Đồ án Tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh

dụng trong thông tin vệ tinh thường là điều chế dịch mức pha PSK và điều chế dịch mức pha vi sai DE-PSK (Different Encode PKS). Ưu điểm của kỹ thuật điều chế số là nó khai thác được các mặt mạnh của tín hiệu số so với tín hiệu tương tự, ít bị can nhiễu của môi trường và dễ kết hợp với các quá trình xử lý như: mã hóa, bảo mật, chống lỗi, sửa lỗi,… 2.4. Các thông số cơ bản trên tuyến truyền thông tin 2.4.1. Các mức công suất 2.4.1.1 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương Cho một anten có hệ số khuếch đại GT = 1, góc đặc là góc được tạo bởi một cung có độ dài bằng bán kính. Đặt một công suất RF có giá trị PT tại tâm hình cầu khi đó ta có công suất bức xạ trên một đơn vị góc đặc anten đẳng hướng là: [ w/steradian ] (2.15) Anten đẳng hướng Công suất bức xạ trên 1 đơn vị góc đặc GT = 1 PT Hướng mà giá trị độ lợi truyền cực đại là GT, bất kỳ anten nào bức xạ trên đơn vị góc đặc bằng: [ w/steradian ] (2.16) Hình 2.15: Mô tả anten đẳng hướng. PTGT = EIRP [ w ] (2.17) + EIRP (Equivalent Isotropic Radiated Power) gọi là công suất bức xạ đẳng hướng tương đương GT Area A Góc đặc A/R2 Hình 2.16: Anten thực bức xạ vùng A. Hình 2.16 minh họa cách tính công suất bức xạ trên vùng A PA = (PT GT /4) (A/R2) = A PTGT/4R2 [w] (2.18) + Mật độ thông lượng công suất ở cự ly R: ф = [W/m2] (2.19) Trong đó: EIRP : Là công suất bức xạ đẳng hướng. PT : Công suất đưa ra anten phát. GT: Độ lợi anten phát; trường hợp anten vô hướng GT = 1 (0dB). ф: Mật độ thông lượng công suất. Ahd GR PR PT GT Hình 2.17: Tính mức công suất thu. 2.4.1.2. Công suất thu Tính công suất thu PR ở cự ly R: PR = фAhd = Ahd Ahd (2.20) Ahd = λ2 [m2 ] (2.21) Trong đó Ahd : diện tích hiệu dụng của anten thu. λ : bước sóng thu Thay (2.20) vào (2.21) có: PR = λ2 = PTGTGR()2 = PTGTGR [w] (2.22) Trong đó LFS = ()2 là tổn hao trong không gian tự do (2.23) Do vậy PR = [W] (2.24) 2.4.2. Các loại suy hao 2.4.2.1. Suy hao do phi đơ thu phát PRX TX LFTX LFRX RX Tổn hao do Feeder phát Tổn hao do Feeder thu L PT PR GT GR PTX Hình 2.18: Tính suy hao thu phát. Suy hao LFTX giữa máy phát và anten phát là suy hao bởi các ống dẫn sóng và các đầu nối, để anten bức xạ một công suất PT thì công suất tại đầu ra bộ khuếch đại của máy phát có độ lớn: PTX = PT.LFTX (2.25) Tính theo dB: PTX[dB] = PT[dB] + LFTX[dB] (2.26) Từ đó có thể tính công suất bức xạ đẳng hướng hiệu dụng: EIRP = PTGT = [w] (2.27) Suy hao giữa máy thu và anten thu là suy hao tạo nên bởi các phi đơ dẫn sóng và các đầu nối. Công suất PRX tại đầu vào máy thu có độ lớn như sau: PRX = [w] (2.28) Tính theo dB: PRX[dB] = PR[dB] - LFRX[dB] 2.4.2.2. Suy hao do anten thu phát lệch nhau (Hình 2.23) Khi anten phát và thu lệch nhau thì sẽ tạo ra suy hao vì búp sóng chính của anten thu không hướng đúng chùm tia phát xạ của anten phát, ta biểu diễn hai loại suy hao bằng công thức sau: aT aR GT GR PR PT Hình 2.19: Suy hao do anten thu phát lệnh nhau LT = 10 lg e = 12()2 [dB] (2.29) LR = 10 lg e = 12()2 [dB] (2.30) = [degrees] (2.31) Trong đó D: đường kính anten parabol. C = 3.108 : tốc độ truyền sóng λ : bước sóng f: tần số sóng 2.4.2.3. Suy hao do không thu đúng phân cực Loại suy hao này xảy ra khi anten thu không đúng hướng phát cùng với phân cực sóng máy thu, ví dụ đối với sóng điện từ phát đi phân cực tròn thì chỉ trên trục bức xạ của anten sóng mới có phân cực tròn, ngoài trục bức xạ phân cực biến dạng thành ellip, khi truyền trong môi trường khác nhau (đặc biệt trong mưa) phân cực bị biến đổi. Nếu gọi σ là góc giữa hai mặt sóng thì suy hao do lệch phân cực được biểu diễn: LPOL = 20 lg(cosσ) [dB] (2.32) Thường lấy góc lệch beam 3 dB trong phân cực tròn. 2.4.2.4. Suy hao do khí quyển L = LFSLA (2.33) LA: Suy hao do khí quyển bao gồm suy hao trong tầng điện ly (chủ yếu là suy hao trong mây từ) và suy hao trong tầng đối lưu (chủ yếu suy hao trong chất khí O2 và hơi nước H2O) 2.4.2.5. Suy hao do mưa và mây Nước ta mưa nhiều nên việc thu sóng vệ tinh cũng bị ảnh hưởng không ít. Theo Hình 2.24, Việt Nam nằm ở vùng quy định N của ITU. Bảng 2.3 là lượng mưa trung bình ở vùng châu Á-Thái Bình Dương. Suy hao do mưa Arain được tính theo công thức: Arain = γRLe [dB] (2.34) Trong đó γR: Suy hao trên một đơn vị dài (dB/Km), γR phụ thuộc tần số sóng mang và lượng mưa RP (mm/h). γR được xác định từ nomogram. Kết quả sẽ là giá trị suy giảm theo phần trăm trong năm (p) Le: Chiều dài thực của đoạn đường sóng đi qua mưa (Km) Hình 2.20: Lượng mưa trung bình (mm/h) của các vùng trên thế giới. Bảng 2.2: Lượng mưa tương ứng với tổng thời gian suy giảm tín hiệu do mưa trung bình trong năm. 1 năm = 8.760 h; 0,3% của 1 năm = 26,28h. 99,7% được tính trong vùng mưa N đòi hỏi máy thu dự trữ đủ trên mức ngưỡng ứng với lượng mưa nhỏ hơn 15 mm/h. Trạm mặt đất Trạm không gian hr - hr hR LS e LG Hình 2.21. Tính suy giảm do mưa của CCIR Tính toán Arain: + Tính độ cao mưa hR (Km), hình 2.25 hR = 3 + 0.028 nếu 00 < υ <360 (2.35) hR = 4 – 0.075 ( υ - 360) nếu υ ≥ 360 (2.36) υ: Là vĩ độ. + Tính đoạn đường nằm nghiêng đi qua mưa LS: hình 2.25 LS = [Km] Với e : góc ngẩng của trạm mặt đất, e > 50 hS : Là độ cao anten trạm mặt đất so với mực nước biển (Km) + Tính toán chiều dài hình chiếu LG của chiều dài nghiêng đi qua mưa LS: LG = LScos e [Km] (2.37) + r0.01 là hệ số rút gọn đoạn đường đối với 0.01% thời gian toán đồ tính khi lượng mưa không đồng đều. r0.01= (2.38) Ở đây LO = 35e -0.015R [Km] (2.39) Hoặc r0.01 = [Km] (2.40) Xác định tỷ lệ mưa (R0.01) vượt quá 0.01% của một năm trung bình từ Bảng 2.2 cho trạm mặt đất + Tính quãng đường thực tế sóng đi qua mưa sẽ là Le = LS . r0.01 [Km] (2.41) + Tính toán suy hao đơn vị chiều dài trong mưa γR (dB/Km) được xác định từ toán đồ hình 2.29 + Suy hao vượt quá A0.01 0.01% của một năm trung bình là: A0.01 = γR Le [dB] (2.42) + Suy hao vượt quá (AP ) đối với tỷ lệ mưa (RP) vượt quá p% thời gian của một năm trung bình. p = 0.001% - 1% nhận từ A0.01 (dB) theo công thức sau: AP = A0.01 x 0.12p-(0.546 + 0.43lgp) [dB] (2.43) + Suy hao vượt quá đối với phần trăm thời gian pW của tháng xấu nhất cho bởi AP trong đó: p = 0.3(pW)1.15 [%] (2.44) Giá trị có ích : pW = 0.3% ( ≈ 2 giờ/tháng) p = 0.075%. Đối với những giá trị lớn hơn phần trăm tháng thứ nhất của thời gian. (p = 20%) suy hao do mưa thường đủ nhỏ để có thể bỏ qua (trong điều kiện bầu trời trong sáng). Hình 2.22. Lượng mưa R0.01 (mm/h) vượt quá 0.01% của một năm trung bình. Hình 2.23: Toán đồ xác định suy hao trên một đơn vị chiều dài trong mưa γR (dB/Km). 2.4.3. Nhiễu trên tuyến thông tin Nhiễu là tín hiệu không mong muốn mà nó xen vào tín hiệu ta thu được. Nhiễu làm giảm chất lượng thông tin như làm giảm tỉ số S/N hoặc C/N, tăng tỉ lệ bít lỗi trên đường truyền. Đối với tín hiệu ta thu được từ vệ tinh thì rất nhỏ do đường truyền quá xa mà nhiễu lại lớn. Bên cạnh đó, anten bản thân nó đã góp nhặt nhiễu từ môi trường thông qua các búp sóng phụ của nó. Tín hiệu suy giảm do môi trường truyền sóng, do mưa nên tín hiệu thu gần như chìm trong nhiễu. 2.4.3.1. Các nguồn nhiễu + Nhiễu phát ra từ các nguồn bức xạ bên ngoài như: Nhiễu không gian, nhiễu khí quyển, tạp nhiễu do mưa và nhiễu từ trái đất. + Tạp nhiễu bên trong thiết bị như: Anten, hệ thống Feerder và máy thu. + Nhiễu từ các máy phát khác, các vệ tinh cận kề, các hệ thống mặt đất. 2.4.3.2. Mật độ phổ công suất tạp nhiễu N0 Mật độ phổ công suất nhiễu N0 (W/Hz) được mô tả trên Hình 2.24 Tần số [Hz] B N0 N0(f) [W/Hz] Hình 2.24: Mật độ phổ công suất nhiễu N0 N0(f) giá trị công suất tạp nhiễu trên đơn vị độ rộng băng tần. Nếu N0(f) = N0 là hằng số, ta gọi N0 là nhiễu trắng. Gọi N là công suất nhiễu đo được ở băng B thì: NO = [W/Hz] (2.45) Nhiệt độ vật lý T Nguồn nhiễu Nhiệt độ vật lý có thể không phải là T Giá trị công suất nhiễu N = kTB [W] 2.4.3.3. Nhiễu nhiệt của một nguồn nhiễu T Hình 2.25: Xác định giá trị công suất nhiễu T = = ( OK ) Hay NO = Tk (2.46) Trong đó N: Công suất nhiễu đo được B: Băng thông [Hz] Hằng số Boltzman: k = 1,3796.10-23 [W/Hz OK] = -228,6 [dBw/Hz K] T: Nhiệt độ vật lý của điện trở [OK 2.4.3.4. Hệ số nhiễu Gọi: To là nhiễu nhiệt đầu vào, ở điều kiện chuẩn To = 290 oK (17 oC). Te: Nhiễu nhiệt bên trong linh kiện. Hệ số nhiễu F là tỉ lệ toàn bộ công suất nhiễu nhiệt tại đầu ra của các phần tử với công suất nhiễu nhiệt tại đầu vào phần tử. F = = 1 + (2.47) Te = (F-1) To (2.48) 2.3.3.5. Nhiệt độ nhiễu của bộ suy hao Te Te = (LF – 1)TF [ oK] (2.49) Trong đó LF : Tổn hao của bộ suy giảm ( attenuator, feeder, splitter ) Te: Nhiễu nhiệt của bộ suy giảm TF : Nhiệt độ môi trường Trong trường hợp TF = To thì hệ số nhiễu bộ suy giảm bằng độ suy giảm FF = LF 2.4.3.6. Nhiệt độ nhiễu của phần tử tích cực Hình 2.26 mô tả nhiệt độ nhiễu của phần tử tích cực được xem là nhiệt độ phát ra do 1 điện trở đặt ở ngõ vào một hệ thống không nhiễu, có nhiệt độ vật lý T = Te. Giả sử mạch 4 cực có độ lợi công suất là G, băng thông B, ngõ vào là nguồn nhiễu có nhiệt độ nhiễu là To. Công suất nhiễu ngõ vào là GkBTo. Tổng công suất nhiễu ngõ ra là GkB(To + Te ). Hệ số nhiễu của phần tử tích cực tính như sau: F = = 1 + : như định nghĩa công thức (2.50) Bảng 2.3: Quan hệ giữa hệ số nhiễu và nhiệt độ nhiễu. Hệ thống nhiễu tự do Nhiệt độ vật lý T = Te Hệ thống nhiễu thực Không có nhiễu ngõ vào T = 0 Công suất nhiễu tương đương N = kTeGB [W] G: hệ số khuếch đại của hệ thống Hình 2.26: Nhiệt độ nhiễu của hệ thống. 2.4.3.7. Nhiệt độ nhiễu của hệ thống các thiết bị mắc nối tiếp Hình 2.27 giả thiết các mạch khuếch đại Mi mắc nối tiếp , có cùng băng thông B, có độ lợi công suất Gi và hệ số nhiễu Fi, i = 1, 2 …, n. Công suất nhiễu tại ngõ ra hệ thống M1. N1 = G1.k.B.(To + Te1) (2.51) Công suất nhiễu N1được khuếch đại bởi M2 N1,2 = G1.G2k.B.(To + Te1) (2.52) Công suất nhiễu được tạo bởi nguồn nhiễu bên trong của M2 N(2) = G2.k.Te2.B (2.53) Công suất nhiễu toàn bộ M1 và M2 N2 = N1,2 + N(2) = G1.G2k.B.(To + Te1) + G2.k.Te2.B = G1.G2.k.B(To + Te1 + Te2/G1) (2.54) Nhiễu nhiệt tương đương của hệ thống mắc nối tiếp của M1 và M2 Te(1,2) = Te1 + (2.55) Trong trường hợp hệ thống có n mạch : Te (n) = Te1 + + …+ (2.56) Hệ số tạp âm hệ thống là: Fn = F1 + (2.57) G1, Te1, F1 M1 M2 Nguồn nhiễu ngõ vào To G2, Te2, F2 Gn, Ten, Fn Mn .... Hình 2.27: Công suất nhiễu của hệ thống các mạch mắc nối tiếp 2.4.3.8. Nhiễu nhiệt của anten TA Điều kiện trời trong : TA = TSky + Tground [oK] (2.58) Khi trời có mưa : TA = + Tm (1-) + TG (2.59) Trong đó: ARAIN: Suy hao do mưa Tm: Tambient : Nhiệt độ môi trường do mây, mưa, Tm = 260OK đến 280OK T SKY: Nhiệt độ nhiễu của anten khi trời trong, Uplink TA = 290OK TG: TGROUND: Nhiệt độ nhiễu của mặt đất ảnh hưởng đến anten, phụ thuộc góc ngẩng anten: TG = 290OK khi búp phụ có góc ngẩng ep < -10O TG = 150OK đối với búp phụ có góc ngẩng –10O < ep < 0O TG = 50OK đối với búp chính 0O < e <10O Ground Sky TSky TGround Ground TSky mưa Tm, Arain Sky TGround TG = 10OK đối với 10O < e < 90O Hình 2.28: Nhiễu nhiệt mặt đất khi trời trong và khi mưa Hình 2.29: Nhiễu từ bầu trời và mặt đất đến anten. 2.4.3.9. Nhiễu nhiệt ở hệ thống thu Hình 2.32 mô tả một hệ thống thu điển hình gồm: + Anten có nhiễu nhiệt TA, hệ số khuếch đại GA. + Bộ dịch tần nhiễu thấp LNB (có nhiễu nhiệt là TLNB): Gồm mạch khuếch đại LNA (có nhiễu nhiệt là TLNA), mạch đổi tần MIX (có nhiễu nhiệt là TMX và hệ số khuếch đại GMX ), mạch khuếch đại trung tần IF1(có nhiễu nhiệt là TIF, hệ số khuếch đại GIF). + Dây anten truyền dẫn đến máy thu (có nhiễu nhiệt là TF, hệ số khuếch đại GFRX = < 1; LFRX còn gọi là tổn hao do feeder) + Decoder giải mã tín hiệu có nhiễu nhiệt là TR Theo công thức (1.35) và (1.41) có: + TLNB = TA + (2.60) + T1 = TLNA + + + (LFRX - 1)TF + (2.61) + T2 = ≈ + TF (1- ) + TR (2.62) TA, GA LNA IF Amp Down converter MIXER LO TLNA.GLNA TIF.GIF TR Feeder Reciever T1 T2 TF, LFRX TMX, GMX TLNB Hình 2.30: Nhiệt độ nhiễu trên hệ thống thu. 2.4.3.10. Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tại đầu vào decoder Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu tại đầu vào máy thu được xác định theo công thức sau: = [Hz] (2.63) Với: C = PRX : Công suất sóng mang tại đầu vào máy thu theo công thức (2.28) NO : Công suất nhiễu trắng (Mật độ phổ tạp âm tại mọi điểm trên hệ thống ) T: Nhiệt độ nhiễu tại đầu vào decoder xác định theo (2.41) Thay các giá trị ở (2.24), (2.25), (2.26), (2.27), (2.30), 2.32), (2.34), (2.49) và (2.40) vào (2.42) lần lượt ta có: = EIRPTX [Hz] (2.64) Với LTRX = LR + LFRX + LPOL (2.65) C = PRX = (2.66) Cuối cùng có: = [Hz] (2.67) 2.4.3.11. Tỉ số năng lượng của Bit/mật độ tạp âm Eb/N0 (Energy of Noise Density Ratio) Người ta sử dụng khái niệm tỉ số Eb/NO là tỉ số năng lượng trên bít Eb và mật độ phổ công suất nhiễu NO để đo khả năng phục hồi dữ liệu của modem số khi có nhiễu. Tỉ số này càng lớn thì BER (Bit Error Rate: tỉ lệ bit lỗi) càng giảm có nghĩa quan hệ giữa chúng là quan hệ tỉ lệ nghịch. S/N = (REb) : (BNO) (2.68) Nếu băng tần để truyền được một bit rộng 1Hz thì ta có: S/N = Eb/NO (2.69) = - 10lg (2.70) = + 10lgRtrans (2.71) = + 10lgRinfo – 10lgBNoise demodulater (2.72) Với B: Băng thông truyền dữ liệu với tốc độ bít R[b/s] Bnoise demodulater: Băng thông nhiễu của kênh Rinfo: Tốc độ thông tin của chương trình C: Công suất sóng mang tại đầu vào decoder [W]. No: Mật độ phổ công suất nhiễu tại đầu vào decoder [W/Hz] Rtrans: Tốc độ bít tại ngõ vào decoder [b/s]. Tốc độ này bao gồm dữ liệu truyền đã dồn kênh + FEC. Eb: Năng lượng trên bít và được tính từ C/Rtrans 2.5. Kết luận chương Vệ tinh thông tin địa tĩnh có nhiều ưu điểm mà các mạng truyền dẫn thông thường không thể áp ứng được, nên được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Truyền dẫn thông vệ tinh là truyền dẫn thông tin qua môi trường truyền là không khí với cự ly rất dài, nên có nhiều loại suy hao trên đường truyền. Do đó, để truyền tín hiệu qua vệ tinh được tốt phải tính toán từng loại suy hao. Để chọn thiết bị truyền dẫn và kỹ thuật truyền để tín hiệu nhận được ở phía thu là tốt nhất trong điều kiện xấu nhất có thể. Thông tin vô tuyến qua vệ tinh là thành tựu nghiên cứu trong lĩnh vực truyền thông nhằm mục đích khắc phục các nhược điểm của mạng vô tuyến mặt đất, đạt được mức gia tăng chưa từng có về cự ly và dung lượng. Với lĩnh vững này ngày nay rất coi trọng và đầu tư nghiên cứu, đem lại cho khách hàng nhiều dịch vụ mới với chi phí thấp nhất có thể có. Chương kế tiếp sẽ nói rõ về tình hình sử dụng vệ tinh ở Việt Nam cũng như các dịch vụ đang triển khai. Chưong 3: HỆ THỐNG VỆ TINH VIỄN THÔNG VINASAT 3.1. Tình hình chung 3.1.1. Sự phát triển hệ thống thông tin vệ tinh thế giới Ngày nay, thông tin đã được truyền trực tiếp tới khắp nơi trên thế giới nhờ hệ thống vệ tinh chằng chịt trên bầu trời. Gần nửa thế kỷ sau vệ tinh viễn thông tiếp âm trực tiếp đầu tiên Telstar 1 được NASA phóng lên vào ngày 10/7/1962 tại Cape Canaveral, trên thế giới đã có khoảng 280 vệ tinh thương mại đang hoạt động, cung cấp hàng loạt các dịch vụ viễn thông trên thị trường thông tin vệ tinh quốc tế. Riêng Châu Á có khoảng 80 vệ tinh của 20 nhà khai thác. Các nước trong khu vực Đông Nam Á sở hữu một hoặc nhiều hơn một hệ thống vệ tinh gồm Thái Lan, Malaysia, Indonesia, Singapore, Philippines và Việt Nam. 3.1.2. Sự phát triển hệ thống thông tinh vệ Việt Nam - Ngay từ tháng 8/1980, Việt Nam đã sử dụng thông tin vệ tinh qua hệ thống InterSputnik của Liên Xô (cũ). - Từ năm 1990, VNPT đã triển khai một hệ thống trạm mặt đất lớn để sử dụng vệ tinh INTELSAT của Australia, chủ yếu phục vụ các hướng liên lạc quốc tế và truyền dẫn đường trục trong nước. - Đến năm 1996, hệ thống VSAT của VNPT đã được khai thác trên cơ sở thuê dung lượng vệ tinh của các nước trong khu vực, giúp hỗ trợ thông tin nhanh cho nhiều vùng, miền khác nhau. Ngoài ra, một số bộ, ngành khác cũng đã sử dụng thông tin vệ tinh (dưới hình thức thuê kênh vệ tinh của nước ngoài) để đáp ứng nhu cầu chuyên ngành của mình. - 19/4/2008 vệ tinh viễn thông VINASAT- 1 chính thức đi vào vũ trụ, sau hơn một tháng thử nghiệm đã đưa vào sử dụng. 3.1.3. Thông tin về vệ tinh viễn thông VINASAT-1 - Chủ đầu tư: Tập đoàn bưu chính viễn thông Viêt Nam (VNPT). Nhà cung cấp vệ tinh, dịch vụ phóng, và thiết bị trạm điều khiển: Lockheed Martin Coprporation (USA). - Nhà tư vấn và giám sát xây dựng, lắp đặt vệ tinh VINASAT-1: TELESAT - Công ty vận tải hàng không vũ trụ ArianeSpace phóng vệ tinh. - Trạm điều khiển vệ tinh chính đặt ở Hà Tây và trạm dự phòng đặt ở Bình Dương. - VINASAT-1 được phóng vào lúc 5h17 ngày 19/4/2008 tại bãi phóng Kourou-quốc gia Trung Mỹ French-Guiana. 3.2. Vệ tinh viễn thông VINSAT 3.2.1. Tầm quan trọng của vệ tinh VINASAT-1 Trước khi có vệ tinh VINASAT-1 Việt Nam đã bỏ ra hằng năm một khoản tiền khá lớn lên đến để thuê đường truyền vệ tinh từ vệ tinh các nước như: INTERSPUTNIK (Liên Xô), ASIASAT (Trung Quốc), PALAPA (Indonesia), THAICOM (Thái Lan), X-SAT (Singapore), JSAT (Nhật Bản),… nhằm sử dụng các mục đích khác nhau. Những năm qua mạng viễn thông Việt Nam không ngừng phát triển cả số lượng lượng và chất lượng. Mà trước tiên phải kể đến phương tiện truyền dẫn, với truyền dẫn bằng cáp quang, viba số chúng ta đã phát triển tương đối hoàn thiện thành thị và những vùng lân cận. Đối với như nơi vùng sâu, vùng xa biên giới hải đảo đầu tư cáp quang, viba số không hiệu qua về kinh tế thâm chí không đầu tư được. Vệ tinh VINASAT-1 đưa vào khai thác tạo ra một bước phát triển mạnh cho viễn thông Việt Nam. Với tính ưu việt của vệ tinh là không phụ thuộc vào địa hình, không phục thuộc vào khoảng cách, do đó rút ngắn được khoảng cách giữa thành thị và nông thôn. Vệ tinh VINASAT-1 là vệ tinh đầu tiên của Việt Nam sẽ hứa hẹn mang lại nhiều lợi ích to lớn về kinh tế, an ninh, và quốc phòng. Ngoài ra, VINASAT-1 còn mang lại nhiều cơ hội tiếp cận và hòa nhập vào cuộc sống hiện đại của những người dân vùng sâu vùng xa, miền núi và hải đảo. Những lợi ích to lớn của VINASAT-1 chủ yếu dành cho 3 lĩnh vực quan trọng: 3.2.1.1. Nhà nước Tính tới thời điểm này, hầu hết các quốc gia trong khu vực Đông Nam Á đã có vệ tinh viễn thông riêng (ngoại trừ Lào, Campuchia và Myanmar). Các nước trong khu vực như Thái Lan, Malaysia và Indonesia đều đã phóng vệ tinh viễn thông, mà không chỉ có một mà tới 5-7 vệ tinh. Chính vì vậy, VINASAT-1 sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp Việt Nam hội nhập với công nghệ và viễn thông thế giới. Trong một thời đại mà công nghệ thông tin đang phát triển với tốc độ như vũ bão hiện nay, việc có được một vệ tinh viễn thông như Vinasat-1 sẽ giúp Việt Nam khẳng định được chủ quyền của Việt Nam đối với nguồn tài nguyên hữu hạn là quỹ đạo vệ tinh và các tần số liên quan, đảm bảo cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh cho các mục đích chính trị, an ninh quốc phòng… Theo VNPT, đơn vị quản lý VINASAT-1, đối tượng được ưu tiên sử dụng vệ tinh này là các đơn vị quân đội, công an, các đài truyền hình trung ương và địa phương. Vinasat-1 sẽ giúp tăng cường khả năng thông tin nhằm phục vụ xây dựng đất nước. Đặc biệt, Vinasat-1 sẽ là công cụ trợ giúp đắc lực cho công tác thông tin phục vụ cuộc sống của ngư dân, và phát triển kinh tế biển nói chung; đồng thời phòng chống và ứng cứu đột xuất khi xảy ra bão lũ, thiên tai... Vệ tinh có thể hoạt động trong mọi điều kiện thời tiết, và có thể thiết lập nhanh chóng các kênh liên lạc với những khu vực không hoặc khó có thể tiếp cận được (chẳng hạn như vùng bão lũ). 3.2.1.2. Doanh nghiệp Thực ra không phải tới giờ các doanh nghiệp Việt Nam mới tiếp cận với dịch vụ truyền dẫn qua vệ tinh, mà thực tế này đã có từ những năm 80. Tuy nhiên, theo ước tính mỗi năm các doanh nghiệp Việt Nam phải bỏ ra từ 10-15 triệu USD để thuê kênh vệ tinh. Nếu tính tới nhu cầu thuê kênh vệ tinh của tất cả các bộ ngành trong những năm tới thì số tiền này sẽ lớn hơn rất nhiều. Trong khi đó nếu có một vệ tinh riêng thì sẽ tiết kiệm được khá nhiều tiền bởi riêng phần chi phí thuê kênh vệ tinh cũng cao hơn giá thành từ 2-3 lần tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng và băng tần sử dụng. Ngoài ra, Vinasat-1 sẽ giúp các doanh nghiệp có thể cung cấp nhiều dịch vụ mà trước đây thường bị hạn chế bởi hạ tầng như đào tạo từ xa; truyền hình qua vệ tinh đến từng hộ gia đình; đưa điện thoại, Internet và truyền hình tới vùng sâu vùng xa, miền núi và hải đảo. VINASAT-1 có dung lượng truyền dẫn tương đương với 10.000 kênh thoại/ Internet/ truyền số liệu hoặc khoảng 120 kênh truyền hình. Chính vì vậy, việc cung cấp những dịch vụ này sẽ nhanh chóng được mở rộng tới tất cả người dân vượt qua bất kể những trở ngại về địa lý. VINASAT-1 có tầm phủ sóng rất rộng bao trùm cả khu vực Đông Nam Á, Đông Trung Quốc, Ấn Độ, Triều Tiên, Nhật Bản, Úc, đặc biệt là cả Hawaii - cổng thông. tin quan trọng vào nước Mỹ. Đây đều là những thị trường viễn thông lớn đang phát triển nhanh nên các doanh nghiệp Việt Nam sẽ có rất nhiều tiềm năng và cơ hội kinh doanh trong việc cung cấp những dịch vụ 3G, Internet tốc độ cao, điện thoại truyền hình,… 3.2.1.3. Người dân Một trong những hiệu quả to lớn mà Vinasat-1 có thể mang lại là người dân vùng sâu vùng xa, miền núi và hải đảo sẽ có cơ hội sử dụng những dịch vụ mà từ lâu họ mong muốn như điện thoại, truyền hình và Internet. Thông thường những dịch vụ này tuy khá phổ biến ở thành thị nhưng lại khó có thể tiếp cận ở vùng xa xôi và hẻo lánh do khó có thể triển khai được hạ tầng, và chi phí dành cho việc xây dựng và lắp đặt thường rất cao. Khi đi vào hoạt động, Vinasat-1 sẽ trở thành “người bạn đường” của những ngư dân đi biển. Họ có thể dễ dàng liên lạc với đất liền hơn, rất cần thiết trong trường hợp xảy ra bão lũ, biển động để phục vụ cho công tác cứu trợ và ứng cứu khẩn cấp. Trước đây, việc liên lạc trên biển gặp rất nhiều khó khăn, chủ yếu do hạ tầng cơ sở chưa thể đáp ứng được, và do đặc thù Việt Nam có diện tích biển lớn và kéo dài. Với việc cung cấp dịch vụ qua vệ tinh, người dân sẽ được tiếp nhận chất lượng dịch vụ tốt hơn (tốc độ đường truyền Internet cao hơn, dịch vụ điện thoại tốt hơn,…) và nhiều loại hình dịch vụ mà trước đây thường bị hạn chế như: truyền hình vệ tinh, hội nghị từ xa, đào tạo từ xa,…  3.2.2. Các thông số kỹ thuật cơ bản của vệ tinh Vinasat Hình 3.1: Vệ tinh VINASAT-1. - Kiểu vệ tinh: Vệ tinh địa tĩnh Vị trí quỹ đạo: quỹ đạo địa tĩnh 132º Đông, cách trái đất 35768 km. - Tuổi thọ vệ tinh tối thiểu 15 năm (có thể lên đến 20 năm) - Vệ tinh cao 4m, trọng lượng phóng khoảng 2600 kg Tên lửu đẩy: Arian – 5 của Pháp - Dung lượng truyền dẫn tương đương 10000 kênh thoại/Internet/truyền số liệu hoặc khoảng 120 kênh truyền hình.Số máy phát đáp: 20 (08 máy phát đáp cho băng C, 12 máy phát đáp băngKu). + Băng tần C:Số bộ phát đáp: 8 bộ (36 Mhz/bộ).Uplink: tần số phát Tx 6425-6725 Mhz.Downlink : tần số thu Rx 3400-3700 Mhz.Vùng phủ sóng: VN, Đông Nam Á, Trung Quốc, Triều Tiên, Ấn Độ, Nhật Bản, Australia. Hình 3.2: Tầm bao phủ của sóng băng tần C. + Băng tần Ku:Số bộ phát đáp: 12 bộ (36 Mhz/bộ).Uplink: tần số phát Tx 13750-14500 Mhz.Downlink : tần số thu Rx 10950-11700 Mhz. VN, Lào, Campuchia, Thái Lan, một phần Myanma Hình 3.3: Tầm bao phủ của sóng băng tần Ku. 3.3. Quá trình vận hành và khai thác dịch thông qua VINASAT-1 3.3.1. Trạm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 Hình 3.4: Trung tâm điều khiển vệ tinh VINASAT-1 Quế Dương. Sau khi vệ tinh phóng lên quỹ đạo thì hãng Lockheed Martin sẽ thực hiện quá trình đo thử, nghiệm thu trên trạm. Quá trình này kéo dài khoảng một tháng. Sau đó họ sẽ chính thức chuyển giao cho phía Việt Nam. Mà cụ thể là trung tâm điều khiển vệ tinh VINASAT tỉnh Quế Dương (Cát Quế - Dương Liễu – Hà Tây). Về mặt lý thuyết, sau khi chuyển giao cho Việt Nam thì chúng ta đã đưa vào sử dụng. Trạm này chức năng nhiệm vụ là điều khiển vệ tinh, thu thập các số liệu từ vệ tinh, đánh giá phân tích và đưa ra những lệnh điều khiển cần thiết để vệ tinh đi đúng quỹ đạo của nó. Việc chọn Quế Dương để đặt trạm điều khiển vệ tinh có nhiều yếu tố thuận lợi như: tránh được các ảnh hưởng nhiễu về tần số, trước khi quyết định lắp đặt trạm điều khiển vệ tinh tại Cát Quế - Dương Liễu - Hoài Đức - Hà Tây các nhà khoa học, giới chuyên môn đã có sự nghiên cứu, kiểm tra kỹ càng. Ngoài trạm chính đặt tại Quế Dương còn có một trạm phụ ở Bình Dương, để phòng trường hợp trạm chính xảy ra sự cố. 3.3.2. Khai thác dịch vụ vệ tinh VINASAT-1 Nâng cao năng lực khai thác, vận hành an toàn, hiệu quả Vinasat-1 tại vị trí 132 độ Đông. Đẩy mạnh công tác bán hàng, tiếp thị dung lượng vệ tinh VINASAT-1; giới thiệu và cung cấp các dịch vụ vệ tinh tiên tiến cho các ngành; thương mại, ngân hàng, giao thông vận tải, giáo dục, y tế,… Thực hiện các công việc liên quan đến phối hợp tần số và vị trí quỹ đạo 132 độ Đông trong vai trò là một nhà khai thác vệ tin