ລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່
ລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່ ແມ່ນໜຶ່ງໃນກະດູກສັນຫຼັງຂອງພື້ນຖານໂຄງລ່າງໂທລະຄົມມະນາຄົມທີ່ທັນສະໄໝ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ສາມາດອອກອາກາດໂທລະພາບ, ການໂທທາງໄກ, ການສື່ສານຂໍ້ມູນ, ແລະແມ້ກະທັ້ງການເຊື່ອມຕໍ່ອິນເຕີເນັດໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກ. ບໍ່ເຫມືອນກັບເຄືອຂ່າຍທາງບົກທີ່ອາໄສສາຍໄຟເບີອໍບຕິກ ຫຼື ເສົາສົ່ງສັນຍານ, ລະບົບດາວທຽມໃຊ້ສະຖານີອາວະກາດເພື່ອສະທ້ອນ ຫຼື ສົ່ງສັນຍານວິທະຍຸໄປທົ່ວພື້ນທີ່ຄອບຄຸມທີ່ກວ້າງຂວາງຫຼາຍ. ໃນບັນດາວົງໂຄຈອນດາວທຽມປະເພດຕ່າງໆ, ວົງໂຄຈອນທີ່ຢູ່ກັບທີ່ (GEO) ເປັນທາງເລືອກທີ່ນິຍົມເພາະວ່າດາວທຽມປະກົດວ່າ "ຢູ່ກັບທີ່" ທຽບກັບໜ້າດິນຂອງໂລກ, ເຮັດໃຫ້ມັນງ່າຍຕໍ່ການປັບເສົາອາກາດຢູ່ສະຖານີພື້ນດິນ.
ຄໍານິຍາມ ແລະ ລັກສະນະຂອງວົງໂຄຈອນທີ່ຢູ່ກັບທີ່
ວົງໂຄຈອນທີ່ຢູ່ກັບທີ່ ແມ່ນວົງໂຄຈອນຮູບວົງມົນທີ່ຢູ່ເໜືອເສັ້ນສູນສູດ ໃນລະດັບຄວາມສູງປະມານ 35.786 ກິໂລແມັດ ເໜືອໜ້າດິນໂລກ. ໃນລະດັບຄວາມສູງນີ້, ໄລຍະເວລາການໝູນວຽນຂອງດາວທຽມເທົ່າກັບໄລຍະເວລາການໝູນວຽນຂອງໂລກ (ປະມານ 23 ຊົ່ວໂມງ ແລະ 56 ນາທີ), ດັ່ງນັ້ນດາວທຽມຈຶ່ງເບິ່ງຄືວ່າຢູ່ໃນຕຳແໜ່ງຄົງທີ່ເມື່ອສັງເກດຈາກຈຸດໃດໜຶ່ງເທິງໂລກ. ເວົ້າອີກຢ່າງໜຶ່ງ, ດາວທຽມ "ຫ້ອຍ" ຢູ່ເໜືອຈຸດລອງຕິຈູດສະເພາະ. ລັກສະນະທີ່ສຳຄັນອີກອັນໜຶ່ງແມ່ນຄວາມອຽງຂອງວົງໂຄຈອນທີ່ນ້ອຍຫຼາຍ (ໃກ້ກັບ 0 ອົງສາ), ເພາະວ່າດາວທຽມຕ້ອງຢູ່ເໜືອເສັ້ນສູນສູດໂດຍກົງເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການເຄື່ອນທີ່ຂຶ້ນ ແລະ ລົງຈາກມຸມມອງຂອງສະຖານີພື້ນດິນ.
ຂໍ້ໄດ້ປຽບຕົ້ນຕໍຂອງການກຳນົດຕຳແໜ່ງທີ່ຢູ່ກັບທີ່ແມ່ນການຕິດຕາມໄດ້ງ່າຍ. ຈານດາວທຽມຢູ່ເຮືອນ ຫຼື ຢູ່ສະຖານີພື້ນດິນບໍ່ຕ້ອງການລະບົບຊີ້ທິດທາງອັດຕະໂນມັດທີ່ສັບສົນ; ພວກມັນສາມາດຊີ້ໄປທີ່ຈຸດຄົງທີ່ໃນທ້ອງຟ້າໄດ້ງ່າຍໆ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວົງໂຄຈອນນີ້ຍັງມີຂໍ້ຈຳກັດ, ເຊັ່ນ: ຈຳນວນຊ່ອງວົງໂຄຈອນທີ່ຈຳກັດ ແລະ ຄວາມຊັກຊ້າຂອງສັນຍານ (ຄວາມຊັກຊ້າ) ທີ່ສູງກວ່າດາວທຽມວົງໂຄຈອນຕ່ຳ.
ອົງປະກອບຫຼັກຂອງລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມ GEO
ລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບດ້ວຍສາມພາກສ່ວນຫຼັກຄື: ພາກສ່ວນອະວະກາດ, ພາກສ່ວນພື້ນດິນ ແລະ ພາກສ່ວນຄວບຄຸມ.
1. ສ່ວນອະວະກາດ
ສ່ວນນີ້ປະກອບມີດາວທຽມເອງ ແລະ ພາລະການສື່ສານຂອງມັນ. ພາລະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວປະກອບດ້ວຍ transponder - ໜ່ວຍທີ່ຮັບສັນຍານຈາກໂລກ (uplink), ຂະຫຍາຍສັນຍານ, ປ່ຽນຄວາມຖີ່ຂອງມັນ, ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນສົ່ງຄືນສັນຍານກັບຄືນສູ່ໂລກ (downlink). ນອກເໜືອໄປຈາກ transponder, ດາວທຽມຍັງມີ antenna (beam), ລະບົບພະລັງງານ (ແຜງພະລັງງານແສງອາທິດ ແລະ ແບັດເຕີຣີ), ລະບົບຄວບຄຸມທັດສະນະຄະຕິ, ແລະ ລະບົບຂັບເຄື່ອນເພື່ອຮັກສາຕຳແໜ່ງຂອງວົງໂຄຈອນ (stationkeeping).
2. ສ່ວນຂອງໂລກ
ສ່ວນພື້ນດິນປະກອບມີສະຖານີໂລກປະຕູ, ສູນກາງເຄືອຂ່າຍ, ສະຖານີຊ່ອງຮັບສັນຍານຂະໜາດນ້ອຍຫຼາຍ (VSAT), ຈານດາວທຽມຂອງຜູ້ໃຊ້, ແລະ ອຸປະກອນມອດູເລດ/ຖອດສັນຍານເຊັ່ນ: ໂມເດັມດາວທຽມ. ສະຖານີໂລກສົ່ງສັນຍານໄປຫາ ແລະ ຮັບສັນຍານຈາກດາວທຽມ. ສະຖານີຜູ້ໃຊ້ສາມາດເປັນອຸປະກອນໃນຄົວເຮືອນສຳລັບໂທລະພາບດາວທຽມ, ສະຖານີອິນເຕີເນັດດາວທຽມ, ຫຼື ສະຖານີທະຫານ ແລະ ທະເລພິເສດ.
3. ສ່ວນຄວບຄຸມ
ພາກສ່ວນນີ້ປະກອບມີສູນຄວບຄຸມດາວທຽມ, ເຊິ່ງຕິດຕາມກວດກາສຸຂະພາບຂອງດາວທຽມ, ຄຸ້ມຄອງການວັດແທກ ແລະ ສົ່ງຂໍ້ມູນທາງໄກ, ປະຕິບັດວຽກງານໂທລະຄົມມະນາຄົມ, ແລະ ປະຕິບັດການແກ້ໄຂວົງໂຄຈອນ ແລະ ທິດທາງ. ຖ້າບໍ່ມີພາກສ່ວນຄວບຄຸມ, ດາວທຽມມີຄວາມສ່ຽງທີ່ຈະລອຍອອກຈາກວົງໂຄຈອນ ຫຼື ປະສົບກັບການຂັດຂວາງການດຳເນີນງານ.
ຫຼັກການເຮັດວຽກການສື່ສານ: uplink ແລະ downlink
ການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່ເຮັດວຽກໂດຍອີງໃສ່ແນວຄວາມຄິດຂອງການຖ່າຍທອດວິທະຍຸ. ສັນຍານຈາກສະຖານີພື້ນດິນຈະຖືກສົ່ງໄປຫາດາວທຽມຜ່ານທາງ uplink. ເມື່ອໄດ້ຮັບແລ້ວ, ເຄື່ອງສົ່ງສັນຍານດາວທຽມຈະຂະຫຍາຍ ແລະ ປະມວນຜົນຄວາມຖີ່, ຈາກນັ້ນສົ່ງສັນຍານກັບຄືນສູ່ພື້ນທີ່ຄອບຄຸມຜ່ານທາງ downlink. ການແຍກຄວາມຖີ່ uplink ແລະ downlink ແມ່ນມີຄວາມສຳຄັນເພື່ອປ້ອງກັນການລົບກວນສັນຍານ. ຕົວຢ່າງ, ໃນແຖບ Ku, uplink ສາມາດຢູ່ທີ່ປະມານ 14 GHz ແລະ downlink ປະມານ 12 GHz.
ນອກເໜືອໄປຈາກການສື່ສານທາງດຽວ (ເຊັ່ນ: ການອອກອາກາດທາງໂທລະພາບ), ລະບົບ GEO ຍັງຮອງຮັບການສື່ສານສອງທາງ, ເຊັ່ນ: ອິນເຕີເນັດ ແລະ ໂທລະສັບ. ໃນລະບົບສອງທາງ, ເຄື່ອງຮັບສົ່ງຂໍ້ມູນຈະສົ່ງຄຳຮ້ອງຂໍຂໍ້ມູນໄປຫາດາວທຽມ ແລະ ໄດ້ຮັບການຕອບສະໜອງຜ່ານຊ່ອງທາງດຽວກັນກັບທີ່ຜ່ານດາວທຽມ.
ຄື້ນຄວາມຖີ່ທີ່ນິຍົມໃຊ້
ລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມ GEO ເຮັດວຽກຢູ່ໃນຄື້ນຄວາມຖີ່ທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ແຕ່ລະອັນມີລັກສະນະສະເພາະຄື:
- ແຖບ C (ປະມານ 4–8 GHz): ທົນທານຕໍ່ຝົນໄດ້ຫຼາຍກວ່າ (ຝົນຈາງລົງ), ເໝາະສຳລັບເຂດຮ້ອນ, ແຕ່ຕ້ອງການເສົາອາກາດທີ່ໃຫຍ່ກວ່າ.
- ຄື້ນຄວາມຖີ່ Ku (ປະມານ 12–18 GHz): ເສົາອາກາດຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ແລະ ເປັນທີ່ນິຍົມສຳລັບໂທລະພາບດາວທຽມ ແລະ VSAT, ແຕ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ກັບການຫຼຸດລົງຂອງສະພາບອາກາດຫຼາຍກວ່າ.
- ແຖບ Ka (ປະມານ 26–40 GHz): ໃຫ້ແບນວິດຫຼາຍກວ່າສຳລັບການບໍລິການອິນເຕີເນັດຄວາມໄວສູງ, ແຕ່ມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການແຊກແຊງຂອງບັນຍາກາດຫຼາຍທີ່ສຸດ.
ການເລືອກຄື້ນຄວາມຖີ່ແມ່ນຄຳນຶງເຖິງຄວາມຕ້ອງການດ້ານຄວາມອາດສາມາດ, ສະພາບອາກາດ, ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງອຸປະກອນ ແລະ ລະບຽບການກ່ຽວກັບຄື້ນຄວາມຖີ່ໃນແຕ່ລະປະເທດ.
ຂໍ້ດີຂອງດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່
ມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼັກຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ດາວທຽມ GEO ມີຄວາມກ່ຽວຂ້ອງ:
1. ການຄຸ້ມຄອງຢ່າງກວ້າງຂວາງ
ດາວທຽມ GEO ດວງດຽວສາມາດກວມເອົາພື້ນທີ່ກວ້າງໃຫຍ່ໄພສານ, ແມ່ນແຕ່ໜຶ່ງສ່ວນສາມຂອງໜ້າດິນໂລກ. ດ້ວຍດາວທຽມສາມດວງທີ່ວາງໄວ້ຢ່າງມີຍຸດທະສາດ, ເກືອບທຸກໜ້າດິນຂອງໂລກສາມາດໃຫ້ບໍລິການໄດ້ (ຍົກເວັ້ນເຂດຂົ້ວໂລກທີ່ຮຸນແຮງ).
2. ເສົາອາກາດຜູ້ໃຊ້ງ່າຍໆ
ເນື່ອງຈາກດາວທຽມເບິ່ງຄືວ່າຢຸດນິ້ງ, ເສົາອາກາດຈຶ່ງບໍ່ຕ້ອງການການຕິດຕາມແບບໄດນາມິກ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສັບສົນ ແລະ ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງປາຍທາງ.
3. ເໝາະສົມສຳລັບການອອກອາກາດ
ສຳລັບການອອກອາກາດທາງໂທລະພາບ ແລະ ວິທະຍຸ, GEO ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ ເພາະວ່າການສົ່ງສັນຍານຄັ້ງດຽວສາມາດຮັບໄດ້ໂດຍຜູ້ໃຊ້ຫຼາຍລ້ານຄົນໃນພື້ນທີ່ດຽວກັນ.
4. ພື້ນຖານໂຄງລ່າງທີ່ວ່ອງໄວໃນເຂດຫ່າງໄກສອກຫຼີກ
ໃນເຂດທີ່ເຄືອຂ່າຍສາຍເຄເບີ້ນຍາກທີ່ຈະເຂົ້າເຖິງ, ດາວທຽມແມ່ນວິທີແກ້ໄຂທີ່ໃຊ້ໄດ້ຈິງສຳລັບການສະໜອງການສື່ສານຂັ້ນພື້ນຖານ.
ຂໍ້ຈຳກັດ ແລະ ສິ່ງທ້າທາຍ
ເຖິງວ່າຈະມີການຄຸ້ມຄອງທີ່ດີກວ່າ, ລະບົບ GEO ຍັງມີສິ່ງທ້າທາຍຫຼາຍຢ່າງຄື:
1. ຄວາມໜ່ວງຊ້າສູງ
ເນື່ອງຈາກໄລຍະທາງໄກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ, ສັນຍານຈຶ່ງຕ້ອງໃຊ້ເວລາເດີນທາງດົນກວ່າ. ການເດີນທາງໄປກັບສາມາດໃຊ້ເວລາປະມານ 500–700 ມິນລິວິນາທີ, ເຊິ່ງສາມາດສັງເກດເຫັນໄດ້ໃນແອັບພລິເຄຊັນແບບເວລາຈິງເຊັ່ນ: ເກມອອນໄລນ໌ ຫຼື ການໂທວິດີໂອ ຖ້າບໍ່ໄດ້ຮັບການປັບປຸງໃຫ້ດີທີ່ສຸດ.
2. ການລົບກວນສະພາບອາກາດ
ຝົນຕົກໜັກ, ໂດຍສະເພາະໃນແຖບ Ku ແລະ Ka, ສາມາດຫຼຸດຄຸນນະພາບສັນຍານໄດ້. ເພື່ອແກ້ໄຂບັນຫານີ້, ເຕັກນິກຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຂຽນລະຫັດ ແລະ ການປັບຕົວ, ການຂະຫຍາຍພະລັງງານ, ແລະ ການອອກແບບງົບປະມານການເຊື່ອມຕໍ່ທີ່ພຽງພໍແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້.
3. ຊ່ອງວົງໂຄຈອນຈຳກັດ
ການກຳນົດຕຳແໜ່ງທີ່ຢູ່ກັບທີ່ຂອງໂລກເປັນຊັບພະຍາກອນທີ່ຈຳກັດ. ລະບຽບການຂອງມັນແມ່ນຢູ່ພາຍໃຕ້ການຊີ້ນຳຂອງ ITU (ສະຫະພັນໂທລະຄົມມະນາຄົມສາກົນ) ແລະ ຜູ້ຄວບຄຸມລະດັບຊາດເພື່ອປ້ອງກັນການແຊກແຊງລະຫວ່າງດາວທຽມ.
4. ຕົ້ນທຶນການເປີດຕົວ ແລະ ການຜະລິດສູງ
ດາວທຽມ GEO ມີຂະໜາດໃຫຍ່, ມີອາຍຸການໃຊ້ງານທີ່ຍາວນານ (ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນ 15 ປີ), ແລະ ຕ້ອງການຍານສົ່ງທີ່ມີພະລັງສູງ. ສິ່ງນີ້ເຮັດໃຫ້ການລົງທຶນໃນເບື້ອງຕົ້ນມີຂະໜາດໃຫຍ່ຫຼາຍ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕໍ່ຜູ້ໃຊ້ສາມາດມີປະສິດທິພາບສຳລັບການບໍລິການມວນຊົນ.
ການນຳໃຊ້ຫຼັກຂອງລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມ GEO
ການນໍາໃຊ້ດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່ແມ່ນກວ້າງຂວາງຫຼາຍ, ລວມທັງ:
- ການອອກອາກາດທາງໂທລະພາບ ແລະ ວິທະຍຸ (DTH/ສົ່ງໂດຍກົງເຖິງບ້ານ)
– ເຄືອຂ່າຍ VSAT ສຳລັບທະນາຄານ, ການຄ້າປີກ ແລະ ອຸດສາຫະກຳ
- ການບໍລິການໂທລະຄົມມະນາຄົມໃນພື້ນທີ່ຫ່າງໄກສອກຫຼີກ ຫຼື ເກາະດອນ
- ການສື່ສານທາງທະເລ ແລະ ການບິນ
- ການສື່ສານສຸກເສີນໃນລະຫວ່າງໄພພິບັດເມື່ອໂຄງສ້າງພື້ນຖານທາງບົກໄດ້ຮັບຄວາມເສຍຫາຍ
– ການບໍລິການອິນເຕີເນັດຜ່ານດາວທຽມຄວາມຈຸສູງ (HTS)
ເທັກໂນໂລຢີດາວທຽມທີ່ມີປະລິມານຂໍ້ມູນສູງຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດເພີ່ມຄວາມຈຸຂໍ້ມູນໄດ້ໂດຍຜ່ານການນຳໃຊ້ລຳແສງຈຸດ ແລະ ການນຳໃຊ້ຄວາມຖີ່ຄືນໃໝ່, ຊ່ວຍໃຫ້ການບໍລິການອິນເຕີເນັດ GEO ສາມາດແຂ່ງຂັນເພື່ອຄວາມຕ້ອງການສະເພາະ, ໂດຍສະເພາະໃນພື້ນທີ່ທີ່ຍັງບໍ່ມີເສັ້ນໄຍແກ້ວນຳແສງ.
Penutup
ລະບົບການສື່ສານຜ່ານດາວທຽມທີ່ຢູ່ກັບທີ່ແມ່ນເຕັກໂນໂລຊີທີ່ສຳຄັນສຳລັບການເຊື່ອມຕໍ່ພື້ນທີ່ກວ້າງໃຫຍ່ໄພສານຢ່າງມີປະສິດທິພາບ ແລະ ໝັ້ນຄົງ. ດ້ວຍດາວທຽມທີ່ປະກົດຢູ່ເທິງທ້ອງຟ້າ, ລະບົບເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໃຫ້ປະສົບການຂອງຜູ້ໃຊ້ງ່າຍຂຶ້ນ ແລະ ເຮັດໃຫ້ການບໍລິການອອກອາກາດ ແລະ ການເຊື່ອມຕໍ່ຂ້າມພາກພື້ນງ່າຍຂຶ້ນ. ເຖິງວ່າຈະມີສິ່ງທ້າທາຍເຊັ່ນ: ຄວາມໜ່ວງເວລາສູງ, ການລົບກວນສະພາບອາກາດ, ແລະ ຕົ້ນທຶນການລົງທຶນສູງ, ແຕ່ນະວັດຕະກຳເຊັ່ນ: ດາວທຽມທີ່ມີຄວາມຈຸສູງ, ເຕັກນິກການປັບຕົວ, ແລະ ການຄຸ້ມຄອງຄື້ນຄວາມຖີ່ທີ່ດີຂຶ້ນສືບຕໍ່ເສີມສ້າງບົດບາດຂອງ GEO ໃນລະບົບນິເວດການສື່ສານທົ່ວໂລກ. ໃນອະນາຄົດ, ດາວທຽມ GEO ຈະຍັງຄົງເປັນທາງອອກທີ່ມີຍຸດທະສາດ, ຄຽງຄູ່ກັບດາວທຽມວົງໂຄຈອນຕ່ຳ (LEO) ແລະ ເຄືອຂ່າຍທາງບົກເພື່ອສ້າງການບໍລິການການສື່ສານທີ່ແຜ່ຂະຫຍາຍ ແລະ ໜ້າເຊື່ອຖືເພີ່ມຂຶ້ນ.
