ភ្នំពេញ : តោះស្វែងយល់បន្តិចអំពី៖ បណ្តាញផ្កាយរណប

អ្វីទៅជាផ្កាយរណប (Satellite)?

ផ្កាយរណប (Satellite) គឺជាវត្ថុនានា ដែលធ្វើចលនាជុំវិញគ្នាមួយ នៅក្នុងផ្លូវមួយដែលអាចព្យាករណ៍បានតាមគណិតសាស្រ្ត ដែលត្រូវហៅថា គន្លង (Orbit)

គមនាគមន៍ផ្កាយរណប គឺជាស្ថានីយ៍បញ្ជូនបន្តស្រដៀងដូចនឹងបណ្តាញម៉ៃក្រូវ៉េវ ដែលស្ថិតតាំងនៅក្នុងលំហរអាកាស។

ផ្កាយរណបជាឧបករណ៍បញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ឥតខ្សែមួយប្រភេទ ដែលប្រើប្រាស់សម្រាប់បញ្ជូននិងទទួលស៊ីញ៉ាល់ទូរគមនាគមន៍ ស៊ីញ៉ាល់វិទ្យុ និងស៊ីញ៉ាល់ទូរទស្សន៍។

ផ្កាយរណបដែលផលិតឡើងលើកទី១ ជាមួយនឹងឧបករណ៍បញ្ជូនវិទ្យុ (Radio Transmitter) គឺនៅក្នុងឆ្នាំ១៩៥៧។

បច្ចុប្បន្ននេះមានផ្កាយរណបប្រមាណជា ៧៥០ រត់នៅក្នុងលំហរអាកាស។ 

ភាគច្រើននៃផ្កាយរណបទាំងនេះ ត្រូវបានប្រើប្រាស់សម្រាប់សេវាទូរគមនាគមន៍ សេវាសោតទស្សន៍ និងសេវាអ៊ីនធឺណិត។

តើផ្កាយរណប (Satellite) ធ្វើការរបៀបម៉េច?

ស្ថានីយ៍ពីរនៅលើដី មានបំណងធ្វើការទំនាក់ទំនងរវាងគ្នា តាមរយៈការផ្សព្វផ្សាយវិទ្យុ ប៉ុន្តែវាស្ថិតនៅឆ្ងាយពីគ្នា ពីទ្វីបមួយ ទៅទ្វីបមួយទៀត។

ស្ថានីយ៍ទាំងពីរនេះ អាចប្រើប្រាស់ផ្កាយរណប ជាស្ថានីយ៍រ៉ីឡេ (Relay Station) សម្រាប់ការទំនាក់ទំនងរវាងគ្នា ដែលនៅក្នុងនោះ ស្ថានីយ៍នៅលើដីមួយ បានបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ ទៅផ្កាយរណប ហើយផ្កាយរណបនឹងបញ្ជូនបន្តទៅស្ថានីយ៍នៅលើដីម្ខាងទៀត

ហ្វ្រេកង់ស៍ Up Link គឺជាហ្វ្រេកង់ស៍ដែលនៅក្នុងនោះស្ថានីយ៍លើដី ដែលកំពុងទំនាក់ទំនងគ្នា ជាមួយផ្កាយរណប ហើយ Transponder នៃផ្កាយរណប បានប្តូរស៊ីញ៉ាល់ និងបញ្ជូនវាចុះមកក្រោមវិញទៅស្ថានីយ៍លើដីមួយទៀត ដែកហៅថាហ្វ្រេកង់ស៍នេះជា Downlink Frequency។

ប្រភេទគន្លងនៃផ្កាយរណប (Satellite)?

ប្រភេទគន្លង Geosynchronous៖

+ល្បឿនវិលជុំវិញផែនដី

+ រក្សាទីតាំងទាក់ទងទៅនឹងផែនដី

+ រយៈកំពស់ ៣៥.៧៨៦ គ.ម

+ ល្បឿនពី ១១.៣០០ គ.ម ក្នុងមួយម៉ោង

 

ប្រភេទគន្លង Asynchronous៖

+រយៈកំពស់កាន់តែទាប នាំឱ្យល្បឿនកាន់តែលឿន

+ ទីតាំងនៅលើដីមានការផ្លាស់ប្តូរថេរ។

ប្រភេទគន្លងនៃផ្កាយរណប (Satellite)?

ប្រភេទគន្លង GEO៖ មានចម្ងាយ ៣៦.០០០ គ.ម ពីផែនដី

+ប្រភេទគន្លង MEO ៖ មានចម្ងាយ ៦.០០០ គ.ម ទៅ ២០.០០០ គ.ម

+ប្រភេទគន្លង LEO ៖ មានចម្ងាយ ៥០០ ទៅ ១.៥០០ គ.ម

+ប្រភេទគន្លង HEO ៖ មានរាងជាអេលីប វាមានផលវិបាកពីចេញពីដែនវិទ្យុកម្ម។

Geostationary Earth Orbit (GEO) ៖

ត្ថុនៅក្នុងគន្លង Geostationary វិលជុំវិញផែនដី នៅក្នុងល្បឿនដូចគ្នាជាមួយនឹងការបង្វិលនៃផែនដីផងដែរ។

នេះមានន័យថា ផ្កាយរណប GEO បន្សល់នៅក្នុងទីតាំងដូចគ្នាពាក់ព័ន្ធទៅនឹងសំបកផែនដី ពីព្រោះវាមានចម្ងាយឆ្ងាយពីផែនដី ហើយវាបានផ្តល់នូវតំបន់គ្របដណ្តប់សេវាយ៉ាងធំ។ 

ប៉ុន្តែរយៈចម្ងាយនេះ វាធ្វើឱ្យមានបុព្វហេតុពីរកើតឡើង គឺ៖ ១) ធ្វើឱ្យស៊ីញ៉ាល់ចុះខ្សោយ និង    ២) បង្កឱ្យមានការពន្យាពេលនៃស៊ីញ៉ាល់ ដែលជាចំនុចអាក្រក់សម្រាប់ការទំនាក់ទំនងពីចំណុចមួយទៅចំណុចមួយ។

ឋាមពលបញ្ជូនខ្ពស់ ត្រូវការការបង្ហោះផ្កាយរណប ទៅក្នុងគន្លង ដែលវាជាភាពស្មុគ្រស្មាញ និងតម្លៃថ្លៃ។

Medium Earth Orbit (MEO) ៖

ផ្កាយរណប MEO មានតំបន់គ្របដណ្តាប់សេវាធំជាងផ្កាយរណប LEO។

រយៈពេលធំៗឡើងនៃភាពមើលឃើញ និងការរីកធំឡើងនៃស្នាមជើង របស់ផ្កាយរណប MEO មានន័យថាតម្រូវការនៃផ្កាយរណបនៅក្នុងបណ្តាញផ្កាយរណប MEO មានចំនួនតិចជាង នៅក្នុងបណ្តាញផ្កាយរណប LEO។

រយៈចម្ងាយនៃផ្កាយរណប MEO ផ្តល់ឱ្យវានូវការពន្យាពេលកាន់តែវែង និងស៊ីញ៉ាល់វាកាន់តែខ្សោយទៅជាងបណ្តាញផ្កាយរណប LEO ទោះបីជាមិនអាក្រក់ដូចជាផ្កាយរណប GEO។

Low Earth Orbit (LEO)៖

ផ្កាយរណប LEO វាស្ថិតជិតទៅនឹងផែនដី ជាងផ្កាយរណប GEO ក្នុងកម្រឹតពី ៥០០គម ទៅ ១៥០០គម ពីលើសំបកផែនដី។

ផ្កាយរណប LEO វាមិនស្ថិតនៅក្នុងទីតាំងថេរឡើយ ទៅនឹងសំបកផែនដី និងវាអាចមើលឃើញសម្រាប់ ១០នាទី ទៅ២០នាទី រាល់ការឆ្លងកាត់របស់វាម្តងៗ។

បណ្តាញនៃផ្កាយរណប LEO វាចាំបាច់សម្រាប់ផ្កាយរណប LEO ដើម្បីប្រើប្រាស់។

ISL (Inter Satellite Links) ៖

បណ្តាញគន្លងផ្ទៃក្នុង (Intra-orbital links)៖ តភ្ជាប់នូវផ្កាយរណបជាប់គ្នា នៅលើគន្លងជាមួយគ្នា។

បណ្តាញអន្តរគន្លង (Inter-Orbital Links)៖ តភ្ជាប់ផ្កាយរណបពីរ នៅលើគន្លងខុសគ្នា។

Routing …………..

ក្នុងករណីជ្រើសរើសយកបណ្តាញគន្លងផ្ទៃក្នុង (Intra-orbital links) នោះ៖ 

+ចរន្តត្រាហ្វិកនឹងរត់រវាងផ្កាយរណប

+តម្រូវឱ្យមានតែ One Uplink និង និង One Downlink ក្នុងមួយទិសដៅ ដែលតម្រូវសម្រាប់ការតភ្ជាប់ទូរស័ព្ទចលត័ពីរគ្រឿង

+លទ្ធភាពនៃការកំណត់ផ្លូវនៅក្នុងបណ្តាញផ្កាយរណប ត្រូវកាត់បន្ថយចំនួនមាត់ច្រក ដែលតម្រូវនៅលើដី។ 

ក្នុងករណីជ្រើសរើសយកបណ្តាញគន្លងផ្ទៃក្នុង (Intra-orbital links) នោះ៖ 

+ ជាដំណោះស្រាយតម្រូវឱ្យមាន Two Uplinks និង និង Two Downlinks 

Minimum Hops Algorithm (MHA)៖

ផ្តល់នូវគូរនៃប្រភព និងទិសដៅនៃផ្កាយរណប, MHA រកឃើញផ្លូវជាមួយចំនួនអប្បបរមានៃ Hops។

 MHA អាចត្រូវប្រតិបត្តិការតាមរយៈ Dijkstra”s shortest algorithm ជាមួយនឹងតម្លៃបន្គុំនីមួយៗ ទៅ ១។

ប្រតិបត្តិការនៃបណ្តាញផ្កាយរណប៖

Radio Signal Propagation

ម៉ូឌែលផ្សព្វផ្សាយក្នុងលំហរទទេរ (Free Space Propagation)

 Line-of-sight with no obstructions

សមីការនៃលំហរទទេរ (Friis Free Space Equation) គឺ៖

 Pr(d) = Pt Gt ⋅ Gr ⋅ λ 2 ⋅ / ( 4⋅π) 2 d 2  ⋅L

 G = 4⋅π .Ae ⋅/ λ 2

ការបាត់បង់នៃផ្លូវ / Path Loss (PL) ៖

ការធ្វើឱ្យបាត់បង់នៃស៊ីញ៉ាល់អេឡិកត្រូម៉ាញ៉េទិក

ភាពខុសគ្នាវិជ្ជមាន រវាងឋាមពលទទួល និងឋាមពលបញ្ជូន (នៅក្នុង dB)

  PL  = −10 .log [ Gt .Gr ⋅ λ 2 ⋅ / ( 4π) 2 .d 2 ]

ការប្តូរតាន (Modulation) ៖

អ្វីដែលជាការដឹកនាំពិតប្រាកដ ដើម្បីឱ្យមានការទំនាក់ទំនង

 ប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ប្តូរតាននៃរបងបាំងពីមួយទៅមួយ (Birefringence modulator)

 ប្រើប្រាស់ដែនអេឡិកត្រិក ដែលកាត់បន្ថយរបងបាំងពីមួយទៅមួយនៃគ្រីស្តាល់ ដើម្បីបង្វិលប៉ូលនៃពន្លឺ (polarized light)។

ឧបករណ៍ប្តូរតាននៃរបងបាំងពីមួយទៅមួយ ដើរតួនាទីប្តូរតាននូវការបាញ់ចេញនៃពន្លឺឡាហ្ស៊ែរ ដោយបង្វិលប៉ូលនៃពន្លឺចាំងចូល។

 

ឮបើសិនមិនមានវ៉ុល ត្រូវបានប្រើប្រាស់ នោះប៉ូលនៃពន្លឺជាខ្សែ បាញ់ចេញពីឧបករណ៍ប្តូរ តាន នៅក្នុងប្លង់ដូចគ្នា វាត្រូវបានចូល នៅពេលដែលវ៉ុលបានត្រូវប្រើ

 ការកាត់បន្ថយរបងបាំងពីមួយទៅមួយ បានបង្ហាញការបង្វិលនៃ

ប៉ូលវីចទ័រមួយ ប៉ុន្តែមិន   ដទៃទៀតឡើយ។

 ទាំងនេះ គឺជាការស្តារឡើងវិញនៃវិចទ័រពន្លឺ។ 

ការលេចឡើងនូវពន្លឺ ត្រូវបានបង្វិលតាមរយៈមុំដូចគ្នា – នេះគឺជាមុំស្តាឡើងវិញ។

ការបោះដៃជាចាំបាច់ចេញពីផ្កាយរណបមួយ ទៅផ្កាយរណបមួយទៀត។

តម្រូវការឱ្យមានការកំណត់ផ្លូវ។

វាមិនផ្តល់ការប្រើប្រាស់​សម្រាប់ការគ្របដណ្តប់ជាសកល សម្រាប់ទូរស័ព្ទចល័តតូចៗ និងការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់ទិន្នន័យ ដូចជាការប្រើប្រាស់សម្រាប់ការបញ្ជូនស៊ីញ៉ាល់វិទ្យុ និងទូរទស្សន៍។

Pulse Interval Modulation៖

ប្រភេទប្រកបដោយមានប្រសិទ្ធភាពភាគច្រើននៃការប្តូរតាន N ចន្លោះពេលញែកចេញពីគ្នា នៅក្នុងចន្លោះជីពចរ។

ការបញ្ជូន log2 (N) bit/Pulse បញ្ជូនក្នុងកំឡុងពេលមួយនៃចន្លោះពេលទាំងនោះ, ចន្លោះពេលគឺតម្លៃនៃពាក្យ គឺជាការបកប្រែនៅក្នុងទិន្នន័យប៊ៃណារី។

សូមបញ្ជាក់ រៀបរៀងដោយ លោក អ៉ឹម វុត្ថា ទីប្រឹក្សាក្រសួងប្រៃសណីយ៍និងទូរគមនាគមន៍៕

ដោយ : សហការី