Sự phát triển và cấu trúc mạng của hệ thống thông tin di động

Chơng I
Sự phát triển của hệ thống thông tin di động
vệ tinh
I. Sự phát triển của ngành viễn thông di động
Hệ thống thông tin di động đợc chia làm 2 loại chính là:Trên măt đất và
vệ tinh. Ơ cả hai loại hình này tính di động có đợc là do kết nối tần số
vô tuyến (RF) giữa chuyển tiếp và nối với mạng cố định và mỗi thuê bao
ngời dùng, cho đến gần đây cả hai hệ thống này vần còn phát triển độc
lập. Hệ thống di động mặt đất thích hợp nhất với môi trờng ở thành phố,
trái lại hệ thống di động vệ tinh lại cung cấp các giải pháp thông tin có
hiệu quả cho các vùng sâu vùng xa nh ngoài khơi, hành lang hàng
không hay những vùng heo hút. Đầu năm 1990 công nghệ MSS đã phát
triển vợt bậc đến mức mà các nhà lập kế hoạch hệ thống đã bắt đầu định
giá đợc những nguồn lợi và kỹ năng có đợc từ việc hợp nhất hai công
nghệ này từ đó dẫn đến sự khởi đầu của quá trình từng bớc hợp nhất của
hai hệ thống vào cuối thập kỷ tiến tới hợp nhất hoàn toàn trong tơng lai
gần.
I.1. Hệ thống mặt đất
ngời ta đã nhận ra tiềm năng thông tin di động ngay từ những buổi đầu
của vô tuyến vào cuối những năm 1800 vô tuyến di động sử dụng sớm
nhất là trong ngành hàng hải và cu hộ. Trớc và trong chiến tranh thế giới
lần thứ 2 hệ thống thông tin di động chỉ đợc giới hạn trong lĩnh vực
quân sự. Các đèn chân không và pin làm cho máy điện đài trở nên đồ sộ
hạn chế tác dụng của chúng trong chuyên môn đến những năm 1950 sự
tiến bộ về công nghệ đã cho gia đời các máy bộ đàm FM/VHF ( điều
tần bằng són cực ngắn ) mở rộng khả năng áp dụng của hệ thống di
động tới các phơng tiện di động cá nhân sự lớn mạnh của vô tuyến di
1
động rất còn chậm chạp cho đến những năm 1970 do việc mở rộng dịch
vụ trong băng tần đợc phép là rất kho khăn. Nhìn chung các dịch vụ
thông tin di động vẫn còn khá đắt ngay cả khi cớc phí của các dịch vụ di

động có giảm đáng kể thì nhân tố cản trở sự phát triển của các dịch vụ
này chính là sự khan hiếm phổ. Khái niệm vô tuyến tế bào đã đa ra một
giải pháp cung cấp cho một số lợng lớn các thuê bao ở những vùng phổ
bị hạn chế đợc đề xuất tại phòng thí nghiệm Bell vào những năm 1940
phải đến những năm 1980 mới có công nghệ thc hiện khái niệm này.
Năm 1946 máy điện đài di động AT.T đã đợc phép tiếp cận mạng thông
tin di động của Mỹ. Dịch vụ này có tên là dịch vụ điện thoại di động gọi
tắt là MTS hoạt động ở dải tần số
35-150 MHz đây là hệ thống hớng dẫn điều khiển bằng tay ngời gọi tự
chọn kênh nối và yêu cầu ngời phục vụ kết nối.
Năm 1964 một hệ thống MTS cải tiến hoạt động song công tự động
quay số và chuyển mạch đã ra đời. Ban đầu hệ thống này hoạt động hạn
chế trên 11 kênh ở băng tần 152-158 MHz do nhu cầu ngày càng tăng
năm 1969 dung lợng của hệ thống đã dạt tới 12 kênh trên băng tần 454-
459 MHz mỗi vùng dịch vụ đều cố một trạm thu phát sóng riêng và chỉ
dùng một kênh duy nhất do đó không thể thoả mãn nhu cầu, mỗi vùng
phủ sóng chỉ có khoảng 550 thuê bao hạn chế khác của dịch vụi này là
máy thu phát đồ sộ cần có loại pin dung lợng lớn việc giới thiệu vô
tuyến tế bào chính là một bớc đột phá lớn đợc mong đợi để giải quyết sự
hạn chế của phổ hệ thống tế bào đầu tiên đợc biết đến nh hệ thống điện
thoại di động tiên tiến do hai tập đoàn AT&T và Motorola Inc đa ra tại
Mỹ. Một hệ thống tơng tự cũng đợc thiết kế để hoạt động ở băng tần
800 MHz với công suất 666 cặp kênh tuy nhiên hệ thống tế bào đầu tiên
lại đợc áp dụng ở Nhật Bản vào năm 1979, tiếp đó vào năm 1981 hệ
thống điện thoại di động NMT đợc giới thiệu ở Đan Mạch, Phần Lan,
Na Uy và Thuỵ Điển, hệ thống (TACS) ở Anh và (AMPS) ở Mỹ đợc ứng
dụng vào năm 1983. Các loại hệ thống khác cũng đợc phát triển và giới
2
thiệu ở một số nớc khác. Những nớc phát triển nhanh chóng trong các
lĩnh vực nh vô tuyến, VLSI hay công nghệ máy tính đã làm giảm mạnh

chi phí thông qua quy mô của các nền kinh tế cũng nh sự gia tăng của
hệ thống thông tin t nhân. hàng loạt máy điện thoại tế bào các hệ thống
cũng nh dịch vụ viễn thông khác đợc đa vào sử dụng. Tỷ lệ tăng trởng
này còn đợc đánh giá qua một bảng dự toán cho thấy tại Anh 60% dân
số sẽ sử dụng điện thoại di động vào cuối năm 2000. Sự thành công về
mặt thơng mại của mạng điện thoại tế bào cũng để lại hậu quả là sự gia
đời của rất nhiều hệ thống không tơng thích với nhau dẫn đến việc các
thuê bao không thể sử dụng điện thoại của mình ngoài vùng đăng ký,
các nỗ lực đợc tập chung giải quyết vấn đề này đã dẫn đến sự ra đời của
hệ thống kỹ thuật số thế hệ thứ 2 tiêu biểu là hệ thống GSM ở Châu Âu
có khả năng chuyển vùng giữa các nớc. Mặc dù hệ thống tế bào đã cho
hiệu quả phổ cao nhng dung lợng thấp vẫn là vấn đề bức xúc và những
nỗ lực để nâng cao dung lợng vẫn đang đợc tiếp tục. Tại Mỹ dựa vào các
sóng mang của hệ thông AMPS đã giảm từ 300 KHz xuông còn 10khz.
Cách thứ hai là việc đa ra kỹ thuật nén âm kỹ thuật số dùng với TDMA
nhằm tăng dung lợng lên một bậc điều chế trải phổ với CDMA là một
cách khác nữa những ngời đề xuất phơng pháp này công bố rằng dung l-
ợng của CDMA bằng 10- 20 lần so với AMPS. Các hệ thống thông tin
cá nhân gần đây dựa trên công nghệ GSM và công nghệ trải phổ đợc gọi
là IS-136 hay D-AMPS. Hệ thống tế bào thế hệ thứ 3 dựa trên những
tiêu chuẩn chung đang đợc giới thiệu ở một số nớc Châu Âu và một số
nớc khác nhằm tạo ra tính đồng nhất trong thông tin di động thế giới, từ
đó mang lại lợi nhuận cho nhà khai thác, sản xuất cũng nh ngời sử dụng.
Ngời ta cũng hy vọng rằng hệ thống thông tin vệ tinh cũng trở thành
một thành phần của hệ thống rộng khắp này. Hệ thống này sẽ cung cấp
các dịch vụ băng tần với tính lu động lớn hơn.
I.1.2 Hệ thống thông tin vệ tinh :
3
Những thí nghiệm đầu tiên về thông tin di động đợc cơ quan hàng
không và không gian quốc gia Mỹ (Na Sa) chỉ đạo thực hiện. Một số dự

án MSS trớc đó đã không bao giờ đợc thực hiện do tính rủi ro về kỹ
thuật cũng nh tài chính. Tổ chức hàng hải quốc tế đã nhận ra tiềm năng
cung cấp hệ thống thông tin có độ tin cậy cao cho các tầu thuyền của hệ
thống vệ tinh. Hệ thống thông tin đang đợc thịnh hành lúc đó sử dụng
băng tần cao HF (sóng ngắn) cho thấy độ tin cậy thấp của chúng khi gặp
thời tiết xấu mất nhiều thời gian để liên lạc từ ngoài khơi vào đất liền.
Tầu thuyền ở ngoài khơi xa thờng biến mất mà không hề có dấu vết.
Liên lạc bằng sóng vô tuyến qua vệ tinh cho độ tin cậy cao trong mọi
điều kiện thời tiết biết đợc điểm mạnh này của phơng tiện thông tin vệ
tinh IMO đã thành lập một tổ chức có tên là cơ quan vệ tinh hàng hải
quốc tế (Inmasat ). Cơ quan này đợc thành lập năm 1979 và từ năm
1982 các vệ tinh đợc đặt tại một số trạm đã hoạt động để thực hiện các
dịch vụ thông tin sự thành công của các loại hình dịch vụ trên biển đã
dẫn đến sự ra đời của các loại hình tơng tự trên đất liền và trên không
trung làm tăng sự phát triển của hệ thống MSS những năm 90 hệ thông
thông tin khu vực đợc giới thiệu nh hệ thống OmniTracs và EutelTracs ở
Mỹ và châu Âu, đặc biệt là hệ thống AMSC ở Mỹ và Canada, Optus ở
Uc và một số hệ thống khác ở Nhật. Các nghiên cứu về các quỹ đạo
không địa tĩnh (GEOs) đợc thực hiện lần đầu tiên vào những năm 60 đó
là vào những thời điểm rất khó khăn để có thể phóng vệ tinh lên (GEO)
vì thế các quỹ đạo thấp hơn đợc xem là hợp lý kế đó GEO (quỹ đạo địa
tĩnh) đã trở thành sự lựa chọn số 1 bởi những u thế ngày càng tăng. Non-
GEOs vẫn còn đợc dùng trong 1 số ứng dụng riêng biệt nh đo lờng từ
xa, do thám quân sự hay trắc địa. Ngành quốc phòng cũng quan tâm
nhiều đến các ứng dụng của hệ thống vệ tinh quỹ đạo thấp đến cuối
những năm 80 một nhóm nghiên cứu thuộc một trờng đại học ở Anh đã
nghiên cứu khả năng triển khai nhóm vệ tinh quỹ đạo tầm thấp cho hệ
thống thông tin di động và đã đa ra kết luận rằng những hệ thống này
4
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
chiến lợc đầu t hoàn vốn để tăng tài chính và thu nhập. Trong những
năm gần đây chúng ta đã giám sát nhu cầu thị trờng hơn là ảnh hởng của
các sản phẩm hệ thống vệ tinh di động và thiết kế hệ thống. Gần đây
các nhà cung cấp triển vọng xu hớng chỉ thực hiện nghiên cứu thị trờng

mở rộng để lựa chọn các loại hình dịch vụ và mong đợi của ngời dùng ở
khía cạnh chấp nhận trễ đờng truyền, giảm tín hiệu.... Thiết kế thi công
đợc phát triển do nhận thức sâu sắc các yêu cầu từ trớc thị trờng và sở
thích của ngời dùng.
I.1.5 Những quan tâm điều chỉnh
Một trong các linh hoạt động đầu tiên khi triển khai một dự án là
cấp phép hoạt động và tần số rõ ràng từ phía nhà quản lý của các khu
vực dịch vụ có thể bao gồm một nhóm. Thủ tục này có thể đòi hỏi
khoảng thời gian đáng kể vì rất nhiều lý do nh hệ thống hành chính,
chính sách điều tiết, các sự kiện chính trị. Các quan tâm khác bao gồm
việc chuẩn bị các hiệp định đầy tranh cãi với các nhà hoạt động khác.
Những điều đó và hàng loạt các chủ đề liên quan khác.
I.1.6 Những quan tâm
Những quan tâm hoạt động Vận hành và bảo dỡng hệ thống MSS
khó khăn bao gồm các hoạt động phức tạp, nh phóng và duy trì vệ tinh,
quản lý mạng, chạy thử thiết bị đầu cuối mới kiểm tra liên tục kênh kinh
doanh và kế hoạch dài hạn. Mức độ nỗ lực khi quy mô của mạng lớn
hơn.
Bớc đầu của một hệ thống là quan trọng vì một sự cần thiết cài đặt các
hoạt động, kỹ thuật chạy thử, quan hệ khách hàng. Trong khi duy trì
dòng tài chính và tạo ra lợi nhuận. Thế hệ đầu tiên của hệ thống phi mặt
đất là để thống nhất về rủi ro do tài chính vì thị trờng không ổn định .Sự
giới thiệu thiết kế hệ thống cha đợc thử nghiệm, thiếu kinh nghiệm vận
hành và sức ép để giới thiệu các dịch vụ trong giới hạn nghiêm ngặt.
Sự triển khai một chùm vệ tinh mới tốn nhiều thời gian vì nó bao
gồm một loạt các đợt phóng trong nhiều tháng hơn thể nữa các vệ tinh
15
thờng bao gồm một số công nghệ mới giúp cho hệ thống đáng tin cậy
hơn với những thất bại trớc đó. Hệ thống Iridum gồm 66 vệ tinh đợc
triển khai trong vòng 12 tháng trong đó 10% vệ tinh thất bại do các vấn

đề kỹ thuật Globalstar mất 25% trong chùm vệ tinh của nó trong một
lần phóng đơn lẻ thất bại và ICO lo ngại sự thất bại sớm do sự thất bại
đầu tiên khi phóng. Chùm vệ tinh yêu cầu giám sát thờng xuyên các vệ
tinh biểu diễn có vận động quỹ đạo và các thay đổi hình thể tầu vũ trụ
thay thế những vệ tinh già và hết chức năng, nâng cấp phần mềm
onboand.... LEOs triển khai số vệ tinh nhiều nhất và tuổi của chúng lại ít
nhất. Các đo lờng để cung cấp dịch vụ trong tình huống có thể xẩy ra lỗi
vệ tinh bao gồm cả sự triển khai trong quỹ đạo và dự phòng trái đất. Và
đặc điểm chống lỗi không tơng thích trong thiết kế mạng. Nếu một khu
vực có nhiều vệ tinh cung cấp nhiều vùng có thể giao tiếp từ vệ tinh tới
vệ tinh khác. Trong trờng hợp một trong số đó lỗi vì thế cung cấp d.
Hệ thống vệ tinh không tiếp đất có tính kháng lỗi cố hữu nhờ thiết
kế bổ xung và các dấu vết động lực. Hậu quả của một vệ tinh hỏng nh
thế là khoảng cách bao phủ truyền xung quanh vành đai bao phủ vệ tinh.
Khoảng cách có thể lấp đầy bằng các điều chỉnh lại vị trí của vệ tinh và
sau đó đa vào một phần thay thế trong quỹ đạo.
Quản trị mạng bao gồm giám sát tình trạng vệ tinh truyền RF và
dòng vận chuyển qua mạng duy trì chất lợng dịch vụ phân tích xu hớng
vận động chậy thử thiết bị đầu cuối .... Các trung tâm điều khiển vệ tinh
quan sát các tín hiệu từ xa liên tục và hành động chúng khi cần thiết.
Những hoạt động điển hình để duy trì quỹ đạo vệ tinh cấu hình lại trong
tải trong trờng hợp lỗi hệ thống phụ hoặc đáp lại yêu cầu hoạt động....
Hệ thống hoạt độngg rất nhậy cảm với một số vấn đề RF liên quan nh
giao thoa hệ thống nội ngoại mất đờng truyền cổng giao tiếp..... truyền
vệ tinh với phơng pháp đợc giám sát để duy trì tính liên tục RF của
mạng và trợ giúp cho các nhiệm vụ khác có liên quan trong tuyến.
16
+ Điều hành mạng phải đảm bảo rằng khách hàng thoả mãn với chất l-
ợng dịch vụ điều thờng đợc xem nh một mức dịch vụ và lẫn bit tín hiệu
thên vào những vấn đề có liên quan đến chậy thử, sổ sách, hậu mãi. đôi

khi lỗi của hệ thống phụ tới hạn nh hệ thống quản trị tần số mạng, biểu
thị chính nó gián tiếp nh một sự mất trong liên lạc mạng vì thế việc quan
sát dòng thông tin qua mạng là cần thiết, dự đoán đợc sử dụng trong kế
hoạch phát triển theo các lí thuyết giả định và giả thuyết và có thể đợc
sàng lọc trong quá trình hoạt động theo hớng dữ liệu thực.
+ ITU đã nhận thấy giao tiếp di động cá nhân theo yêu cầu tiềm năng to
lớn và các yêu cầu kỹ thuật duy nhất GMPCS là phạm vi cố định của
MSS nhằm hỗ trợ giao tiếp cá nhân đến các cá nhân bằng các máy cầm
tay giống nh điện thoại nhỏ hoặc máy cầm tay GMPCS có thể đợc phân
loại bằng rất nhiều cách nh quỹ đạo và dịch vụ. Các hệ thống vệ tinh lớn
LEO triển khai các vệ tinh lớn phức tạp và mạnh trong LEOs hoặc
MEOs có khả năng đáp ứng giao tiếp thời gian thực nh giọng nói, Fax
đến các phơng tiện giao tiếp cầm tay. Hệ thống vệ tinh nhỏ thực hiện
các bớc đơn giản hơn và giá rẻ hơn hoạt động trong phạm vi thấp hơn
của quỹ đạo và đợc thiết kế để cung cấp dịch vụ nhắn tin thời gian thực
và phi thời gian thực có bít thấp nh các báo cáo và nhắn tin tới các thiết
bị đầu cuối bỏ túi hệ thống siêu GEO là những hệ thống GEO hiện đại
nó triển khai một số lợng lớn các chùm tia (>100) tăng dịch vụ sử dụng
đầu cuối cho các thiết bị viễn thông nhỏ.
I.1.7 So sánh các hệ thống thông tin di động
Hệ thống di động rất lí tởng cho các vùng phục vụ kém bởi các hệ
thống mặt đất và chúng thờng bổ xung cho các hệ thống mặt đất. Trong
tơng lai, khi cuộc gọi MSS và giả thiết đầu cuối tính đến nh các hệ thống
mặt đất hiển nhiên rằng mức độ cạnh tranh giữa các nhà diều hành hệ
thống sẽ không thể tránh đợc trong một số ứng dụng. Tuy nhiên chúng
sẽ cùng nhau cung cấp cho ngời dùng giải pháp hỗ trợ cùng với một
phạm vi dịch vụ lớn hơn đáng kể. Ưu điểm của việc tích hợp giữa hệ
17
thống vệ tinh và trạm mặt đất đợc nhận thức rõ. Hệ thống GMPCS gần
đây nhất hỗ trợ các dịch vụ mặt đất thông qua các máy cầm tay hai chế

độ và rất ít sự tích hợp ở mức độ mạng.
I.1.8 Giới hạn thực tế
Chúng ta làm nổi bật một số vấn đề thực tế tồn tại liên quan đến
việc sử dụng MSS thế hệ thứ 2 và 3 MSS và thảo luận đến giải pháp
triển vọng ngắn và dài hạn nh chứng minh trong bảng 1.8 nhiều vấn đề
dờng nh đợc giảm bớt khi kỹ thuật phát triển.
Những năm 1990 giá cuộc gọi qua vệ tinh giảm đáng kể từ 8$- 10$
xuống còn 1$/ phút đối với thoại tơng tự giá chi phí đầu cuối và kích cỡ
giảm từ 25000- 700$. Thời kỳ đầu những năm 90 các dịch vụ thoại sẵn
có từ nhiều thiết bị đầu cuối lớn hơn với giá u đãi.
Giới hạn Bình luận
Cơ sở hạ tầng đắt, chi phí cuộc
gọi và thiết bị đàu cuối
Thiết bị và giá cuộc gọi liên tục
giảm nhanh
Thiết bị đầu cuối to so với hệ
thống mặt đất
Một sự giảm đáng kể kích cỡ
trong những năm gần đây
Giao diên ngời dùng phức tạp Sự giới hạn áp dụng với thiết bị
chuyên nghành nh thiết bị đầu
cuối lớn trên thuyền
Thiếu kiến thức về công nghệ
này
Ngày càng đợc nhận thức tốt
Hệ thống nhạy cảm với giao diện
trong vùng
Vấn đề tồn tại nh ảnh hởng giảm
tổng thể sự phát ra hệ thống phổ
Sắp xếp tuyến phức tạp và tốn

thời gian
Quan tâm của nhà điều hành tới
việc giảm thu nhập do 1 trễ nào đó
Các giải pháp thực tế khả thi
Bảng 1.8
Ngợc lại đến điểm chuyển giao của thiên niên kỷ, dịch vụ tơng tự
rất sẵn có từ các thiết bị đầu cuối cầm tay Laptop với chi phí thấp. Xu h-
ớng về việc tích hợp vệ tinh và các hệ thống tế bào tăng lên nh đợc
chứng minh bởi thế hệ đầu tiên của máy điện thoại cầm tay hai chế độ.
18
Thế hệ đầu tiên và thứ 2 sản phẩm MSS vẫn đợc sử dụng có xu hớng
các giao diện ngời với máy phức tạp, thờng yêu cầu đào tạo đặc biệt nh
vận hành đúng một số vấn đề đợc nhắc đến nh thiếu kiến thức cần thiết
về thiết bị, thờng thì công nhân ở những vùng xa sôi đợc trang bị điện
thoại di động vệ tinh mà không đợc hớng dẫn đầy đủ dẫn tới ít phổ biến.
Trong hầu hết các trờng hợp vẫn để xẩy ra do những lý do đơn giản nh
sạc pin và thiếu đồ dự phòng.
Thậm chí cuối năm 90 còn ít hiểu biết về khả năng và sự sinh lãi của
thông tin vệ tinh.
Thiếu kiến thức chung về lợi nhuận nh các lĩnh vực an toàn trong
liên lạc vệ tinh. Các dạng liên lạc cũ nh HF vẫn đợc sử dụng rộng rãi.
Ngời ta hy vọng rằng với việc giới thiệu các dịch vụ di động cầm tay và
quảng cáo nhiều phần lớn công chúng sẽ nhanh tróng nhận thức đợc lợi
ích.
Can nhiễu đối với các thiết bị đầu cuối trong một số vùng cụ thể
trên thế giới là có thể. Tần số vô tuyến sử dụng cho thông tin vệ tinh đợc
chia sẻ cùng với các hệ thống mặt đất tại nhiều nơi trên thế giới.
Đôi khi máy phát trong vùng lân cận của ngời dùng, ngay cả truyền
trong tần số băng tần khác cũng làm bão hoà phần cao tần của máy thu
vệ tinh gây ra sự giảm cấp chất lợng không chấp nhận đợc xác suất của

nhiễu tăng trong môi trờng nhiều tạp âm vô tuyến nh ở gần các cảng,
các loại nhiễu này có thể đợc giảm thiểu bằng liên lạc qua các vệ tinh
khác, điều chỉnh thiết bị đến một kênh khác hoặc liên lạc qua tổng đài
cửa ngõ khác. Nhà đièu hành có thể xây dựng một cơ sở dữ liệu hữu
hiệu đối với việc báo cáo can nhiêu có thể đợc đánh giá khách hàng tốt
hơn và các giải pháp có thể đối với vấn đề này. Việc định tuyến từ phần
mặt đất tới phần không gian cần thích hợp để ngời dùng liên kết có hiệu
quả. Sự sắp đặt này phức tạp tốn thời gian vì lý do quan liêu, chính trị.
Vấn đề đợc điều chỉnh cho điều hành quốc tế, khi tiến trình đợc lặp lại,
mỗi quốc gia có chính sách riêng và các u tiên khác với việc giới thiệu
19
các dịch vụ liên lạc vệ tinh cá nhân, một số vấn đề quan tâm đã đợc đặt
ra liên quan đến việc thâm hụt thơng mại tới các nhà điều hành viễn
thông sở tại bởi hệ thống vệ tinh có thể bỏ qua họ. Một số quan tâm đến
vấn đề an ninh của các nớc rễ bị tấn công các hoạt động chống phá xã
hội. Các nhà điều hành vì vậy soạn ra các hiệp định với chính quyền sở
tại để giảm thiểu thâm hụt cho các nhà điều hành sở tại và xây dựng các
đặc điểm của thiết kế hệ thống để chặn đờng truyền vào các địa phận
đặc biệt hoặc chỉ cho phép liên lạc qua các cổng đặc biệt
I.1.9 Các hệ thống vệ tinh có liên quan
Vệ tinh cung cấp hàng loạt các dịch vụ di động hấp dẫn hơn là
1. Hệ thống hàng hải
2. Trực tiếp tới hệ thống truyền phát vô tuyến cá nhân
3. Hệ thống liên lạc cá nhân bởi FSS
4. Truyền hình trực tiếp tới máy di động
+ Hệ thống hàng hải đợc dùng để định vị phơng tiện trên biển, trên không
hoặc vũ trụ và trên mặt đất để đảm bảo rắng tuyến đợc chọn đi đúng hớng cả
ngắn và dài hạn, hàng hải ngắn hạn đợc yêu cầu cho sự thay đổi hớng tốc độ
và gia tốc tức thời để chánh chớng ngại vật và định vị dài hạn đợc sử dụng để
tạo ra điều chỉnh tổng thể của một tuyến.

Trong những năm gần đây thiết bị thu của hệ thống vệ tinh hoa tiêu
và đặc biệt GPS trở thành phơng tiện giao tiếp cá nhân phụ do sự giảm
đáng kể giá của các thiết bị thu làm cho chúng trở thành một phần đồ
dùng thờng xuyên mang cùng các nhà thám hiểm du lịch quản lý đội
tầu, các tổ chức tập hợp.
Hệ thống hoa tiêu GPS đợc giới thiệu do quân đội mỹ năm 1978 một
chùm gồm 18 vệ tinh GPS có thể cung cấp liên tục diện tích bao phủ
vòng quanh thế giới sau đó tăng lên 24 vệ tinh có thể quan sát đợc 3 lần
diện tích trái đất. Các vệ tinh quay vòng quanh quỹ đạo ở độ nghiêng 63
độ và với độ cao 20200 km so với mặt biển và mất 12 h quay một vòng
quanh quỹ đạo.
20
Các vệ tinh truyền tín hiệu thời gian điều chỉnh tự động cùng với
tham số quỹ đạo của chúng nó đợc sử dụng bởi các thiết bị tiếp nhận
hàng dãy các dự toán. Hệ thống hoạt động trên nguyên tắc cơ bản tơng
tự nh hệ thống Loran oe Decca. Bộ thu AS tính toán phạm vi của nó
bằng cách đo đạc dãy từ 3 (hoặc 4) vị trí thuận lợi của vệ tinh cùng một
lúc và giải quyết 3 (hoặc 4) phơng trình đồng thời. Một hệ thống tơng tự
sử dụng dạng tín hiệu truyền khác nhau đợc USSR giới thiệu trong một
thời kỳ. Các hệ thống hoa tiêu hỗ trợ vệ tinh có thể đợc phân loại trên cơ
sở của nguyên tắc hoạt động cơ bản.
+ Một số các công trình nghiên cứu đã điều tra khả năng của việc truyền
phát vệ tinh vô tuyến trực tiếp tới các cá nhân khi chúng đem lại sự phủ
sóng diện rộng âm thanh chất lợng cao và các kênh chơng trình thích
hợp. Sự bất tiện hiện tại bao gồm sự đầu t vào công nghệ thu đắt tiền.
Đầu những năm 1990 ITU phân bố phổ cho phát âm thanh trong
băng thông S. Từ đó một số lợng hệ thống thơng mại đợc đa ra và ít nhất
một hệ thống chuyên phục vụ quảng bá.
Hệ thống vô tuyến vệ tinh yêu cầu máy phát vệ tinh mạnh, sự điều
biên mạch, mã và hiệu ứng màn chắn, biện pháp đo lờng và quan trọng

nhất là các thiết bị thu cải tiến.
+ Hệ thống liên lạc cá nhân bởi các dịch vụ vệ tinh cố định
thiết bị đầu cuối nhỏ nhất của FSS thờng đợc biết đến nh các thiết bị đầu
cuối, kẽ hở rất nhỏ (VSATs) đợc dùng trong các tuyến công suất thấp từ
những năm 1970. Kỹ thuật tiên tiến dẫn đến sự giới thiệu của băng tần
Ku (11-14GHz) và Ka (20-30KHz). Các vệ tinh công suất lớn triển khai
các chùm tia antennas và VLSI làm tăng khả năng giảm kích cỡ và chi
phí của VSATs đến một sự mở rộng mà sự phân biệt giữa VSAT và dịch
vụ MSS băng thông rộng bị mờ đi tại đầu cuốicủa MSS (64-500Kbps)
+ Phát truyền hình trực tiếp trên di động
truyền hình từ các vệ tinh phát trực tiếp có thể thu đợc tại các máy di
động nh tầu nơi ang ten đợc bắt ổn định có thể triển khai. Hệ thống vệ
21
tinh phát trực tiếp quy ớc đòi hỏi rất nhiều tần số của băng thông vì thế
kiểu truyền tơng tự không dùng đợc trong hệ thống vệ tinh di động,
chúng có rất nhiều băng thông giới hạn. Sự thách thức có thể truyền tín
hiệu truyền hình tốt trong phạm vi các dải tần trong trật tự 50khz công
nghệ chiến lợc để giành lại mục tiêu này là nén hình, kiểu mã và modun
hiệu quả. Phát truyền hình tới tầu trong dải tần 400khz sử dụng bù đắp
điều pha Q.


Chơng II
Cấu Trúc Mạng Thông Tin Vệ Tinh Di Động
II.1 Giới thiệu
Chúng ta sẽ xem xét tổng thể về hệ thống MSS. Nội dung của phần
này bao gồm kiến trúc phần không gian kết nối mạng và quản lý mạng.
Sự phát triển của hệ thống MSS là một quá trình lặp liên quan đến một
số các thông số phức tạp. Các khái niệm về yêu cầu dịch vụ. Kiến trúc
phần không gian, vận hành và các kế hoạch kinh doanh đợc lặp đi lặp lại

trong quá trình phát triển cho đến khi tìm đợc giải pháp chấp nhận đợc.
Các mối liên hệ bên trong giữa các thực thể này là rất phức tạp và không
rõ ràng, yêu cầu có sự phán đoán, suy xét của con ngời, và do đó dẫn
đến có nhiều giải pháp khác nhau. Phần quan trọng nhất và phần đắt tiền
nhất của hệ thống MSS là phần không gian. Vợt qua chớng ngại này,
việc phát triển hệ thống cũng phải tiếp tục đối mặt với các vấn đề khác
nh : lập kế hoạch tài chính của dự án, thiết kế hệ thống chi tiết, phát
22
triển cơ sở hạ tầng, triển khai hình thành chòm vệ tinh và cuối cùng là
công tác vận hành hệ thống. Thành phần thiết yếu nhất của mạng MSS
là đờng truyền dịch vụ, đờng truyền không dây cho phép sự di động. Vai
trò của mạng lới là nhằm đảm bảo rằng kết nối thực hoặc ảo đợc duy trì
trong suốt quá trình cuộc gọi và cuộc gọi có thể đợc kết nối tới thuê bao
di động trong các điều kiện bình thờng. Kết nối trong quá trình cuộc gọi
có thể yêu cầu phải có chuyển giao giữa các búp sóng, giữa các vệ tinh
hoặc các trạm mặt đất. Trên thực tế yêu cầu tối thiểu hoá phần đoạn mặt
đất nhằm giảm chi phí thuộc thành phần dới mặt đất trong cớc phí cuộc
gọi. Sự kết nối bên trong giữa các thực thể của hệ thống cũng đợc thảo
luận và giải thích lại nhng tập trung vào vấn đề liên quan đến phần
không gian. Khi hệ thống MSS đợc triển khai và đi vào hoạt động thì
ngời vận hành phải thực hiện vận hành và quản lý mạng lới một cách có
hiệu quả để đảm bảo đạt đợc các mục đích đề ra, các mục tiêu về thơng
mại cũng phải đợc nghiên cứu, xem xét kỹ lỡng. Các vấn đề chính liên
quan đến vận hành và quản lý mạng MSS bao gồm quản lý các tài
nguyên vô tuyến không gian, phân tích các xu hớng lu lợng, giám sát
phổ và đánh giá chất lợng dịch vụ. Ta bắt đầu bằng việc xem xét các vấn
đề liên quan đến tối u hoá hệ thống, giao diện và kết nối mạng. Tếp theo
giải thích về các quan hệ chức năng giữa các phần tử của mạng. Phần
cuối cùng trình bầy về một nội dung rất quan trọng là vận hành và quản
lý mạng.

II.2: Giao diện vô tuyến
Một hệ thống MSS bao gồm một phần không gian giao tiếp với
phần mặt đất, mỗi một thành phần trong phân hệ này chứa rất nhiều thực
thể chức năng liên kết với các bộ phận khác bằng đờng truyền vô tuyến
hoặc các đờng truyền mặt đất. Các đờng truyền dịchh vụ và đờng truyền
Feeder có vai trò quan trọng nhất vì chúng cung cấp tính năng di động
(Hình II.2), trong khi đó các đờng truyền khác cung cấp các chức năng
mạng, độc lập với phơng tiện truyền trong hệ thống, sử dụng các tiện ích
23
truyền dẫn khác tin cậy và có hiệu quả về chi phí nh mạng đờng trục
dùng riêng, đờng truyền PSTN, kênh thuê riêng, dung lợng phần không
gian dự phòng riêng của hệ thống
(Hình II.2) mô tả một số kiểu đờng truyền sử dụng trong hệ thống MSS.
Đờng truyền dịch vụ SL cung cấp một kết nối vô tuyến đến mạng mặt
đất, liên lạc từ máy di động đến máy di động đợc định tuyến qua đờng
truyền dịch vụ di động đến di động trực tiếp MMSL, đờng truyền giữa
các vệ tinh ISL dùng để định tuyến cuộc gọi chuyển tiếp qua vệ tinh tới
mặt đất, Đờng truyền Feeder FL kết nối từ cửa ngõ đến chòm vệ tinh,
các đờng truyền nội cửa ngõ GLN, liên cửa ngõ GGL và đờng truyền
quản lý mạng NML dùng để trao đổi các thông tin quan trọng trong việc
hỗ trợ quản lý mạng lới, đờng truyền mặt đất TL kết nối hệ thống MSS
với mạng di động hay cố định mặt đất. Giao diện vô tuyến bao gồm các
đờng truyền cửa ngõ và đờng truyền dịch vụ nh đã nói ở trên, đờng
truyền dịch vụ là quan trọng nhất trong hệ thống MSS, vì nó phải chịu
các hạn chế về khả năng trong hệ thống di động vệ tinh do một số các
yếu tố sau:
- Sự cần thiết trong việc phục vụ các thiết bị đầu cuối di động nhỏ ;
- Công suất bức xạ đẳng hớng hiệu dụng (EIRP) của các vệ tinh và
máy di động bị giới hạn;
- Phổ tần số bị giới hạn ;

- Môi trờng truyền dẫn không tốt;
EIRP và G/T của vệ tinh bị hạn chế bởi công nghệ. Trong hai thập kỷ
qua đã có sự tiến bộ vợt bậc về công nghệ đã làm cho khả năng của dịch
vụ MSS đợc cải thiện. Trong những năm cuối của thập kỷ 70 các vệ tinh
địa tĩnh có thể có đờng truyền tốt nhất với EIRP ~30dBW, trong khi đó,
các vệ tinh đợc phóng trong những năm đầu của thập kỷ 90 có thể
truyền với mức EIRP hơn 43dBW. Tơng tự hệ số G/T của tầu vũ trụ
cũng có cải tiến trong việc giảm kích thớc búp sóng đơn là chuẩn, nhng
khoảng một thập kỷ sau đã có các vệ tinh địa tĩnh có tới 140 búp sóng đ-
24
ợc phóng lên quỹ đạo, hệ số G/T tăng lên tơng ứng từ 10dB/K đến
15dB/K.
25
GGL
ISL
FL MMSL
Chuyển
mạch
Quản lý tài nguyên
sóng vô t tuyến
GL2
Quản lý sự
di động
GL3
Quản lý
mạng
(phần
không
gian)
NML

Đoạn
không
gian
Mạng
công cộng
Mạng di động
mặt đất
TL
TL
Quản lý mạng
(phần mặt đất)
Đoạn
mặt
đất
NML
Hình II.2 các thành phần chính và các liên kết của một mạng MSS