hoàn toàn có tính khả thi so với hệ thống vệ tinh địa tĩnh và điều này có
thể thực hiện chỉ trong 1 thập kỷ, chỉ một năm sau Motorola đã công bố
dự án hệ thống vệ tinh quỹ đạo thấp (LEO) cung cấp dịch vụ truyền âm
thanh qua máy điện thoại cầm tay điều này đã khởi nguồn cho một loạt
các hoạt động gây chấn động trong ngành thông tin vệ tinh và trong
vòng 3 năm sau hàng loạt các công ty và tổ chức đã công bố những dự
án tơng tự hầu hết đều tập trung vào việc sử dụng nhóm vệ tinh không
GEOs. Đang chú ý hơn cả trong các dự án này là hệ thống MEO của
Inmasat nhng do một công ty t nhân có tên là ICO Global systems
limied thực hiện và hệ thống LEO nổi tiêng vói thơng hiệu Globalstas
giữa những năm 90 các dự án điện thoại vệ tinh cầm tay sử dụng GEOs
đã đợc công bố. Những dự án này có kế hoạch triển khai hàng trăm trạm
thu phát với những máy phát có công suất lớn nhằm bù lại độ cao tơng
đối lớn của GEO có một điều thú vị rằng chỉ vài năm trớc hệ thống địa
tĩnh này đã bị từ bỏ. Tiếp đó là một loạt các hệ thống thông tin cá nhân
(PCSs) dùng mạng cố định với các sản phẩm FSS đã lấn áp hầu hết
mạng thuê bao của MSS. Hầu hết các hệ thống FSS đều hoạt động ở
băng tần 20-30Ghz và ở nhiều quỹ đạo. Phần lớn các nhà thiết kế của
các hệ thống vệ tinh này đều quan tâm đến lợi ích thu đợc từ sự hợp nhất
2 hệ thống vệ tinh và hệ thống mặt đất và việc kết nối này sẽ mở rộng
hơn nữa hệ thống mạng các tổ chức quốc tế đề ra các tiêu chuẩn và các
khái niệm cho các hệ thống mặt đất thế hệ thứ 3 bắt đầu xem xét vai trò
của các hệ thống vệ tinh trong các hệ thống tơng lai. Ngời ta cũng hiểu
rằng hệ thống tế bào vẫn đợc tập trung nhiều ở những vùng đông dân c
do đó những hệ thống tơng lai này sẽ kết hợp các giao diện để tạo nên
khả năng hoạt động rộng khắp của cả 2 hệ thống vệ tinh và mặt đất. Bên
cạnh đó vào những năm 90 công nghệ dẫn đờng vệ tinh cho cá nhân và
di động vẫn lớn mạnh không ngừng giá của các thiết bị dùng công nghệ
GPS giảm xuống thấp tới mức hầu hết mọi ngơi đều sử dụng đợc một số
ứng dụng khác kết kợp khả năng dẫn đờng và liên lạc cũng đợc phát
5
triển các hệ thống GEO. MSS đã đa dẫn đờng vào nh 1 dịch vụ giá trị
gia tăng. Tiến bộ nổi bật là việc giới thiệu một mạng vệ tinh có thể
truyền trực tiếp tới các thuê bao cá nhân ngời ta hy vọng rằng hệ thống
này sẽ trở lên phổ biến vào đầu thập kỷ này. Gần đây nhờ vào sự phát
triển của ngành quảng cáo công nghệ đã thâm nhập vào đời sống cộng
đồng trong lĩnh vực thông tin và toàn cầu hoá nền kinh tế.
I.1.3 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh
Các thành phần chính của thông tin vệ tinh di động đợc trình bầy ở
(Hình I.3) hệ thống này cung cấp dịch vụ cho các thuê bao ở các vùng
phủ sóng đợc xác định trớc các thuê bao này liên lạc với các thuê bao di
động hoặc thuê bao cố định thông qua một trong những vệ tinh có thể
nhìn thấy đợc. Các thuê bao thuộc mạng cố định liên lạc qua các trạm
cố định đợc gọi là các tổng đài cửa ngõ có thể tải đợc rất nhiều kênh
liên lạc các máy di đông có thể đặt trên các phơng tiện nh tầu thuyền,
máy bay, xe tải hoặc có thể mang theo bên ngời.
Tuỳ từng vùng phủ sóng và ứng dụng phần không gian gồm 1 hay nhiều
vệ tinh. Đo lờng từ xa và các tram điều khiển ở mặt đất dùng để theo dõi
và điều khiển vệ tinh tạo thành một phần của phần không gian để đơn
giản hoá các đầu cuối di động ngời ta đã chuyển mọi tính phức tạp sang
phần không gian, do đó các vệ tinh sẽ lớn và phức tạp hơn một vệ tinh
địa tĩnh 3-4kw với 5-10 vùng phủ là loại đặc trng ở thế hệ thứ 2 và ở thế
hệ thứ 3 là 5kw với 100-200 vùng phủ sóng nhng khó khăn chính trong
việc cung cấp hệ thống thông tin di động vệ tinh là do môi trờng truyền
sóng và kích thớc máy di động nhỏ.
6
SCC
NCC
BMC
MSC
VLR VLRHLRHLR
Mạng di
động mặt đất
Mạng cố
định mặt đất
Hình I.3 Các thành phần chính của một hệ thống thông tin vệ
tinh di động hiện đại
f
1
f
1
Vùng
phục vụ
Tần số tái
sử dụng
Tín hiệu
Đường
phục vụ
Thông tin kết nối
Kết nối với Anten
Vệ tinh
chuyển tiếp
Nh ta đã đề cập ở trên hệ thống vệ tinh thế hệ 1 và 2 đã cung xấp
các dịch vụ có liên quan đến các máy di động tơng đối lớn. Thế hệ thứ 3
còn có tên là hệ thống siêu địa tĩnh cung cấp các dịch vụ thoại hoặc
đa phơng tiện tới các máy cầm tay hay máy để bàn. Trạm điều khiển
mạng (WCS) quản lí lu lợng phát quảng bá thông tin mạng, quản lí thiết
lập cuộc gọi và các tài nguyên vô tuyến khi thu đợc yêu cầu gọi WCS
tìm và gán kênh từ tập kênh của nó khi hết cuộc gọi thì trả lại kênh. Bộ
ghi đơn vị thờng trú (HLR) và bộ ghi đơn vị tạm trú (VLR) quản lí sự di
7
chuyển của thuê bao trong tầm điều khiển mạng (NCC) quản lí mạng
còn trong tầm điều khiển vệ tinh (SCC) quản lí và điều khiển vệ tinh .
Trung tân quản lí kinh doanh có trách nhiệm tính cớc và chức năng
kinh doanh khác. Cấu trúc của các hệ thống vệ tinh không địa tĩnh phức
tạp hơn do s di chuyển của các vệ tinh có liên quan đến ngời dùng vì thế
một cuộc gọi có thể đợc liên kết bằng rất nhiều đờng và vệ tinh phụ
thuộc vào vệ tinh và vùng phủ sóng, sự định tuyến lại vùng đợc gọi nh
một sự chuyển giao có liên quan đặc biệt tới các dịch vụ tơng tác sự
định tuyến của cuộc gọi trong mạng có thể có đợc bằng một số biện
pháp kỹ thuật. Cuộc gọi có thể định tuyến thông qua các liên kết liên vê
tinh hoặc qua một hoặc nhiều lần thu phát của các liên kết vệ tinh mặt
đất. Hình I.4a và I.4b chỉ ra cấu trúc của hệ thống vệ tinh không địa tĩnh
triển khai các thu phát vệ tinh mặt đất và kết nối liên vệ tinh hệ thống
Inidum triển khai kết nối liên vệ tinh trong khi hệ thống ICO dùng định
tuyến mặt đất. Đối với hệ thống lu trữ rồi mới truyền sự phủ sóng liên
tục xẩy ra là chấp nhận đợc. Một thông điệp đợc lu tại trạm mặt đât
hoặc các bộ đệm vệ tinh và đợc gửi đi khi điểm đến đợc nhìn thấy.
8
Constellation
Vệ tinh
thứ N
Trạm cố định
Định tuyến mặt đất
a)
b)
Constellation
Dữ liệu cơ sở từ xa
Liên kết giữa
các vệ tinh
Vệ tinh
thứ N
Hình I.4
Hình I.5a và I.5b biểu diễn các thành phần chính của hệ thống lu rồi
phát với các bộ đệm trên mặt đất kết cấu của hệ thống vệ tinh bị ảnh h-
ởng bởi các yêu cầu dịch vụ và một số các vấn đề kỹ thuật có liên quan
một số đợc tóm tắt nh sau
+ Quỹ đạo
Quỹ đạo đợc phân loại theo độ cao độ nghiêng độ lệch tâm độ cao
quyết định diện tích phủ sóng của vệ tinh, vệ tinh ở độ cao hơn thì bao
chùm một diện tích rộng hơn. Độ nghiêng ảnh hởng đến phạm vi bao
phủ lớn nhất, nhỏ nhất trên mặt đất là hai đầu cực của độ nghiêng quỹ
đạo là xích đạo có độ nghiêng là 0 và một cực quỹ đạo có độ nghiêng 90
một quỹ đạo xích đạo.
9
t= 0
Cơ quan
Tin nhắn M
Vệ tinh
t= t
1
t= t
2
Lưu giữ Lưu giữ Lưu giữ
Tin nhắn M
Trạm cố
định
a)
Constellation
Lưu giữ
Vùng cố định A Sở chỉ huy
Vùng
cố
định
N
Vệ tinh tầm
thấp
Vệ tinh
từ xa
b)
Hình I.5
Trái đất thấp sẽ bao phủ một vòng quanh xích đạo trong khi quỹ đạo
cực sẽ bao phủ một vòng quanh cực trực giao với xích đạo, vì thế bao
chùm toàn bộ trái đất do sự quay của trái đất từ đông sang tây độ lệch
tâm của quỹ đạo xác định hình dáng của quỹ đạo các vệ tich trong quỹ
đạo tròn cung cấp một vùng phủ chính xác của toàn cầu, trong khi các vệ
tinh trong quỹ đạo hình elip xu hớng bao trùm mọt số vùng cụ thể bằng
cách dừng lai trong một thời gian dài hơn. Ví dụ của chùm quỹ đạo thấp
là hệ thống Iridum và hệ thống Global Star, hệ thống ICO biểu diễn hệ
thống quỹ đạo nghiêng trái đất trung bình, hệ thống Inmasat sử dụng
GEO, hệ thống Ellipso sử dụng kết hợp của quỹ đạo tròn và quỹ đạo hình
elip ở độ cao hơn và trung bình bao phủ bởi quỹ đạo elip đồng bộ với mặt
trời và khu vực xích đạo bởi quỹ đạo hình tròn.
10
+ Thông lợng
Thông lợng của hệ thống là số đo của dung lợng của hệ thống tất cả
MSS ngày nay sử dụng truyền dẫn kỹ thuật số do đó tốc độ truyền dữ
liệu là một thách thức chung của sự phân loại.
+ Trễ cho phép
Trễ đợc cho phép bởi một phụ thuộc ứng dụng hệ thống trễ tổng thể
= 400ms giây nhiễu loạn cho một cuộc đàm thoại, nhng trễ vài phút, vài
giờ là chấp nhận đợc trong việc gửi e-mail thời gian trễ cho phép ảnh h-
ởng đến vài đặc tính của hệ thống vệ tinh di động.
Hệ thống thời gian không thực sử dụng chuyển mạch gói trong đó
các gói và bản tin đợc lu tại các bộ đệm của các nút trung gian của đờng
liên kết và đợc truyền đi khi có điều kiện thích hợp Inmasat-c và
Eutltracs hệ thống địa tĩnh sử dụng cấu trúc nh thế. Hệ thống ORBCOM
là loại hệ thống LBO (quỹ đạo thấp) lu rồi truyền
- Đối với hệ thống địa tĩnh thời gian thực bỏ qua tắc nghẽn liên kết RF
do che chắn tầm nhìn của vệ tinh không bị gián đoạn khi ngời dùng hoạt
đọng trong phạm vi phủ sóng của nó biên giới của các vùng phủ là mờ
nhạt, kéo dài hàng chục km điều đó dẫn đến sự giảm dần chất lợng tín
hiệu đối với các phơng tiện di chuyển chậm. Vì thế những phơng tiện
dịch chuyển chậm không cần chuyển tín hiệu cuộc gọi cho một chùm tia
khác kế cận khi ngời dùng tiêu tốn một khoảng thời gian đáng kể tại
khu vực mờ nhạt này nơi mà tín hiệu giảm cấp dần dần. Tuy nhiên sự
chuyển giao là cần thiết đối với các phơng tiện di chuyển nhanh nh máy
bay chẳng hạn trong hệ thống vệ tinh không địa tĩnh tầm nhìn biến đổi
theo các vùng phủ động vì thế ngời dùng có vẻ sử dụng nhiều chùm tia
khác nhau trong một cuôc gọi tạo lên sự chuyển giao cần thiết trong
mạng
+ Tính kết nối
Mạng phải có khả năng định vị một di động bị gọi và đinh tuyến
các tín hiệu giữa các bên hiệu quả nhất có thể và duy trì cuộc gọi trong
11
hệ thống GSM mỗi máy di động đợc đăng ký một cơ sở dữ liệu gọi là
đăng ký định vị thờng trú (HLR). Nếu máy di chuyển ra ngoài lãnh thổ
đăng ký thờng trú tự bản thân máy đăng ký với bộ ghi định vị tạm trú
(VLR), VLR thông báo vị trí của máy khách tới HLR vì thế làm ổn định
trạng thái định vị của máy bất cứ khi nào một cuộc gọi đợc gửi đến máy.
Trung tâm chuyển mạch di động sẽ kiểm tra HLR của máy để định vị
máy và thiết lập cuộc gọi thông qua một tuyến thích hợp (hình 1.4a) chỉ
ra sơ đồ định tuyến trong hệ thống không điạ tĩnh cùng với các chặng vệ
tinh mặt đất trong khi hình 1.4b trình bầy tuyến kết nối liên vệ tinh.
+ Môi trờng vật lí
Trong hệ thống vệ tinh dịch chuyển môi trờng vật lí xung quanh một di
chuyển cuối sử dụng ảnh hởng quyết định môi trờng có 3 tác động.
- Nó làm nhiễu tính ổn định của sóng vô tuyến tạo ra ranh giới
trong một quá trình, giới hạn kích cỡ vật lí của điểm chốt.
- Từ điểm nhìn đối với sóng vô tuyến môi trờng biển và hàng không
tốt hơn đất liền nơi các mức độ tăng và giao động đa tuyến đặc biệt cao
hơn, điều kiện truyền sóng vô tuyến giảm đáng kể khi môi trờng thay
đổi từ các xa lộ đến thành phố và dần dần xấu đi khi kích cỡ của an ten
giảm, các bớc và loại hình dịch vụ trực tiếp liên quan đến đặc tính tăng
giảm âm gián đoạn mạch có thể làm ngắt liên kết vô tuyến gây lên sự
không liên tục của các dịch vụ thời gian thực, trong khi đa tuyến ảnh h-
ởng sự điều biến và mã sơ đồ, cung cấp liên kết bề cao hơn nh các sự
suy yếu nh tăng yêu cầu đối với nguồn vệ tinh Dippler Effect đợc giới
thiệu bởi sự di động liên quan giữa vệ tinh và di động đó tuy nhiên là
dạng suy yếu khác và trong phơng diện đó, Kết nối đầu cuối hàng không
biểu lộ sự sấu đi
+ Không gian vật lí sẵn có trong di động giới hạn trọng lợng và kích th-
ớc của an ten và máy thu phát vô tuyến. Thiết bị đầu cuối liên lạc trên
tầu có thể to hơn một thiết bị dùng cho máy bay, thiết bị đầu cuối trên ô
tô có thể nhỏ hơn hai loại trên, trong khi thiết bị đầu cuối cầm tay phải
12
nhơ tơng đối đẻ bỏ vào túi hoặc ví ngời dùng. Nhu cầu về sức mạnh tầu
vũ trụ và tăng tính nhậy cảm khích cỡ thiết bị đầu cuối giảm xuống và
các bớc băng lên. Di động cá nhân cung cấp ứng dụng văn phòng chất l-
ợng cao qua mạng Inmarsat. Điện thoại Inmarsat nhỏ nhẹ và có cơ cấu
giao tiếp vệ tinh di động hiệu quả nặng khoảng 2kg tơng đơng với kích
cỡ của máy.
Một phần dữ liệu dễ dàng Capsat Messenger cũng cung cấp âm
thanh trung thực và các dịch vụ Fax nó dễ dàng đợc di chuyển tới vùng
đợc coi là xa xôi nhất dễ dàng cài đặt và sử dụng.
+ Truy cập vệ tinh
Trong môi trờng MSS hàng ngàn ngời chia sẻ nguồn vệ tinh và vì
thế truy cập vệ tinh có hiệu quả là rất quan trọng phân quyền (DA), nhất
kênh (SCPC) tần số hoặc sự phối hợp TDMA nơi mà nhóm trực kênh đ-
ợc chia sẻ bởi tất cả ngời dùng trong mỗi cuộc gọi hoặc gói cơ bản đa ra
một giải pháp hiệu quả cho liên lạc mạch hoặc kiểu gói . Trực kênh có
thể đợc điều chỉnh bởi cả trung tâm hoặc thiết kế phân phối trong một
trung tâm thiết kế, một trực kênh đợc điều tiết trung tâm, trong khi ở
thiết kế phân phối kênh phân phối đợc ổn định cho mỗi trạm tham gia
cố định tự vận hành.
Kiểu CDMA đa ra một sự tiến bộ trong lĩnh vực giao thoa và đa
tuyến giảm dần chuyển nhịp nhàng và một số hệ thống hiện đại hỗ trợ
CDMA. Truyền dữ liệu có xu hớng biểu lộ nhiều đặc tính xếp thành
hàng từ chùm vô tuyến đến các dòng liên tục, do đó biểu đồ truy cập đ-
ợc kết hợp đặc biệt với đặc tính truyền tải truy cập thông thờng đợc sử
dụng cho giao tiếp dữ liệu.
Trong những năm gần đây cùng với sự ra tăng của các ứng dụng dữ
liệu, một sơ đồ đợc biết đến nhng không đồng nhất kiểu truyền tải ATM
điều đó cho phép sự kết hợp linh hoạt của rất nhiều kiểu dữ liệu ở các
mức liên kết đã đợc giới thiệu khi ATM lần đầu tiên đợc đệ trình cho hệ
13
thống cố định nỗ lực lớn đã đợc mở ra trong việc áp dụng sơ đồ cho truy
cập không dây bao gồm cả hệ thống vệ tinh.
Giao thức Intermet (IP) hoạt động ở mức ứng dụng này đợc sử dụng
rộng nhiều hệ thống băng thông rộng tơng lai có xu hớng sử dụng IP
thay ATM để kết hợp với TDMA hoặc CDMA nh một cơ cấu vận
chuyển.
+ Các đặc tính liên kết vô tuyến
Kỹ thuật làm tăng độ tin cậy liên kết vô tuyến bao gồm sử dụng mã
sửa lỗi tiên tiến giảm tạp âm (nhiễu ) tích hợp trong hệ thống thiết kế lu
trữ và các công nghệ hiện đại hỗ trợ giao tiếp trong trờng hợp giảm âm
và thích nghi nguồn hoặc điều khiển tỷ lệ mã. Xem xét liên kết vô tuyến
cũng bao gồm sự lựa chọn giải tần phù hợp và điều chỉnh giao thoa. Sự
lựa chọn dải tần đợc điều chỉnh bởi các điều khiển vô tuyến thuộc ITU
kết hợp với ngành kỹ thuật ứng dụng công nghệ và các lý do tài chính.
Hiện nay hầu hết hệ thống MSS hoạt động trong băng tần L(~1.5GHz)
và S(2GHz) và một số ở tần Ku Tần Lvà S phù hợp với giao tiếp di động
bởi vì liên quan tới các đặc tính truyền giảm dần và yếu tố công nghệ
trong tơng lai có vẻ rằng dải tần lớn hơn sẽ vì quá hẹp đối với dải tần từ
1-2 GHz đợc kết nối cần thiết cho một băng thông rộng hơn hỗ trợ cho
Thoughplit.
Vì nhu cầu lớn đối với tầm quan trọng MSS , quản lý giao thoa là
một vấn đề quan tâm lớn đối với trong việc lập kế hoạch và vận hành
các hệ thống vệ tinh di động. Một cấp độ thông thờng của giao thoa đợc
tính toán trong thiết kế liên quan để đảm bảo tái sử dụng .Hệ thống tần
số nối ngọại các kỹ thuật sử dụng để tối đa hoá sử dụng lại tần số bao
gồm cả sự dàn trải của các chùm tia sự lựa chọn đơn điệu mạch chơng
trình mã hoá và lập tần số linh hoạt.
I.1.4 Các kế hoạch kinh doanh
Một yếu tố của các dự án vệ tinh di động hiện đại là một kế hoạch kinh
doanh khả thi và đáng tin cậy. Cùng với sự phân tích thị trờng kỹ lỡng,
14
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét