Bài giảng Nhiễu trong thông tin vệ tinh và các phương án xử lý - Trần Thị Thu Hương

NHIỄU TRONG THÔNG TIN VỆ TINH VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN XỬ LÝ

Trần Thị Thu Hương

NOC/VNS

Nội dung

1. Nhiễu vệ tinh và các phương án xử lý.

2. Các phương tiện phát hiện, xử lý và tìm nguồn nhiễu.

3. Khó khăn

Quy trình xử lý can nhiễu (I)

NOC : Nhận đươc phản ánh của

Nhận được phản ánh của khách hàng hoặc phát hiện can nhiễu

: Gửi khách hàng phiếu xác

nhận nhiễu Custmomer Interference Notice(CIN)

-Phân tích nhiễu

khách hàng về nhiễu

-Tìm giải pháp tạm thời

NOC : Phân tích nhiễu : Đưa ra giải pháp tạm thời

Quy trình xử lý can nhiễu (II)

Xác định nguyên nhân gây nhiễu

:Phối hợp với khách hàng hoặc các nhà khai thác vệ tinh lân cận tìm nguyên nhân

NOC : Xác định nguyên nhân gây nhiễu

lý nhiễu

- Xử lý nhiễu

- Thông báo cho khách hàng gây nhiễu phối hợp để xử lý.

Nguồn nhiễu : Phối hợp với NOC để xử

Interference

Nguồn nhiễu :

2. Vệ tinh lân cận

1. Khách hàng lân cận

3. Do chính khách hàng gây ra

4. Khách hàng ở phân cực đối diện

5. Khác

Interference Types

Các loại nhiễu : 1. Digital

2. Spike

3. Cross pole interference

4. TDMA

6.

Intermodulation.

5. FM TV

7. Unknown

Interference Cause

Nguyên nhân gây nhiễu: 1. Lỗi con người: 29,41%

2. Thiết bị: 52,94%

3. Vệ tinh lân cận: 15,69%

4. Nguyên nhân khác: 1,96%.

FM Interference

Nhiễu FM

FM Interference

IF

RF

Baseband

HPA

Up Converter

70 MHz

6 GHz

FM signal: 88 MHz to

108 MHz

70 MHz

6 GHz

FM Radio Signal

6266

6290

6265

HPA

RF

TP#9

TP#10

U/C

70MHz

71MHz

95MHz

IF

25MHz

FM95MHz

RF Part IF Part

1MHz

88MHz to 108MHz (FM Range)

modem

FM Interference

Nguồn nhiễu:

- Nhiễu đến ngõ vào IF của trạm mặt đất.

- Nguồn phát thanh sóng FM.

Nguyên nhân gây nhiễu:

- Kết nối kém giữa thiết bị baseband và thiết bị cao tần gây ra việc

- Đường truyền giữa thiết bị RF và baseband chất lượng kém.

thu tín hiệu FM đưa vào hệ thống => phát lên vệ tinh.

- Hệ thống tiếp đất không tốt.

Crossspole Interference

Nguồn nhiễu:

- Nếu độ cách ly phân cực của anten phát < 30dB, thì có khả năng hệ thống trạm mặt đất có thể phát cả 2 phân cực.

- Khi có nhiễu xảy ra tín hiệu thu được từ vệ tinh sẽ xuất hiện

cả 2 cực => gây nhiễu cho khách hàng khác.

Nguyên nhân gây nhiễu:

- Pointing anten kém.

- Độ cách ly phân cực của anten kém.

- Hệ thống anten đang hoạt động bình thường bị tác động của

ngoại lực (bão) gây sai lệch về hướng và phân cực.

Crossspole Interference

Crossspole Interference

Hạn chế nhiễu phân cực:

nhập.

- Không được phát sóng mang lên vệ tinh mà chưa qua test đăng

- Luôn làm theo hướng dẫn của NOC để pointing anten.

- Với các hệ thống đang hoạt động cần có biện pháp bảo dưỡng định

kỳ để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định

Nhiễu sóng mang số và spike

Digital Interference

CW Interference

Nhiễu sóng mang số và spike

Nguyên nhân:

- Truy cập vệ tinh bất hợp pháp.

- Khách hàng phát nhầm tần số.

- Các trạm tự phát CW không được phép của NOC.

- Lỗi thiết bị

- Phải được sự chấp thuận của NOC trước khi phát CW.

Phương pháp hạn chế nhiễu:

- Thực hiện test đăng nhập vệ tinh.

- Thực hiện bảo dưỡng thiết bị trạm mặt đất định kỳ.

Nhiễu xuyên điều chế

- Nếu thiết bị HPA (TWTA,SSPA) phát nhiều hơn 1 sóng mang khả

năng gây nhiễu xuyên điều chế có thể xảy ra.

- Lúc này thiết bị sẽ phát các hài xuyên điều chế ở các vị trí tần số

khác nhau.

Nhiễu xuyên điều chế

- Việc này có thể xảy ra đối với trạm mặt đất và cả trên vệ tinh

– Mức công suất phát quá cao gây nhiễu xuyên điều chế.

Nguyên nhân :

– Tự động tăng công suất U/L mà không được sự chấp thuận của

NOC.

Nhiễu xuyên điều chế

Nhiễu xuyên điều chế xảy Ra khi công suất tăng

Khi giảm công suất

Thực tế:

Nhiễu xuyên điều chế

- Việc này có thể xảy ra đối với trạm mặt đất và cả trên vệ

tinh

Nguyên nhân :

– Mức công suất phát quá cao gây nhiễu xuyên điều chế.

– Tự động tăng công suất U/L mà không được sự chấp thuận

của NOC.

Hậu quả:

– Giảm chất lượng sóng mang chính (Eb/No).

– Gây dềnh nền nhiễu .

sóng mang không có ích.

– Thiệt về công suất cho trạm mặt đất vì phải phát thêm các

Nhiễu xuyên điều chế

Phương án hạn chế:

của sóng mang trước khi test đăng nhập vệ tinh.

- Trong tính toán đường truyền đưa ra mức dự báo về công suất phát

- Không tăng công suất phát mà không có sự chấp thuận của NOC.

- Không được phát quá công suất cho phép.

- Khi trạm mặt đất phát thêm sóng mang mới cần tính toán linkbudget để xem còn đủ công suất của máy phát không.

Dâng nền nhiễu

Nguyên nhân:

- Công suất uplink quá cao.

- Cấu hình thiết bị trạm mặt đất không được set chuẩn.

- HPA phát quá công suất bão hòa.

Dâng nền nhiễu

Hậu quả:

dâng cao.

- Suy giảm chất lượng các sóng mang nằm trong vùng có nền nhiễu

- Trạm mặt đất nâng cao công suất phát nhằm cải thiện chất lượng

sóng mang (Eb/No) nhưng gây dâng nền nhiễu => chất lượng sóng mang phát lại suy giảm.

Dâng nền nhiễu

Hậu quả:

dâng cao.

- Suy giảm chất lượng các sóng mang nằm trong vùng có nền nhiễu

- Trạm mặt đất nâng cao công suất phát nhằm cải thiện chất lượng

sóng mang (Eb/No) nhưng gây dâng nền nhiễu => chất lượng sóng mang phát lại suy giảm.

Xử lý:

- Nhiễu gây ra có thể do Modem hoặc máy phát HPA.

-

Sử dụng phân tích phổ tại trạm E/S để kiểm tra thiết bị gây dầng nền nhiễu.

Dâng nền nhiễu

Phương án hạn chế:

- Các thiết bị cần có mức tăng ích thích hợp.

- Thiết bị trạm mặt đất phát cần set up tốt.

- Không được tăng công suất phát mà không có sự chấp thuận của

NOC.

- Khi trạm mặt đất phát thêm sóng mang mới cần tính toán linkbudget để xem còn đủ công suất của máy phát không.

- Kiểm tra mức nền nhiễu tại đầu ra HPA trước khi phát lên vệ tinh.

Nhiễu vệ tinh lân cận

Có 02 loại:

- Nhiễu Downlink ASI

- Nhiễu Uplink ASI (adjacent satellite interference)

UPLINK ASI

TX Antenna Mispointing:

A

B

interfere to users of B

uplink to A

User of A

Users of B

UPLINK ASI

• Giản đồ bức xạ kém (antenna pattern) >> mức của búp phụ lớn

(anten lớn)

A

B

interfere to users of B

uplink to A

User of A Users of B

UPLINK ASI

A

B

Giản đồ bức xạ kém=> Búp sóng mang lớn ( Anten nhỏ):

interfere to users of B

uplink to A

User of A Users of B

DOWNLINK ASI

• Anten thu nhỏ và giản đồ bức xạ kém:

A

DOWNLINK ASI

• Anten thu pointing không tốt:

A

B

DOWNLINK ASI

• EIRPdn contour in overlap footprint region

B

A

36dBW

CÁC PHƯƠNG TIỆN GIÁM SÁT NHIỄU

- Hệ thống giám sát sóng mang: CMS – Carrier Monitoring System: là hệ thống giám sát bộ phát đáp sóng mang hiện đại sử dụng các công nghệ:

- DSP (Digital spectrum Proccessing) thay thế cho phân tích phổ thông thường.

- Có chức năng phân tích: carrier under carrier, BER, Modulation Type, EIRP downlink.

CÁC PHƯƠNG TIỆN GIÁM SÁT NHIỄU

• Hệ thống phát hiện định vị nhiễu SAT-ID: sứ dụng công nghệ Geolocation (sử dụng 2 vệ tinh để xác định nguồn nhiễu): độ chính xác trong vòng bán kính 5km

KHÓ KHĂN

- Đội ngũ nhân lực cần có nhiều kinh nghiệm và được đào tạo tốt về lĩnh vực này;

- Khó khăn lớn nhất là định vị được nguồn nhiễu: cần có phương tiện hiện đại;

- Công tác phát hiện, định vị và giải quyết can nhiễu hiện nay do VNPT-I tự thực hiện nên mất nhiều thời gian; chưa có đơn vị tầm quốc gia có đủ các phương tiện cần thiết trợ giúp, hỗ trợ giải quyết vấn đề can nhiễu vệ tinh;