Nghiên cứu cấu trúc hệ thống viễn thông mặt đất để sử dụng hiệu quả vệ tinh vinasat ( nội dung 2) ppt

Tên gọi bộ tiêu chuẩn Bộ tiêu chuẩn gồm 5 tiêu chuẩn sau đây : e_ Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất liên lạc qua vệ tỉnh VinaSat trên băng tần Các tiêu chuẩn kỹ thuật phải đảm bảo tuân

Yh

CHUONG TRINH NGHIEN CUU KHOA HOC VA PHAT TRIEN CONG NGHE THONG TIN VA TRUYEN THONG KC.01

ĐỀ TÀI KC.01.19

NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC HỆ THỐNG VIỄN

THONG MAT DAT DE SU DUNG HIEU QUA VE

TINH VINASAT CHU NHIEM DE TAI: TS PHUNG VAN VAN

NOI DUNG 2

(Tài liệu nghiệm thu cấp Nhà nước)

Nội dung 2 Tiêu chuẩn kỹ thuật các trạm mặt đất

tương ứng với các loại hình dịch vụ yêu

cầu và tiêu chuẩn giao diện kết nối

BẢN THUYẾT MINH

TIEU CHUAN

Ban thuyết minh tiêu chuẩn kỹ thuật trạm mặt

đất liên lạc qua vệ tỉnh VINASAT

Bản thuyết minh tiêu chuẩn giao diện kết nối

các đường truyền qua vệ tỉnh VINASAT với mạng mặt đất

BẢN THUYẾT MINH

BỘ TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT LIÊN LẠC QUA

VỆ TINH VINASAT

1 Tên gọi bộ tiêu chuẩn

Bộ tiêu chuẩn gồm 5 tiêu chuẩn sau đây :

e_ Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất liên lạc qua vệ tỉnh VinaSat trên băng tần

Các tiêu chuẩn kỹ thuật phải đảm bảo tuân thủ Pháp lệnh Bưu chính Viễn thông của Nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, theo các khuyến nghị của ITU-R, các tiêu chuẩn của Việt Nam liên quan

Các tiêu chuẩn phải đảm bảo dễ dàng thực hiện cho khách hàng (người sở hữu các trạm mặt đất) để triển khai cung cấp dịch vụ nhưng vẫn phải đảm bảo chất lượng dịch vụ

Những năm 80 thế ký trước, các trạm mặt đất trang bị antenna đường kính rất lớn được quy định rất chặt chẽ bởi các tiêu chuẩn kỹ thuật và phương pháp đo

thử kiểm tra G/T và các thủ tục khai thác bảo đưỡng hệ thống cũng được quy

định rất chặt chẽ mang tính hàn lâm cao Tuy vậy đến những năm 90 của thế

kỷ trước và hiện nay do công nghệ phát triển mạnh nên các quy định của các

nhà khai thác vệ tỉnh vùng đơn giản hơn nhiều nhằm tạo điều kiện dễ dàng cho

khách hàng

Từ đó việc truy cập chia sẻ băng tần bộ phát đáp trên vệ tinh rất đơn giản nhờ

sự phối hợp tạo điều kiện, hướng dẫn tường tận của các bộ phận khai thác điều khiển vệ tinh

3 Sở cứ xây đựng các yêu cầu kỹ thuật cho trạm mặt đất

1

Để đảm bảo yêu cầu, các trạm mặt VSAT liên lạc qua Vệ tinh VinaSat nhưng không gây nhiễu cho các trạm khác cũng liên lạc, VSAT phải tuân thủ các khuyến nghị trong các khuyến nghị sau đây của [TU-R :

Rec ITU-R 521-2: bang tham chiéu tuyén thong tin số cho các hệ thống

sử dụng truyền dan s6 qua vé tinh

Rec ITU-R S 580-5: biểu đồ bức xạ antenna được sử dụng như là mục tiêu thiết kế cho các antenna trạm mặt đất truy nhập các vệ tinh địa tĩnh Rec ITU-R S 465-5: biểu đồ bức xạ trạm mặt đất tham chiếu sử dụng để phối hợp can nhiễu trong băng tần từ 2GHz - 30GH¿

Rec ITU-R § 446 - 4: sự phân tán năng lượng đối với các hệ thống sử dụng điều chế góc bằng tín hiệu tương tự hoặc điều chế số trong dịch vụ vệ tinh cố định

Rec ITU-R 464 -2: các đặc tính đặc biệt cho các hệ thống điều chế tần số đối với điện thoại ghép kênh theo tần số trong dịch vụ vệ tỉnh cố định

Rec ITU-R S.465-5: mẫu phát xạ chuẩn của trạm mặt đất sử dụng cho việc phối hợp tần số và dự tính can nhiễu trong dai tần từ 2GHz - 30GHz

Rec ITU-R 466 - 6: mức cho phép tối đa đối với can nhiễu do các mạng khác gây ra trên kênh thoại của mạng thông tin vệ tính địa tĩnh cố định, áp dụng điều chế tần số với phương thức ghép đa trạm phân chia theo tần số Rec ITU-R 481 - 2: do tap 4m đối với lưu lượng trên mạng đối với các hệ thống trong dich vu vé tinh cố định đối với điện thoại ghép kênh theo tần

SỐ,

Rec ITU-R 482 - 2: đo hiệu năng bằng các công cụ của tín hiệu của phổ đồng đều đối với hệ thống điện thoại sử dụng phương thức ghép kênh phân chia theo tần số trong dịch vụ vệ tỉnh cố định

10.Rec ITU-R 483 - 2: mức cho phép tối đa đối với can nhiễu do các mang khác gây ra trên kênh thoại của mạng thông tin vệ tinh địa tĩnh cố định, áp

dụng điều chế tần số.

11.Rec.ITU-R S.52I -2: đường quy chiếu tuyến số đối với các hệ thống sử dụng truyền dẫn số trong dịch vụ vệ tỉnh cố định

12.Rec ITU-R S.523 - 4: mức can nhiễu tối đa cho phép do các mạng khác gây ra trong mang vé tinh dia tinh trong dich vu vệ tinh cố định sử dụng dién thoai ma hod PCM 8 bit

13.Rec ITU-R S.524-5: mức tối đa cho phép của mật độ EIRP lệch trục phát

xạ từ trạm mặt đất ở dai tan 6 va 14 GHz

14.Rec ITU-R S.580-5: biểu đồ phát xạ đùng để thiết kế các anten các trạm mặt đất làm việc với vệ tỉnh địa fính : 15.Rec ITU-R S.725: quy định các đặc tính kỹ thuật đối với trạm đầu cuối VSAT

16 Rec ITU-R S.726 -1: mức cho phép lớn nhất đối với các bức xạ tạp từ thiết

19 Rec ITU-R S.729: chức năng kiểm tra và điều khiển thiết bị VSAT

20.Rec ITU-R S 73 : mẫu phát xạ chuẩn của trạm mặt đất sử dụng cho việc phối hợp tần số và dự tính can nhiễu trong dải tần từ 2GHz - 30GHz

21.Rec ITU-R S.732 : phuong pháp xử lý thống kê bức xạ đỉnh của búp phụ anten trạm mặt đất

22.Rec ITU-R S.733-L: xác định tỷ số G/T đối với các trạm mặt đất thông tin

vệ tỉnh cố định (chỉ tiết phương pháp xác định G/T dùng sóng vô tuyến) 23.Rec ITU-R 734: ứng dụng các bộ triệt can nhiễu trong dịch vụ vệ tỉnh cố định

24.Rec.ITU-R S.735 -I: mức can nhiễu cho phép tối đa trong mạng vệ tỉnh địa tính đối với HRDP khi tạo thành phần ISDN trong dịch vụ vệ tỉnh cố 'định gây ra bởi các mạng khác cho dịch vụ này dưới 15GHz

4 Giải thích nội dung tiêu chuẩn

Bộ tiêu chuẩn đưa ra những khái niệm, quy định và yêu cầu đối với các trạm mặt đất nói chung và trạm mặt đất VSAT liên lạc qua VinaSat trên các băng tần C và Ku về các mặt sau đây :

Tăng ích antenna, hệ số phẩm chất trạm mặt đất, biểu đồ phát xạ và búp phụ anten; các vấn đề liên quan đến phân cực và phân cực chéo trong trường hợp lệch trục,

Các vấn đề về định hướng, bám vệ tinh, các đặc tính và yêu cầu đối với thiết bị cao tần như các bộ khuyếch đại băng rộng cũng như các yêu cầu đối với tín hiệu phát Các vấn đề liên quan đến EIRP (như độ ổn định, mật độ phát xạ ngoài trục); vấn đề điều chế tương hỗ, phát xạ giả trong băng, độ lệch tần số sóng mang,

Các yêu cầu về giám sát đo kiểm tra và khảo sát nhiễu cao tần trước khi thiết lập trạm mặt đất cỡ lớn cung cấp dịch vụ viễn thông thương mại quy mô lớn đồi hỏi chất lượng dịch vụ cao Các quy định về thiết bị đo tối cần thiết và các phép đo kiểm tra trước khi đưa trạm vào khai thác, trong khai thác và bảo dưỡng trạm mặt đất cũng như sử lý sự cố

Các yêu cầu về thống kê chất lượng và các sự cố liên quan đến liên lạc qua VinaSat tại các trạm mặt đất cùng chia sẻ băng tần của nó

Các nội dung tổng quát trong các tiêu chuẩn được thể hiện trong Mục lục của từng tiêu chuẩn

5 Mối tương quan đối với hệ thống tiêu chuẩn nhà nước

Đối với hệ thống văn bản pháp quy của Nước Cộng hoà Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam, bộ tiêu chuẩn trên phải tuân thủ :

Pháp lệnh Bưu chính Viễn thông,

Thể lệ liên lạc vô tuyến điện

Tuân thủ các quy chế về chống sết (tiêu chuẩn ngành TƠN 68-174 : 1998)

Tiêu chuẩn ngành TCN-68-168 : 2002 vẻ thiết bị VSAT

Môi trường làm việc :

Đối với thiết bị trong nhà: Nhiệt độ từ - 5°C đến +40°C

Độ ẩm : đến 80%

Đối với thiết bị ngoài trời : Nhiệt độ từ - 5°C dén + 50°C

Độ ẩm: đến 95%

6 Tổng Mục lục :

Mục lục : Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất liên lạc qua

vệ tinh VinaSat trên băng tần C

351 Suy hao phân cực chéo trong khi thu và phát 11 5.2 | Suy hao phân cực chéo trong trường hợp lệch trục điện antenna 11

6 Định hướng antenna trạm mặt đất và hệ thống bám vệ tỉnh 11 6.1 Độ chính xác định hướng 11

7.3.7 | Phát xạ giả trong băng 15

8 Giám sát, đo kiểm tra và nghiệp vụ kỹ thuật 16

8.2 | Giám sát và điều khiển trạm mặt đất 17 8.3 | Thông kê sự cố, nghiệp vụ kỹ thuật 18

Mục lục : Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất liên lạc qua vệ tinh VinaSat trên băng tần Ku

7 Các đặc tính cơ bản của các thiết bị cao tần 12

7.3.7 | Phat xa gia trong bang 15

8 Giám sát, đo kiểm tra và nghiệp vụ kỹ thuật 16

8.1 | Thiết bị đo 16

8.2 | Giám sát và điều khiển trạm mặt đất 17 8.3 | Thông kê sự cố, nghiệp vụ kỹ thuật 18

Mục lục : Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất VSAT liên lạc qua vệ tỉnh VinaSat trên băng tần C

3 Các yêu cầu đối với thiết bị cao tần il

3.2 | Độ lệch tần số sóng mang 12 3.3 | Yêu cầu tuyến tính bộ khuếch đại băng rộng 12

4 | Các yêu cầu cơ bản về đo kiểm tra và giám sát 14

4.1 | Các yêu cầu cơ bản về đo thử kiểm tra 14 4.2 | Các tiêu chuẩn cố định antenna VSAT l5 4.3 | Độ chính xác điểm định vị 16 4.4 | Tính định hướng của búp chính không đối xứng 16 4.5 | Khả năng điều chỉnh góc phân cực tuyến tính 16

Mục lục : Tiêu chuẩn kỹ thuật Trạm mặt đất VSAT liên lạc qua vệ tỉnh VinaSat trên băng tần Ku

3 Các yêu cầu đối với thiết bị cao tần il

3.2 † Độ lệch tần số sóng mang 12 3.3 | Yêu cầu tuyến tính bộ khuếch đại băng rộng 12

4 _ | Các yêu cầu cơ bản về đo kiểm tra và giám sắt 14 4.1 | Các yêu cầu cơ bản về đo thử kiểm tra 14 4.2 | Các tiêu chuẩn cố định antenna VSAT 15

4.3 | Độ chính xác điểm định vị 16

4.4 | Tính định hướng của búp chính không đối xứng l6 4.5 | Khả năng điều chỉnh góc phân cực tuyến tính 16

Mục lục : Các yêu cầu truy nhập, đánh giá trạm mặt đất

liên lạc qua VinaSat

5 Mat độ thông lượng trên mat dat 12

7.2.2 | Biểu đồ antenna trạm mặt đất thu 14

7.3 Phân cực antenna và ngăn cách xuyên phân cực 15

7.4 | Mật độ phổ công suất phat (PSD) 16

7.5 _ | Kích thước antenna tối thiểu cho băng Ku 16

7.6 _ ] Kích thước antenna tối thiểu cho băng C 16

BẢN THUYẾT MINH TIÊU CHUẨN GIAO DIỆN KẾT NỐI CÁC ĐƯỜNG TRUYỀN QUA VỆ

TINH VINASAT VỚI MẠNG MẶT ĐẤT

1 Tên gọi tiêu chuẩn : Tiêu chuẩn giao diện kết nối các đường truyền qua

vệ tỉnh VinaSat với mạng mặt đất

2 Đặt vấn đề

Việc phóng đưa vệ tính VinaSat lên quỹ đạo sắp đến gần và đương nhiên khi đưa vào khai thác, đòi hỏi các đường truyền qua VinaSat phải kết nối một cách tương thích với mạng mặt đất (mạng chuyển mạch điện thoại công cộng, Internet, ISDN, mạng số liệu chuyển mạch gói PSPDN, mạng kênh thuê riêng, ) tại các trạm mặt đất Điều đó có nghĩa là các đầu Ra/Vào băng tần cơ bản tại trạm mặt đất phải tương thích với mạng mặt đất

Việc lựa chọn các giao diện để kết nối các đường truyền qua vệ tinh VinaSat phải tuân thủ các khuyến nghị của ITU-T để các kết nối qua VinaSat phù hợp với mạng công cộng quốc gia và quốc tế cũng như các mạng dùng riêng

3 Sở cứ xây dựng các yêu cầu kỹ thuật

Nội dung tiêu chuẩn kết nối các đường truyền vệ tỉnh qua VinaSat với mạng mặt đất dựa trên các yêu cầu kết nối mạng cung cấp dịch vụ thoại, truyền

dữ liệu chuyển mạch gói, có căn cứ các khuyến nghị của [TU-T ví dụ như :

thích nội dung tiêu chuẩn

Nội dung tóm tắt các vấn để được đề cập đến trong tiêu chuẩn thể hiện trên Mục lục sau đây của tiêu chuẩn Giao diện Kết nối

11

Mục lục: Tiêu chuẩn giao diện kết nối các đường truyền qua vệ tỉnh VinaSat với

mạng mặt đất

2.6 | Kết nối với mạng điện thoại công cộng (PSTN) 5

2.7, | Kết nối kênh thuê riêng 6

3 Kết nối VSAT với mang mat dat 6

3.1 † Kết nối DTE người dùng với DCN 6

3.2 | Kết nối với các DCN 10

3.3 | Kết nối với các kênh đồng bộ 13

4 Kết nối mạng VSAT với ISDN 14

4.1 | Tổng quan ISDN va dich vu 14

4.2 J Kết nối VSAT dén ISDN 15

4.3 | Kết nối VSAT dén ISDN ding riéng 17

5 Tiêu chuẩn kết nối dịch vụ qua VSAT 18

12

NỘI DUNG 2 - ĐỀ TÀI KC.01.19

DỰ THẢO TIỂU CHUAN KY THUAT TRAM

MAT DAT LIEN LAC QUA VE TINH

VINASAT TREN BANG TAN C

MỤC LỤC

7 Các đặc tính cơ bản của các thiết bị cao tần 12

7.3.7 | Phát xạ giả trong băng 15

8 Giám sát, đo kiểm tra và nghiệp vụ kỹ thuật 16

8.2 | Giám sát và điều khiển trạm mặt đất 17 8.3 | Thông kê sự cố, nghiệp vụ kỹ thuật 18

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DAMA - Demand Assigned Multiple Access Đa truy nhập theo yêu cầu

DTE - Data TerminalEquipment Thiết bị dữ liệu đầu cuối

HUB - Hubstation (tram chi)

LIE - Line Interface Equipment thiết bị giao diện đường day

LIM - Line Interface Module Module giao dién đường dây

CSW - Communications Switch Chuyén mach thong tin

LAN - Local Area Network Mạng nội bộ

VoIP - Voice OverIP Điện thoại qua thủ tục internet

MYP - Multicast Transport Protocol Thi tục truyền tải đa chiều

ISDN - Integrated Service Digital Network Mang sé da dich vu

PSTN - Public Switched Telephone Network mang chuyén mach dién thoai

công cộng

RSES - remote satellite earth station (trạm mặt đất thông tin vệ tỉnh đầu xa) SCPC - Single Carrier Per Channel Mỗi kênh đơn trên một sóng mang

SES - satellite earth station (tram mat dat thong tin vệ tinh)

TCP - Transmission Control Protocol thủ tục điều khiển truyền dẫn

IP - Intemet Protocol Thủ tục internet

VSAT - very small apecture terminal (trạm VSAT đầu cuối )

DỰ THẢO TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT LIÊN LẠC QUA

VỆ TINH VINASAT TREN BANG TAN C

1 Mé dau

Tài liệu này mô tả các tiêu chuẩn tính kỹ thuật trạm mat dat (bao gém antenna

và các thiết bị cao tần băng rộng làm việc ở băng tần C của Vệ tính VinaSat

- Tuyến lên từ: 6425MHz + 6725MHz phân cực ngang và thẳng đứng

- Tuyến xuống từ : 3400MHz + 3700MHz phân cực vuông góc với tuyến lên

Các nhà khai thác trạm mặt đất có thể lựa chọn tiêu chuẩn trạm mặt đất dựa trên cơ sở loại dịch vụ do trạm cung cấp

Các trạm mặt đất được tiêu chuẩn hoá theo tham số G/T của hệ thống thu

Tiêu chuẩn này không xác định các tham số sau đây :

a.) Phương pháp điều chế b.) EIRP cuc dai trên mỗi sóng mang

c.) Hệ số tăng ích phát d.) Chất lượng kênh thông tin Các tham số nói trên tuỳ thuộc và sự lựa chọn theo yêu cầu của người sử dụng trạm mặt đất được thiết kế theo các yêu cầu riêng khác nhau

Tiêu chuẩn này cho phép các ứng dụng nâng cao EIRP tuyến lên nhưng vẫn dam bảo chống nhiễu lên các vệ tinh lân cận với vệ tinh VinaSat

Tiêu chuẩn này cho phép sử dụng các kích thước antenna với dải rất rộng, có thể lựa chon kỹ thuật điều chế và hiệu năng chất lượng để áp dụng đối với các dịch vụ thông tin liên lạc nội địa và quốc tế

Những yêu cầu về hiệu năng chất lượng nói trên cho phép xác định năng lực các trạm mặt đất mini với mứccán nhiễu cực đại

Kế hoạch đường truyền dẫn cho tiêu chuẩn này phải được phối hợp với cơ quan chịu trách nhiệm khai thác VinaSat để thống nhất mức can nhiễu được duy trì trong các giới hạn cho phép

Trường hợp trạm mặt đất có yêu cầu truy nhập băng tần bộ phát đáp VinaSat nhưng không thoả mãn các yêu cầu nêu trong tiêu chuẩn này thì sẽ được giải quyết theo từng trường hợp cụ thể giữa cơ quan chủ quản VinaSat và người sử dụng trạm mặt đất

„ Hệ số phẩm chất trạm mặt đất

Hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) là tỷ số giữa tăng ích änten trên nhiệt tap

âm tổng của hệ thống thu tại đầu vào dây fiđơ antenna được xác định tại tần số trung tâm băng tần C của vệ tỉnh VinaSat trong điều kiện trời trong và gió nhẹ, với góc ngắng anten 5°

Điều kiện trời trong được biểu là suy hao đo khí quyển bao quanh trái đất chỉ gồm có suy hao đo : khí và hơi nước gây ra (Rec TU-R PN.676-1)

Các giá trị G/T có thể được đo hoặc tính trên cơ sở đo tăng ích antenna (G) và nhiệt tạp âm hệ thống thu (T)

Các tiêu chuẩn trạm mặt đất liên lạc qua vệ tinh VinaSat trên băng tần C nói trên được liệt kê trong Bảng 1 dưới đây :

Bảng 1 Tiêu chuẩn trạm mặt đất liên lạc qua VinaSat

- — Ý làtần số thu

- fạ là tần số trunbg tâm của băng tần thu đang làm việc

Các trạm mặt đất có G/T thấp hơn các giá trị ghi trong Bảng 1 vẫn có thể thiết lập đường truyền liên lạc qua vệ tính VinaSat nhưng phải chấp nhận giảm chất lượng thông tin liên lạc

Để nâng cao hiệu quả sử dụng băng tần bộ phát đáp vệ tỉnh VinaSat, hệ số phẩm chất G/T của hệ thống thu phải đủ lớn sao cho đảm bảo được chất lượng và hiệu năng liên lạc trên kênh thông tin qua vệ tỉnh VinaSat Khi thiết kế các trạm mặt đất nhằm đạt được hiệu năng như trên, cần phải xem xét kỹ các điều kiện môi trường xung quanh khu vực đặt trạm mặt đất

Trong các điều kiện thời tiết như mưa, gió, bão cát, sẽ ảnh hưởng đến hiệu năng thực hiện đường truyền Phần trăm thời gian gián đoạn đường truyền có thể xác định được nhờ số liệu thống kê điễu kiện thời tiết, các đặc tính hiệu năng anten và mối quan hệ giữa các tham số thời tiết và hiệu nang kênh thông tin

Thực hiện yêu cầu đó cần thiết phải thống kê số liệu mưa với độ phân giải cao trong chu kỳ dài ở vùng đặt trạm mặt đất, từ đó có thể dự báo suy hao tín hiệu do mưa

Ngoài ra phải khảo sát can nhiễu không gian bao gồm nhiếu tự nhiên và nhân tạo tại từng trạm mặt đất bằng phép đo khảo sát nhiễu cao tần

Do các kiểu khác nhau, các thông tin truyền sóng đêu có thể thu thập được nhưng tiện lợi hơn cả là thống kê hiệu năng thực hiện hàng tháng của kênh thông tin để xây dựng mối liên hệ phần trăm theo năm

Người dùng không thể hy vọng giá trị G/T nói trên đảm bảo chất lượng dịch vụ như nhau ở tất cả mọi vùng địa lý mà VinaSat phủ sóng Trong khi thiết kế thiết bị trạm mặt đất, người dùng cần phải tính toán suy giảm chất

lượng đường xuống được dự báo từ số liệu mưa thống kê được Đối với băng Ku có thể lấy dự trữ đường xuống là 5đBW

Giá trị G/T của trạm mặt đất có thể được xác định bằng phép đo dùng sao

vô tuyến với góc ngẩng anten trạm mặt đất có giá trị cao

Có thể sửa điều kiện góc ngẩng thấp thông qua nhiệt tạp âm hệ thống Do mật độ thông lượng các sao Cassiopeia A, Taurus A and Cypnus A rất thấp tại L1GHz nên phải sử dụng kỹ thuật đo sao vô tuyến

G/T cũng có thể được xác định bằng cách đo tăng ích antenn (G) sử dụng sóng mang vệ tỉnh và nhiệt tạp âm hệ thống (T) ngay từ lúc lắp đặt xong và đưa trạm vào hoạt động Sau đó định kỳ có thể kiểm tra lại sau một chu kỳ thời gian nào đó tuỳ (có thể là 5 năm) theo yêu cầu của người sử dụng trạm

Rec ITU- R S.733-1 cung cấp các phép đo, các đặc tính nguồn, các hệ số hiệu chỉnh và các tham số liên kết với phương pháp sao vô tuyến và phương pháp đo tăng ích antenna (G)

3 Tăng ích phát của antenna

Hệ số tăng ích antenna khi phát đối với antenna có đường kính cực đại không nhỏ hơn số liệu liệt kê trong Bảng 2 dưới đây :

Bảng 2 tăng ích phát của antenna

Tiêu chuẩn trạm G antem khi phát [dB]

VinaSat - CŨ 58 + 20log f/fo VinaSat - Cl 55 + 20log fifo VinaSat - C2 51 + 20log fifo VinaSat - C3 47 + 20log f/fp VinaSat - C4 43 + 20log f/fy

trong đó :

- f laténs6 thu

- Íạ là tần số trunbg tâm của băng tần thu đang làm việc

4 Biểu dé phat xa antenna

4.1 Biểu đồ búp phụ antenna

a.) Đối tượng thiết kế búp phụ phát

Đối với tất cả các trạm mặt đất làm việc trên băng C của VinaSat phải đảm bảo yêu cầu : giá trị đỉnh tăng ích của 90% đồng phân cực và phân cực chéo búp phu antenna thu phát không được vượt quá các giá trị dưới đây (theo FTU-R Rec S 580-5 va S.465-5) :

- G là tăng ích antenna liên quan tới antenna đẳng hướng đBi

- 9 là góc đo bằng độ giữa trục búp chính và hướng đang xét

- 1°* đối với D/A< 100 và góc đó trở thành 100 D/A°

Những yêu cầu trên phải thoả mãn đối với bất cứ tần số trong băng tần Ku của VinaSat cho bất cứ hướng nào vòng dãn cách 3? quỹ đạo vệ tỉnh địa tinh (theo Rec ITU-R S.580-5)

b.) Các yêu cầu bắt buộc về búp phụ phát (các antenna hiện tại)

Tại các góc lệch khỏi búp trục chính antenna lớn hơn 1`, yêu cầu giá trị đỉnh tăng ích của 90% đồng phân cực và phân cực chéo búp phụ antenna không

được vượt quá các giá trị dưới đây (theo Rec ITU-R § 580-5 và Rec.TTU - R S.465-5):

G= 32-25log0 dBi, 1°* < 6 < 48°

=-10 dBi, 0 > 48°

trong đó :

- G_ là tăng ích antenna liên quan tới antenna đẳng hướng đBi

- 8 là góc đo bằng độ giữa trục búp chính và hướng đang xét

- 1°* đối với D/A< 100 và góc đó trở thành 100 D/A?

c.) Các yêu cầu bất buộc về búp phụ phát (antenna mới)

Yêu cầu : giá trị đỉnh tăng ích của 90% đồng phân cực và phân cực chéo búp phụ antenna không được vượt quá các giá trị dưới đây :

- G 1& tang ich antenna liên quan tới antenna đẳng hướng đBi

- 9: là góc đo bằng độ giữa trục búp chính và hướng đang xét

- 1°* đối với D/A< 100 và góc đó trở thành (100 D/A)°

Những yêu cầu trên phải thoả mãn đối với bất cứ tần số nào trong băng tần C của vệ tỉnh VinaSat cho bất cứ hướng nào vòng dãn cách 3° quỹ đạo vệ tỉnh

địa tĩnh (theo Rec ITU-R S.580-5)

d.) Các búp phụ thu

Nhằm mục đích bảo vệ tín hiệu thu khỏi ảnh hưởng can nhiễu xuất hiện ở bất

cứ đâu, việc ngăn cản phải được thực hiện bằng các quy định đối với các đặc tính búp phụ thu

Tuy không bắt nuộc nhưng khuyến nghị áp dụng các đặc tính búp phụ phát đối với băng tần thu :

Đối với các antenna hiện nay

G= 32-25log9 dBi, 1 < 9 < 48°

G= -10 dBi, 6 > 48°

Đối với các antenna mới

Can nhiễu có thể bảo vệ được chỉ đối với các đường bao búp phụ sau đây :

Truong hop D/A < 50:

trong đó :

- G_ là tăng ích antenna liên quan tới antenna đẳng hướng dBi

- 9 là góc đo bằng độ giữa trục búp chính và hướng đang xét

4.2 Cung cấp số liệu búp phụ diện rộng

Yêu cầu người dùng cung cấp cho cơ quan khai thác VinaSat số liệu về búp phụ điện rộng có thể đến 180 trước khi thực hiện các phép đo trạm mặt đất thông qua vé tinh VinaSat

Các số liệu búp phụ diện rộng có thể được đo trên thực địa sử dụng búp phía sau antenna hoặc đo ở nơI khác đối với một antenna tương tự

5 Phân cực

Hệ thống antenna trạm mặt đất bao gồm cả dây dẫn sóng phải cung cấp sự truyền dẫn tín hiệu với sự tương thích về phân cực với phân cực tín hiệu do vệ tỉnh VinaSat phát và thu

Tuyến lên ở dải tần từ : 6.425MHz +6.725MH¿z với phân cực ngang và phân

cực thẳng đứng

Tuyến xuống ở dải tần từ : 3.400MHz + 3.700MHz với phân cực vuông góc với tuyến lên

5.1 Suy hao phân cực chéo trong khỉ thu và phát

Suy hao phân cực chéo trên trục điện antenna đối với thu và phát không nhỏ hơn 35đB đối với các trạm mặt đất chuẩn VinaSat - CO đến VinaSat - C3 và không nhỏ hơn 30đB đối với trạm mặt đất chuẩn VinaSat - C4

5.2 Suy hao phân cực chéo trong trường hợp lệch trục điện antenna

Suy hao phân cực chéo trong trường hợp lệch trục điện antenna khi thu và phát không tồi hơn các giá trị được biểu diễn theo công thức dưới đây :

L= 19-25log6 dBi dédivdi 18°< 6 < 7°

= -2 dBi đốvới 7 <0 < 9,2°

10

trong đó :

- 8; góc tính theo độ tạo bởi trục búp chính antenna và hướng khảo sát

Suy hao phân cực chéo tại bất cứ tần số thu phát nào đối với antenna lệch trục búp chính bằng đường countur - 1dB khéng được nhỏ hơn 28dB đối với các trạm mặt đất chuẩn VinaSat - C0 đến VinaSat - C3 và không được nhỏ hơn 25đB đối với trạm mặt đất chuẩn VinaSat - C4

6 Định hướng antenna trạm mặt đất và hệ thống bám vệ tỉnh

6.1 Độ chính xác định hướng

Khả năng giảm công suất tín hiệu thu do lỗi định hướng antenna không được vượt quá 0.5đB so với mẫu phát xạ cực đại của antenna

Antenna trạm mặt đất được trang bị phương tiện để có thể điều khiến định

hướng tới vệ tỉnh VinaSat (bám vệ tỉnh) bằng hai cách sau :

a) Tự động định hướng (tự động bám vé tinh) b) Định hướng nhân công (bám vệ tinh kiểu nhân công) 6.2 Dac tinh quay antenna

Kết cấu đế Antenna trạm mặt đất phải đảm bảo điều chỉnh được góc ngẩng

và góc phương vị liên quan đến hướng vệ tỉnh VinaSat trong khoảng thay

đổi tối thiểu 5°

7 _ Các đặc tính cơ bản của các thiết bị cao tần

Độ tuyến tính bộ khuyếch đại bang rộng phải thoả mãn điều kiện chuẩn về điều chế tương hỗ khi áp dụng kỹ thuật đo 2 sóng mang :

a) Công suất đầu vào của bất cứ sóng mang đo nào cũng phải thấp hơn công suất tổng là 3đB

b) Hài bậc 3 của sản phẩm điều chế tương hỗ phải dưới mức bất cứ sóng mang nào là 51dB tuyến xuống dải tần từ 3400MHz + 3700MHz

7.3 Các yêu cầu đối với tín hiệu phát

7.3.1 Độ ổn định EIRP

Hiện tượng fađing do biến thiên điều kiện thời tiết có thể xảy ra đối với băng C trong cả hai điều kiện trời trong và ngược lại đối với sóng điện từ phân cực tròn và phân cực tuyến tính

Các ảnh hưởng của fađing trở nên có ý nghĩa đối với các góc ngấng nhỏ hon 20° Đối với các đường truyền có góc ngẩng gần 5° thì ảnh hưởng của fading trở nên rất nguy hiểm

Sự biến thiên độ ổn định công suất tín hiệu phát tại đầu ra antenna phát trên hướng lên vệ tỉnh VinaSat không vượt quá 0.5dB

a.) Trường hợp trời trong :

Đối với các trạm mặt đất tự động bám vệ tỉnh, giá trị EIRP trên hướng vẻ phía

vệ tỉnh VinaSat phải được duy trì trong khoảng từ +1đB + -1.5đB tính từ giá trị do VinaSat quy định

Đối với các trạm mặt đất không bám vệ tỉnh, giá trị EIRP trên hướng về phía

vệ tinh VinaSat phải được duy trì ở trong khoảng + 0.75đB

Những sự sai khác nói trên bao gồm : tất cả các tham số trạm mặt đất ảnh hưởng đến sự biến thiên EIRP, lỗi định hướng búp chính hoặc lỗi bám vệ tinh

12

hoặc do sự biến thiên đường công suất cao tần ra do các thiết bị phát của trạm gây ra

b.) Trường hợp trời mưa

Trường hợp dùng điều khiển công suất kiểu mạch vòng hở, khuyến nghị khi tuyến lên suy hao lớn hơn 1.5đB, điều khiển công suất sao cho mật độ thông lượng công suất tại vệ tỉnh VinaSat thêm -1.5dB, + 1.5đB của giá trị chuẩn

Mật độ thông lượng đạt được đối với EIRP trong điều kiện trời trong không được vượt quá 1.5dB lớn hơn khi không mưa

7.3.2 Khả năng biến thiên tần số sóng mang

Khả năng biến thiên tần số từng sóng mang phát sẽ được cung cấp nhằm cho phép các sóng mang có thể phát xạ đến bất cứ đâu trong băng tần siêu cao mà trạm mặt đất làm việc

Mặc dù có thể sử dụng 2 bộ đổi tần 70MHz

7.3.4 Độ lệch tần số sóng mang

Độ lệch tần số (sự điều chỉnh tân số ban đầu ở mức cực đại trong một khoảng thời gian dài) trên tất cả các các sóng mang trạm mặt đất qua băng tần bộ phát đáp vệ tỉnh VinaSat được quy định dưới đây :

a.) Các sóng mang số: +0.015R [Hz] (minimum + 2KHz; maximum + 10KHz)

b.) Các sóng mang tương tự :

Kiểu sóng mang Bang tan (B, MHz) Đô lệch tần KHz]

FDM/FM B < 1.25 + 40 TV/FM 125 < B < 5.0 + 80

5.0 < B < 175 + 150

13

B 2 175 + 250

7.3.4 Phat xa ngoai bang

Quy định đối với bất kỳ tần số nào không nằm trong băng thông, công suất tổng trung bình bình phương tạo ra bởi tổng tất cả các phát xạ giả tại đầu vào antenna phát không được vượt quá - 544BW trong bat ky dai bang 4KHz nao do

Các phát xạ bị suy hao dưới PSD cực đại trong băng tần chudn 1 MHz trong bang thông can thiết bởi :

7.3.5, Mật độ ELRP phát xạ ngoài trục antenna

Các giới hạn phát xạ ngoài trục không được vượt quá các quy định trong Rec ITU-R S.524-5

7.3.6 Điều chế tương hỗ

Mức EIRP của sản phẩm điều chế tương hỗ do trạm mặt đất gây ra trong trường hợp khai thác đa sóng mang sẽ được nhà khai thác VinaSat ấn định cho từng trường hợp cụ thể dựa trên cơ sở phân tích kết quả đo hệ thống Tuy vậy

có thể chấp nhận mức hài bậc 3 của sản phẩm phi tuyến không vượt quá 30đB liên quan đến EIRP cực đại đã được ấn định

7.3.7 Phát xạ giả trong băng tần vệ tỉnh VinaSat

a) Phat xa gia (khong bao gồm các sản phẩm điều chế tương hỗ)

14

EIRP thu được từ các tín hiệu giả, dải tần tạp âm hoặc các sản phẩm khác ngoài ý muốn (không kể đến sản phẩm điều chế tương hỗ giữa các sóng mang

và đặc tính phi tuyến trạm mặt đất, chúng tồn tại ngay khi không có sóng mang

Giá trị đó không được vượt quá 4 dBW/4 KHz 6 bat cit dau trong bang tan C cha vé tinh VinaSat

Các sản phẩm gia rol vao bat cứ đoạn băng tần 4 KHz nằm trong băng Ku cia

vệ tỉnh VinaSat sẽ phải thấp hơn mức sóng mang không điều chế là 50dB (nghia 1a -50dBc)

Các sản phẩm giả rơi vào bất cứ đoạn băng tần 4 KHz nằm trong băng Ku của

b) Phát xạ giả là các sản phẩm điều chế tương hỗ

Mật độ EIRP do các sản phẩm điều chế tương hỗ tạo nên sẽ được ấn định tuỳ theo kết quả khảo sát và phân tích hệ thống thu được trên từng trạm mặt đất cụ

Các hệ thống thiết bị cần được kiểm tra, đo thử và bảo trì theo một phương pháp để đạt được các yêu cầu về hiệu năng khai thác và có thể đo được và điều chỉnh

Để thực hiện việc kiểm tra và đo thử hai trạm mặt đất liên lạc với nhau thì cần phải có thiết bị đo và kiểm tra tương thích

Các yêu câu thiết bị đo kiểm tra đặc biệt có.thể áp dụng đối với các kỹ thuật điều chế và truy nhập khác nhau được mô tả trong các tiêu chuẩn về thiết bị đo đặc biệt của VinaSat

§.2 Giám sát và điều khiển trạm mặt đất

Các trạm mặt đất phải được trang bị các phương tiện đo công suất phát các sóng mang của nó tại một số điểm sau bộ khuyếch đại công suất cao (HPA) Các công cụ đó để giám sát phổ các sóng mang phát và thu cha tram mat dat , công cụ đó ví dụ như : máy phân tích phổ, từ đó người dùng có thể phát hiện sai lệch chỉ tiêu thiết bị phát và thiết bị thu của trạm mặt đất Giám sát các trạm mặt đất truy nhập băng tần bộ phát đáp vệ tinh trên cơ sở đa truy nhập, bất cứ sự biến thiên tần số phát, EIRP phát và bám anten đều có thể gây nhiễu lên các dịch vụ khác hoặc có thể gây ra điều kiện nguy hiểm trên bộ phat dap vé tinh (space segment) Liên quan đến điều này, bất buộc các trạm mặt đất phải được giám sát, điều khiển liên tục để loại trừ can nhiễu nói trên

Đối với những trạm mặt đất khai thác không liên tục hoặc lưu động, đòi hỏi thiết bị điều khiển trạm mặt đất phảI tương thích với kiểu khai thác trạm tương ứng

Đối với các trạm mặt đất khai thác 24/24 do con người thực hiện thì yêu cầu những nhân viên ở đó phải có khả năng điều chỉnh tần số, EIRP và điều khiến antenna bám vệ tinh

Đối với các trạm mặt đất không khai thác liên tục 24/24 trong ngày thì phải được trang bị công cụ điều khiển từ xa hoặc bằng cách nào đó để có thể tắt

16

ngay sóng mang khi nó gây nhiễu lên các dịch vụ viễn thông khác trên mặt đất hoặc gây sự cố trên bộ phát đáp

Đối với trạm mặt đất được điều khiển từ xa thì cần duy trì việc điều khiển liên tục trong mọi thời gian

Bất cứ trạm mặt đất nào muốn truy nhập băng tần C trên bộ phát đáp vệ tỉnh VinaSat đều phải được trang bị công cụ giám sát tần số và công suất các sóng mang phát và các sóng mang thu

8.3 Thống kê sự cố, nghiệp vụ kỹ thuật

Trạm mặt đất trong hệ thống vệ tỉnh VinaSat phải được trang bị đường dây nghiệp vụ trên mạng công cộng như : thoại, facsimile, telex, thue điện tử,

và kênh liên lạc nghiệp vụ riêng thông qua vệ tỉnh VinaSat

Người sử dụng trạm mặt đất cần nghiên cứu sử dụng các cảnh báo lỗi của trạm mặt đất và tự động báo cáo sự cố Các trạm mặt đất không người khai thác cần được điều khiển từ xa bằng các phép kiểm ra đo thử định kỳ theo thời gian

Để tránh lỗi, đối với các trạm không người điều khiển cần áp dụng chế độ tự động triệt sóng mang khi mức công suất phát ở đầu vào fiđer vượt quá 1.5đB

9, Khảo sát nhiễu cao tần

Các đường truyền vệ tỉnh trên băng C chuyển tiếp qua vệ tỉnh VinaSat phụ thuộc nhiều yếu tố, một trong những yếu tố rất rất quan trọng đó là môi trường điện từ nơi trạm mặt đất được lấp đặt Do đó khi lựa chọn vị trí đặt trạm mặt

đất bất buộc phải thực hiện việc khảo sát nhiễu cao tần (nhiễu không gian gồm hai nguồn nhiễu : tự nhiên và nhân tạo)

Một bản báo cáo kết quả khảo sát nhiễu cao tần phải bao gồm các nội dung sau :

a) Dia điểm, toạ độ, độ cao so với mặt nước biển của nơi can khảo sát

b) Thời gian tiến hành đo khảo sát (càng dal ngay càng tốt)

17

c) Điều kiện thời tiết bảo gồm : trạng thái bầu trời mưa hay nắng, có

gió mạnh hay nhẹ, nhiệt độ ngoài trời, độ ẩm không khí,

đ) Tính góc ngắng antenna hướng lên VinaSat ở vị trí danh định và kể

cả trong trường hợp xấu nhất khi vệ tỉnh VinaSat bị nghiêng 5° Bắc

e) Các chỉ tiêu đánh giá nhiễu cao tần theo bảng sau

Bảng 3 chỉ tiêu nhiễu đối với trung tần

Bộ khuyếch đại tạp âm thấp kèm theo bộ nguồn

1 dual feedhorn va 1 chuyén mach RF để có thể khảo sát nhiễu trên cả phân cực đứng và phân cực ngang

Phân tích phổ dải rông từ 20Hz đến 25GHz có cổng RS232 kết nối với

PC

Dây dẫn tín hiệu cao tần loại RG-214U đài 15m, tổng suy hao (Ccapyz) trung bình ở băng C (kể cả các đầu chuyển đổi, T-joint và DC coupler

là 10dB

Các bước đo khảo sát

Xác định tầm nhìn tối đa (góc ngẩng và góc phương vị) của antenna tại

vị trí định chọn

Lap dat thiết bị theo lưu đồ : anten - LNA - T joint & DC coupler -

chuyển mạch cao tân - phân tích phổ

Can chỉnh góc ngẩng antenna và góc phương vị ở chính bắc (không

gian lạnh)

Đặt chế độ và các tham số đo cho phân tích phổ như sau :

Start frequency : 3400 MHz

19

Stop frequency : 4200 MHz

Resolution Bandwidth: auto 1 MHz Video Bandwidth : auto 20 KHz Sweep Time : auto 250 msec

RF attenuation : 0đB Track : Maximum Hold

- Xoay antenna tir tit ngugc chiéu kim déng hồ theo từng bước tương ứng với góc mở búp sóng chính antenna được xác định theo công thức gần đúng sau: 3dB x 21/f* D)

- Trong khi xoay góc phương vị của antenna từ : 0° + 360” và theo dõi máy phân tích phổ để phát hiện các nguồn nhiễu xuất hiện và ghi lại

tần số, mức của nguồn nhiễu và hướng antenna tại thời điểm đó

- Lưu giữ lại trên màn hình và đưa ra máy in hoặc nhớ

- _ Lặp lại các phép đo như trên đối với các góc ngẩng tăng dần tir 10° tro lên

Tính và đánh giá mức can nhiễu cao tân

- _ Để tính toán mức và mật độ công suất nhiễu cao tần vớimột antenna đẳng hướng theo công thức sau :

20

Py = Psa - 30 - (Ganten + Gina - Lcanx) - 10*Log(RBW/4)

[dBW/4KH¿]

trong đó :

Kết luận

Pa [dBW/4KHz] mức công suất nhiễu cao tần trên băng tần 4KHz

Ps, [dBm] gid tri l6n nhat do dyyoc trén phan tich phdé

RBW [KHz] độ phân giải trên máy phân tích phổ

Ganten [dBi] hệ số tăng ích antenna

Gina [dB] — hệ sốtăngích bộ khuyếch đại tạp âm thấp (LNA)

Lcagu [đB] suy hao tổng cộng trên kết nối cáp

Tổng hợp kết quả thu được khi đo nhiễu

Dựa trên kết quả đo nhiễu thu được, đối chiếu với tiêu chuẩn quy định phải đưa ra được kết luận chọn hay không chọn địa điểm đã khảo sát một cách rõ ràng với lập luận chặt chẽ và khoa học

21

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Khuyến nghị của ITU-R: Rec.ITU-R S§.465-5

2 Khuyến nghị củaTTU-R: Rec.ITU-R §.524-5

3 Khuyến nghị của TU -R : Rec.ITU-R S.580-5

2

NOI DUNG 2 - ĐỀ TÀI KC.01.19

DU THẢO TIÊU CHUAN KY THUAT TRAM

MAT DAT LIEN LAC QUA VE TINH

VINASAT TREN BANG TAN Ku

Hà Nội, 05/2005

MỤC LỤC

7 Các đặc tính cơ bản của các thiết bị cao tần 12

7.3.7 | Phát xạ giả trong băng 15

8 Giám sát, đo kiểm tra và nghiệp vụ kỹ thuật 16

8.2 | Gidm sat va diéu khién tram mat dat 17 8.3 | Thông kê sự cố, nghiệp vụ kỹ thuật 18