ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (satellite...

25
รรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรรร (Satellite Communication System) ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดด ดดดดดดดดด ดด.ดดดดดด (Arthur C. Clarke) ดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดด “Extra Terrestrial Relays ” ดดดดดดดดดดด Wireless World ดดดดด ดดดดดดด ด.ด.ดดดด ดดด ดดดด ดดดดด ดด.ดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดด,ดดด ดดดดดดดด ดดด ดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดด ด ดดด ดดดดดดดดดดด ด ดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดด ดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดดด (GEO Stationary Orbit)ด ดดดดดดดดดด 1

Upload: 021235

Post on 27-Jul-2015

693 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ระบบการสื่��อสื่ารผ่�านดาวเที�ยม (Satellite Communication System)

ดาวเที�ยมสื่�อสื่ารม�ต้�นกำ�าเน�ดมาจากำความค�ดของน�กำเข�ยนน�ยายว�ทียาศาสื่ต้ร�ชาวอ�งกำฤษ ช�อ อาร�เธอร� ซี�.คลาร�กำ (Arthur C. Clarke) ซี"�งเข�ยนบทีความเร�อง “Extra Terrestrial Relays ” ลงในน�ต้ยสื่าร Wireless World เม�อ พฤษภาคม ค.ศ.๑๙๔๕ โดย อาร�เธอร� ซี�.คลาร�กำ ได�เสื่นอแนวความค�ดในกำารต้�ดต้.อสื่�อสื่ารรอบโลกำ โดยใช�สื่ถาน�ถ.ายทีอดสื่�ญญาณในอวกำาศที��ความสื่2งระยะประมาณ ๔๒,๐๐๐ กำ�โลเมต้ร จากำจ7ดศ2นย�กำลางโลกำ โดยม�ความเร8วเที.ากำ�บความเร8วที��โลกำหม7นรอบต้�วเอง ๑ รอบ และใช�เพ�ยง ๓ สื่ถาน�กำ8จะครอบคล7มพ;นที��รอบโลกำที�;งหมด ซี"�งต้รงกำ�บหล�กำกำารของดาวเที�ยมวงโคจรค�างฟ้=า (GEO Stationary Orbit)ในเวลาต้.อมา

ร2ปที�� ๑๙ แสื่ดงดาวเที�ยมวงโคจรค�างฟ้=าจากำแนวความค�ดของอาร�เธอร� ซี�.คลาร�กำ (Arthur C. Clarke)

ดาวเที�ยมแบ�งเป็�นป็ระเภทีใหญ่�ๆได� ๕ ป็ระเภที ด!งน�"

1

Page 2: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

1. ดาวเที�ยมระหว.างประเทีศ (International

Communication Satellite)เป>นดาวเที�ยมที��ใช�ในกำ�จกำารโทีรคมนาคมระหว.างประเทีศ เช.น ดาวเที�ยม INTELSAT

2. ดาวเที�ยมภายในประเทีศหรอภ2ม�ภาค (Domestic and

regional Satellite) เป>นดาวเที�ยมที��ใช�ภายในแต้.ละประเทีศหรอภายในกำล7.มประเทีศใกำล�เค�ยงในภ2ม�ภาคเด�ยวกำ�น เช.น ดาวเที�ยม PALAPA ของอ�นโดน�เซี�ย, ASIASAT ของฮ่.องกำง, THAICOM ของไทีย เป>นต้�น

3. ดาวเที�ยมทีางทีหาร (Military Communication Satellite)

เป>นดาวเที�ยมเพ�อใช�ในทีางทีหารโดยเฉพาะปกำต้�ใช�ย.านความถ�� X- band

(๘/๗ GHz) เช.น ดาวเที�ยม DSCS( Defense Satellite

Communication System) ของสื่หร�ฐอเมร�กำาที��ใช�ในกำารสื่�อสื่ารทีางทีหารที��วโลกำ เป>นต้�น

4. ดาวเที�ยมสื่�าหร�บกำารสื่.งโทีรที�ศน�และความม7.งหมายพ�เศษ ( Broadcast and Special purpose satellite)เป>นดาวเที�ยมที��ออกำแบบมาใช�ที�;งภายในประเทีศและภ2ม�ภาค เพ�อสื่.งสื่�ญญาณโทีรที�ศน�กำ�าล�งสื่2งมาย�งจานสื่ายอากำาศร�บสื่�ญญาณขนาดเล8กำของผู้2�ชมจ�านวนมากำ น�ยมใช�ย.านความถ��KU- band สื่.วนดาวเที�ยมที��ใช�ในความม7.งหมายพ�เศษ เช.น MARISAT หรอ INMARSAT ในปEจจ7บ�นใช�ในกำารน�าทีาง ( Navigation )

ต้�ดต้.อกำ�บยานพาหนะเคล�อนที��ทีางบกำ ทีางเรอ,และทีางเคร�องบ�น ดาวเที�ยม NAVSTAR GPS เพ�อกำ�าหนดต้�าแหน.ง

5. ดาวเที�ยมเพ�อกำารทีดลอง (Experimental Satellite) เป>นดาวเที�ยมที��ใช�ในกำารทีดลองต้.างๆ

วงโคจรดาวเที�ยม (Satellite Orbit) สื่ามารถแบ.งได�ด�งน�;1. ดาวเที�ยมแบ.งต้ามเสื่�นทีางวงโคจรได� ๓ แบบ คอ วงโคจรต้ามแนว

เสื่�นศ2นย�สื่2ต้ร (Equatorial Orbit), วงโคจรเฉ�ยง (Inclined Orbit) ที�า

2

Page 3: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ม7มกำ�บเสื่�นศ2นย�สื่2ต้รและวงโคจรข�;วโลกำ (Polar Orbit) ต้ามแนวข�;วโลกำเหนอใต้�

2. กำารแบ.งประเภทีต้ามร2ปร.างต้ามล�กำษณะวงโคจร ย�งแบ.งได�เป>น ๒ ล�กำษณะ คอ วงโคจรวงกำลม (Circular Orbit) ซี"�งระยะความสื่2งจากำพ;นโลกำใกำล�เค�ยงกำ�นโดยต้ลอด และวงโคจรร� (Elliptical Orbit) ซี"�งความสื่2งจกำพ;นโลกำต้.างกำ�นมากำโดยระยะห.างจากำโลกำมากำที��สื่7ด เร�ยกำ Apogee และระยะห.างจากำโลกำใกำล�สื่7ดเร�ยกำ Perigee

3. แบ.งประเภทีต้ามความสื่2งของวงโคจร ได� ๓ แบบ คอ ดาวเที�ยมวงโคจรค�างฟ้=า (GEO Synchronous หรอ GEO Stationary Orbit:

GEO) อย2.สื่2งจากำพ;นโลกำประมาณ ๒๒,๓๐๐ ไมล� หรอ ๓๖,๐๐๐ กำม.,ดาวเที�ยมวงโคจรต้��า (Low – Earth Satellite: LEO) ความสื่2งต้��ากำว.า ๑,๒๕๐ไมล�,สื่.วนดาวเที�ยมวงโคจรปานกำลาง (Medium – Earth

Satellite: MEO)จะอย2.ระหว.างความสื่2งของวงโคจร LEO กำ�บวงโคจร GEO สื่�าหร�บวงโคจรที��น�ยมใช�ในกำารสื่�อสื่ารม� ๓ วงโคจร

ซี"�งปEญหาที��พบเกำ��ยวกำ�บวงโคจรดาวเที�ยมน�;นเกำ�ดจากำ ในปEจจ7บ�นม�ดาวเที�ยมเป>นจ�านวนมากำในอวกำาศ ที�าให� ต้�าแหน.งอาจที�บซี�อนกำ�นโดยเฉพาะดาวเที�ยมวงโคจรค�างฟ้=า ด�งน�;น ITU จ"งกำ�าหนดให�ดาวเที�ยมประเภทีน�;ม�ต้�าแหน.งในวงโคจรให�ห.างกำ�นอย.างน�อย ๒ องศา เพ�อไม.ให�สื่�ญญาณรบกำวนกำ�น สื่�าหร�บประเทีศไทียได�ถ2กำกำ�าหนดให�อย2.ใกำล�กำ�บจ�น

ITU (International Telecommunication Union) ได�

ก&าหนดร'ป็แบบการให�บร(การดาวเที�ยมเป็�น ๒ แบบ ได�แก�

3

Page 4: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

1. ดาวเที�ยมสื่�าหร�บผู้2�ใช�บร�กำารประจ�าที�� (Fixed Satellite

Service: FSS) ได�แกำ. สื่ถาน�ภาคพ;นด�นที�� จานดาวเที�ยมต้�ดต้�;งประจ�าที�� สื่ามารถพบเห8นได�ในกำ�จกำารที��วไป ดาวเที�ยมหล�กำที��ให�บร�กำารแบบน�; เช.น INTELSAT, EUTELSAT, THAICOM เป>นต้�น

2. ดาวเที�ยมสื่�าหร�บผู้2�ใช�บร�กำารเคล�อนที�� ( Mobile Satellite

Service: MSS) ได�แกำ.ดาวเที�ยมที��ใช�สื่ถาน�ดาวเที�ยมภาคพ;นด�นต้�ดต้�;งอย2.บนยานพาหนะบนบกำ เร�ยกำดาวเที�ยม LMS ( Land Mobile Satellite), ต้�ดต้�;งอย2.บนเคร�องบ�นเร�ยกำดาวเที�ยม AMS(Airborne Mobile Satellite)

หรอต้�ดต้�;งบนเรอดาวเที�ยมที��ให�บร�กำารแบบน�;เช.น INMARSAT เป>นต้�น นอกำจากำน�; ITU ได�จ�ดสื่รรและควบค7มกำารใช�ความถ��ในกำ�จกำารต้.างๆที�;งใน

ประเทีศ และระหว.างประเทีศ เพ�อไม.ให�เกำ�ดกำารซี�บซี�อนและรบกำวนกำ�น ความถ��ที��ใช�กำ�บดาวเที�ยมจะใช�หล�กำกำารเร�ยกำช�อคล�ายกำ�บที��ใช�ในเรดาร�และไมโครเวฟ้ แต้.ความถ��ใช�งานอาจแต้กำต้.างกำ�นบ�างต้ามภารกำ�จและว�ธ�กำารใช�ความถ�� เช.น L-band, C-band,Ku-band, X-band, Ka –band เป>นต้�น ความถ��ที��น�ยมใช�กำ�นมากำคอย.าน C-band สื่�ญญาณย.านขาข";น (Uplink) ใช�ย.านความถ�� ๖ GHz และสื่�ญญาณขาลง (Downlink) ใช�ย.านความถ�� ๔ GHz จ"งน�ยมเร�ยกำว.า ๖/๔ GHz ความถ�� C-band น�;อาจรบกำวนกำ�บกำารสื่�อสื่ารผู้.านคล�นไมโครเวฟ้บนภาคพ;นด�นได�ง.าย อ�กำความถ��ที��ใช�งานมากำคอ Ku-band ใช�ความถ��ขาข";น ๑๒- ๑๔ GHz และความถ��ขาลง ๑๑ ๑๒ –

GHz โดยประมาณซี"�งน�ยมใช�ในกำ�จกำารสื่.งสื่�ญญาณโทีรที�ศน�โดยต้รง (Direct

Broadcast System: DBS) แต้.ม�ข�อเสื่�ยหล�กำคอ สื่�ญญาณจะถ2กำลดทีอนกำ�าล�งจากำเม8ดฝนค.อนข�างมากำ ความถ��ย.าน X –band (๘/๗ GHz) ใช�ในกำ�จกำารทีหารสื่.วนความถ��ย.าน Ka-band (๔๐/๒๐ GHz) ม�แนวโน�มจะน�ามาใช�

4

Page 5: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

มากำในอนาคต้เพ�อแกำ�ปEญหาความแออ�ดของความถ��ใช�งาน เช.น โครงกำาร IP-

Star ของบร�ษ�ที ไทียคมสื่�าหร�บความกำว�างของแถบความถ�� (Bandwidth) กำารใช�งานปกำต้� C-

band กำว�าง ๕๐๐ MHz โดยที��วไปแบ.งได� ๑๒ ช.อง ดาวเที�ยม (Transponder) กำว�างช.องละ ๔๐ MHz ซี"�งเพ�ยงพอในกำารสื่.งสื่�ญญาณโทีรที�ศน�ได� ๑ ช.อง หรอสื่.งสื่�ญญาณเสื่�ยงอนาล8อกำได� ๑๕๐๐ ช.องกำารสื่�อสื่าร หรอสื่�ญญาณโทีรที�ศน�ข�อม2ลขนาด ๕๐ ๑๐เมกำกำะบ�ที – (Megabit)ได� ความกำว�างของแบนด�อาจกำว�างข";นได�ถ"ง ๑ GHz หรอ ๒ GHz เช.นในย.านความถ�� EHF

(Ka-band) ที��จะน�ามาใช�ในอนาคต้ โดยที��วไปดาวเที�ยมแต้.ละดวงจะถ2กำจ�ากำ�ดด�วยความกำว�างของความถ��ใช�

งาน (Bandwidth) เช.น ย.านความถ�� C-band ซี"�งกำว�าง ๕๐๐ MHz แบ.งได� ๑๒ ทีรานสื่พอนเดอร�(Transponder) ขนาดกำว�าง ๔๐๐ MHz กำารที�าให�ดาวเที�ยมสื่ามารถใช�งานได�มากำข";นเราม�เทีคน�คที��เร�ยกำว.า ความถ��ซี�;า (Frequency Re-use) ซี"�งม�เทีคน�คหล�กำๆอย2. ๒ ว�ธ� ( Batchelor:

๑๙๙๒,๙-๑๐ ) ต้.อไปน�;1. ใช�เทีคน�ค Spatial Isolation คอ กำารใช�จานสื่ายอากำาศเป>นต้�ว

แยกำล�าคล�น (beam) ให�ครอบคล7มพ;นที��ต้.างกำ�น เช.น ถ�าปกำคล7มคร"�งโลกำ เร�ยกำ Hemispheric beam, ครอบคล7มเฉพาะย.านหรอภ2ม�ภาคเร�ยกำ Zone beam หรอครอบคล7มเป>นจ7ดเฉพาะแห.งเร�ยกำ Spotbeam เป>นต้�น สื่ถาน�ภาคพ;นด�นที��อย2.ในพ;นที��ครอบคล7มของสื่�ญญาณคนละล�าคล�นไม.ม�กำารเหล�อมกำ�น จะสื่ามารถต้ดต้.อได�พร�อมกำ�นโดยไม.ม�กำารรบกำวนกำ�น

2. ใช�เทีคน�คแยกำข�;วสื่�ญญาณกำารแพร.กำระจายคล�น (Polarization) ซี"�งปกำต้�จะแยกำเป>นกำารแพร.กำระจายคล�นในแนวนอน (Horizontal Polarization) กำารแพร.กำระจายคล�นในแนวต้�;ง (Vertical

5

Page 6: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

Polarization) หรอ กำารแพร.กำระจายคล�นเป>นวงกำลม ( Circular

Polarization )ซี"งอาจแยกำเป>นวงกำลมเว�ยนขวา ( Righthand Circular

Polarization: RHCP ) หรอ เว�ยนซี�าย (Lefthanded Circular

Polarization: LHCP) สื่ถาน�ที��ใช�ข� ;วกำารแพร.กำระจายคล�นต้.างกำ�น แม�จะใช�ความถ��เด�ยวกำ�นกำ8จะไม.รบกำวนกำ�น เช.นในดาวเที�ยม INTELSAT ๖ จะม�กำารใช�ความซี�;าถ"ง ๖ ค.า (ไพศาล ว�ม2ลชาต้� ๒๕๓๙: ๑๙ – ๓๓)

เทีคน(คการเข้�าถึ,งหลายทีาง (Multiple Access Technique)

เน�องจากำทีร�พยากำรด�านดาวเที�ยมเป>นทีร�พยากำรที��ม�อย2.อย.างจ�ากำ�ด เช.น จ�านวนดาวเที�ยมในวงโคจรค�างฟ้=าที��ม�อย2. ๓๖๐ องศา ห.างกำ�น ๒ องศาเป>นอย.างน�อย จ"งดาวเที�ยมเพ�ยงประมาณ ๑๘๐ ดวงเที.าน�;น นอกำจากำน�; ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ที��ใช�งานในดาวเที�ยมแต้.ละดวงกำ8ม�จ�ากำ�ด แม�จะใช�หล�กำกำารความถ��ซี�;าเข�าช.วยแล�ว จ"งต้�องพ�ฒนาเทีคน�คกำารเข�าถ"งหลายทีางเพ�อให�สื่ามารถเข�าไปใช�งานช.องดาวเที�ยมได�อย.างเต้8มที�� และให�ผู้2�ใช�เข�าใช� ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ดาวเที�ยมเด�ยวกำ�นพร�อมกำ�นได�มากำมายโดยไม.รบกำวนกำ�นปEจจ7บ�นม�เทีคน�คที��น�ยมใช�กำ�นอย2. ๓ แบบ คอ

๑. กำารเข�าถ"งหลายทีางแบบแบ.งความถ�� (Frequency Division

Multiple Access: FDMA ) ผู้2�ใช�แต้.ละรายจะได�ร�บกำารจ�ดสื่รรช.องความถ��มาให�แม�ช.องความถ��ว.างไม.ม�ผู้2�ใช�งาน ผู้2�อ�นกำ8ไม.สื่ามารถเข�ามาใช�งานได�ซี"�งเป>นข�อจ�ากำ�ดประกำารหน"�ง แต้.กำ8ม�ใช�กำ�นอย.างแพร.หลายเน�องจากำหล�กำกำารง.ายคอ สื่ถาน�ภาคพ;นด�นที��อย2.ในข.ายสื่�อสื่ารดาวเที�ยมจะที�ากำารสื่.งคล�นพาห�หน"�งคล�น หรอ หลายคล�นความถ��ในทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ใดทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) หน"�ง คล�นพาห�แต้.ละคล�นจะประกำอบด�วยแถบความถ��ที�ม�ความกำว�างต้ามที��กำ�าหนดในกำ�จกำารน�;นๆ เช.น ใช�ความกำว�างของแบนด� ๓๖ KHz สื่�าหร�บกำารสื่.งแบบ SCPC (Single Carrier Per Channal)

หรอกำว�าง ๓๐ MHz สื่�าหร�บกำารสื่.งสื่�ญญาณโทีรที�ศน� ทีรานสื่ปอนเดอร�

6

Page 7: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

(Transponder) บนดาวเที�ยมจะร�บสื่�ญญาณ แล�วขยายและแปลงความถ��สื่�ญญาณน�;นสื่.งกำล�บมาย�งสื่ถาน�ภาคพ;นโลกำสื่ถาน�ภาคพ;นด�นที��อย2.ภายใต้�พ;นที��ที��สื่�ญญาณครอบคล7ม จะเลอกำร�บเฉพาะคล�นพาห�ที��น�าข.าวสื่ารมาถ"งต้นเที.าน�;น ปEญหาสื่�าค�ญสื่�าหร�บกำารเข�าถ"งแบบ FDMA คอ กำารเกำ�ด Intermodulation ภายใน เน�องจากำต้�องใช�กำ�าล�งขยายสื่2งสื่7ดเกำ�ดเป>นคล�นที��ไม.ต้�องกำารไปรบกำวนสื่ถาน�ภาคพ;นด�นปกำต้� FDMA ที��ใช�หล�กำๆม�ระบบ SCPC

(Single Carrier Per Channel) และ MCPC (Multiple Carrier Per Chanel)

ร2ปที�� ๒๐ ภาพแสื่ดงกำารใช�ช.องกำารสื่�อสื่ารร.วมกำ�นโดยใช�เทีคน�ค FDMA

๒. กำารเข�าถ"งหลายทีางแบบแบ.งเวลา ( Time Division

Multiple Access : TDMA ) ผู้2�ใช�จ�านวนมากำสื่ามารถใช�ช.องสื่�ญญาณความถ��ร .วมกำ�นได� แต้.จะสื่.งข�อม2ลเฉพาะช.วงเวลาที��ได�ร�บกำารจ�ดสื่รรมาให�เที.าน�;น ว�ธ�กำาร คอ ที7กำสื่ถาน�ในข.ายกำารสื่�อสื่ารดาวเที�ยมจะใช�ความถ��คล�นพาห�เด�ยวกำ�น ในกำารสื่.งสื่�ญญาณแบต้.างๆผู้.าน ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ใด ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) หน"�ง ที7กำสื่ถาน�ที��ใช�ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ร.วมกำ�นจะสื่�อสื่ารกำ�นได�เฉพาะช.วงเวลาที��กำ�าหนดให�เที.าน�;นหรอ อาจเร�ยกำได�ว.าเป>นกำารแบ.ง TIME SLOT มาให� ด�งน�;นแต้.ละสื่ถาน�จ"งต้�องม�กำารเข�าจ�งหวะ ( Synchronization ) กำ�นเป>นอย.าง

7

Page 8: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ด�เพ�อให�ข�อม2ลไปถ"ง ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ไม�ซี�;าเวลากำ�นโดยจะม�กำารเว�นช.องว.างเวลาต้ามที��กำ�าหนด ที�าให�ที7กำสื่ถาน�ภาคพ;นด�นสื่ามารถใช�แถบคล�นความถ��และกำ�าล�งขยายในทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) น�;นได�อย.างเต้8มที�� เน�องจากำทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder) ขยายสื่�ญญาณคร�;งละสื่ถาน�จ"งไม.เกำ�ดกำาร Intermodulation

TDMA เป>นกำารเข�าถ"งที��เหมาะกำ�บกำารใช�งานในระบบด�จ�ต้อลที��ม�สื่ถาน�ใช�งานร.วมกำ�นจ�านวนมากำ และสื่ามารถใช�กำ�าล�งสื่2งสื่7ดได�แต้.ข�อเสื่�ยประกำารสื่�าค�ญคอ กำารเข�าจ�งหวะ ( Synchronization ) ต้�องม�กำาระเวลา (Timing) อย.างแม.นย�าและเที��ยงต้รง ประสื่�ทีธ�ภาพจ"งถ2กำลดทีอนไปจากำกำารสื่.งสื่�ญญาณเข�าจ�งหวะน�; จ"งเหมาะสื่�าหร�บกำารสื่�อสื่ารขนาดใหญ.

8

Page 9: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ร2ปที�� ๒๑ A) แสื่ดงกำารสื่.งและร�บข�อม2ลในระบบ TDMA

B) กำารสื่.งข�อม2ลที��สื่ถาน�แต้.ละแห.งในระบบ TDMA

ร2ปที�� ๒๑ ภาพแสื่ดงกำารใช�ช.องกำารสื่�อสื่ารร.วมกำ�นโดยใช�เทีคน�ค TDMA

๓ . กำารเข�าถ"งหลายทีางแบบสื่7. ม (Random Multiple Access :

RMA) หรอ แบบแบ.งรห�สื่ (Code Division Multiple

Access: CDMA) สื่ถาน�ภาคพ;นด�นใช�ความถ��ร .วมกำ�นและจะสื่.งเวลาใดกำ8ได�โดยใช�ช.องสื่�ญญาณร.วมกำ�นหลายสื่ถาน�โดยผู้2�ร �บสื่ามารถแยกำแยะข�อม2ลที��สื่.งมาถ"งต้นได� เน�องจากำม�รห�สื่ (Code) เป>นของต้นเอง ว�ธ�กำารเข�าถ"งหลายทีางแบบแบ.งรห�สื่ที��ใช�กำ�นอย.างแพร.หลายคอ Spread Spectrum

Multiple Access : SSMA ว�ธ�น�;ผู้2�ใช�แต้.ละรายจะถ2กำกำ�าหนดให�ใช� Code sequence ไม.ซี�;ากำ�น ซี"�งเม�อปร7งคล�นกำ�บคล�นพาห�ไปพร�อมกำ�บข�อม2ลด�จ�ต้อลแล�วสื่.งไปในช.องสื่�ญญาณที��ผู้2�ใช�ที7กำรายใช�ร.วมกำ�น กำารที�� Multiple Access : TDMA ) ม�ความยาวมากำ และ Code

symbols / data symbols ม�ค.าสื่2งม�ผู้ลที�าให�ความกำว�างของแถบ

9

Page 10: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

คล�นสื่�ญญาณที��ใช�ขยายกำว�างข";นจ"งเร�ยกำว.า กำารแผู้.ขยายแถบคล�นความถ�� ( spread spectrum )

10

Page 11: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

อ�ต้ราสื่.วนระหว.างความกำว�างของแบนด�ของสื่�ญญาณที��สื่.งออกำไป (transmitted signal bandwidth)

ต้.อความหกำว�างของแบนด�ของข.าวสื่าร (message signal

bandwidth) เราเร�ยกำ GP ซี"�ง GP จะเป>นต้�วบ.งบอกำอ�ต้ราขยายกำารประมวลผู้ล (Processing Gain) ของระบบ SSMA - CDMA ด�วยเหต้7ที��ผู้2�ใช�แต้.ละรายจะถ2กำระบ7 Code sequence โดยว�ธ�สื่7.มจ"งเร�ยกำว.า กำารเข�าถ"งหลายทีางแบบสื่7.ม (RMA) (ที�กำษ�ณ ที�ศนา ๒๕๓๕, ๙ – ๑๓)

นอกจากเทีคน(คการเข้�าถึ,งหลายทีาง (Multiple Access) ย�งม�แบบแผู้นกำารแบ.งมอบ (Assignment Schemes ) ที��น�ามาใช�ร.วมกำ�บเทีคน�คกำารเข�าถ"งหลายทีาง อ�กำ ๒ แบบ ที��น�ยมกำ�นแพร.หลายคอ แบบแบ.งมอบล.วงหน�า (Pre Assignment) และ กำารแบ.งมอบต้ามความต้�องกำาร (Demand Assignment)

๑. กำารแบ.งมอบล.วงหน�า (Pre Assignment) น�ามาใช�กำ�นมากำในกำารสื่.งสื่�ญญาณเสื่�ยง โดยม�หล�กำกำารเบ;องต้�นว.า จะจ�ดสื่รรความถ��หรอช.วงเวลาให�กำ�บสื่ถาน�ค2.ใดค2.หน"�ง เพ�อใช�ในกำารต้�ดต้.อกำ�นไม.ว.าจะม�กำารสื่.งข.าวสื่ารหรอไม. ช.วงเวลาหรอความถ��น� ;นจะสื่งวนไว�สื่ถาน�อ�นไม.สื่ามารถน�าไปใช�งานได� จะม�ประโยชน�ในข.ายกำารเกำ8บข�อม2ลคอมพ�วเต้อร�ที��ม�กำารเร�ยกำเกำ8บข�อม2ลสื่ม��าเสื่มอระหว.างสื่ถาน�ต้.างๆเป>นระบบกำารแบ.งมอบที��ง.าย แต้.ข�อเสื่�ยคอ ระบบกำารสื่�อสื่ารจะขาดกำารอ.อนต้�ว เกำ�ดกำารสื่2ญเปล.าของช.องสื่�ญญาณ จ"งไม.เหมาะในกำารน�าไปใช�ในข.ายกำารสื่�อสื่ารที��ม�ข�อม2ลเปล��ยนแปลงข";นลงอย.างมากำ แต้.จะม�ประโยชน�ที��สื่ามารถต้อบสื่นองกำารใช�งานได�ที�นที� ถ�าแบ.งมอบกำกำารใช�งานล.วงหน�าถาวร ผู้2�ใช�ต้�องม�ปร�มาณกำารสื่.งข�อม2ลจ"งจะม�ประสื่�ทีธ�ภาพ

๒. กำารแบ.งมอบต้ามความต้�องกำาร (Demand Assignment:

DA) ระบบน�;ไม.ม�กำารจ�ดสื่รรความถ��หรอช.วงเวลาถาวร จะแบ.งมอบเม�อต้�องกำารใช�งานเที.าน�;น ซี"�งจะกำระที�าเม�อม�ค�าขอจองสื่�ญญาณล.วงหน�าผู้.านช.องสื่�ญญาณร.วม จ"งต้�องม�สื่ถาน�กำลางไม.น�อยกำว.า ๑ สื่ถาน�คอยควบค7มกำารแบ.งมอบสื่�ญญาณต้ามค�าขอ

11

Page 12: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ว�ธ�กำ�าหนดหน�าในข.าย SCPC ของสื่ถาน� VSAT สื่ถาน�จะใช�คล�นพาห�ที��ได�ร�บกำารแบ.งมอบล.วงหน�าสื่.งข.าวไปย�งสื่ถาน�กำลาง (Substation)

แล�วสื่.งต้.อไปย�งปลายทีางอ�กำความถ��หน"�ง ที�าให�สื่ถาน� VSAT ไม.ต้�องม�อ7ปกำรณ�แปลงความถ��ต้�นที7นถ2กำลง แต้.ถ�าเป>นกำารแบ.งความถ��ต้ามต้�องกำาร (DA) สื่ถาน� VSAT จะถ2กำแบ.งมอบความถ��ใดความถ��หน"�งในข.ายมาให�กำ8ได� สื่ถาน� VSAT จะต้�องม�อ7ปกำรณ�แปลงความถ��ให�ต้รงกำ�บที��แบ.งมอบ จ"งที�าให�ราคาสื่2งข";น แต้.ข�อด�คอใช�ประโยชน�ทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder)ได�สื่2งสื่7ด ค7�มค.าและม�ประสื่�ทีธ�ภาพ นอกำจากำน�;ย�งม�เทีคโนโลย�ใหม.ในกำารเข�าถ"ง คอ Frequency and

Time Division Multiple Access (FTDMA) เป>นเทีคโนโลย�แบบหน"�งในกำารเช�อมต้.อ (Access Scheme) สื่�ญญาณดาวเที�ยมระหว.าง ดาวเที�ยมสื่�อสื่าร (Communication Satellite) และสื่ถาน�ดาวเที�ยมภาคพ;นด�น (VSAT - Very Small Aperture Antenna) เทีคโนโลย�น�;ได�ร�บกำารยอมร�บจากำผู้2�เช��ยวชาญด�านระบบสื่�อสื่�ญญาณผู้.านดาวเที�ยมที��วโลกำว.า เป>นระบบใหม.ที��ม�ประสื่�ทีธ�ภาพในกำารเช�อมต้.อสื่�ญญาณดาวเที�ยมสื่2งกำว.าเทีคโนโลย�เด�ม คอ TDMA และ SCPC (FDMA)

12

Page 13: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ในอด�ต้ กำารเช�อมต้.อสื่�ญญาณดาวเที�ยมม�กำารใช�เทีคโนโลย�ด�;งเด�มที��เร�ยกำว.า SCPC (Single Channel Per Carrier) ซี"�งเป>นกำารจ�ดสื่รรความถ�� (Frequency Division) ด�งร2ป เพ�อเช�อมต้.อสื่�ญญาณดาวเที�ยมแบบง.ายๆ โดยจ�ดสื่รรความถ��ที��คงที��ให�สื่ถาน�ภาคพ;นด�นต้�ดต้.อกำ�น แต้.ประสื่�ทีธ�ภาพกำารใช�วงจรดาวเที�ยม (Transponder) ต้��ามากำ สื่.งผู้ลให�ม�กำารสื่�;นเปลองกำารใช�วงจรดาวเที�ยม (Transponder)

Time

Frequencyร2ปที�� ๒๒ เทีคโนโลย� SCPC

ต้.อมา เทีคโนโลย� TDMA (Time Division Multiple Access)

ได�ถ2กำน�ามาใช�โดยม�กำารจ�ดสื่รรเวลา (Time Division) ด�งแสื่ดงในร2ปที�� ๒ ให�เป>นหล�กำในกำารเช�อมต้.อสื่�ญญาณดาวเที�ยมโดยสื่ถาน�ภาคพ;นด�นต้�ดต้.อถ"งกำ�นภายในความถ��ที��คงที��แต้.ม�กำารสื่ล�บช.วงเวลาในกำารต้�ดต้.อ ซี"�งช.วยให�ประสื่�ทีธ�ภาพในกำารใช�งานด�ข";นบ�าง สื่.งผู้ลให�กำารสื่�;นเปลองกำารใช�วงจรดาวเที�ยมลดลง แต้.ไม.สื่ามารถลดปEญหาที��เกำ�ดจากำกำารรบกำวนอย.างร7นแรงของคล�นความถ�� (Harmful Interference) จากำดาวเที�ยมดวงอ�น

Time

Frequency

13

Page 14: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ร2ปที�� ๒๓ เทีคโนโลย� TDMA

FTDMA (Frequency & Time Division Multiple Access) (ข�อม2ลจากำ บร�ษ�ที Gilat ประเทีศไทีย จ�ากำ�ด, ๒๕๔๗) เป>นเทีคโนโลย�ใหม.ที��ได�ร�บกำารพ�ฒนาโดยกำารน�า เทีคโนโลย� TDMA ซี"�งใช�กำารจ�ดสื่รรเวลา (Time) และเทีคโนโลย� FDMA ซี"�งใช�กำารจ�ดสื่รรความถ�� (Frequency)

มาที�ากำารผู้สื่มผู้สื่านกำ�น (Multiplexing) ด�งแสื่ดงในร2ปที�� ..... ที�าให�สื่ถาน�ดาวเที�ยมภาคพ;นด�นสื่ามารถจ�ดสื่รรแบบสื่7.มเวลาและความถ��ช.วงใดช.วงหน"�งเพ�อเช�อมต้.อสื่ถาน�ภาคพ;นด�นเข�าหากำ�นได�เองโดยอ�ต้โนม�ต้� เทีคโนโลย� FTDMA จ"งช.วยเพ��มประสื่�ทีธ�ภาพในกำารใช�งานช.องสื่�ญญาณดาวเที�ยมให�ด�ย��งข";น สื่.งผู้ลให�เกำ�ดกำารประหย�ดกำารใช�ช.องสื่�ญญาณดาวเที�ยมได�มากำกำว.าเด�ม นอกำจากำน�; เทีคโนโลย� FTDMA ช.วยลดปEญหาที��เกำ�ดจากำกำารรบกำวนอย.างร7นแรงของคล�นความถ�� (Harmful

Interference) จากำดาวเที�ยมดวงอ�น โดยกำารสื่7.มเวลาและความถ��ที��ปราศจากำกำารรบกำวน แล�วจ�ดสื่รรให�แกำ.สื่ถาน�ดาวเที�ยมภาคพ;นด�นไปใช�งานโดยอ�ต้โนม�ต้�

Frequency

Collision

Retransmission

Time

ร2ปที�� ๒๔ เทีคโนโลย� FTDMA

เทีคโนโลย� FTDMA ได�ร�บกำารยอมร�บจากำผู้2�ใช�ที��วโลกำ เช.น US

Postal Service ในประเทีศสื่หร�ฐอเมร�กำา จ�านวน ๒๖,๐๐๐ แห.ง

14

Page 15: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

Global Village Telecom (GVT) ในประเทีศโคล�มเบ�ย จ�านวน ๔,๕๐๐ แห.ง Telkom SA ในประเทีศแอฟ้ร�กำาใต้� จ�านวน ๓,๐๐๐ แห.ง Xinjiang

PTA ในประเทีศสื่าธารณร�ฐประชาชนจ�น จ�านวน ๑,๐๕๐ แห.ง เป>นต้�นด�งน�;น เทีคโนโลย� FTDMA จ"งม�กำารใช�งานอย.างแพร.หลายและได�

พ�สื่2จน�แล�วว.า FTDMA ช.วยเพ��มประสื่�ทีธ�ภาพกำารใช�ช.องสื่�ญญาณวงจรดาวเที�ยม (Transponder) ให�ประหย�ดมากำข";น อ�นเป>นกำารช.วยลดค.าใช�จ.ายในกำารเช.าช.องวงจรดาวเที�ยมให�แกำ.องค�กำร กำารเช�อมต้.อสื่ถาน�ภาคพ;นด�นได�ง.ายและรวดเร8วย��งข";น รวมถ"งกำารช.วยลดปEญหาที��เกำ�ดจากำกำารรบกำวนอย.างร7นแรงของคล�นความถ��จากำดาวเที�ยมดวงอ�น

ร2ปที�� ๒๕ ภาพแสื่ดงเครอข.าย VSAT ที��ใช�เทีคน�คกำารเข�าถ"งแบบ FTDMA

องค.ป็ระกอบระบบสื่��อสื่ารดาวเที�ยม (Satellite System)

ในระบบกำารสื่�อสื่ารดาวเที�ยมจะม�องค�ประกำอบหล�กำ ๓ สื่.วน คอ ดาวเที�ยมอย2.ในอวกำาศ,

OCC ICC

Freq. nFreq. 6Freq. 2Freq. 1

Time Slot 8

Time Slot 0

Time Slot 1

Time Slot 2

Time Slot 3

Remote A

Remote B

Remote CNetworkControlCenter

OCC ICC

Freq. nFreq. 6Freq. 2Freq. 1

Time Slot 8

Time Slot 0

Time Slot 1

Time Slot 2

Time Slot 3

Remote A

Remote B

Remote C

Remote ARemote A

Remote B

Remote CNetworkControlCenter

15

Page 16: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ระบบควบค7มและสื่��งกำาร และสื่ถาน�ดาวเที�ยมภาคพ;นด�น โดยม�กำารที�างานง.ายๆ ด�งน�; สื่ถาน�ภาคพ;นด�นจะสื่.งสื่�ญญาณขาข";น (Uplink) กำ�าล�งสื่.งสื่2งผู้.านจานสื่ายอากำาศไปย�งจานสื่ายอากำาศไปย�งจานสื่ายอากำาศและเคร�องบนดาวเที�ยม ที�ากำารขยายสื่�ญญาณ, แปลงความถ�� แล�วขยายให�กำ�าล�งสื่2งสื่.งผู้.านจานสื่ายอากำาศเป>นสื่�ญญาณขาลง (Downlink) มาย�งจานสื่ายอากำาศร�บสื่ถาน�ภาคพ;นด�น สื่ถาน�ร�บจะที�ากำารขยายสื่�ญญาณแล�วด�าเน�นกำรรมว�ธ�น�าข�อม2ลต้.างๆ ไปใช�งาน

กำ. สื่ถึาน�ภาคพื้�"นด(น ( Earth Station) ประกำอบด�วยสื่.วนหล�กำๆ คอระบบจานสื่ายอากำาศ, ระบบกำารสื่.ง, ระบบกำารร�บ และอ7ปกำรณ�ช.องสื่�ญญาณ โดยม�ภาคย.อยที��สื่�าค�ญ คอ (ประสื่�ทีธ�J ที�ฆพ7ฒ� , ๑๐๐ ๑๓๘– )

๑) จานสื่ายอากำาศ (Antenna) ที�าหน�าที��แพร.กำระจายคล�นสื่�ญญาณขาข";นไปย�งดาวเที�ยม และที�าหน�าที��ร �บคล�นสื่�ญญาณขาลงมาเข�าเคร�องร�บจานสื่ายอากำาศที��ด�ต้�องม�ค7ณสื่มบ�ต้� อ�ต้ราขยายกำ�าล�งสื่2ง, ล�าคล�น (Beamwidth) แคบ , ล�าคล�นข�าง (Sidelobe) ต้��า, ค.า Noise

Temperature ต้��า และม�ความเที��ยงต้รงสื่2ง สื่ามารปร�บที�ศทีางไปย�งต้�าแหน.งดาวเที�ยมได�ต้ามต้�องกำาร ปกำต้�น�ยมใช�สื่ายอากำาศแบบพาราโลลอยด�เป>นต้�วสื่ะที�อนสื่�ญญาณ (Reflector) เพ�อให�รวมล�าคล�นได�แคบ ขนาดของจานสื่ายอากำาศโดยที��วไปข";นกำ�บความถ��ใช�งาน ความถ��ย��งสื่2งขนาดจานสื่ายอากำาศย��งเล8กำ เช.น จานสื่ายอากำาศย.านความถ�� Ku-band

จะเล8กำกำว.าย.านความถ�� C-band นอกำจากำน�;ย�งข";นกำ�บอ�ต้ราขยายกำ�าล�ง (Gain) ของสื่ายอากำาศ ถ�าต้�องกำารอ�ต้ราขยายกำ�าล�งขยายสื่2ง จานสื่ายอากำาศจะม�ขนาดใหญ.ข";นเพ�อให�สื่ามารถต้�ดต้ามต้�าแหน.งดาวเที�ยมได�แม.นย�า จะต้�องม�ระบบควบค7มกำารห�นของจานสื่ายอากำาศที�;งทีางม7มที�ศ (Azimuth) และทีางม7มสื่2ง (Elevation) อย.างด� ค.า G/T หรอ Gain

ต้.อ Thermal noise จะเป>นต้�วกำ�าหนดค7ณภาพของจานสื่ายอากำาศ๒ ) ภาคขยายกำ�าล�งสื่2ง (High Power Amplifier:HPA)

ที�าหน�าที��ขยายกำ�าล�งให�สื่2งกำ.อนสื่.งกำ�าล�งออกำอากำาศ อาจใช�หลอด Klystron, TWT (Travelling Wave Tube) หรอ Solid State

16

Page 17: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

เป>นภาคขยายกำ�าล�งกำ8ได�โดยหลอด Klystron จะให�กำ�าล�งขยายค.อนข�างสื่2งแต้.ค.อนข�างย7.งยากำในกำารใช�งานแบบ Solid State ที��เร�ยกำว.า SSPA

(Solid State Power Amplifier) ให�กำ�าล�งขยายไม.สื่2งหน�กำแต้.สื่ะดวกำในกำารใช�งาน สื่.วนภาคขยายปานกำลางและม�ใช�งานมาพอสื่มควร

๓) ภาคขยายสื่�ญญาณรบกำวนต้��า (Low Noise Amplifier:

LNA) ที�าหน�าที��ขยายสื่�ญญาณกำ�าล�งต้��ามากำๆ ที��เคร�องร�บร�บได�เพ�อให�ม�กำ�าล�งพอที��จะน�ามาใช�งาน โดยให�ม�สื่�ญญาณรบกำวนต้��าที��สื่7ดซี"�งจะด2ค7ณสื่มบ�ต้�ได�จากำค.า Noise Temperature

๔) ภาคแปลงความถ��ขาข";น (Up Converter) และภาคแปลงความถ��ขาลง (Down Converter) ภาคแปลงความถ��ขาข";น ที�าหน�าที��แปลงความถ�� IF ให�เป>นความถ�� RF กำ.อนสื่.งอากำาศ และภาคแปลงความถ�� IF เพ�อให�สื่ะดวกำในกำารขยายสื่�ญญาณ

ข้ . ดาวเที�ยม (Satellite) ดาวเที�ยมม�สื่.วนประกำอบที��สื่�าค�ญ คอ ระบบควบค7มต้�าแหน.งและวงโคจร, ระบบต้รวจจ�บและสื่��งกำารดาวเที�ยม (TT&C), ระบบจ.ายกำ�าล�งไฟ้ฟ้=า, ระบบสื่�อสื่ารของดาวเที�ยมและระบบสื่ายอากำาศดาวเที�ยม

๑) ระบบควบค7มต้�าแน.งและวงโคจรดาวเที�ยม ปกำต้�จะประกำอบด�วยมอเต้อร�จรวดที��คอยที�าหน�าที��ปร�บเปล��ยนวงโคจรดาวเที�ยม ให�อย2.ในวงโคจรถ2กำต้�องเม�อเกำ�ดกำารคลาดเคล�อน (Beam) มาย�งต้�าแหน.งบนพ;นโลกำอย.างถ2กำต้�อง ระบบกำารควบค7มต้�าแหน.งอาจใช�ต้�วดาวเที�ยมหม7น ที��เร�ยกำว.า spinners หรอ ใช� Momentum wheels ช.วย ว�ธ�หล�งน�;น�ยมใช�ในปEจจ7บ�น เพราะที�าให�ลดขนาดแผู้งโซีล.าเซีลล�ลงได�ถ"ง ๑/๓ เที.า สื่.วนระบบควบค7มวงโคจรน�;นเราใช� Gas Jet ควบค7มวงโคจรให�อย2.ในระนาบเสื่�นศ2นย�สื่2ต้ร

๒) ระบบต้รวจจ�บและสื่��งกำารดาวเที�ยม (Telemetry,

Tracking and Command:TT&C) ระบบน�;ม�ที�;งสื่.วนที��อย2.บนดาวเที�ยมและบนพ;นด�นที�างานสื่�มพ�นธ�กำ�น โดย Telemetry จะสื่.งข�อม2ลได�จากำกำารต้รวจจ�บ (Sensor) สื่�ญญาณควบค7มต้.างๆ บนดาวเที�ยม แล�วสื่.งกำล�บมาย�งสื่ถาน�ภาคพ;นด�น ระบบ Tracking บนภาคพ;นด�นจะ

17

Page 18: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

ต้�ดต้ามดาวเที�ยมและร�บสื่�ญญาณจากำระบบ Telemetry สื่.งให�ระบบ Command น�าเอาสื่�ญญาณไปประมวลในระบบคอมพ�วเต้อร�เป>นสื่�ญญาณสื่��งกำารสื่.งไปย�งดาวเที�ยม เพ�อปร�บแกำ�ต้�าแหน.งวงโคจรและระบบควบค7มต้.างๆ ในต้�วดาวเที�ยมให�ถ2กำต้�อง

๓) ระบบจ.ายกำ�าล�งไฟ้ฟ้=า ดาวเที�ยมที7กำแบบได�ร�บพล�งงานมาจากำแผู้งร�บพล�งงานแสื่งอาที�ต้ย� (Solar Cells) เพ�อน�าไปใช�ในระบบสื่�อสื่ารของดาวเที�ยมโดยเฉพาะภาคสื่.งพล�งงานที��เหลอจะน�าไปใช�ในสื่.วนอ�นๆ ซี"�งเร�ยกำว.า Housekeeping เพ�อสื่น�บสื่น7นดาวเที�ยมให�ที�างานอย.างม�ประสื่�ทีธ�ภาพ

๔) ระบบสื่�อสื่ารดาวเที�ยม เป>นสื่.วนประกำอบหล�กำของดาวเที�ยมสื่�อสื่ารระบบอ�นเป>นเพ�ยงสื่.วนสื่น�บสื่น7นระบบน�;จะประกำอบด�วยจานสื่ายอากำาศที��คอบร�บสื่.งสื่�ญญาณแบนด�กำว�าง , ภาคร�บ-สื่.ง และขยายกำ�าล�งของสื่�ญญาณ ที��เร�ยกำว.า Transponder ซี"�งเป>นหน.วยร�บ-สื่.งสื่�ญญาณแต้.ละช.องในต้�วดาวเที�ยม

๕) ระบบสื่ายอากำาศ ระบบน�;อาจถอว.าเป>นสื่.วนหน"�งของระบบสื่�อสื่ารดาวเที�ยมโดยแยกำออกำมาจากำทีรานสื่ปอนเดอร� (Transponder)

ปEจจ7บ�นดาวเที�ยมม�ระบบจานสื่ายอากำาศที��ซี�บซี�อนเพ�อให�สื่ามารถแยกำล�าคล�น (beam) สื่.งมาครอบคล7มพ;นโลกำในร2ปแบบต้.างๆ ได�ต้ามต้�องกำาร

บร(การหล!กที��จ!ดให�ม�ข้,"นโดยการใช้�การสื่��อสื่ารดาวเที�ยมภายในป็ระเทีศ ได�แก�

1. กำารสื่�อสื่ารระบบโทีรศ�พที� ซี"�งเป>นแบบจ7ดถ"งจ7ดโดยใช�เป>นเครอข.ายเพ��มเต้�มหรอ ทีดแทีนเครอข.ายกำารสื่�อสื่ารที��ม�อย2.

2. กำารสื่�อสื่ารแบบจ7ดถ"งหลาย ๆ จ7ด (Point To Multipoint Transmission)

3. กำารสื่�อสื่ารแบบเครอข.ายม�กำารสื่�อสื่ารไม.มากำน�กำ (Thin

Route) โดยใช�เป>นเครอข.ายเช�อมโยงไปหาพ;นที��ที��อย2.โดดเด��ยว เช.น ในห7บเขาหรอหม2.เกำาะ เป>นต้�น

4. กำารสื่�อสื่ารข�อม2ล ซี"�งอาจเป>นจ7ดถ"งจ7ดหรอจ7ดถ"งหลายๆ จ7ด

18

Page 19: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

5. บร�กำารพ�เศษ ได�แกำ. กำารประช7มเห8นกำ�นได� (Video

Conference) โทีรที�ศน�เพ�อกำารศ"กำษา และกำารเช�อมโยงเข�ากำ�บว�ทีย7ต้�ดรถยนต้� ว�ทีย7มอถอ หรอเรอ

6. กำารแพร.ภาพโทีรที�ศน� (TV Boardcast)

ต่�อไป็จะข้อยก ต่!วอย�างข้องการบร(การการสื่��อสื่ารผ่�านดาวเที�ยมใน ป็ระเทีศไทีย ค�อ iPSTAR โดยโครงสื่ร�างของระบบเครอข.าย iPSTAR จะเป>นแบบดาวกำระจาย คอ ที7กำๆอ7ปกำรณ�ปลายทีางของผู้2�ใช� จะต้�องต้�ดต้.อกำ�บเกำต้เวย� (Gateway) ซี"�งจะที�าหน�าที��เช�อมต้.อเข�ากำ�บเครอข.ายอ�นเต้อร�เน8ต้ (Internet) ช7มสื่ายโทีรศ�พที� หรอ เกำต้เวย� (Gateway) ในระบบ iPSTAR ในประเทีศอ�นๆ (ข�อม2ลจากำ http://www.thaicom.com)

ร2ปที�� ๒๖ แสื่ดงโครงสื่ร�างของระบบเครอข.าย iPSTAR

ด�วยเทีคโนโลย�ที��ล�;าหน�าของ iPSTAR ในกำารจ�ดร2ปแบบคล�นว�ทีย7 และภาคต้�ดต้.อ (Wave Forms and Air Interface) ที��ใช�ในที�;งภาคสื่.งและร�บ ซี"�งที�าให�เกำ�ดประสื่�ทีธ�ภาพสื่2งสื่7ดแกำ.ที�;งระบบน�;น สื่.งผู้ลให�อ7ปกำรณ�พ;นด�นของ iPSTAR น�;นม�ต้�นที7นราคา ที��ต้��ากำว.า ระบบต้.างๆที��ใช�อย2.ในปEจจ7บ�น

สื่�าหร�บอ7ปกำรณ�ภาคร�บสื่.งสื่�ญญาณปลายทีางร2ปแบบสื่�ญญาณของภาคร�บใช�เทีคโนโลย�แบบ CFDM/TDM เทีคโนโลย�ด�งกำล.าว จะช.วยเพ��มประสื่�ทีธ�ภาพสื่2งสื่7ดให�กำารสื่.งข�อม2ลม�ความเร8วที��สื่2งข";น

19

Page 20: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

(ม�ข�ดความสื่ามารถในกำารร�บสื่�ญญาณสื่2งสื่7ดเที.ากำ�บ ๑๑ Mbps ต้.อหน"�งช.องสื่�ญญาณ) ใช�กำ�าล�งสื่.งอย.างเหมาะสื่ม เพ�อสื่ามารถรองร�บจ�านวนผู้2�ใช�งานได�จ�านวนมากำข";นที��อ�ต้ราความเร8ว ใช�งานต้.างๆกำ�นได�

ร2ปแบบสื่�ญญาณของภาคสื่.งจะใช�เทีคโนโลย�ใน ๒ ร2ปแบบ คอ แบบ Slotted Aloha สื่�าหร�บกำารใช�งานอ�นเต้อร�เน8ต้ (Internet) ที��วไป และแบบ TDMA สื่�าหร�บกำารใช�งานที��ต้�องกำารความเร8วสื่2งมากำๆ (ม�ข�ดความสื่ามารถในกำารสื่.งสื่�ญญาณสื่2งสื่7ดเที.ากำ�บ ๔ Mbps ต้.อหน"�งช.องสื่�ญญาณ)

อ7ปกำรณ�ปลายทีางของ iPSTAR สื่ามารถถ2กำน�าไปใช�งานได�ในหลายว�ต้ถ7ประสื่งค� โดยข";นกำ�บประเภทีของอ7ปกำรณ�ปลายทีางที��ม�หลายร7 .นให�เลอกำ และอ7ปกำรณ� หรอเคร�องใช�ต้.างๆ ที��น�ามาเช�อมต้.อ เช.น คอมพ�วเต้อร�สื่.วนบ7คคล, คอมพ�วเต้อร�เครอข.ายขององค�กำร, เครอข.ายระบบโทีรศ�พที�, โทีรที�ศน� เป>นต้�น

ร2ปที�� ๒๗ แสื่ดงกำารเช�อมต้.อเข�ากำ�บอ7ปกำรณ�ปลายทีางของระบบ iPSTAR

จ3ดเด�นข้องระบบ iPSTAR 1. ได�ร�บกำารออกำแบบมาเพ�อรองร�บ กำารให�บร�กำารอ�นเต้อร�เน8ต้แกำ.

ผู้2�ใช�บร�กำารปลายทีางหรอที��เร�ยกำว.า Last Mile User โดยเฉพาะที�าให�

20

Page 21: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

โครงกำารม�ศ�กำยภาพที��สื่2งกำว.าดาวเที�ยมปEจจ7บ�น ในด�านกำารให�บร�กำารที��ถ"งต้รงแกำ.ผู้2�บร�โภครายย.อย และกำารให�บร�กำารเสื่ร�มต้.างๆ

21

Page 22: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

2. ใช�ดาวเที�ยมแบบวงจรค�างฟ้=า ไม.ใช�เทีคโนโลย�ที��ย�งม�ความเสื่��ยง หรอ ต้�นที7นสื่2ง เช.น ดาวเที�ยมวงโคจรระด�บกำลาง หรอ ระด�บต้��า ระบบประมวลผู้ลบนอวกำาศ (On-board Processing) หรอ ระบบต้�ดต้.อเช�อมโยงระหว.างดาวเที�ยม เป>นต้�น และใช�ความถ��ย.าน เคย2 แบนด� (Ku-

Band) ในสื่.วนที��ต้�ดต้.อกำ�บผู้2�ใช�บร�กำาร ที�าให�ดาวเที�ยม iPSTAR ม�ความได�เปร�ยบในด�านต้�นที7นและม�ความเสื่��ยงทีางเทีคโนโลย�ต้��า

3. นอกำจากำน�; เพ�อให�เกำ�ดประสื่�ทีธ�ภาพในกำารให�บร�กำารสื่2งสื่7ด iPSTAR ได�ถ2กำปร�บปร7งและใช�เทีคโนโลย�ใหม.ๆ ที��สื่�าค�ญต้.างๆ ด�งน�;

๓.1. ต่!วดาวเที�ยม (iPSTAR)

๓.๓.1. ใช�เทีคโนโลย�กำารกำระจายคล�นแบบร�งผู้";ง เหมอนกำ�บที��ใช�ในระบบโทีรศ�พที�เคล�อนที��ผู้นวกำกำ�บ ระบบจานสื่ายอากำาศดาวเที�ยมแบบ ใหม.ที�าให�ดาวเที�ยม iPSTAR สื่ามารถน�าความถ��กำล�บมาใช�งานใหม.ได�อย.างม�ประสื่�ทีธ�ภาพ ซี"�งที�าให�ได�ประสื่�ทีธ�ภาพในกำารร�บสื่.ง สื่�ญญาณเพ��มข";นมากำ

๓.๓.2. ใช�ระบบบร�หารกำ�าล�งสื่.งต้ามสื่ภาพความต้�องกำาร เพ�อที�าให�กำารสื่.งสื่�ญญาณบนดาวเที�ยม ม�ประสื่�ทีธ�ภาพสื่2งสื่7ด โดยระบบจะจ�ดกำารบร�หารกำ�าล�งสื่.งให�สื่อดคล�องกำ�บความต้�องกำารในกำารใช�งานของผู้2�ใช� ให�เหมาะสื่มกำ�บสื่ภาพสื่ภาวะอากำาศต้.างๆ

๓.2. อ7ปกำรณ�ปลายทีาง และกำระบวนกำารร�บสื่.งสื่�ญญาณ (Satellite Modem) ใช�เทีคโนโลย�กำารเข�ารห�สื่และกำารปร�บแต้.งสื่�ญญาณแบบใหม. ที�าให�สื่ามารถเพ��มความสื่ามารถในกำารร�บสื่.งสื่�ญญาณ โดยใช�กำ�าล�งสื่.งที��ต้��าลง ซี"�งม�ผู้ลให�สื่ามารถลดขนาดจานสื่ายอากำาศ กำ�าล�งสื่.งและค.าใช�จ.ายในสื่.วนอ7ปกำรณ�ปลายทีาง

4. เทีคโนโลย�กำารร�บสื่.งสื่�ญญาณแบบใหม.ที��ได�ถ2กำน�ามาใช�ด�งกำล.าวน�; ที�าให� iPSTAR ม�ระบบกำารสื่�อสื่ารแบบใหม. ที��ม�ความสื่ามารถพ�เศษด�งน�;

๔.1. สื่ามารถจ�ดสื่รรแถบความถ��ในกำารใช�งานได�อย.างม�ประสื่�ทีธ�ภาพสื่2งสื่7ด โดยให�ผู้2�ใช�สื่ามารถใช�งานร.วมกำ�นได� ซี"�งเหมาะสื่มกำ�บร2ปแบบกำารใช�บร�กำารอ�นเต้อร�เน8ต้ ที��เป>น Asymmetric และ Bursty Traffic

22

Page 23: ระบบการสื่อสารผ่านดาวเทียม (Satellite Communication System) วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษ ชื่อ

๔.2. สื่ามารถปร�บเปล��ยนกำารเข�ารห�สื่ ให�เหมาะสื่มกำ�บต้ามสื่ภาพสื่ภาวะอากำาศต้.างๆ เพ�อไม.ให�เกำ�ดกำารขาดกำารต้�ดต้.ออ�นเน�องจากำสื่ภาวะอากำาศรบกำวนกำารร�บ-สื่.งสื่�ญญาณ จากำเทีคโนโลย�ต้.างๆของ iPSTAR ที��ได�ถ2กำปร�บปร7งให�ด�ข";นน�; ที�าให� iPSTAR เป>นทีางออกำที��ม�ประสื่�ทีธ�ภาพ และประหย�ด ทีางด�านต้�นที7น ให�แกำ.กำารบร�กำารหรอธ7รกำ�จต้.างๆที��ต้�องความเร8วสื่2งในกำารร�บสื่.งข�อม2ล อย.างเช.น กำารประช7มผู้.านว�ด�ที�ศน� (Video Conference) หรอ กำารบร�กำารว�ด�ที�ศน�ต้ามความต้�องกำาร (Video on Demand) ให�ม�โอกำาสื่ความเป>นไปได�ทีางธ7รกำ�จสื่2งข";น

23