so sanh TTVT va Viba
Như vậy, bất cứ loại hệ thống thông tin nào làm việc trong giải sóng cực ngắn (microwave, lamda <= 1 m) cũng có thể được gọi là vi ba, bao gồm: a) Các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất làm việc trong tầm nhìn thẳng (terrestrial radio-relay systems, LOS); b) Các hệ thống thông tin vệ tinh (satellite com. systems); và c) Thông tin di động tế bào (cellular mobile communications) do cả ba loại hệ thống này đều công tác ở dải sóng >= 300 MHz. Sở dĩ có việc mập mờ như vậy là do lịch sử phát triển của ngành thông tin liên lạc Việt Nam. Những cán bộ đầu tiên của nước Việt nam dân chủ cộng hòa được cử đi học thông tin liên lạc đều học ở Trung Quốc từ giữa cho tới cuối những năm 1950. Lúc đó vẫn chưa có thông tin vệ tinh lẫn thông tin di động tế bào, trên dải sóng cực ngắn khi đó mới chỉ có các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp làm việc, bên Trung Quốc gọi là thông tin vi ba (cũng dịch từ tiếng Anh: microwave communications mà ra). Do vậy, từ những ngày đầu của lịch sử viễn thông dân chủ cộng hòa của Việt Nam, các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp đã được gọi là các hệ thống vi ba, gọi riết thành quen, đến nay dù trên dải >= 300 MHz (microwave hay vi ba) đã có cả các hệ thống vệ tinh lẫn di động làm việc, thuật ngữ vi ba vẫn được dùng chỉ để nói đến hệ thống vô tuyến chuyển tiếp.
Xét cho cùng, hệ thống thông tin vệ tinh cũng chỉ là hệ thống vô tuyến chuyển tiếp, với trạm chuyển tiếp đặt trên không gian chứ không nằm trên mặt đất. Tuy nhiên, chính vì vậy mà có những điểm khác biệt. Về Thông tin vệ tinh, bạn có thể tìm đọc thêm cuốn "Satellite Communications" của Denis Rody. Tuy nhiên có thể tóm tắt một số đặc điểm của thông tin vệ tinh như sau:
+ Là hệ thống mà chi phí xây dựng hệ thống hầu như không phụ thuộc khoảng cách (để tạo đường liên lạc vệ tinh từ Hà Nội lên Lạng Sơn chi phí có lẽ không khác mấy so với tạo đường liên lạc qua vệ tinh từ Hà nội đi Washington);
+ Rất thích hợp cho các ứng dụng liên lạc (cố định hay di động) trên đại dương;
+ Thuận tiện cho việc tạo đường liên lạc tới những điểm mà các phương tiện khác khó vươn tới như các vùng núi non, hải đảo;
3. Về mặt các đặc tính kỹ thuật, do trình độ công nghệ, đến nay các tuyến liên lạc qua vệ tinh chỉ là các hệ thống chủ yếu có dung lượng trung bình. Các bộ phát đáp (transponder) hiện tại chỉ đáp ứng được băng thông lớn nhất là 72 MHz, còn thường là 36 hay 54 MHz, nếu sử dụng điều chế 4-PSK (với thông tin vệ tinh thường sử dụng các phương pháp điều chế FSK hoặc M-PSK, có đường bao tín hiệu không đổi, ít nhạy cảm với méo phi tuyến gây bởi các bộ khuếch đại công suất lớn HPA - High Power Amplifier, không sử dụng điều chế M-QAM được vì méo phi tuyến - nonlinear distortion - gây bới HPA trong transponder quá lớn do các HPA phải làm việc ở chế độ gần bão hòa nhằm đạt hiệu suất công suất lớn, trọng lượng bộ phát đáp nhỏ để tiết kiệm chi phí phóng cũng như tiết kiệm nhiên liệu duy trì quỹ đạo vệ tinh, bảo đảm thời gian sống tối đa của vệ tinh) thì nói chung chỉ truyền được qua một transponder một luồng với tốc độ quãng <= 100 Mb/s). Trong khi đó, các hệ thống vi ba số đường trục mặt đất có thể truyền tới các luồng STM-4 với việc sử dụng giải pháp multi-carrier transmission thông thường (với sơ đồ điều chế 64 hay 256-QAM) hoặc sử dụng 128-TCM (có khả năng điều chế M-QAM được vì công suất phát cho một chặng vi ba trung bình quãng 50 km chỉ khoảng 1 W, hơn nữa do nằm dưới mặt đất nên HPA phát có thể làm lớn, không sợ nặng về trọng lượng lắm và do đó thường được đặt cho làm việc ở chế độ với back-off lớn nên méo phi tuyến không quá lớn). Thời gian triển khai của các hệ thống vi ba số có thể xem là rất nhanh (thường chỉ mất vài ngày một trạm, thậm chí với các vi ba dung lượng không lớn thường dùng cho cấp chiến dịch thì có thể xem như có tính cơ động tốt, triển khai đường trục trong một thời gian khá ngắn với các xe vi ba tương đối dã chiến). Tuy nhiên, để liên lạc ra đảo thật xa, cách bờ vài trăm km như Trường Sa chẳng hạn, hay để liên lạc với các tàu viễn dương thì các hệ thống vi ba số mặt đất hoàn toàn bó tay, các đường cáp quang biển thì lại quá đắt đỏ và khi đó thông tin vệ tinh là giải pháp tốt nhất cho các trường hợp này - thường có dung lượng tổng cộng không lớn. Các chặng (hop) vi ba số dài nhất Việt Nam hiện nay là các chặng ra Phú Quốc (77 km) và Côn Đảo (91 km), bên Đài Loan hay Nhật Bản thì còn có các chặng xa hơn đôi chút.
4. Về mặt đường truyền, giữa các hệ thống vi ba và vệ tinh cũng khác nhau:
+ Các hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh, quãng đường sóng truyền trong khí quyển là rất ngắn, chỉ vài chục đến vài trăm km so với khoảng cách chừng 36 000 km từ mặt đất tới quỹ đạo vệ tinh, do vậy với góc ngẩng ăng-ten đủ lớn thì có thể xem hệ thống thông tin vệ tinh truyền sóng trong môi trường không gian tự do. Trong khi đó các hệ thống terrestrial microwave communications như vi ba lại truyền sóng trong bầu khí quyển gần sát mặt đất nên hiện tượng multipath fading rất hay xảy ra, với các hệ thống dung lượng lớn thì nói chung đường truyền như thế có thể mô hình hóa khá tốt bằng mô hình 2 tia đơn giản hóa của W. Rummler, tức là rất dễ xảy ra hiện tượng selective multipath fading mà đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn tới gián đoạn liên lạc (outage) trong các hệ thống vi ba số dung lượng lớn, không chống được bằng tăng công suất phát hay bù tổn hao bằng AGC. Fading trong hệ thống vệ tinh nói chung có thể xem là flat fading và suy hao đường truyền thay đổi chủ yếu do mưa/mù lớn có thể bù đắp phần nào nhờ AGC.
+ Do tận dụng băng thông vì chi phí sản xuất/phóng/bảo hiểm vệ tinh quá lớn (một quả vệ tinh tầm trung bình có giá lên tới quỹ đạo chừng 250 triệu $, giá năm 2000 là quãng 40 000 $/kg trọng lượng vệ tinh) nên các HPA trên transponder thường được xem là các khối méo phi tuyến có nhớ, trong khi với các hệ thống vi ba số mặt đất thì có thể xem các HPA như các khối méo phi tuyến không nhớ. Điều này rất cần lưu ý khi thực hiện mô phỏng máy tính nhằm đánh giá sơ bộ hệ thống trong giai đoạn thiết kế ban đầu.
+ Cuối cùng, trong việc tính toán chất lượng hệ thống vệ tinh cần lưu ý rằng trên tuyến vệ tinh có hai nguồn tạp âm (noise): đường lên n1(t) và đường xuống n2(t), trong khi với các hệ thống vi ba số mặt đất thì chỉ có một nguồn tạp âm AWGN (tạp âm trắng, chuẩn, cộng tính) quy từ máy thu ra đầu vào hệ thống thu mà thôi. Cái ác của hệ thống vệ tinh mà cho tới nay chưa giải quyết được về mặt giải tích một cách triệt để là ở chỗ tạp âm đường lên n1(t) có thể mô hình hóa được như một tạp âm AWGN song tạp âm lối vào trạm thu dưới mặt đất n(t) thì là tổng của tạp âm đường xuống n2(t) cũng mô hình hóa được là một AWGN và tạp âm n1'(t) là sản phẩm của n1(t) qua phân hệ không gian (spatial segment). Mà cái anh n1'(t) này là một quá trình ngẫu nhiên như thế nào thì chả ai biết cả (một quá trình ngẫu nhiên n1(t) có mật độ xác suất chuẩn song qua một khối phi tuyến, thường có thể mô hình hóa bằng một đa thức Taylor bậc từ 5 trở lên, thì sẽ có mật độ xác suất ra sao không ai biết cả). Các tính toán kiểu gần đúng nhờ sử dụng khai triển chuỗi Volterra vẫn còn chỉ là làm cho đẹp thôi. Các tính toán hiện nay, do vậy thường là tính toán gần đúng theo kinh nghiệm, với việc coi n(t) tổng cộng ở lối vào máy thu trạm mặt đất vẫn có phân bố chuẩn - tức là coi bừa n1'(t) vẫn là một quá trình ngẫu nhiên chuẩn để tổng của hai quá trình ngẫu nhiên trắng, chuẩn là một quá trình ngẫu nhiên chuẩn với mật phổ công suất tạp âm là tổng của hai mật độ phổ công suất tạp âm thành phần -, sau đó tính thêm hệ số dự trữ.
Bạn đang đọc truyện trên: TruyenTop.Vip