TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ

Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Phần II

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ
CHƯƠNG 4
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG
VSAT IPSTAR
4.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG
Mục đích chính của việc thiết kế là thiết lập tỷ số C/N theo yêu cầu .Vì vậy trọng tâm
của chương này là tính toán cự ly thông tin, kết nối đường lên, đường xuống. Từ đó
kiểm tra xem tuyến đạt chất lượng so với yêu cầu hay không, qua đó thiết lập trạm mặt
đất phù hợp.
Cấu trúc truyền dẫn tiên tiến đối với cả 2 đường lên và xuống.

46


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Return Links (from Terminal
to Gateway)

Forward Links (from Gateway

to Terminal)

Other iPSTAR
Gateways

Internet, PSTN, Public
& Private networks

iPSTAR GATEWAY

Tập đoàn, Văn phòng,
Dịch vụ, ISPs (Nhà
cung cấp Dvụ
Internet), Dài phát
thanh

Cáp Quang
Người Dùng

Hình 4.1 : Mô hình mạng VSAT IPSTAR.
4.2 CÁC THÔNG SỐ CẦN CHO TÍNH TOÁN
1. Cấu hình trạm mặt đất cần chọn chủ yếu là các tham số:
• Loại anten (đường kính, hiệu suất, hệ số phẩm chất, nhiệt độ tạp âm).
• Công suất máy phát.
2. Việc tính toán sẽ dựa trên một số giả thiết cho trước như:
• Chất lượng tín hiệu yêu cầu.
• Các tham số suy hao.
• Hệ số dự trữ.
3. Các tham số sử dụng trong tính toán thiết kế có thể phân chia theo thành phần
hệ thống liên quan như:

• Trạm mặt đất

47


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

+ Vị trí địa lý của trạm, tính toán các tham số như suy hao do mưa (đây cũng là nguồn
gây nhiễu loạn ngẫu nhiên nhất), góc nhìn vệ tinh, cự ly thông tin, suy hao đường
truyền.
+ Mức công suất phát xạ đẳng hướng tương đương (EIRP_Equivalent Isotropic
Radiated Power): công suất phát xạ, hệ số phẩm chất (G/T)e của trạm.
+ Nhiệt độ tạp âm hệ thống: liên quan tới độ nhạy và hệ số phẩm chất.
+ Ảnh hưởng của tạp âm điều chế bên trong tới tỷ số tín hiệu trên tạp âm.
+ Các đặc điểm của thiết bị (suy hao fiđơ, suy hao phân cực anten, đặc tính bộ lọc...) để
biết hệ số dự trữ kết nối T.
• Vệ tinh

+ Vị trí của vệ tinh trên quỹ đạo.
+ Mức EIRP của vệ tinh, hệ số phẩm chất (G/T)s của vệ tinh.
+ Băng thông máy phát đáp, dạng phân cực, dải tần làm việc.
+ Mật độ thông lượng bão hoà.
+ Mức lùi công suất đầu vào (IBO), đầu ra (OBO).
4. Khi xem xét đến nhiễu các nhà vận hành vệ tinh sử dụng nhiều phương pháp
khác nhau (như ở Intersat sử dụng thông số C/N(dB) để xem xét nhiễu trong khi ở
Eutesat thì ngược lại sử dụng C/N o(dBHz)). Chất lượng và độ sẵn dùng đựoc định
nghĩa là các khoảng % thời gian mà trong đó các mức ngưỡng BER không được vượt

quá.
* Trước khi đi vào tính toán bài toán cụ thể ta cần xem xét vấn đề như :
 Việc xác định kích thước Aten và công suất yêu cầu trên một đường truyền là
tùy thuộc vào độ lợi của bộ phát đáp. Độ lợi này thường được đưa ra ở trạng thái bão
hòa của bộ phát đáp. Điều này còn tùy thuộc vào đặc tính phi tuyến TWT hay SSPA
của bộ phát đáp.
 Sự chiếm dụng của một mạng VSAT có thể được miêu tả bởi 2 đại lượng :

48


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
+ Sự chiếm dụng băng thông : là tỉ số tổng các băng tần được phân phối

cho mỗi sóng mang của mạng chia cho độ rộng băng thông bộ phát đáp.
+ Sự chiếm dụng công suất : là tỉ số EIRP cần dùng cho mỗi sóng mang
của mạng chia cho EIRP hữu dụng của bộ phát đáp (EIRP ở trạng thái bão hòa trừ
cho toàn bộ mức lùi đầu ra.
4.3 BÀI TOÁN THỰC TẾ:
4.3.1 Giới thiệu chung
Mục đích chính của việc thiết kế là thiết lập tỷ số C/N o theo yêu cầu tại đầu vào
máy thu. Vì vậy trọng tâm của chương này là tính toán các thông số được lựa chọn kỹ
lưỡng để nhận được tỷ số C/N o để đầu vào máy thu đạt yêu cầu, từ đó kiểm tra xem
tuyến đạt chất lượng so với yêu cầu hay không.
Qua đó, dựa vào các thông số tính được để lựa chọn các cấu hình cần thiết cho
việc thiết lập trạm mặt đất trong thông tin vệ tinh.
4.3.2 Mô hình và các thông số của một tuyến thông tin.

Mô hình mạng VSAT IPSTAR cụ thể gồm một trạm cổng GW (GetWay) truy
nhập theo kiểu TDMA và N nhóm trạm thuê bao UT (UserTerminal) truy nhập theo
kiểu FDMA. Trong mỗi nhóm gồm G phần tử và truy nhập theo kiểu TDM. Với trạm
cổng GW có thể kết nối với mạng toàn cầu hay đường trung kế thông qua cáp quang…
Điều này giải thích khái niệm Inbound : là đường đi về của tuyến thông tin, ngược lại
Outbound : là đường đi ra của tuyến thông tin.

49


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

VỆ TINH
Đường về (Dữ liệu)
tuyến lên

Đường ra (Dữ
liệu) tuyến xuống

N đường về (Dữ liệu)
tuyến xuống

Đường ra (Dữ
liệu) tuyến lên

Trạm UTs
phát

Trạm UTs
thu

Trạm cổng
GW

Hình 4.2 : Mô hình hoạt động của mạng VSAT IPSTAR.
Nội dung truyền từ GW qua vệ tinh đến UT có thể là truyền dữ liệu (thông tin)
hay truyền quảng bá có định hướng (do chứa địa chỉ ip).
4.3.3 Tính toán góc ngẩng và góc phương vị.
4.3.3.1 Góc ngẩng.
Để tính góc ngẩng anten trạm mặt đất, ta có thể dựa vào hình vẽ 4.3 :
M

A
Re

β0
Tâm quả đất

θe

R
S

r

Vệ tinh

Hình 4.3 : Tính toán góc ngẩng

50


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Trong hình 4.3 : O là tâm trái đất, A là vị trí của trạm mặt đất, S là vị trí của vệ
tinh, β 0 là góc ở tâm, θ e là góc ngẩng của trạm mặt đất.
tgθ e =

Ta có
Trong đó,

MA
SM

MA = OM − OA = OS . cos β 0 − OA = r cos β 0 − Re
SM = OS . sin β 0 = r sin β 0

Từ đó suy ra:

tgθ e =

r cos β 0 − Re
=
r sin β 0

cos β 0 −
sin β 0

Re
r

(4.1)

4.3.3.2 Góc phương vị.
Góc phương vị là góc dẫn đường cho anten quay tìm vệ tinh trên quỹ đạo địa
tĩnh theo hướng từ Đông sang Tây.
Góc phương vị được xác định bởi đường thẳng hướng về phương Bắc đi qua
trạm mặt đất với đường nối đến vệ tinh. Góc được xác định theo chiều kim đồng hồ
như hình 4.4. Góc phương vị được tính theo biểu thức:

ϕa = 1800 + kinh độ tây hoặc
ϕa = 1800 - kinh độ đông

51


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Cực Bắc
Góc phương vị của vệ tinh 1

Góc phương vị của vệ tinh 2
450W 300 E

Vệ tinh 2

Vệ tinh 1
Hình 4.4 Góc phương vị của vệ tinh

ϕa phụ thuộc vào kinh độ, vừa kinh độ tại điểm thu và kinh độ vệ tinh. Góc
phương vị của 2 vệ tinh được tính theo công thức:
Vệ tinh 1: ϕa1 = 1800- kinh độ đông.
Vệ tinh 2: ϕa2 = 1800+ kinh độ tây.
Góc phương vị ϕa được tính theo công thức:
tgϕ a =

Với

tg∆Le
( − sin φ )

(4.2)

φ là vĩ độ của trạm mặt đất (độ).
∆Le là hiệu kinh độ đông của vệ tinh với trạm mặt đất, ∆Le = Ls - Le.

4.3.4 Tính toán kết nối đường lên (UPLINK).
4.3.4.1 Công suất phát của trạm mặt đất PTXe (e - để phân biệt của trạm mặt đất
"earth station", sl - là của vệ tinh "satellite").
Đây là công suất phát thực của trạm mặt đất tính từ Anten trạm mặt đất và được
tính bằng tích độ lùi đầu ra OBO với công suất phát trạm mặt đất bão hòa PTXsat.

PTXe(W) = OBO + PTXsat (W)
Hay:

PTXe (dBW) = 10lg(PTXe )

52

(4.3)


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
Với:

Trong đó: OBO

OBO = 10

OBO ( dB )

10

: độ lùi đầu ra của Anten trạm mặt đất cũng là độ dự trữ

công suất cho trạm khi trời mưa OBO = - Arain (suy hao do mưa).
PTXsat

: Công suất phát trạm mặt đất danh định.

4.3.4.2. Hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất GTXe
Độ lợi anten là thông số rất quan trọng trong trạm mặt đất, anten đặt ở ngõ vào
để khuếch đại tín hiệu rất nhỏ từ picowatt đến nanowatt. Độ khuếch đại lớn sẽ làm tăng
tỷ số C/No, nó liên quan đến đặc tính chảo anten và băng tần công tác:
GTXe

 πDfU 
= 10 logη 

 c 

2

hoặc:

GTXe = 10 lg(η ) + 20 lg(πDfU ) − 20 lg(c)[ dB ]

Trong đó :

D là Đường kính của anten phát.

(4.4)

f U là tần số tín hiệu phát lên.

η là hiệu suất của anten, η thường khoảng từ 50% - 80% .

c là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s.
4.3.4.3 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất EIRPe.

Công suất bức xạ hiệu dụng EIRPe (Equivalent Isotropic Radiated Power) còn
gọi là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương, nó biểu thị công suất của chùm sóng
chính phát từ trạm mặt đất đến vệ tinh. Được tính bằng tích của công suất máy phát
đưa tới anten trạm mặt đất PTXe với hệ số tăng ích của anten phát GTXe
EIRPe = PTXeGTXe

(W)

EIRPe = 10 lg( PTXe ) + GTXe

hoặc:
Trong đó :

[dBW]

PTXe

: công suất phát trạm mặt đất.

GTXe

: Độ lợi phát Anten trạm mặt đất.

(4.5)

EIRPe thông thường của trạm mặt đất có giá trị từ 0dBW đến 90dBW, còn của
vệ tinh từ 20dBW đến 60dBW.

53

Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

4.3.4.4. Tổng suy hao tuyến lên LU.
Tổng suy hao tuyến lên: LU = LFS + LA (dB)

(4.6)

LFS - suy hao tuyến phát trong không gian tự do.

Với:

L A - suy hao do Anten (do mưa và tầng đối lưu).

Trong đó Suy hao tuyến lên trong không gian tự do được tính theo biểu thức:
LFS = 20 lg(4πfU R ) − 20 lg(c) (dB)

Trong đó :

(4.7)

fU - Tần số đường xuống.
R - Khoảng cách trong không gian tự do.
Vận tốc ánh sáng c = 3.108 m/s.

c -

Và Suy hao tuyến lên Anten được tính theo biểu thức:
LA = AAG + Arain (dB)

Với:

(4.8)

AAG

: suy hao tầng đối lưu.

Arain

: suy hao do mưa.

4.3.4.5. Độ lợi Anten thu (/m2) G1.
Độ lợi của anten thu (trên 1m2) được tính bằng biểu thức:
G1( RX )

4π
f 
= 2 = 4π ∗  U 
λ
 c 

2

2

f  

G1( RX ) ( dB ) = 10. lg 4π ∗  U   = 10 lg 4π + 20 lg f u − 20 lg c
 c  


Hay:

fU

Với:

(4.9)

: là tần số tín hiệu phát lên.
: là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s.

c

4.3.4.6. Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng (trên 1m 2) của trạm mặt đất
Ф1(dBW/m2).
Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng trên 1m2 được tính bằng công thức:

(

)

Φ1 dBW / m 2 = EIRPe ( dBW ) − LU + G1

54

(4.10)

Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Trong đó:

EIRPe : Công suất bức xạ đẳng hướng của trạm mặt đất
LU

: Suy hao tuyến lên.
: Độ lợi của anten thu (trên 1m2)

G1

4.3.4.7. Độ lùi đầu vào IBO.
a)

Độ lùi đầu vào IBO1 của một trạm.
IBO1 được tính bởi công thức:
IBO1 =

(

φ1
φsat

)

(

)

(

IBO1 dBW / m 2 = φ1 dBW / m 2 − φsat dBW / m 2

Hay:

)

(4.11)

Ф1 : Mật độ dòng công suất bức xạ mặt đất trên 1m2

Với :

Фsat : Mật độ dòng công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2
b)

Độ lùi đầu vào tổng IBOt.
IBO1 được tính bởi công thức:
IBOt =

φt
∑ φ1
=
φsat φsat

Hay:

IBOt ( Sky )

IBO1UT
IBO1GW

10
= 10 lg N .10
+ 10 10


Với :

Фt


 dBW / m 2



(

)

(4.12)

: Tổng mật độ dòng công suất bức xạ mặt đất trên 1m2.

Фsat : Mật độ dòng công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2.
N

: Số nhóm trạm UT.

4.3.4.8. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên (C/No)U.
Trong các tuyến thông tin vệ tinh, chất lượng của tuyến được đánh giá bằng tỷ
số công suất sóng mang trên công suất tạp âm (C/N o), hay công suất sóng mang trên
nhiệt tạp âm tương đương (C/To). Tạp âm chủ yếu phụ thuộc vào bản thân máy thu, vào
môi trường bên ngoài như môi trường truyền sóng và can nhiễu phụ thuộc các hệ thống
viba lân cận…

55


Chương 4:

1)

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/No)Usat.

Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/N o)Usat được tính theo công
thức:

( ) ( 1k )

= φ sat  1  G
 G1  T

( C / N o ) Usat

(Hz)

SL

( C / N o ) Usat (dBHz) = φsat (dBW / m 2 ) − G1 (dB / m 2 ) + (G T ) SL (dB / o K ) − 10 log k (dBJ / o K )
(4.13)
Trong đó:

Фsat

: Mật độ dòng công suất bão hòa (vệ tinh) trên 1m2.

G1

: Độ lợi Anten thu (/m2).

(G/T)SL : Hệ số phẩm chất máy thu vệ tinh.
: là hằng số Boltzman, k =1,38.10-23 (J/oK).

k
2)

Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên một trạm mặt đất (C/No)U1.

Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên của trạm mặt đất (C/N o)Usat được tính
theo công thức:

( C / N o ) U 1 (dBHz) =  C N


Trong đó:

O

 + IBO

1
 sat

(4.14)

(C/No)Usat : Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa.
IBO1

: Độ lùi đầu vào của một trạm mặt đất.

4.3.5 Tính toán kết nối đường xuống (DOWNLINK).
4.3.5.1 Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất GRXe.
Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất có biểu thức tính tương tự như đối với
hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất:
2

 πDf D 
GRXe = 10 log η 

 c 
GRXe = 10 lg(η ) + 20 lg(πDf D ) − 20 lg(c)[ dB ]

với:

D
fD

η

(4.15)

: Đường kính của anten phát.
: Tần số tín hiệu phát xuống.
: Hiệu suất của anten, η thường khoảng từ 50% - 80%.

56


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
: là vận tốc ánh sáng, c = 3.108 m/s.

c

4.3.5.2 Tổng suy hao tuyến xuống LD.
Tổng suy hao tuyến lên: LD = LFS + LA (dB)

(4.16)

Trong đó: LFS - suy hao tuyến xuống trong không gian tự do.
LA - suy hao do Anten (do mưa và tầng đối lưu).
Trong đó *Suy hao tuyến xuống trong không gian tự do được tính theo biểu thức:
LFS = 20 lg(4πf D d ) − 20 lg(c) (dB)
(4.17)
*Suy hao tuyến lên Anten được tính giống như tuyến lên.
4.3.5.3. Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E.
Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E được tính bằng biểu thức:

( G T ) = (G T )
E

Trong đó:

E max

− LR − L pol − δ

(dB/0K)

(G/T)Emax : Hệ số phẩm chất cực đại của trạm mặt đất.
LR

: suy hao lệch tâm.

Lpol

: Suy hao do phân cực.

δ

: Tổng suy hao do Feeder và do mưa.

Hình 4.5 : Hệ số (G/T) của trạm mặt đất.
Ở đây (G/T)Emax được tính bằng biểu thức:

( G / T ) E max = ( GR max ) E 


1

T
 D min 

57

(oK-1)

(4.18)


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

( G / T ) E max = ( GR max ) E − 10 log( TD min )

(4.19)

Trong đó: GRmax : Độ lợi Anten thu.
TDmin : Nhiễu nhiệt đường xuống (không có thành phần nhiễu do mưa).

Hình 4.6: a) TD trời sạch; b) TD Bị nhiễu do mưa
Với TDmin được tính bằng biểu thức:
TD min = Tsky + Tground + TR

Trong đó:

(2.20)

Tsky

: Nhiễu nhiệt bầu trời.

Tground

: Nhiễu nhiệt mặt đất.

TR

: Nhiễu nhiệt thu.

4.3.5.4. Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/No)Dsat.
Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/N o)Dsat được tính theo
công thức:

( C / N 0 ) Dsat

( ) ( 1k )

= EIRPSLsat  1  G
 LD  T

ES

58

(Hz)


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

( C / N 0 ) Dsat (dBHz) = EIRPSLsat (dBW / m 2 ) − LD (dB) + (G T ) ES (dB / o K ) − 10 log k (dBJ / o K )
(4.21)
Trong đó:

EIRPSLsat

: Công suất bức xạ bão hòa (vệ tinh) trên 1m2.

G1

: Độ lợi Anten thu (/m2).

(G/T)ES

: Hệ số phẩm chất máy thu trạm mặt đất.

k

: là hằng số Boltzman, k =1,38.10-23 (J/oK).

4.3.5.5. Độ lùi đầu ra OBO.
a)

Tổng độ lùi đầu ra OBOt.

Tổng độ lùi đầu ra OBOt được tính bằng biểu thức:
OBOt =

∑ PTX
PTXsat

Hay:

vói
OBOt (dB ) = 0.9( IBOt (dB ) + 5) →
IBOt < −5dB

vói
OBOt (dB ) = 0(dB ) →
−5dB < IBOt < 0dB

Trong đó:

IBOt : Tổng độ lùi đầu vào.

Hình 4.7: OBOt là hàm của IBOt.
b)

Độ lùi đầu ra OBO1.

59

(4.22)


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

Tổng độ lùi đầu ra OBOt được tính bằng biểu thức:
OBO1 =

OBOt

N
OBO1 (dB ) = OBOt − 10 log N

Hay:

OBO1 (dB ) = 0.9( IBO1 (dB ) + 5)

Trong đó :

OBOt : tổng độ lùi đầu ra

(4.23)

OBO1 : độ lùi đầu ra của trạm mặt đất.
4.3.5.6. Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của một sóng mang EIRP1.
Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương một sóng mang EIRP 1 được tính bằng công
thức:
EIRP1 = EIRPSLsat OBO1 (W)
EIRP1 = EIRPSLsat (dBW ) + OBO1 (dB )

Hoặc:
Trong đó:

EIRPSLsat

[dBW]

(4.24)

: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương bão hòa của

vệ tinh.
OBO1

: Độ lùi đầu ra trạm mặt đất.

4.3.5.7. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một sóng mang
(C/No)D1.
Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một sóng mang (C/N o)D1

được tính bằng biểu thức:

( C / N 0 ) D1 = OBO1 +  C N


Trong đó:

OBO1

0



 Dsat

(4.25)

: Độ lùi đầu ra của một trạm.

(C/No)Dsat : Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống bão hòa.

60


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
Hình 4.8: (C/No)D của một trạm mặt đất.

4.3.5.8. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên sóng
mang (C/No)IM (IM – intermodulation :xuyên điều chế).
Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên sóng mang
(C/No)IM được tính bằng biểu thức:

( C / N 0 ) IM

vói
= 79 − 10 log n − 1.65( IBOt ( dB) + 5) →
IBOt < −5dB

Trong đó:

N

: số nhóm trạm UT.

IBOt

: tổng độ lùi đầu ra.

(4.26)

Satellite

UT

GetWay

a)

a) Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống do búp sóng (vệ tinh) khác.
Satellite

GW

UT

b)

61


Chương 4:

Hình 4.9:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR
b) Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống do trạm GetWay khác.

4.3.5.9. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên sóng mang
(C/Noi)D (i – interference :giao thoa).
Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên sóng mang
(C/Noi)D được tính bằng biểu thức:

( C / N 0i ) D = EIRPSLw,max − EIRPSLi ,max + 10 log Bi − 10 log( min[ Bi , BN ] )
+ GRX max − 32 + 25 log(1.65α )

(4.27)

Trong đó:

EIRPSLw,max

: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ

tinh phát đáp trong mạng.
EIRPSLi,max

: Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của vệ

tinh phát đáp mạng khác (i:interference).
Bi ,BN

: Băng thông giao thoa và băng thông cả nhóm

GRXmax

: Độ lợi Anten thu cực đại.

α

: Góc lệch của vệ tinh giao thoa.

a)

62


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

b)

Hình :

a) Nhiễu giao thoa tuyến xuống do búp sóng vệ tinh khác.
b) Nhiễu giao thoa tuyến xuống do trạm GetWay khác.

4.3.5.10. Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên sóng mang (C/No)t.
Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên sóng mang (C/N o)t được tính
bằng biểu thức:

( C / N 0 ) t−1 = ( C / N 0 ) U−1 + ( C / N 0 ) −D1 + ( C / N 0 ) −IM1 + ( C / N i ) U−1 + ( C / N i ) −D1 (Hz-1)

( C / N 0 ) t = −10 log10

Hay:

−( C / N 0 ) U

10



+ 10

−( C / N 0 ) D

10

+ 10

− ( C / N 0 ) IM

10

+ 10

−( C / N i ) t

10





(dBHz)
(4.28)
Trong đó:

(C/No)U

: Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến lên.

(C/No)D

: Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống.

(C/No)IM : Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế.
(C/Ni)t

: Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa cả 2 tuyến.

4.4 Kết luận chương.
Thực chất của kỹ thuật thông tin vệ tinh là kỹ thuật truyền dẫn mà trong đó môi
trường truyền dẫn là không gian vũ trụ rất phức tạp với khoảng cách lớn. Môi trường

63


Chương 4:

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR
PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR

có thể là không gian tự do hoặc khí quyển bao quanh trái đất bao gồm những hợp chât
khí bụi, hơi nước...chúng làm suy hao tín hiệu khi truyền qua nó. Khi thiết kế hệ thống
chúng ta cần phải thận trọng để hạn chế hoặc khắc phục những tác động này, đặc biệt
lưu ý đến suy hao do mưa.
Khi thiết kế chúng ta cần xem xét kỹ các vấn đề liên quan đến suy hao của hệ
thống để từ đó đưa ra khoảng dự phòng công suất hợp lý tránh được sự lãng phí công
suất và đảm bảo việc liên lạc thông tin trong mọi điều kiện thời tiết.

64