Cấu trúc của hệ thống thông tin di động vệ tinh

sợi quang. ở một góc độ nhất định thì các phương thức truyền dẫn trên đã phần nào thoả mãn được nhu cầu, tuy nhiên, thông tin cho các vùng sâu, vùng xa, miền biển, biên giới, hải đảo hay các khu vực cần phục hồi thông tin nhanh hoặc tăng lưu lượng cho một vùng thì chúng phần nào đã bộc lộ một số hạn chế. Đó là việc triển khai mất thời gian, tốc độ triển khai chậm, không hiệu quả và đôi khi còn không thực hiện được. Khác phục nhược điểm trên, với các ưu thế vốn có của mình về việc phủ sóng cụ thể là khả năng cung cấp nhiều loại hình dịch vụ với độ tin cậy cao, tốc độ triển khai nhanh với giá cước không phụ thuộc vào không gian, khoảng cách. Thông tin vệ tinh trở thành phương thức truyền dẫn cần thiết, lâu dài và song song với các phương thức truyền dãn khác để tạo nên một hạ tầng thông tin tiên tiến. Cấu trúc của hệ thống thông tin di động vệ tinh nó sẽ đem đến cho mạng viễn thông một sự phát triển vượt bậc. Từ khi vệ tinh ra đời thì cấu trúc của hệ thống đã được đưa ra và đã được phát triển tương đối hoàn thiện. Đồ án này nhằm mục đích giới thiệu hệ thống thông tin di động vệ tinh và ở đó đi sâu về cấu trúc hệ thống thông tin di động. Nội dung đồ án được chia làm 2 phần Phần I. Giới thiệu về sự phát triển của cấu trúc hệ thống thông tin di động vệ tinh. Phần II. Nghiên cứu cấu trúc của hệ thống thông tin di động vệ tinh. Chương I Sự phát triển của hệ thống thông tin vệ tinh di động I. Sự phát triển của ngành viễn thông di động Hệ thống thông tin di động được chia làm 2 loại chính là:Trên măt đất và vệ tinh. ở cả hai loại hình này tính di động có được là do kết nối tần số vô tuyến (RF) giữa chuyển tiếp và nối với mạng cố định và mỗi thuê bao người 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 trường 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 như ngoài khơi, hành lang hàng không hay những vùng heo hút. Đầu năm 1990 công nghệ MSS đã phát triển vượt bậc đến mức mà các nhà lập kế hoạch hệ thống đã bắt đầu định giá được những nguồn lợi và kỹ năng có được từ việc hợp nhất hai công nghệ này từ đó dẫn đến sự khởi đầu của quá trình từng bước hợp nhất của hai hệ thống vào cuối thập kỷ tiến tới hợp nhất hoàn toàn trong tương lai gần. I.1. Hệ thống mặt đất Người 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 cưu hộ. Trước và trong chiến tranh thế giới lần thứ 2 hệ thống thông tin di động chỉ được 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 phương tiện di động cá nhân sự lớn mạnh của vô tuyến di động rất còn chậm chạp cho đến những năm 1970 do việc mở rộng dịch vụ trong băng tần được phép là rất kho khăn. Nhìn chung các dịch vụ thông tin di động vẫn còn khá đắt ngay cả khi cước 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 đưa ra một giải pháp cung cấp cho một số lượng lớn các thuê bao ở những vùng phổ bị hạn chế được đề xuất tại phòng thí nghiệm Bell vào những năm 1940 phải đến những năm 1980 mới có công nghệ thưc hiện khái niệm này. Năm 1946 máy điện đài di động AT.T đã được 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 hướng dẫn điều khiển bằng tay người gọi tự chọn kênh nối và yêu cầu người 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 lượng 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 vụ này là máy thu phát đồ sộ cần có loại pin dung lượng lớn việc giới thiệu vô tuyến tế bào chính là một bước đột phá lớn được mong đợi để giải quyết sự hạn chế của phổ hệ thống tế bào đầu tiên được biết đến như hệ thống điện thoại di động tiên tiến do hai tập đoàn AT&T và Motorola Inc đưa ra tại Mỹ. Một hệ thống tương tự cũng được 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 được áp dụng ở Nhật Bản vào năm 1979, tiếp đó vào năm 1981 hệ thống điện thoại di động NMT được giới thiệu ở Đan Mạch, Phần Lan, Na Uy và Thuỵ Điển, hệ thống (TACS) ở Anh và (AMPS) ở Mỹ được ứng dụng vào năm 1983. Các loại hệ thống khác cũng được phát triển và giới thiệu ở một số nước khác. Những nước phát triển nhanh chóng trong các lĩnh vực như vô tuyến, VLSI hay công nghệ máy tính đã làm giảm mạnh chi phí thông qua quy mô của các nền kinh tế cũng như sự gia tăng của hệ thống thông tin tư nhân. hàng loạt máy điện thoại tế bào các hệ thống cũng như dịch vụ viễn thông khác được đưa vào sử dụng. Tỷ lệ tăng trưởng này còn được 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 thương mại của mạng điện thoại tế bào cũng để lại hậu quả là sự gia đời của rất nhiều hệ thống không tương thích với nhau dẫn đến việc các thuê bao không thể sử dụng điện thoại của mình ngoài vùng đăng ký, các nỗ lực được 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 nước. Mặc dù hệ thống tế bào đã cho hiệu quả phổ cao nhưng dung lượng thấp vẫn là vấn đề bức xúc và những nỗ lực để nâng cao dung lượng vẫn đang được 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 đưa ra kỹ thuật nén âm kỹ thuật số dùng với TDMA nhằm tăng dung lượng lên một bậc điều chế trải phổ với CDMA là một cách khác nữa những người đề xuất phương pháp này công bố rằng dung lượng 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 được gọi là IS-136 hay D-AMPS. Hệ thống tế bào thế hệ thứ 3 dựa trên những tiêu chuẩn chung đang được giới thiệu ở một số nước Châu Âu và một số nước 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 như người sử dụng. Người 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 lưu động lớn hơn. I.1.1 Hệ thống thông tin vệ tinh : Những thí nghiệm đầu tiên về thông tin di động được cơ quan hàng không và không gian quốc gia Mỹ (Na Sa) chỉ đạo thực hiện. Một số dự án MSS trước đó đã không bao giờ được thực hiện do tính rủi ro về kỹ thuật cũng như 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 được 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 thường 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 được điểm mạnh này của phương 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 được thành lập năm 1979 và từ năm 1982 các vệ tinh được 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 tương 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 được giới thiệu như 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) được 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 được xem là hợp lý kế đó GEO (quỹ đạo địa tĩnh) đã trở thành sự lựa chọn số 1 bởi những ưu thế ngày càng tăng. Non-GEOs vẫn còn được dùng trong 1 số ứng dụng riêng biệt như đo lường 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 trường 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 đưa ra kết luận rằng những hệ thống này 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 tương 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 nhưng do một công ty tư nhân có tên là ICO Global systems limied thực hiện và hệ thống LEO nổi tiêng vói thương hiệu Globalstas giữa những năm 90 các dự án điện thoại vệ tinh cầm tay sử dụng GEOs đã được 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 tương đối lớn của GEO có một điều thú vị rằng chỉ vài năm trước 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 được 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 tương lai. Người ta cũng hiểu rằng hệ thống tế bào vẫn được tập trung nhiều ở những vùng đông dân cư do đó những hệ thống tương 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 đường 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 ngươi đều sử dụng được một số ứng dụng khác kết kợp khả năng dẫn đường và liên lạc cũng được phát triển các hệ thống GEO. MSS đã đưa dẫn đường vào như 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 người 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.1.2 Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Các thành phần chính của thông tin vệ tinh di động được trình bầy ở (Hình I.3) hệ thống này cung cấp dịch vụ cho các thuê bao ở các vùng phủ sóng được xác định trước 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 được. Các thuê bao thuộc mạng cố định liên lạc qua các trạm cố định được gọi là các tổng đài cửa ngõ có thể tải được rất nhiều kênh liên lạc các máy di đông có thể đặt trên các phương tiện như tầu thuyền, máy bay, xe tải hoặc có thể mang theo bên người. Tuỳ từng vùng phủ sóng và ứng dụng phần không gian gồm 1 hay nhiều vệ tinh. Đo lường 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 người 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 trưng ở thế hệ thứ 2 và ở thế hệ thứ 3 là 5kw với 100-200 vùng phủ sóng nhưng khó khăn chính trong việc cung cấp hệ thống thông tin di động vệ tinh là do môi trường truyền sóng và kích thước máy di động nhỏ. SCC NCC BMC MSC VLR VLR HLR HLR 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 f1 f1 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 Như 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 tương đối lớn. Thế hệ thứ 3 còn có tên là “hệ thống siêu địa tĩnh” cung cấp các dịch vụ thoại hoặc đa phương tiện tới các máy cầm tay hay máy để bàn. Trạm điều khiển mạng (WCS) quản lí lưu lượng phát quảng bá thông tin mạng, quản lí thiết lập cuộc gọi và các tài nguyên vô tuyến khi thu được 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 thường trú (HLR) và bộ ghi đơn vị tạm trú (VLR) quản lí sự di 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 cước và chức năng kinh doanh khác. Cấu trúc của các hệ thống vệ tinh không địa tĩnh phức tạp hơn do sư di chuyển của các vệ tinh có liên quan đến người dùng vì thế một cuộc gọi có thể được liên kết bằng rất nhiều đường và vệ tinh phụ thuộc vào vệ tinh và vùng phủ sóng, sự định tuyến lại vùng được gọi như một sự chuyển giao có liên quan đặc biệt tới các dịch vụ tương tác sự định tuyến của cuộc gọi trong mạng có thể có được 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 lưu trữ rồi mới truyền sự phủ sóng liên tục xẩy ra là chấp nhận được. Một thông điệp được lưu tại trạm mặt đât hoặc các bộ đệm vệ tinh và được gửi đi khi điểm đến được nhìn thấy. 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 lưu rồi phát với các bộ đệm trên mặt đất kết cấu của hệ thống vệ tinh bị ảnh hưởng bởi các yêu cầu dịch vụ và một số các vấn đề kỹ thuật có liên quan một số được tóm tắt như sau + Quỹ đạo Quỹ đạo được 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 hưởng 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. t= 0 Cơ quan Tin nhắn ‘M’ Vệ tinh t= t1 t= t2 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 hướng 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 + Thông lượng Thông lượng của hệ thống là số đo của dung lượng 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 được cho phép bởi một phụ thuộc ứng dụng hệ thống trễ tổng thể = 400ms giây nhiễu loạn cho một cuộc đàm thoại, nhưng trễ vài phút, vài giờ là chấp nhận được trong việc gửi e-mail thời gian trễ cho phép ảnh hưởng 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 được lưu tại các bộ đệm của các nút trung gian của đường liên kết và được truyền đi khi có điều kiện thích hợp Inmasat-c và Eutltracs hệ thống địa tĩnh sử dụng cấu trúc như thế. Hệ thống ORBCOM là loại hệ thống LBO (quỹ đạo thấp) lưu 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 người 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 lượng tín hiệu đối với các phương tiện di chuyển chậm. Vì thế những phương tiện dịch chuyển chậm không cần chuyển tín hiệu cuộc gọi cho một chùm tia khác kế cận khi người 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 phương tiện di chuyển nhanh như máy bay chẳng hạn trong hệ thống vệ tinh không địa tĩnh tầm nhìn biến đổi theo các vùng phủ động vì thế người 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 hệ thống GSM mỗi máy di động được đăng ký một cơ sở dữ liệu gọi là đăng ký định vị thường trú (HLR). Nếu máy di chuyển ra ngoài lãnh thổ đăng ký thường 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 được 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 trường vật lí Trong hệ thống vệ tinh dịch chuyển môi trường vật lí xung quanh một di chuyển cuối sử dụng ảnh hưởng quyết định môi trường 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 trường 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 trường thay đổi từ các xa lộ đến thành phố và dần dần xấu đi khi kích cỡ của an ten giảm, các bước 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 hưởng sự điều biến và mã sơ đồ, cung cấp liên kết bề cao hơn như các sự suy yếu như tăng yêu cầu đối với nguồn vệ tinh Dippler Effect được giới thiệu bởi sự di động liên quan giữa vệ tinh và di động đó tuy nhiên là dạng suy yếu khác và trong phương 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 lượng và kích thước 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 nhơ tương đối đẻ bỏ vào túi hoặc ví người dùng. Nhu cầu về sức mạnh tầu vũ trụ và tăng tính nhậy cảm khích cỡ thiết bị đầu cuối giảm xuống và các bước băng lên. Di động cá nhân cung cấp ứng dụng văn phòng chất lượng cao qua mạng Inmarsat. Điện thoại Inmarsat nhỏ nhẹ và có cơ cấu giao tiếp vệ tinh di động hiệu quả nặng khoảng 2kg tương đương 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 được di chuyển tới vùng được coi là xa xôi nhất dễ dàng cài đặt và sử dụng. + Truy cập vệ tinh Trong môi trường MSS hàng ngàn người 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 được chia sẻ bởi tất cả người dùng trong mỗi cuộc gọi hoặc gói cơ bản đưa ra một giải pháp hiệu quả cho liên lạc mạch hoặc kiểu gói . Trực kênh có thể được điều chỉnh bởi cả trung tâm hoặc thiết kế phân phối trong một trung tâm thiết kế, một trực kênh được điều tiết trung tâm, trong khi ở thiết kế phân phối kênh phân phối được ổn định cho mỗi trạm tham gia cố định tự vận hành. Kiểu CDMA đưa 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 hướng biểu lộ nhiều đặc tính xếp thành hàng từ chùm vô tuyến đến các dòng liên tục, do đó biểu đồ truy cập được kết hợp đặc biệt với đặc tính truyền tải truy cập thông thường được 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 được biết đến nhưng 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 được giới thiệu khi ATM lần đầu tiên được đệ trình cho hệ thống cố định nỗ lực lớn đã được 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 được sử dụng rộng nhiều hệ thống băng thông rộng tương lai có xu hướng sử dụng IP thay ATM để kết hợp với TDMA hoặc CDMA như 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 lưu trữ và các công nghệ hiện đại hỗ trợ giao tiếp trong trường 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 được 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 tương lai có vẻ rằng dải tần lớn hơn sẽ vì quá hẹp đối với dải tần từ 1-2 GHz được 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 thường của giao thoa được 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 chương trình mã hoá và lập tần số linh hoạt. I.1.3 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 trường kỹ lưỡng ,chiến lược đầu tư hoàn vốn để tăng tài chính và thu nhập. Trong những năm gần đây chúng ta đã giám sát nhu cầu thị trường hơn là ảnh hưởng của các sản phẩm hệ thống vệ tinh di động và thiết kế hệ thống .Gần đây các nhà cung cấp triển vọng xu hướng chỉ thực hiện nghiên cứu thị trường mở rộng để lựa chọn các loại hình dịch vụ và mong đợi của người dùng ở khía cạnh chấp nhận trễ đường truyền , giảm tín hiệu .... Thiết kế thi công được phát triển do nhận thức sâu sắc các yêu cầu từ trứơc thị trường và sở thích của người dùng. I.1.4 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 như 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.1.5 Những quan tâm Những quan tâm hoạt động Vận hành và bảo dưỡng hệ thống MSS khó khăn bao gồm các hoạt động phức tạp , như 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. Bứơc 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 trường không ổn định .Sự giới thiệu thiết kế hệ thống chưa được 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 thường bao gồm một số công nghệ mới giúp cho hệ thống đáng tin cậy hơn với những thất bại trước đó. Hệ thống Iridum gồm 66 vệ tinh được 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 thường 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 lường 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 tương 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 trường hợp một trong số đó lỗi vì thế cung cấp dư. 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 như 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 đưa 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 lượng dịch vụ phân tích xu hướng 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 trường 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 như giao thoa hệ thống nội ngoại mất đường truyền cổng giao tiếp ..... truyền vệ tinh với phương pháp được giám sát để duy trì tính liên tục RF của mạng và trợ giúp cho các nhiệm vụ khác có liên quan trong tuyến. + Điều hành mạng phải đảm bảo rằng khách hàng thoả mãn với chất lượng dịch vụ điều thường được xem như 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 như hệ thống quản trị tần số mạng, biểu thị chính nó gián tiếp như một sự mất trong liên lạc mạng vì thế việc quan sát dòng thông tin qua mạng là cần thiết, dự đoán được sử dụng trong kế hoạch phát triển theo các lí thuyết giả định và giả thuyết và có thể được sàng lọc trong quá trình hoạt động theo hướng 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 như điện thoại nhỏ hoặc máy cầm tay GMPCS có thể được phân loại bằng rất nhiều cách như 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 như giọng nói, Fax đến các phương tiện giao tiếp cầm tay. Hệ thống vệ tinh nhỏ thực hiện các bước đơn giản hơn và giá rẻ hơn hoạt động trong phạm vi thấp hơn của quỹ đạo và được thiết kế để cung cấp dịch vụ nhắn tin thời gian thực và phi thời gian thực có bít thấp như 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 lượng lớn các chùm tia (>100) tăng dịch vụ sử dụng đầu cuối cho các thiết bị viễn thông nhỏ. I.1.6 So sánh các hệ thống thông tin di động Hệ thống di động rất lí tưởng cho các vùng phục vụ kém bởi các hệ thống mặt đất và chúng thường bổ xung cho các hệ thống mặt đất. Trong tương lai, khi cuộc gọi MSS và giả thiết đầu cuối tính đến như các hệ thống mặt đất hiển nhiên rằng mức độ cạnh tranh giữa các nhà diều hành hệ thống sẽ không thể tránh được trong một số ứng dụng. Tuy nhiên chúng sẽ cùng nhau cung cấp cho người dùng giải pháp hỗ trợ cùng với một._. phạm vi dịch vụ lớn hơn đáng kể. Ưu điểm của việc tích hợp giữa hệ thống vệ tinh và trạm mặt đất được 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.1.7 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 như chứng minh trong bảng 1.7 nhiều vấn đề dường như được 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$/ phút đối với thoại tương tự giá chi phí đầu cuối và kích cỡ giảm từ 25000- 700$. Thời kỳ đầu những năm 90 các dịch vụ thoại sẵn có từ nhiều thiết bị đầu cuối lớn hơn với giá ưu 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 người dùng phức tạp Sự giới hạn áp dụng với thiết bị chusyên nghành như thiết bị đầu cuối lớn trên thuyền Thiếu kiến thức về công nghệ này Ngày càng được nhận thức tốt Hệ thống nhạy cảm với giao diện trong vùng Vấn đề tồn tại như ảnh hưởng 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 1.7 Ngược lại đến điểm chuyển giao của thiên niên kỷ, dịch vụ tương tự rất sẵn có từ các thiết bị đầu cuối cầm tay Laptop với chi phí thấp. Xu hướng về việc tích hợp vệ tinh và các hệ thống tế bào tăng lên như được chứng minh bởi thế hệ đầu tiên của máy điện thoại cầm tay hai chế độ. Thế hệ đầu tiên và thứ 2 sản phẩm MSS vẫn được sử dụng có xu hướng các giao diện người với máy phức tạp, thường yêu cầu đào tạo đặc biệt như vận hành đúng một số vấn đề được nhắc đến như thiếu kiến thức cần thiết về thiết bị, thường thì công nhân ở những vùng xa sôi được trang bị điện thoại di động vệ tinh mà không được hướng dẫn đầy đủ dẫn tới ít phổ biến. Trong hầu hết các trường hợp vẫn để xẩy ra do những lý do đơn giản như 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 như các lĩnh vực an toàn trong liên lạc vệ tinh. Các dạng liên lạc cũ như HF vẫn được sử dụng rộng rãi. Người 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 được 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 được chia sẻ cùng với các hệ thống mặt đất tại nhiều nơi trên thế giới. Đôi khi máy phát trong vùng lân cận của người 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 lượng không chấp nhận được xác suất của nhiễu tăng trong môi trường nhiều tạp âm vô tuyến như ở gần các cảng, các loại nhiễu này có thể được 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 được 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 người dùng liên kết có hiệu quả. Sự sắp đặt này phức tạp tốn thời gian vì lý do quan liêu, chính trị. Vấn đề được điều chỉnh cho điều hành quốc tế, khi tiến trình được lặp lại, mỗi quốc gia có chính sách riêng và các ưu tiên khác với việc giới thiệu các dịch vụ liên lạc vệ tinh cá nhân, một số vấn đề quan tâm đã được đặt ra liên quan đến việc thâm hụt thương 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 nước 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 đường truyền vào các địa phận đặc biệt hoặc chỉ cho phép liên lạc qua các cổng đặc biệt. I.1.8 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 được dùng để định vị phương tiện trên biển, trên không hoặc vũ trụ và trên mặt đất để đảm bảo rắng tuyến được chọn đi đúng hướng cả ngắn và dài hạn, hàng hải ngắn hạn được yêu cầu cho sự thay đổi hướng tốc độ và gia tốc tức thời để chánh chướng ngại vật và định vị dài hạn được 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 phương 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 thường xuyên mang cùng các nhà thám hiểm du lịch quản lý đội tầu, các tổ chức tập hợp. Hệ thống hoa tiêu GPS được 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 được 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. Các vệ tinh truyền tín hiệu thời gian điều chỉnh tự động cùng với tham số quỹ đạo của chúng nó được sử dụng bởi các thiết bị tiếp nhận hàng dãy các dự toán. Hệ thống hoạt động trên nguyên tắc cơ bản tương tự như 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) phương trình đồng thời. Một hệ thống tương tự sử dụng dạng tín hiệu truyền khác nhau được USSR giới thiệu trong một thời kỳ. Các hệ thống hoa tiêu hỗ trợ vệ tinh có thể được 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 lượng cao và các kênh chương trình thích hợp. Sự bất tiện hiện tại bao gồm sự đầu tư 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 lượng hệ thống thương mại được đưa 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 lường 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 thường được biết đến như các thiết bị đầu cuối, kẽ hở rất nhỏ (VSATs) được 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 được tại các máy di động như tầu nơi ang ten được bắt ổn định có thể triển khai. Hệ thống vệ tinh phát trực tiếp quy ước đòi hỏi rất nhiều tần số của băng thông vì thế kiểu truyền tương tự không dùng được 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 lược để dành 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. Chương 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 được lặp đi lặp lại trong quá trình phát triển cho đến khi tìm được giải pháp chấp nhận được. 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 người, 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. Vượt qua chướng ngại này, việc phát triển hệ thống cũng phải tiếp tục đối mặt với các vấn đề khác như : lập kế hoạch tài chính của dự án, thiết kế hệ thống chi tiết, phát 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 đường truyền dịch vụ, đường truyền không dây cho phép sự di động. Vai trò của mạng lưới là nhằm đảm bảo rằng kết nối thực hoặc ảo được duy trì trong suốt quá trình cuộc gọi và cuộc gọi có thể được kết nối tới thuê bao di động trong các điều kiện bình thường. 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 dưới mặt đất trong cước phí cuộc gọi. Sự kết nối bên trong giữa các thực thể của hệ thống cũng được thảo luận và giải thích lại nhưng tập trung vào vấn đề liên quan đến phần không gian. Khi hệ thống MSS được triển khai và đi vào hoạt động thì người vận hành phải thực hiện vận hành và quản lý mạng lưới một cách có hiệu quả để đảm bảo đạt được các mục đích đề ra, các mục tiêu về thương mại cũng phải được nghiên cứu, xem xét kỹ lưỡng. 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 hướng lưu lượng, giám sát phổ và đánh giá chất lượng dịch vụ. Ta bắt đầu bằng việc xem xét các vấn đề liên quan đến tối ưu hoá hệ thống, giao diện và kết nối mạng. Tiếp 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 đường truyền vô tuyến hoặc các đường truyền mặt đất. Các đường truyền dịchh vụ và đường truyền Feeder có vai trò quan trọng nhất vì chúng cung cấp tính năng di động (Hình II.2), trong khi đó các đường truyền khác cung cấp các chức năng mạng, độc lập với phương tiện truyền trong hệ thống, sử dụng các tiện ích truyền dẫn khác tin cậy và có hiệu quả về chi phí như mạng đường trục dùng riêng, đường truyền PSTN, kênh thuê riêng, dung lượng phần không gian dự phòng riêng của hệ thống (Hình II.2) mô tả một số kiểu đường truyền sử dụng trong hệ thống MSS. Đường 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 được định tuyến qua đường truyền dịch vụ di động đến di động trực tiếp MMSL, đường truyền giữa các vệ tinh ISL dùng để định tuyến cuộc gọi chuyển tiếp qua vệ tinh tới mặt đất, Đường truyền Feeder, FL kết nối từ cửa ngõ đến chòm vệ tinh, các đường truyền nội cửa ngõ GLN, liên cửa ngõ GGL và đường truyền quản lý mạng NML dùng để trao đổi các thông tin quan trọng trong việc hỗ trợ quản lý mạng lưới, đường 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 đường truyền cửa ngõ và đường truyền dịch vụ như đã nói ở trên, đường 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 hướng hiệu dụng (EIRP) của các vệ tinh và máy di động bị giới hạn; Phổ tần số bị giới hạn ; Môi trường 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 vượt bậc về công nghệ đã làm cho khả năng của dịch vụ MSS được cải thiện. Trong những năm cuối của thập kỷ 70 các vệ tinh địa tĩnh có thể có đường truyền tốt nhất với EIRP ~30dBW, trong khi đó, các vệ tinh được phóng trong những năm đầu của thập kỷ 90 có thể truyền với mức EIRP hơn 43dBW. Tương tự hệ số G/T của tầu vũ trụ cũng có cải tiến trong việc giảm kích thước búp sóng đơn là chuẩn, nhưng khoảng một thập kỷ sau đã có các vệ tinh địa tĩnh có tới 140 búp sóng được phóng lên quỹ đạo, hệ số G/T tăng lên tương ứng từ –10dB/K đến 15dB/K. 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 GGL Sự cố gắng đáng kể về mặt kỹ thuật cũng chỉ làm giảm nhẹ vấn đề thiếu hụt phổ tần số do sự cạnh tranh căng thẳng trong thương mại đối với dịch vụ thông tin di động. Một phương pháp hiệu quả hơn là làm giảm kích thước của búp sóng của một vệ tinh địa tĩnh, do đó có thể cải thiện việc tái sử dụng tần số, hệ số tái sử dụng tần số trong vòng một thập kỷ qua đã cải thiện lên đến 20. Việc kết hợp giữa sử dụng vệ tinh quỹ đạo thấp và búp sóng hẹp có thể sẽ làm tăng khả năng sử dụng lại tần số trên toàn cầu do phạm vi phủ sóng nhỏ của búp sóng của vệ tinh ở độ cao thấp. Hệ thống Iridium được tuyên bố rằng hệ số tái sử dụng tần số của nó là 180 lần với 2150 búp sóng hoạt động. Các phương pháp điều chế và đa truy nhập cũng ảnh hưởng đến dung lượng của hệ thống trong việc thay đổi quy mô hệ thống. ảnh hưởng của sự che khuất và đa đường cũng giới hạn thông lượng của các kệnh vệ tinh dùng cho di động, đặc biệt đối với các kênh di động mặt đất. Ta đã biết rằng hướng của anten, tốc độ di chuyển của phương tiện và các đặc tính môi trường sẽ có ảnh hưởng tới đặc tính của kênh. Thông lượng có thể được cải thiện bằng cách sử dụng anten di động định hướng và vận hành trong các môi trường không có chướng ngại nhưng phải cân bằng với độ phức tạp, chi phí của thiết bị và độ tin cậy của đường truyền. Các ảnh hưởng do đa đường và che khuất có thể được giảm đi một phần bằng cách lựa chọn kỹ thuật mã hoá, điều chế thích hợp và cơ chế da truy nhập như được mô tả. Một giải pháp triệt để hơn là sử dụng phân tập không gian, nhưng việc này đòi hỏi phải nhìn thấy nhiều hơn một vệ tinh và có sự hỗ trợ của mạng. Một giải pháp hiệu quả về chi phí là phát triển sự hợp tác giữa những người sử dụng. Do hệ thống hàng không và hàng hải ít phải chịu ảnh hưởng của sự che khuất và kích thước anten, nên có thể được hỗ trợ tốc độ cao. Tương tự, ta có thể đạt được tốc độ cao đối với các ứng dụng di động mặt đất cố định, trong khiđó, các ứng dụng không yêu cầu thời gian thực, kỹ thuật chuyển tiếp và lưu trữ cũng có thể cung cấp một biện pháp tin cậy. Yêu cầu về sức khoẻ đối với bức xạ cũng tạo nên một ngưỡng đối với tốc độ của hệ thống đối với các ứng dụng cầm tay, vì công suất truyền đi từ các thiết bị cầm tay này bắt buộc phải hạn chế một cách khắt khe, do đo dẫn đến việc tín hiệu thu được ở vệ tinh là rất thấp. Vấn đề này có thể được giảm bớt bằng cách cải tiến hệ số G/T hoặc giảm suy hao trên đường truyền bằng cách sử dụng các vệ tinh có độ cao thấp. Do đó, các hệ thống cung cấp dịch vụ cầm tay sẽ luôn phải sử dụng số lượng lớn các búp sóng và nhiều hệ thống trong số đó sử dụng các quỹ đạo thấp hoặc trung bình để giảm suy hao trên đường truyền. Chúng ta dã đề cập đến việc thiết kế chòm vệ tinh về mặt quỹ đạo. Bây giờ phải xem xét đầy đủ hơn vì vấn đề này có ảnh hưởng rất lớn đến kiến trúc hệ thống, ảnh hưởng của các đặc tính quỹ đạo có thể được các nhà khai thác hiểu khác nhau, dẫn đến sự da dạng về kiến trúc và chòm vệ tinh. Ví dụ một nhà khai thác quen thuộc với công nghệ thông tin liên vệ tinh có thể thích sử dụng ISL hơn, cũng cùng lý do đó, một nhà khai thác khác có thể lựa chọn một hệ thống vệ tinh địa tĩnh phức tạp như chòm vệ tinh LEO hoặc MEO. II.3 Phát triển hệ thống Dự án kinh doanh thương mại có thể dựa vào công nghệ, trong khi đó các sản phẩm mang tính cách mạng được đưa ra thị trường với giả thiết sản phẩm đó sẽ thu hút, hấp dẫn khách hàng, hoặc sản phẩm có thể được phát triển phục vụ nhu cầu thực hay các nhu cầu dự đoán được thông qua việc nghiên cứu thị trường. Hầu hết các dự án MSS hiện nay đều dựa trên các phân tích có tính bao quát về thị trường do các nhà khai thác tư nhân thực hiện, trong dó cho thấy khả năng đầu tư lớn cho hệ thống MSS. Các vấn đề chính ảnh hưởng đến kiến trúc hệ thống MSS thương mại có thể được tổng kết sau đây: Dịch vụ thông tin; Các đặc tính thiết bị đầu cuối của người sử dụng; Vùng phục vụ ; Sự phân bố lưu lượng; Dung lượng hệ thống; Chất lượng dịch vụ; Kết nối mạng lưới; Công nhgệ tầu vũ trụ; Băng tần hoạt động; Các đặc tính quỹ đạo; Việc phóng tầu; Rủi ro về tài chính và thời hạn hoạy động; Chi phí và các mục đích doanh thu; Do có nhiều sự phụ thuộc ngay tai bên trong hệ thống, việc phát triển hệ thống MSS sẽ được mô tả như là một quá trình tối ưu hoá lặp nhiều lớp có cấu trúc dạng từ trên xuống dưới, trong đó việc tổng hợp hệ thống thực hiện từ trên xuống các lớp dưới theo tiến trình lặp, như vậy các mối liên hệ trong thiết kế được hiểu rõ hơn và sát với thực tế. Khái niêm về việc phát triển hệ thống dựa theo thị trường. Một vài quá trình lặp cần thiết được thực hiện cho đến khi đạt được một giải pháp khả thi. Thiết kế ban đầu này sẽ được phát triển thành thiết kế chi tiết trên cơ sở hiện trạng vế công nghệ, chi phí, lịch trình. Nêu thiết kế chi tiết đưa ra một thông số phi thực tế thì các yêu cầu sẽ phải điều chỉnh lại cho đến khi tim được một giải pháp khác chấp nhận được, các thông số kỹ thuật thiết kế chi tiết được sử dụng để phát triển toàn bộ các phần tử của hệ thống có thể lại được tính toán qua một số vòng lặp. Các phần tử của hệ thống sẽ được tích hợp và kiểm tra cho đến giai đoạn có thể kết hợp được cả các yếu tố kỹ thuật và kinh doanh, cuối cùng, cùng với kinh nghiệm vận hành và xu hướng thị trường sẽ được sử dụng cho việc hoạt định chiến lược trong tương lai. Do có nhiều thay đổi trong các giả thiết và các điều kiện bắt buộc, hệ thống MSS không những bị giới hạn trong các quy định bắt buộc khắt khe mà còn phải có một tập các yêu cầu trong các giải pháp cụ thể, Ví dụ dưới đây sẽ minh hoạ các thay đổi trong việc thiết kế hệ thống và các giả thiết được các nhà phát triển hệ thống sử dụng. II.3.1 Các ảnh hưởng Các vấn đề như dịch vụ thông tin, thị trường, vùng phục vụ và chi phí tạo ra mô hình cơ bản cho thiết kế ban đầu. Chi tiết vấn đề này được đề cập chi tiết trong phần dưới đây. II.3.1.1. Kiểu dịch vụ thông tin Các dịch vụ được xếp thành các loại chính sau: Tốc đọ bít thấp (chỉ một vài bít đến 1kbps), thời gian thực (ví dụ dẫn đường tự động trong hàng không) hoặc thời gian thực (thư điện tử, SCADA); Tốc độ bít trung bình (1-20kbps), thoại Fax, dữ liệu,... Tốc độ bít cao (20-64kbps); Băng rộng (>64kbps); Kích thước và các đặc tính của chòm phụ thuộc vào kiẻu dịch vụ mà nó cung cấp. Đối với các ứng dụng không phải thời gian thực, việc phủ sóng liên tục trong khu vực dịch vụ cần phải đáp ứng thoả đáng; Tuy nhiên, đối với các dịch vụ tương tác với nhau trong đó phải đảm bảo độ trễ về thời gian, thì cần phải cung cấp vùng phủ sóng liên tiếp và giảm độ cao của quỹ đạo một cách hợp lý. Các quỹ đạo thấp có thể giảm được suy hao đường truyền nhưng mặt khác, số lượng vệ tinh trong chòm vệ tinh sẽ lớn lên, mạng lưới sẽ phức tạp hơn và việc bảo dưỡng chòm cũng khó khăn hơn. Tăng độ cao của vệ tinh sẽ làm tăng độ trễ đến ngưỡng trên, làm giảm được số lượng của vệ tinh nhưng công suất phát của vệ tinh phải tăng và số lượng búp sóng sẽ giảm. Do đó các nhà khai thác như ORBCOM chào hàng các sản phẩm ít nhạy cảm đối với độ trễ. Tuy nhiên các nhà khai thác khác như Teledesic đã lựa chọn các quỹ đạo thấp để đạt được độ trễ truyền dẫn nhỏ có thể so sánh được với các hệ thống mặt đất nhưng phải chi phí cho số lượng vệ tinh lớn hơn và mạng phức tạp hơn, trong khi đó một số nhà khai thác khu vực sử dụng quỹ đạo địa tĩnh vì nó cho phép giảm chi phí, rủi ro và cho đường truyền có chất lượng ổn định hơn.. Các nhà thiết kế hệ thống Iridium ưa chuộng quỹ đạo mặt đất thấp, kết hợp với các đường truyền vệ tinh để kết nối mạng lưới nhằm giảm độ phức tạp của phần mặt đất. Các hệ thống ICO Global đã đạt được các mục đích tương tự khi sử dụng quỹ đạo mặt đất trung bình dùng các đường kết nối mặt đất. Yêu cầu về tốc độ dịch vụ cũng có ảnh hưởng lớn đến kích thước đầu cuối và chi phí, cungf với độ phức tạp và EIRP của vệ tinh. II.3.1.2 Thị trường Phạm vi và tiềm năng của thị trường quyết định kích thước, dung lượng phần không gian và giá cả của thiết bị đầu cuối, giá cả dịch vụ và vùng phục vụ. Một vài khả năng của thị trường hiện tại là Thông tin cá nhân đối với các nước đang phát triển ; Thông tin ở các vùng xa xôi như điện thoại vùng nông thôn, điện thoại công cộng ở các địa phương vùng xa hoặc để phục vụ các cơ quan của chính phủ ; Thông tin dùng cho ngành công nghiệp vận tải; Dịch vụ nhắn tin khu vực hoặc toàn cầu; Dịch vụ nhắn tin ngắn trong khu vực hoặc toàn cầu như email, các ứng dụng kiểu SCADA; Các dịch vụ băng rộng như tải dữ liệu từ Internet, truy nhập ISDN hay truyền hình. Khả năng của người sử dụng có thể chi trả và kiểu sử dụng như kinh doanh, giải trí, cứu hộ hay thông tin với các vùng xa sẽ quyết định các loại dịch vụ, độ phức tạp và chi phí cho hệ thống và giá cả địch vụ. Hệ thống với mục tiêu dùng cho thông tin cá nhân sẽ phải hỗ trợ dịch vụ sử dụng thiết bị cầm tay giá thấp phù hợp với chi phí của phần không gian phức tạp, trong khi đó hệ thống với mục tiêu dùng cho ngành công nghiệp vận tải có yêu cầu thấp hơn về kích thước và chi phí cho thiết bị đầu cuối hoặc dịch vụ có thể sử dụng phần không gian đơn giản hơn. Khả năng sinh lợi phụ thuộc vào doanh thu so với tổng đầu tư và cho phí vận hành hệ thống. Doanh thu dự toán, chi phí và dung lượng phần không gian phải dạt được điểm hoà vốn càng nhanh càng tốt. Việc tăng kích cỡ quá mức về dung lượng hệ thống của chòm vệ tinh có thể sẽ gây tốn kém và rủi ro. Dung lượng có thể được nâng lên khi nâng cấp chòm vệ tinh phải đáp ứng được dung lượng dự báo lâu dài. Sự phức tạp hay các vấn đề về kỹ thuật chưa lường trước được có thể bắt buộc phải có sự xem xét lại về độ phức tạp và kích cỡ của chòm vệ tinh sau này, sau khi có sự nghiên cứu kỹ thuật chi tiết, và như vậy đối với chòm vệ tinh Irdium và Teledesic, số lượng vệ tinh trong mỗi chòm được giảm so với thiết kế ban đầu từ 77 và 840 vệ tinh xuống còn 66 và 288 vệ tinh tương ứng với mỗi chòm. II.3.1.3. Vùng phủ sóng Những yếu tố quan trọng đối với việc thiết kế là sự phân bố lưu lượng và các nhu cầu mang tính đặc thù như yếu tố mang tính khu vực cho phép của cuộc gọi hoặc các vấn đề mang tính chính trị. Người ta sử dụng thông tin để xây dựng hướng của quỹ đạo cũng như tính lệch tâm của nhóm vệ tinh không địa tĩnh các ví dụ đưa ra bao gồm cả những chùm tia thuộc vệ tinh Immasat thế hệ thứ 3 những vệ tinh được lắp đặt rất nhiều trên mặt đất để phục vụ các tuyến thông tin di động trên mặt đất hệ thống Globalstar phủ sóng tối đa ở khu vực vĩ tuyến giữa và hệ thống Ellipsat phủ sóng ở vùng vĩ tuyến cao hơn. II.3.1.4. Chi Phí Để phát triển một kế hoạch kinh doanh thì việc ước tính chi phí là điều cần thiết vì những chi phí chính xác chỉ có thể được xác định sau khi mà hệ thống đã được định rõ cụ thể những người lập ra kế hoạch cần điều tra về độ nhạy cảm của việc kinh doanh đối với các lịch trình của hệ thống như chi phí trong không gian sự phát triển lưu lượng phí dịch vụ ... II.3.2 Các ràng buộc và hạn chế Các bộ phận của hệ thống và mối tương quan giữa chúng cần phải được áp dụng vào thực tế trong mối liên hệ chặt chẽ giữa các bộ phận cấu thành những mối liên hệ như thế có thể đem lại những giải pháp tốt nhất về mặt lý thuyết và được thực tế chấp nhận II.3.2.1 Về kinh doanh Khả năng tài chính là nền tảng của kinh doanh một số dự án MSS đưa ra đã thất bại do những hạn chế về mặt tài chính hoặc một số dự án khác như ICO đã gặp những kho khăn lớn về tài chính khi đang trong quá trình thực thi và cuối cùng đã phải nhường cho những nhà đầu tư khác. Chúng ta hay cùng xét một vài vấn đề quan trọng sau trong việc kinh doanh + Sự rủi do do tài chính: Ban đầu người ta tính đến mức lợi nhuận giả định thu được bao gồm dự tính lưu lượng sự phân bố về mạt địa lý của đường thông tin tỉ lệ vùng phủ sóng nhu cầu của các thuê bao khả năng thanh toán của thuê bao ảnh hưởng của việc cạnh tranh chất lượng phục vụ kém do các vấn đề kỳ thuật, tắc nghẽn mạng phí thuê bao cao.. vv nếu các nhà đầu tư nhận thức rõ những vấn đề này họ sẽ thấy những rủi do này sẽ gây thiệt hại đén việc tăng nguồn vốn ban đàu hoặc lượng tiền mặt ngay khi bắt đầu hoạt động. + Vốn đầu tư cho một dự án MSS được lấy từ nhiều nguồn, sự thành công trong lĩnh vực này phụ thuộc vào nền kinh tế quốc doanh sự hoạt động của ngành vệ tinh vũ trụ nói trung và MSS nói riêng đội tin cậy của những người đề ra dự án và sự đảm bảo thành công về mặt kinh doanh các vấn đề thương mại như cước phí cuộc gọi, người cung cấp dịch vụ ... cần phải được xem xét kỹ để tránh việc người kinh doanh nhầm tưởng thu được lợi nhuận lớn. II.3.2.2 Mạng Việc thiết kế kết nối mạng đòi hỏi phải quan tâm đến vị trí lắp đặt và các tổng đài cửa ngõ. các nhà thiết kế hệ thống có thể lựa chọn các kết nối liên vệ tinh để tăng tính linh hoạt của việc bố trí các tổng đài cửa ngõ. Hệ thống Iridum đã triển khai kết nối mạng vệ tinh liên hợp là một trong những hệ thống rất thành công trái ngược hẳn với Globalstar sử dụng một số lượng lớn tổng đài cửa ngõ để khuyến khích sự tham gia của các khu vực mức độ phối hợp với hệ thống mặt đất đã ảnh hưởng tới một số tham số hệ thống và kiến trúc mạng kỹ thuật được sử dụng trong việc chuyển giao tín hiệu vệ tinh có thể ảnh hưởng tới thiết kế tầu vũ trụ kiến trúc chùm vệ tinh và việc thiết kế giao diện vô tuyến II.3.2.3. Phần cứng Các hệ thống LEO và MEO thể hệ thứ nhất được hình thành dựa trên những công nghệ mới như máy cầm tay dùng vi mạch phóng vệ tinh nhiều lần công nghệ búp sóng tiên tiến, xử lý ngay trên vệ tinh, liên kết trên vệ tinh .... một số cấu trúc chùm vệ tinh đã được đưa ra dựa trên các yếu tố như tính tương thích với công nghệ. II.3.2.4. Các vấn đề liên quan Đến các quy định hệ thống cần thích hợp với việc lựa chọn tần số và quy trình hoạt động các chuyên gia trong lĩnh vực này ở một số nứơc đã tận dụng các điều kiện kỹ thuật và tài chính để xin được cấp giấy phép vận hành trong những trường hợp như thế họ phải chứng minh được khả năng tài chính dồi dào của mình thay đổi mẫu thiết kế sao cho có thể chấp nhận được cũng như chứng minh được sự đổi mới trong mẫu đó họ cũng cần tính đến tính thực tế của dự án trong việc đưa ra được con số lợi nhuận họ thu được trong quá trình cạnh tranh. II.3.3 Tổng hợp hệ thống Bao gồm các khái niệm sau 1. Cấu trúc phần không gian 2. Những đặc tả tầu vũ trụ cấp độ cao nhất 3. Lưu lượng của phần không gian 4. Đặc thù của các thuê bao 5. Chi phí ước tính của hệ thống 6. Dự án kinh doanh ban đầu II.3.4 Phân tích về sự cân đối kỹ thuật Mẫu thiết kế chòm vệ tinh liên hợp gần đây nhất chính là việc tối ưu hoá các dịch vụ kết nối. Độ cao của vệ tinh đóng vai trò quan trọng trong việc định rõ G/T của vệ tinh ở EIRP –3dbw một ví dụ tiêu biểu của hệ thống điện thoại cầm tay thì một hệ thống vệ tinh địa tĩnh cần nhiều hơn 24db G/T so với một hệ thống vệ tinh LEO tuỳ theo điều kiện kết nối và sự khác nhau về đường truyền. Người ta đã chứng minh rằng EIRP và G/T của vệ tinh tương xứng để có thể hỗ trợ cho hệ thống cả về chất lượng lẫn công suất vì thế thông số quan trọng nhất trong thiết kế chính là giảm độ dung sai. Dung lượng của hệ thống có thể được cân đối để làm giảm độ dung sai xuống còn –a3dB trong dự trữ đường truyền ngay từ ban đầu các nhà thiết kế đã lựa chọn phương pháp này ví dụ ở hệ thống Iridum cho phép tổn hao đường truyền là 15,7 dB. ngược lại ở hệ thống Aces sử dụng dự trữ đường truyền chỉ là 6-10 dB trong quá trình hoạt động thuê bao sẽ nhận thấy rõ chất lượng dịch vụ cần lưu ý rằng các thuê bao tập chung sẵn sàng để thu được chất lượng phục vụ tốt nhất. Các chòm vệ tinh có thể được thiết kế để tận dụng các ưu điểm phân tập các hệ thống như ICO và Globalstar thì sử dụng tính phân tập trong đó hệ thống Iridium lại dựa vào việc dự trữ đường truyền đáng kể được tạo nên trong thiết kế. Giả sử rằng chòm vệ tinh đã được tối ưu hoá và liên kết vô tuyến đã có bước phát triển, nhưng chúng ta cần xác định dung lượng yêu cầu của mỗi vệ tinh. Đối với những vệ tinh địa tĩnh thì vấn đề khá đơn giản. Một phương pháp đơn giản nhưng hiệu quả là ước lượng sự phân bố của các thuê bao và dòng lưu lượng ban đầu khi đó tổng số dòng lưu lượng do vệ tinh phục vụ chính là số thuê bao vấn đề cơ bản đối với loại dịch vụ mới này là việc ước tính một cách chính xác sự phân bố lưu lượng và sử dụng thiết bị đầu cuối. Cũng cần phải thấy rằng tài nguyên vô tuyến của mỗi vệ tinh được sử dụng càng linh hoạt càng tốt vì thế công suất tầu vũ trụ phải được phân bố một cách linh hoạt giữa các chùm sóng và phổ càng hiệu quả càng tốt . Do sự thay đổi không ngừng của vùng phủ sóng dưới mỗi vệ tinh việc ước tính dung lượng và tài nguyên vô tuyến đang là vấn đề cấp thiết đối với hệ thống vệ tinh không địa tĩnh. Người ta đưa ra một giải pháp là xác định dung lượng của mỗi vệ tinh cho vùng phủ sóng đồng nhất giải pháp này cho phép sử dụng duy nhất một thiết kế vệ tinh vừa kinh tế vừa linh hoạt trong việc triển khai và loại bỏ những yếu tố dư thừa tầu v._.