Mục lục Lời nói đầu 4 Chơng I: hệ thống thông tin vệ tinh 4 1.1 tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh 4 1.1.1 Giới thiệu chung 4 1.1.2 Đặc điểm thông tin vệ tinh 6 1.1.3. Các hệ thống thông tin vệ tinh 8 1.1.4. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh 8 1.1.4.1. Khâu không gian 8 1.1.4.2. Khâu mặt đất 9 1.1.4.3 Khâu ngời sử dụng 9 Ngời sử dụng có thể dùng mạng lới thông tin liên lạc vệ tinh thông qua các thiết bị thông tin vệ tinh của ngời sử dụng. Mỗi thiết bị này bao gồm một anten kèm theo các máy móc điện tử điều khiển và thông tin, nó cung cấp mối liên hệ giữa ngời sử dụng và mạng thông tin liên lạc vệ tinh 9 1.1.5 Tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh 9 1.1.5. 1 Công suất hệ thống 9 1.1.5. 2 Nhiệt độ tạp âm hệ thống Ts 9 1.1.5. 3. Tỷ số G/T của trạm mặt đất 9 1.1.5. 4 Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) 9 1.1.5. 5. Hệ số khuyếch đại anten (G) 10 1.1.5. 6. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm S/N 10 1.1.5. 7. Tỷ số Eb/No 10 1.1.5. 8. Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm C/T 10 1.1.5. 9. Nhiệt độ tạp âm anten và các loại nhiễu khác 11 1.1.5. 10. Méo xuyên điều chế (IM) 11 1.1.6. Băng tần 11 1.1.6. 1. Tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh 11 1.1.6. 2. Sử dụng băng tần 12 1.1.7. Chức năng thông tin của hệ thống thông tin vệ tinh 12 1.1.7.1. Phát tín hiệu báo động cứu nạn chiều tàu - bờ 12 1.1.7. 2. Chuyển tiếp tín hiệu báo động cứu nạn theo chiều bờ- tàu 12 1.1.7. 3. Báo động cứu nạn theo chiều bờ - tàu qua hệ thống safety net quốc tế 13 1.1.7. 4. Thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn 13 1.1.7. 5. Thông báo MSI thông qua safety net quốc tế 13 1.1.7. 6. Thông tin hiện trờng 13 1.1.7. 7. Thông tin thông thờng 13 1.1.7. 8. Thu phát tín hiệu định vị 14 1.1.8. Các phơng thức trong hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT 14 1.1.8.1. Thông tin thoại 14 1.1.8. 2. Facsimile 14 1.1.8. 3. Telex 14 1.1.8. 4. Truyền thông dữ liệu 14 1.1.8. 5. Phát gọi nhóm tăng cờng 14 1.2. Các hệ thống thông tin INMARSAT 15 1.2.1. Giới thiệu hệ thống INMARSAT 15 1.2. 2. Hệ thống thông tin INMARSAT A 15 1.2. 3. Hệ thống thông tin INMARSAT B 16 1.2.3. Hệ thống thông tin Inmarsat C 16 1 1.2. 4. Hệ thống INMARSAT-M 17 1.2. 5. Hệ thống INMARSAT E 18 1.2.6. Hệ thống INMARSAT-miniM 18 Chơng II 19 Cấu trúc hệ thống les hải phòng 19 2.1.Giới thiệu chung về cấu trúc hệ thống LES 19 2.2. Khối điều chế. giải điều chế và đa truy nhập 20 2.2.1 Cấu trúc chung của khối ACSE 20 2.2.1 .1 Chức năng của khối ACSE 21 2.2.1.2 Các nhóm chức năng 21 Hệ thống có các u điểm nh sau: 22 2.2.1.3 Bộ điều chế và bộ giải điều chế 23 2.3 Cấu trúc hệ thống anten 23 2.3.1 Anten 25 2.3.2 Hệ thống Feed 26 2.3.3 Phơng pháp điều khiển Anten 26 2.3.3.1 Phơng pháp điều khiển từng bớc 27 2.3.4. Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của các khối điều khiển anten 28 2.3.4.2 Khối máy thu beacon 30 2.3.4.3 Khối điều khiển anten 31 2.3.4.4. Khối điều khiển motor 33 Hình2.10 S ơ đồ khối điều khiển Motor 33 2.4 Phần cao tần 34 2.4.1 Khối khuếch đại công suất cao 34 2.4.2 Khối khuếch đại tạp âm thấp 35 2.4.3 Khối chia đờng tín hiệu 35 2.4.4. Bộ đổi tần lên U/C 35 2.4.5. Bộ đổi tần xuống D/C 36 2.4.6 Cấu trúc và hoạt động của các khối phát tín hiệu 36 37 Hình 2.13 Sơ đồ khối phát 37 2.4.7 Cấu trúc và hoạt động của khối thu tín hiệu 39 Chơng III - Đi sâu phân tích quá 42 trình truy nhập giữa hệ thống INM- miniM 42 với mạng vô tuyến 42 3.1 Kỹ thuật ghép kênh, đa truy nhập, mã hoá 42 và điều chế 42 3.1.1 Kỹ thuật ghép kênh 42 3.1.1.1 Ghép kênh TDM tín hiệu số(digital) 42 3.1.1.2 Ghép kênh TDM tín hiệu tơng tự (analog) 43 3.1.1.3. Ghép kênh theo tần số FDM 44 3.1.2 Các phơng pháp đa truy nhập 44 3.1.2.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA - Fryquency Division Multiple Access 45 3.1.2.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA (Time Division Multiple Access) 45 3.1.2.3. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA 48 3.1.2.4. Phơng pháp SDMA 49 3.1.2.5. Phơng pháp truy nhập ngẫu nhiên (RMA) 49 3.1.3 Phơng thức mã hoá FEC 50 3.1.3.1 Bộ mã hoá và giải mã FEC 50 2 3.1.4 Các phơng pháp điều chế 51 3.1.4.1 Phơng pháp điều chế BPSK (Binary Pha Shift Keying) 52 3.1.4.2 Phơng pháp điều chế O-QPSK (offset quadrature pha shift keying) 55 3.2 Đi sâu phân tích quá trình truy nhập giữa hệ thống INMARSAT-miniM với mạng vô tuyến 58 3.2.1 quá trình truy nhập trong thông tin của hệ thống INM-miniM 58 3.2.1.1. Thiết lập cuộc gọi 58 3.2.1.2.Xoá cuộc gọi 65 3.2.2 Gói tin SU ( Signal unit) 66 3.2.3 Chức năng của các kênh thông tin INMARSAT-miniM 71 3.2.3.1 Kênh NCSTDM (Tỉ lệ mã hoá 6bit/s,1/2 FEC,BPSK) 71 3.2.3.2 Kênh LESTDM (Tỉ lệ mã kênh 6kbit/s,1/2FEC,PBSK) 72 3.2.3.3 Kênh báo hiệu MES (Tỉ lệ mã kênh 3kbit/s, 1/2FEC, BPSK, slotted ALOHA) 72 3.2.3.4.Kênh chuyển điện SCPC 72 3.2.4 Truy nhập trong kênh MESRQ & MESRP 73 74 3.2.4.1 Đặc tính chung của kênh MESRQ & MESRP 74 Hình 3.24 Cụm tín hiệu trên kênh MESRQ & MESRP 75 3.2.5 Truy nhập trong kênh NCS TDM & LES TDM 75 Kênh NCSTDM &LESTDM đợc điều chế PBSK mã hoá FEC và sử dụng phơng thức truy nhập TDMA, ở phơng pháp này là mỗi trạm mặt đất đợc ấn định một "khe thời gian" nhất định, và trạm mặt đất chỉ đợc thu hoặc phát một của mình trong "khe thời gian", quy định đó và đợc gọi là "cụm" (burst). Các "cụm" của một số trạm mặt đất đợc sắp xếp lại trong một khoảng thời gian dài hơn gọi là khung TDMA 75 3.2.6 Truy nhập trong kênh ( SCPC) 77 Hình 3.25 Sơ đồ khối miêu tả kênh SCPC 77 3.2.6.1 Truy nhập trong kênh dữ liệu (MSED/LESD) 77 3.2.6.2. Truy nhập trong kênh báo hiệu trong băng 78 Kết luận 94 Tài liệu tham khảo 95 Từ viết tắt 96 Lời nói đầu Ngày nay chúng ta đang sống trong một kỉ nguyên của sự bùng nổ về công nghệ thông tin và sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ tin học và điện tử viễn thông. Các quốc gia đều coi viễn thông- tin học là một trong những ngành mũi nhọn để đầu t,phát triển, làm đòn bẩy để kích thích sự phát triển của các ngành kinh tế quốc dân khác. Ngành hàng hải của nớc ta trong những năm qua có những bớc phát triển quan trọng trong việc đáp ứng nhu cầu đòi hỏi về số lợng thuê bao ngày càng tăng của khách hàng, chất lợng dịch vụ và thời gian thông tin nhanh hơn. Có đợc những thành tựu này là nhờ ứng dụng các công nghệ, kĩ thuật hiện đại và tiên tiến vào quá trình khai thác. Một trong các kĩ thuật đợc ứng dụng đó là kĩ thuật truy nhập. Đây là khâu quan trọng trong quá trình kết nối giữa các thiết bị đầu cuối 3 với nhau. Đó là lí do em chọn vấn đề truy nhập trong luận văn tốt nghiệp của mình. Mà cụ thể luận văn tốt nghiệp của em là: Cấu trúc trạm LES-Hải Phòng. Đi sâu phân tích truy nhập giữa hệ thống INM-miniM với mạng vô tuýên Cấu trúc bản luận văn gồm 4 chơng : *Chơng 1 : Tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh *Chơng 2 : Cấu trúc trạm LES-Hải Phòng *Chơng 3 : Đi sâu phân tích truy nhập giữa hệ thống INM-miniM với mạng vô tuýên Kết luận và tài liệu tham khảo. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.s Nguyễn Ngọc Sơnvà các thầy giáo trong khoa Điện-Điện tử tàu biển và các cô chú công tác tại công ty VISHIPEL đã hớng dẫn và giúp đỡ em hoàn thành bản luận văn này. Tuy nhiên do thời gian và kiến thức còn hạn chế, nên bản luận văn này không tránh khỏi còn nhiều thiếu sót. Nhằm hoàn thiện hơn kiến thức của mình, phục vụ tốt hơn cho công tác và cuộc sống, em sẽ tiếp tục nghiên cứu sâu hơn đề tài này. Kính mong nhận đợc sự thông cảm và đóng góp ý kiến của các thầy giáo cùng các bạn bè đồng nghiệp. Hải Phòng, ngày 20 tháng 2 năm 2004 Sinh viên thực hiện : Nguyễn Đức Điệp Chơng I: hệ thống thông tin vệ tinh 1.1 tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh 1.1.1 Giới thiệu chung Ngày nay chúng ta đang sống trong thế kỷ của sự bùng nổ công nghệ thông tin. Nhờ có các phơng tiện hiện đại và công nghệ cao, cộng với sự phát triển công nghệ của các ngành có liên quan. Đã tạo điều kiện cho ngành công nghệ thông tin có mặt ở mọi nơi trong cuộc sống của xung quanh chúng ta. Tạo điều kiện phát triển cho các nghành nghề khác, và trở thành nghành công nghiệp vô cùng hấp dẫn, phát triển đầy hứa hẹn trong tơng lai. Sự ra đời và phát triển của thông tin vệ tinh đã mở ra một thời kỳ mới cho ngành thông tin viễn thông. Nó khắc phục đợc những hạn chế của thông tin vô tuyến mặt đất, có thể truyền tín hiệu đến tất cả các vùng địa lý trên thế giới và giá thành cớc phí rẻ nhất cho các cuộc liên lạc ở khoảng cách xa. Thông tin vệ tinh có khả năng cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau nh: Dịch vụ telephone, phát thanh truyền hình, truyền số liệu, vô tuyến dẫn đờng, thăm dò tài nguyên, truyền Faccsimile qua đờng thoại, thông tin an toàn và cứu nạn, trao đổi dữ liệu điện tử EDI (Electronic Data Interchange) phát gọi nhóm tăng cờng và đợc kết nối với mạng thông tin mặt đất PSTN, PSDN, ISDN. Ngành công nghệ sản xuất thiết bị thông tin vệ tinh đã có quá trình phát triển tơng đối dài, và đạt đợc những tiến bộ nhất định, các thiết bị ngày càng rẻ hơn. 4 Thông tin vệ tinh đợc thực hiện trên cơ sở một vệ tinh có khả năng thu phát sóng vô tuyến. Sau khi phóng vào vũ trụ, vệ tinh có nhiệm vụ thu sóng vô tuyến nhận đợc từ các trạm mặt đất, khuyếch đại tín hiệu, đổi tần và phát lại sóng vô tuyến đó tới các trạm mặt đất khác. Các vệ tinh phục vụ cho thông tin chuyển động quanh trái đất theo những quỹ đạo khác nhau, và đợc chia làm hai loại chính là vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh. -Vệ tinh quỹ đạo thấp (Low Earth Orbit ) có các vệ tinh có độ cao từ 500 đến 1000 km so với bề mặt trái đất -Vệ tinh quỹ đạo tầm trung MEO (Medium Earth Orbit). Vệ tinh này phóng lên quỹ đạo ở độ cao khoảng 6000 12000 km -Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh (Geostationary Earth Orbit) là vệ tinh đợc phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao 35800 km so với đờng xích đạo , chu kỳ quỹ đạo vệ tinh bằng chu kỳ quay của trái đất với thời gian là 24 giờ, và cùng chiều quay tức là từ tây sang đông. Mặt phẳng quỹ đạo vệ tinh trùng với mặt phẳng xích đạo. Do tốc độ góc của vệ tinh và trái đất bằng nhau nên vệ tinh là đứng yên khi quan sát từ một vị trí cố định trên mặt đất . Bởi vậy quỹ đạo địa tĩnh là quỹ đạo lý tởng cho vệ tinh thông tin. Nó đảm bảo thông tin ổn định và liên tục suốt 24 giờ trong ngày Các vùng phủ sóng của vệ tinh địa tĩnh: Phủ sóng toàn cầu , phủ sóng khu vực , phủ sóng vùng hẹp , phủ đa điểm và phủ sóng toàn cầu bằng ba vệ tinh địa tĩnh 17.4 0 5 0 2 0 Geostationary Satellite Geostationary SatelliteGeostationary Satellite 5 Hình 1.1 Vùng phủ sóng của vệ tinh. Hiện nay có hai hệ thống vệ tinh địa tĩnh của hai hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu lớn nhất thế giới là: INTERSAT và INTERSPUTNYK bay vòng quanh trái đất cung cấp hàng ngàn kênh thoại cố định nối hàng trăm quốc gia với nhau . Ngoài các hệ thống thông tin lớn , mỗi khu vực hoặc mỗi quốc gia có các hệ thống vệ tinh riêng nh : AUSSAT, EUSAT, PANAMSAT, ASIASAT, COMSAT , MEASAT Nhằm mục đích cung cấp các dịch vụ thông tin cho một khu vực, nh dịch vụ thoại cố định, phát thanh truyền hình, truyền số liệu và thiết lập thông tin với các vùng khác, và các khu vực khác trên thế giới 1.1.2 Đặc điểm thông tin vệ tinh Thông tin vệ tinh là một trong những hệ thống truyền dẫn vô tuyến, sử dụng vệ tinh để chuyển tiếp tín hiệu đến các trạm trên mặt đất. Vì trạm chuyển tiếp vệ tinh có độ cao rất lớn, nên thông tin vệ tinh có các đặc điểm nh sau: - Thông tin vệ tinh giá thành không phụ thuộc vào cự ly giữa hai trạm 6 - Có khả năng thông tin quảng bá cũng nh thông tin điểm nối điểm: Một vệ tinh có thể phủ sóng cho một vùng rộng lớn trên mặt đất (Vệ tinh địa tĩnh ở búp sóng toàn cầu có vùng phủ sóng chiếm 1/3 bề mặt quả đất ). Nh vậy một trạm mặt đất có thể thông tin với nhiều trạm khác trong vùng phủ sóng đó. Nếu có 3 vệ tinh địa tĩnh phóng lên ở 3 vị trí thích hợp thì sẽ phủ sóng toàn cầu, do đó dịch vụ thông tin toàn cầu sẽ đợc thực hiện. - Có khả năng băng rộng: Các bộ lặp trên vệ tinh thờng là các thiết bị có băng tần, có thể thực hiện đợc nhiều loại hình dịch vụ thông tin băng rộng cũng nh các dịch vụ khác. Nhờ áp dụng kỹ thuật sử dụng lại băng tần, nên hệ thống thông tin vệ tinh cho phép đạt tới dụng lớn trong một thời gian ngắn, mà không loại hình thông tin nào có thể đạt đợc. - Độ tin cậy cao: Tuyến thông tin vệ tinh có vai trò nh trạm lặp, để nối liên lạc hai trạm đầu cuối trên trái đất. Vì vậy xác suất h hỏng trên tuyến là rất nhỏ. Độ tin cậy trung bình đạt 99,9% thời gian thông tin trên một năm. - ít bị chịu ảnh hởng bởi địa hình của mặt đất: Do độ cao bay của vệ tinh rất lớn, nên thông tin vệ tinh không bị ảnh hởng bởi địa hình thiên nhiên nh đồi núi, thành phố, sa mạc, đại dơng. Sóng vô tuyến chuyển tiếp qua vệ tinh có thể truyền tới các vùng xa xôi hẻo lánh, hải đảo. Bởi vậy thông tin vệ tinh là phơng tiện tốt nhất cho các vùng nông thôn và hải đảo cha phát triển, đờng thông tin chất lợng cao tỷ lệ lỗi bít, lỗi kênh có thể đạt tới 10 -9 . -Tính linh hoạt cao: Hệ thống thông tin đợc thiết lập nhanh chóng trong điều kiện các trạm mặt đất ở rất xa nhau về mặt địa lý. Dung lợng có thể thay đổi rất linh hoạt tuỳ theo yêu cầu sử dụng. -Đa dạng về loại hình dịch vụ. Dịch vụ thoại, fax, telex cố định. Dịch vụ phát thanh, truyền hình quảng bá. Dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh. Dịch vụ vệ tinh dẫn đờng Dịch vụ trợ giúp y tế Dịch vụ về an toàn cứu nạn trên biển Dịch vụ cung cấp đặc tính kĩ thuật cho tầu Dịch vụ cung cấp vị trí cho tầu Dịch vụ vệ tinh cỡ nhỏ VSAT DAMA hoặc VSAT TDM/TDMA. Thông tin vệ tinh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho các vùng hẻo lánh địa hình phức tạp, các đài di động, máy bay và chuyên mục dành cho nhiều loại khán giả ngày càng đợc mở rộng. Đặc biệt là ứng dụng cho mục đích an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu GMDSS (Global Maritime Distress and Safety Systems). - Nhợc điểm chính của hệ thống thông tin vệ tinh là trễ đờng truyền do khoảng giữa các đài phát - vệ tinh - đài thu. Khoảng thời gian trễ trung bình là 270ms. Trong trờng hợp thoại 2 chiều qua vệ tinh là 540ms cho cả đi và về. Tác động chính của trễ truyền dẫn là hiệu ứng tiếng vọng (ngời nói nghe thấy chính tiếng mình sau khoảng thời gian trễ). Hiệu ứng này trong mạng mặt đất là không đáng kể do trễ nhỏ (30ms) nhng trầm trọng hơn khi tín hiệu truyền trên cả mạng 7 vệ tinh và mặt đất. Hiệu ứng tiếng vọng trong thông tin vệ tinh đợc hạn chế nhờ sử dụng các bộ triệt tiếng vọng. 1.1.3. Các hệ thống thông tin vệ tinh Để khai thác hệ thống thông tin vệ tinh có hiệu quả trong nhiều loại hình dịch vụ khác nhau. Hiện nay đã hình thành nên các hệ thống thông tin vệ tinh nh INTELSAT, INMARSAT, hệ thống thông tin vệ tinh khu vực. Hệ thống INTELSAT là một tổ chức đa quốc gia, không phân biệt thể chế chính trị cũng nh trình độ phát triển, và là hệ thống mở cung cấp các dịch vụ thông tin vệ tinh trên toàn cầu dựa trên cơ sở thông tin thơng mại. Hệ thống INMARSAT là một tổ chức đa quốc gia thành lập vào 3/9/1979. Mục đích nhằm điều hành một hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu chủ yếu phục vụ cho thông tin di động, ban đầu là phục vụ cho ngành hàng hải. Hệ thống thông tin vệ tinh khu vực phục vụ cho các mục đích khác nhau đ- ợc thiết lập cho từng vùng địa lý hoặc cho mỗi quốc gia. 1.1.4. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm 3 khâu là: khâu không gian, khâu mặt đất và khâu ngời sử dụng. Hình 1.2 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh 1.1.4.1. Khâu không gian. Bao gồm các vệ tinh, các hệ thống nh hệ thống đo xa, truy theo và điều khiển, các thiết bị cung cấp nguồn chủ yếu lấy từ năng lợng mặt trời. Vệ tinh hoạt động nh một trạm lặp. Có nhiệm vụ thực hiện kết nối thông tin giữa trạm mặt đất với các trạm khác. Sử dụng pin mặt trời cung cấp năng lợng cho các thiết bị điện tử của vệ tinh. Anten vệ tinh cung cấp các vùng phủ sóng theo yêu cầu thu và phát, vùng phủ sóng (global) hay (spot-beam). Hệ thống ổn định nhiệt duy trì 8 OCC SCC INMARSAT NCC OCC SCC ROC International Net work LES MES 1.5GH 2 4/6 GH 2 4/6 GH 2 1,6/1,5 GH 2 4/6 GH 2 1,6/1,5 GH 2 Saterlite đảm bảo nhiệt độ yêu cầu trong vệ tinh tuỳ thuộc vào nhiệt độ môi trờng bên ngoài. 1.1.4.2. Khâu mặt đất. Gồm các trạm mặt đất và các trang thiết bị của nó nh anten thu/phát, thiết bị điều khiển truy theo vệ tinh, máy thu tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier), các bộ đổi tần lên/ xuống, các bộ điều chế/giải điều chế, các bộ khuyếch đại công suất lớn, ống dẫn sóng, các bộ chia cao tần và ghép công suất. Nhiệm vụ của trạm mặt đất là điều khiểu hệ thống, kết nối thông tin trong mạng nội bộ và các mạng khác. 1.1.4.3 Khâu ngời sử dụng Ngời sử dụng có thể dùng mạng lới thông tin liên lạc vệ tinh thông qua các thiết bị thông tin vệ tinh của ngời sử dụng. Mỗi thiết bị này bao gồm một anten kèm theo các máy móc điện tử điều khiển và thông tin, nó cung cấp mối liên hệ giữa ngời sử dụng và mạng thông tin liên lạc vệ tinh. 1.1.5 Tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh 1.1.5. 1 Công suất hệ thống Máy phát đẳng hớng bức xạ công suất tổng P t đều về mọi hớng ở điểm cách nguồn d (m) công suất đợc trải trên một mặt cầu có bán kính d (m) . Thông lợng công suất qua mặt cầu bán kính d (m) là: PED=P T /4d 2 (W/m 2 ) 1.1.5. 2 Nhiệt độ tạp âm hệ thống T s T s =T a +T f +T r T s : nhiệt độ tạp âm hệ thống T a : nhiệt độ tạp âm anten T f : nhiệt độ tạp âm ống dẫn sóng và phiđơ T r : nhiệt độ tạp âm hệ thống thu Nếu sự suy hao ở ống dẫn sóng và phiđơ là L và nhiệt độ tiêu chuẩn (T o = 290 0 k) ta có: T S = T a /L +(1-1/L).T o +T r Nếu T s = 68,7 0 K và đờng kính Anten mặt đất là 30m (D at = 30m),T a = 40 0 k và T r = 20 0 k thì tổng suy hao phiđơ và ống dẫn sóng sẽ là 20dB. 1.1.5. 3. Tỷ số G/T của trạm mặt đất Tỷ số hệ số khuyếch đại anten trên tạp âm nhiệt của hệ thống tính theo (dB), đợc xem nh là hệ số phẩm chất của trạm thu mặt đất thông tin vệ tinh nói nên khả năng hoạt động của trạm. Trạm tiêu chuẩn A trong hệ thống INTELSAT G/T >35,5 dB/ 0 k 1.1.5. 4 Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) để xác định ngỡng thu của hệ thống. Tỷ số C/N đợc xác định ở đầu vào của bộ giải điều chế tại băng tần mà tín hiệu chiếm. C/N = EIRP(dB) - 20log(4d/)(dB) + G r (dB) - 10log(K.T s .B)(dB) 9 G r : hệ số khuyếch đại anten máy thu EIRP = P t .G r là công suất bức xạ đẳng hớng hiệu dụng 4d/ = L là suy hao đờng truyền B độ rộng băng tần. 1.1.5. 5. Hệ số khuyếch đại anten (G ) Các hệ thống thông tin vệ tinh sử dụng anten có hớng, nhằm mục đích tập trung năng lợng bức xạ về hớng yêu cầu để tăng cờng độ tín hiệu. Hệ số khuyếch đại anten G() là tỷ số công suất bức xạ ở một góc theo yêu cầu với công suất bức xạ trung bình đề về mọi hớng: G()=P() / (P 0 /4) P ( ) : công suất bức xạ trên một đơn vị góc cố định P o : tổng công suất bức xạ : góc bức xạ Việc tính toán hệ số khuyếch đại anten G ( ) để tính giá trị công suất bức xạ đẳng hớng (EIRP), đặc trng cho khả năng phát của một trạm thông tin vệ tinh. EIRP là tích số hệ số tăng ích anten với công suất của máy phát đa vào anten. 1.1.5. 6. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm S/N Tỷ số tín hiệu trên tạp âm S/N là tỷ số tín hiệu thu đợc trên tạp âm của một kênh thông tin đợc xác định tại băng tần số cơ bản: S/N=C/N+D m D m giá trị hệ số giải điều chế phụ thuộc vào kỹ thuật điều chế sử dụng. 1.1.5. 7. Tỷ số Eb/No Tỷ số Eb/No là thớc đo khả năng phục hồi lại dữ liệu số của modem số trong sự có mặt của tạp âm. Tỷ số Eb/No cùng lớn thì hệ số BER càng giảm và ngợc lại: S/N = R.E b / B.N 0 R: tốc độ truyền dữ liệu Nếu băng tần có độ rộng bằng tốc độ truyền dữ liệu (1 bít cần độ rộng bằng tần 1 H 2 ) thì: S/N = E b /N o 1.1.5. 8. Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm C/T C/T là tỷ số công suất sóng mang trên nhiệt độ tạp âm tổng tơng đơng ở tại đầu vào hệ thống thu. Trong đó nhiệt độ tạp âm đợc tính từ các tham số và đợc quy về đầu vào của khu tạp âm thấp. Điều chế tơng hỗ của hệ thống phát Hệ số phẩm chất G/T của hệ thống thu trên vệ tinh Điều chế tơng hỗ của vệ tinh Hệ số tơng hỗ G/T của trạm thu mặt đất C/T = G.P r /T = P r .G/T G: hệ số khuyếch đại của hệ thống P r : công suất thu đợc quy về một anten vô hớng 10 [...]... thiết bị đa truy nhập đi u chế và giải đi u chế 19 Anten Thiết bị bám Thiết bị đa truy nhập Phần cao tần LNA Đổi tần xuống Khuyếch đại IF Bộ đi u chế Thiết bị đa truy nhập Hệ thống Fider Hệ HPA Đổi tần lên Khuyếch đại IF Bộ giải đi u chế Hình 2.1 Cấu hình trạm mặt đất 2.2 Khối đi u chế giải đi u chế và đa truy nhập 2.2.1 Cấu trúc chung của khối ACSE Khối thiết bị báo hiệu và đi u khiển truy nhập là thiết... dạng mạch thoại thông tin địa chỉ, và thông tin để đi u khiển lỗi Hiện nay có hai loại tín hiệu chuẩn khác nhau cho báo hiệu kênh chung khả dụng Hệ thống báo hiệu thứ nhất là hệ thống báo hiệu số 6 của CCITT Hệ thống này dùng cho hệ thống đờng dây analog Hệ thống thứ hai là hệ thống báo hiệu số 7 của CCITT Hệ thống này dùng cho mạng quốc gia và quốc tế, những nơi có sử dụng hệ thống truy n dẫn cao(64Kbit/s)... dụng cho hệ thống đờng dây analog Hệ thống báo hiệu số 7 không những thiết kế để đi u khiển mà còn dùng để giám sát cuộc gọi - Hệ thống báo hiệu số 7: Hệ thống này sử dụng cho nhiều loại hình dịch vụ viễn thông nh: PSTN- mạng chuyển mạch đi n thoại công cộng, ISDN- mạng số liên kết đa dịch vụ, IN- Mạng thông minh, PLMN -Mạng thông tin di động công cộng trên mặt đất, đặc biệt là mạng di động số Hệ thống. .. liệu tốc độ cao 1.2.3 Hệ thống thông tin Inmarsat C Hệ thống Inmarsat C đợc đa vào khai thác tháng 1/1991 và ngày càng phát triển Hệ thống này sử dụng vệ tinh thế hệ 2, sử dụng kĩ thuật số, cung cấp dịch vụ telex và data giữa MES và LES Đây là hệ thống hiện đại sử dụng công nghệ số, với phơng thức truy nhập TDMA và SDMA Ưu đi m của hệ thống Inmarsat C: Giá thành thấp, sử dụng anten vô hớng, có kích thớc... thống công nghệ mới nhằm khắc phục những hạn chế trên là đi u cần thiết Đi u này phù hợp với những đòi hỏi của khách hàng cho một hệ thống đa dịch vụ hơn, chất lợng tốt hơn và thời gian truy nhập nhanh hơn Hệ thống Inmarsat B ra đời từ năm 1993 và bắt đầu đi vào khai thác Dựa trên công nghệ số mới nhất, do đó đã giảm đợc yêu cầu sử dụng kênh xấp xỉ 50% so với hệ thống Inmarsat A Ưu đi m của hệ thống Inmarsat... ngời Ngoài ra, hệ thống này còn sử dụng một số vệ tinh dự phòng Hệ thống thông tin Inmarsat sử dụng vệ tinh thế hệ 1,vệ tinh thế hệ 2, vệ tinh thế hệ 3 Hệ thống Inmarsat ra đời trên quan đi m mở rộng con đờng thông tin trên biển, và cung cấp thông tin nhanh chóng, thuận tiện, chính xác và rẻ Hệ thống này đi vào hoạt động chính thức năm 1992 và không ngừng phát triển Các dịch vụ mà hệ thống Inmarsat... - 10 KHz 20 KHz - - 600 bit/s 600 bit/s 2,5KHz 2,5 KHz Chơng II Cấu trúc hệ thống les hải phòng 2.1.Giới thiệu chung về cấu trúc hệ thống LES Đài LES-Hải phòng là đài vệ tinh mặt đất, thuộc hệ thống thông tin vệ tinh toàn cầu Nhiệm vụ của đài là thông tin liên lạc giữa LES với các trạm quản lí NCS và LES với MES, hoặc kết nối giữa MES với các thiết bị đầu cuối Đài vệ tinh mặt đất đợc chia làm 3 phần... nhau Hệ thống báo hiệu kênh riêng: Hệ thống báo hiêu kênh riêng là hệ thống báo hiệu, mà thông tin truy n đi trên cùng một kênh với kênh tin tức Tức là kênh báo hiệu liên kết cứng với với kênh thông tin Thông tin báo hiệu biến thiên chậm, tốc độ báo hiệu chậm Các phơng thức báo hiệu kênh riêng gồm báo hiệu số 5, báo hiệu R2 vv 2.2.1.3 Bộ đi u chế và bộ giải đi u chế Bộ đi u chế dùng các phơng pháp đi u... 4 Truy n thông dữ liệu Ngân hàng dữ liệu cung cấp tất cả những thông báo mới nhất về thời tiết, những báo cáo về tài chính và thông báo về thể thao Cũng nh những thông báo hàng hải, các thông báo cho thuỷ thủ Dịch vụ truy n thông dữ liệu toàn cầu đã truy nhập các dữ liệu quốc tế trên 80 nớc Dịch vụ truy n dữ liệu toàn cầu truy nhập tới khoảng cách lớn, nó cũng có thể cho phép yêu cầu truy nhập th đi n... đi u chế, để đi u chế tín hiệu thông thờng thành tín hiệu cao tần trớc khi phát đi Còn ở bên thu bộ giải đi u chế thực hiện giải đi u chế các tín hiệu cao tần, nhằm khôi phục lại tín hiệu ban đầu Tuỳ thuộc vào từng hệ thống mà các phơng pháp đi u chế và giải đi u chế cũng khác nhau Hệ thống Phơng pháp đi u chế INM/B BPSK/TDM, QPSK/SCPC INM/C BPSK/TDM INM/mM BPSK, QPSK/SCPC 2.3 Cấu trúc hệ thống anten