Thông tin vệ tinh (satellite communications) Nhóm thực hiện: • Nguyễn Anh Tuấn • Đào Duy Trí • Châu Ngọc Viễn • Đỗ Thiên Triệu • Trần Công Thạch • Nguyễn Khắc Định • Lê Xuân Việt Nội dung trình bày: • Nguyên tắc hoạt động hệ thống thông tin vệ tinh • Các quỹ đạo thông tin vệ tinh • Băng tần sử dụng thông tin vệ tinh • Ứng dụng thông tin vệ tinh • Giới thiệu tổng quan VINASAT1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống thông tin vệ tinh Các quỹ đạo thông tin vệ tinh Tuỳ thuộc vào độ cao so với mặt đất quỹ đạo vệ tinh hệ thống thông tin vệtinh chia thành (hình 2.1): • HEO (Highly Elpitical Orbit): quỹ đạo elip cao • GSO (Geostationary Orbit) hay GEO (Geostatinary Earth Orbit): quỹ đạo địa tĩnh • MEO (Medium Earth Orbit): quỹ đạo trung • LEO (Low Earth Orbit): quỹ đạo thấp Băng tần sử dụng thông tin vệ tinh A-PHÂN BỐ TẦN SỐ CHO CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH • Phân bố tần số cho dịch vụ vệ tinh trình phức tạp đòi hỏi cộng tác • quốc tế có quy hoạch Phân bố tần thực bảo trợ Liên đoàn viễn thông • quốc tế (ITU) Để tiện cho việc quy hoạch tần số, toàn giới chia thành ba vùng: • Vùng 1: Châu Âu, Châu Phi, Liên xô cũ Mông Cổ • Vùng 2: Bắc Mỹ, Nam Mỹ Đảo Xanh • Vùng 3: Châu Á (trừ vùng 1), Úc Tây nam Thái Bình Dương Trong vùng băng tần phân bổ cho dịch vụ vệ tinh khác nhau, mặc dùmột dịch vụ cấp phát băng tần khác vùng khác Các dịch vụ dovệ tinh cung cấp bao gồm: • • • • • Các dịch vụ vệ tinh cố định (FSS) Các dịch vụ vệ tinh quảng bá (BSS) Các dịch vụ vệ tinh di động (MSS) Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng Các dịch vụ vệ tinh khí tượng • Đặc điểm trạm mặt đất EIRP vệ tinh băng tần Ku cao cho phép sử dụng anten trạm mặt đất nhỏ, tới mét nhỏ Điều cho phép anten trạm đất đặt nhà khách hàng, giảm giá thành chi phí tạo điều kiện phát triển ứng dụng Băng tần Ku đặc biệt thích hợp cho ứng dụng phát truyền hình quảng bá tới tận nhà (Direct-To-Home) dịch vụ VSAT cho mạng thông tin thương mại • Băng tần Ka 30/20 GHz Băng tần Ka sử dụng hạn chế điều kiện truyền sóng khó khăn bị suy hao lớn mưa Một số nước nghiên cứu thực nghiệm triển khai tích cực ứng dụng băng tần Mỹ, Đức, Italy, Nhật bản, Hàn quốc Đặc điểm băng tần phổ tần băng tần lớn nên dễ dàng sử dụng lại băng tần nhiều lần chùm tia nhỏ Tuy nhiên EIRP vệ tinh trạm mặt đất phải lớn để bù lại suy hao mưa Các tham số vệ tinh băng tần Ka điển hình • Các đặc điểm trạm mặt đất Băng tần Ka cho phép sử dụng anten trạm mặt đất nhỏ Tuy nhiên để đảm bảo tiêu chất lượng tuyến theo yêu cầu việc sử dụng kỹ thuật Điều khiển Công suất Phát lên (Up-link Power Control UPC) phân tập trạm mặt đất theo địa lý cần thiết Các tham số trạm mặt đất băng tần Ka điển hình Hệ thống vệ tinh băng tần có đặc điểm khác nhau, tham số khác nghiên cứu, xây dựng triển khai hệ thống vệ tinh hệ thống trạm mặt đất cần thiết tính toán sở, đặc điểm Qua biết hệ thống vệ tinh nhà khai thác, nước có chất lượng tốt hơn, từ liên hệ tới giá thành chi phí Vệ tinh Vinasat Việt nam đánh giá vệ tinh có chất lượng tốt, cung cấp dịch vụ với chất lượng cao so với mặt chung khu vực Ứng dụng thông tin vệ tinh • Dịch vụ Internet qua vệ tinh: Dịch vụ Internet qua vệ tinh chia làm hai mảng chính: dịch vụ trung kế (tương tự trung kế hệ thống điện thoại), truy nhập trực tiếp nhờ việc cài đặt VSAT hai chiều Các dịch vụ trung kế cung cấp cho nhà cung cấp dịch vụ Internet nhà khai thác mạng Internet bao gồm: - Đồng bộ, cận đồng bộ, song công - Chia sẻ băng tần khu vực - Truyền qua sóng mang số băng tần Video số - Khả tích hợp dịch vụ thuê riêng/mạng có thiết bị đầu cuối mặt đất IP • Băng rộng: Các nhà cung cấp viễn thông bên cạnh việc sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh làm môi trường truyền dẫn, cung cấp dịch vụ bao phủ toàn cầu việc sử dụng băng tần có băng C, băng Ku băng Ka Thông tin vệ tinh khắc phục nhược điểm “nút cổ chai” hệ thống mạng mặt đất việc đóng vai trò mạng chuyển tiếp cung cấp dịch vụ trực tiếp tới khách hàng Kỹ thuật tảng cho dịch vụ quảng bá thông tin vệ tinh dựa tảng giao thức Internet (IP) cho việc thiết lập mạng đa phương tiện băng rộng Hình Tỷ lệ sử dụng băng thông vệ tinh khu vực châu Á năm 2000 dự báo năm 2009 • PSTN Mạng PSTN nguồn kết nối chủ yếu cho hầu hết nhà khai thác mạng Chất lượng tuyến thoại khác thiết kế để đáp ứng nhu cầu thực tế phụ thuộc vào hiệu chỉnh lỗi theo yêu cầu phương pháp điều chế Trước truyền dẫn thoại qua vệ tinh chiếm tỷ lệ lớn phát đáp vệ tinh, nhiên số ngày nhỏ việc phát triển dịch vụ nhiều triển vọng • Mạng doanh nghiệp: Các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ như: ngân hàng, tổ chức tài chính, dầu lửa, khách sạn, hàng không, giáo dục, viễn thông • Video Hiện nay, dịch vụ video qua vệ tinh phân bố toàn cầu với dịch vụ truyền trực tiếp tới nhà (DTH), thể thao, tin tức, kiện, HDTV • Thông tin di động qua vệ tinh: Thông tin di động qua vệ tinh có nhiều ưu điểm như: phát triển mạng toàn cầu, dễ dàng phân bố cân lại lưu lượng mạng, chi phí hạ tầng sở thấp, có nhiều khả gia tăng lợi nhuận dịch vụ 5.Giới thiệu tổng quan VINASAT1 Các thông số kỹ thuật • Cao mét, trọng lượng khô khoảng 2,7 • Dung lượng 20 phát đáp (8 băng C, 12 băng Ku) • Vị trí quỹ đạo: quĩ đạo địa tĩnh 132°E (cách trái đất 35768Km) • Tuổi thọ theo thiết kế: tối thiểu 15 năm kéo dài thêm vài năm tùy thuộc vào mức độ tiêu hao nhiên liệu • Độ ổn định vị trí kinh độ vĩ độ: +/-0,05 độ Băng tần C mở rộng (C-Extended) • Số phát đáp: 08 (36 MHz/bộ) • Đường lên (Uplink): – Tần số phát Tx: 6.425-6.725 MHz – Phân cực: Vertical, Horizontal • Đường xuống (Downlink): • Tần số thu Rx: 3.400-3.700 MHz • Phân cực: Horizontal, Vertical • Mật độ dung lượng bão hòa (SFD): -85 dBW/m2 • Vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Đông Nam Á, Trung Quốc, Triều Tiên, Ấn Độ, Nhật Bản Australia ] Băng tần Ku • • • • • Số phát đáp: 12 (36 MHz/bộ) Đường lên (Uplink): – Tần số phát Tx: 13.750-14.500 MHz – Phân cực: Vertical Đường xuống (Downlink): – Tần số thu Rx: 10.950-11.700 MHz – Phân cực: Horizontal Mật độ dung lượng bão hòa (SFD): -90 dBW/m2 Vùng phủ sóng bao gồm: Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan phần Mianma • Vinasat-1 vệ tinh viễn thông địa tĩnh, sau phóng lên cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phát triển dịch vụ ứng dụng dịch vụ thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, dịch vụ đào tạo y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân biển, dự báo thời tiết, đảm bảo an ninh quốc phòng Đặc biệt cung cấp đường truyền thông tin cho trường hợp khẩn cấp thiên tai, bão lụt, đường truyền cho vùng sâu, vùng xa, hải đảo mà phương thức truyền dẫn khác khó vươn tới • Ngoài ý nghĩa kinh tế, việc phóng vệ tinh Vinasat-1 khẳng định chủ quyền Việt Nam không gian vào nâng vị Việt Nam trường quốc tế Nhờ đó, Việt nam trở thành nước thứ 93 giới nước thứ khu vực đông nam Á có vệ tinh riêng bay vào quỹ đạo [...]... chất lượng tốt hơn, từ đó liên hệ tới giá thành và chi phí Vệ tinh Vinasat của Việt nam được đánh giá sẽ là vệ tinh có chất lượng tốt, cung cấp các dịch vụ với chất lượng cao so với mặt bằng chung của khu vực 4 Ứng dụng trong thông tin vệ tinh • Dịch vụ Internet qua vệ tinh: Dịch vụ Internet qua vệ tinh được chia làm hai mảng chính: các dịch vụ trung kế (tương tự như trung kế trong hệ thống điện thoại),... ảnh hưởng do mưa) và thiết bị dễ chế tạo • Đặc điểm vệ tinh: Các loại vệ tinh sử dụng băng tần C có dải rộng các đặc tính chính tuỳ thuộc vào mức độ bao phủ trái đất Các tham số chính của vệ tinh trong băng tần C • Đặc điểm trạm mặt đất Khi mới phát triển các trạm mặt đất băng C có kích thước anten lớn Các trạm mặt đất hoạt động trong mạng lưới vệ tinh INTELSAT có kích thước từ 18 đến 32 mét, xu hướng... Ka điển hình Hệ thống vệ tinh trong mỗi băng tần có các đặc điểm khác nhau, tham số khác nhau do đó khi nghiên cứu, xây dựng và triển khai hệ thống vệ tinh cũng như hệ thống trạm mặt đất cần thiết được tính toán trên các cơ sở, đặc điểm đó Qua đó cũng có thể biết được hệ thống vệ tinh của nhà khai thác, của nước nào có chất lượng tốt hơn, từ đó liên hệ tới giá thành và chi phí Vệ tinh Vinasat của Việt... Các dịch vụ vệ tinh di động bao gồm: di động mặt đất, di động trên biển và di động trênmáy bay • • Các dịch vụ vệ tinh đạo hàng bao gồm các hệ thống định vị toàn cầu các vệ tinh chocác dịch vụ khí tượng thường cung cấp cả dịch vụ tìm kiếm và cứu hộ Bảng 1.1 Các ký hiệu băng tần • • • • Băng Ku là băng nằm dưới băng K còn băng Ka là băng nằm trên K Ku là băng hiện nayđược sử dụng cho các vệ tinh quảng... vụ truyền trực tiếp tới nhà (DTH), thể thao, tin tức, sự kiện, HDTV • Thông tin di động qua vệ tinh: Thông tin di động qua vệ tinh có nhiều ưu điểm như: có thể phát triển mạng toàn cầu, dễ dàng phân bố và cân bằng lại lưu lượng mạng, chi phí hạ tầng cơ sở thấp, có nhiều khả năng gia tăng lợi nhuận ở các dịch vụ mới 5.Giới thiệu tổng quan về VINASAT1 Các thông số kỹ thuật cơ bản • Cao 4 mét, trọng... Mianma • Vinasat-1 là một vệ tinh viễn thông địa tĩnh, sau khi phóng lên có thể cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phát triển các dịch vụ ứng dụng như dịch vụ thoại, truyền hình, thông tin di động, truyền số liệu, Internet, các dịch vụ đào tạo và y tế từ xa, truyền tin cho ngư dân trên biển, dự báo thời tiết, đảm bảo an ninh quốc phòng Đặc biệt cung cấp đường truyền thông tin cho các trường hợp... thuê riêng/mạng hiện có bởi các thiết bị đầu cuối mặt đất IP • Băng rộng: Các nhà cung cấp viễn thông bên cạnh việc sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh làm môi trường truyền dẫn, còn cung cấp các dịch vụ bao phủ toàn cầu bởi việc sử dụng các băng tần đã có như băng C, băng Ku và tiếp theo là băng Ka Thông tin vệ tinh khắc phục được một nhược điểm “nút cổ chai” trong các hệ thống mạng mặt đất bằng việc đóng... Trước đây truyền dẫn thoại qua vệ tinh chiếm một tỷ lệ lớn của các bộ phát đáp vệ tinh, tuy nhiên con số này ngày càng nhỏ do việc phát triển các dịch vụ mới nhiều triển vọng • Mạng doanh nghiệp: Các doanh nghiệp có thể sử dụng dịch vụ này như: ngân hàng, các tổ chức tài chính, dầu lửa, khách sạn, hàng không, giáo dục, viễn thông • Video Hiện nay, dịch vụ video qua vệ tinh được phân bố toàn cầu với... đóng vai trò như là một mạng chuyển tiếp cung cấp dịch vụ trực tiếp tới khách hàng Kỹ thuật nền tảng cho dịch vụ quảng bá của thông tin vệ tinh là dựa trên nền tảng giao thức Internet (IP) cho việc thiết lập các mạng đa phương tiện băng rộng Hình 2 Tỷ lệ sử dụng băng thông vệ tinh trong khu vực châu Á năm 2000 và dự báo năm 2009 • PSTN Mạng PSTN là nguồn kết nối chủ yếu cho hầu hết các nhà khai thác... nayđược sử dụng cho các vệ tinh quảng bá trực tiếp và nó cũng được sử dụng cho một số dịch vụ v tinh cố định Băng C được sử dụng cho các dịch vụ vệ tinh cố định và các dịch vụ quảng bá trực tiếp không được sử dụng băng này Băng VHF được sử dụng cho một số dịch vụ di động và đạohàng và để truyền số liệu từ các vệ tinh thời tiết Băng L được sử dụng cho các dịch vụ di động vàcác hệ thống đạo hàng Băng tần ... thống thông tin vệ tinh • Các quỹ đạo thông tin vệ tinh • Băng tần sử dụng thông tin vệ tinh • Ứng dụng thông tin vệ tinh • Giới thiệu tổng quan VINASAT1 Nguyên tắc hoạt động hệ thống thông tin vệ. .. Nguyên tắc hoạt động hệ thống thông tin vệ tinh Các quỹ đạo thông tin vệ tinh Tuỳ thuộc vào độ cao so với mặt đất quỹ đạo vệ tinh hệ thống thông tin v tinh chia thành (hình 2.1): • HEO (Highly... chi phí Vệ tinh Vinasat Việt nam đánh giá vệ tinh có chất lượng tốt, cung cấp dịch vụ với chất lượng cao so với mặt chung khu vực 4 Ứng dụng thông tin vệ tinh • Dịch vụ Internet qua vệ tinh: Dịch