Đồ án nghiên cứu kỹ thuật vô tuyến nhận thức cho hệ thống lai ghép mạng thông tin vệ tinh và mạng mặt đất

Ụ Ụ M C L C

Ụ Ắ DANH M C CH VI T T T

ể ổ ươ ự ADC Analogtodigital converter ng t ra

ố ADSL

AGC Asymmetric Digital Subscriber Line Automatic gain control Ữ Ế ạ M ch chuy n đ i t số ườ Đ ng dây thuê bao s không ố ứ đ i x ng ể ề Đi u khi n đ l ộ ợ ự ộ i t đ ng

ệ ố AS Adaptive system H th ng thích nghi

ắ ộ AWGN

BER Additive White Gaussian Noise Bit Error Rate ạ T p âm Gausse tr ng c ng sinh T l ỉ ệ ỗ l i bit

ộ ề ạ BSC Base Station Controller ố ể B đi u khi n tr m g c

ụ ệ ả ị BSS Broadcast Satellite Services D ch v V tinh Qu ng bá

ạ ộ BTS Base Transceiver Station Tr m thu phát sóng di đ ng

ậ BWA Broadband wireless access

CDMA

ố ộ ướ CDN Code Division Multiple Access Content Delivery Network i phân ph i n i

ế ậ CR Cognitive Radio Truy nh p không dây băng thông r ngộ ậ Đa truy nh p phân chia theo mã ạ M ng l dung ứ Vô tuy n nh n th c

ậ ứ ệ CSTR

ỹ ệ DAB Cognitive Satellite Terrestrial Radios Digital audio broadcasting

ậ FCC

ậ FDMA

ỉ FEC Frequency Division Multiple Access Frequency Division Multiple Access Forward Error Correction ế Vô tuy n nh n th c v tinh ặ ấ m t đ t ậ Công ngh phát thanh k thu t số Đa truy nh p phân chia theo t n sầ ố Đa truy nh p phân chia theo t n sầ ố ệ Hi u ch nh l ỗ ướ i tr c

ụ ệ ố ị ị FSS Fixed Satellite Services D ch v v tinh c đ nh

ệ ị GEO Geostationary satellite V tinh đ a tĩnh

ụ ế ổ ị GPRS ợ General Packet Radio Service D ch v vô tuy n gói t ng h p

ệ ố ầ ị ị GPS Global Positioning System H th ng đ nh v toàn c u

ộ GSM Global System for Mobile

ầ ộ HAP High altitude platforms ệ ố H th ng thông tin di đ ng toàn c uầ T ng cao đ

ệ HSTS

ệ ệ IEEE

Hybrid Satellite Terrestrial System Institute of Electrical and Electronics Engineers ệ ố H th ng lai ghép v tinh ặ ấ m t đ t ệ ỹ ệ Vi n k ngh Đi n và Đi n tử

ầ ố ầ IF Intermediate Frequency T n s trung t n

ộ ọ IMR Intermediate Module Repeater B l c môđun trung gian

ứ ề IPTV Internet Protocol Television Truy n hình giao th c Internet

ườ ử ụ ổ ầ ISU Incumbent spectral users Ng i s d ng ph t n chính

ế ộ ễ ITK t đ nhi u ậ Nh n bi

ố ế ITU Interference temperature knowledge International Telegraph Union T ch c vi n thông qu c t

ệ

ổ ứ ộ ạ LAN ễ ố thu c Liên hi p qu c ụ ộ M ng máy tính c c b Local Area Network

ạ ạ ế ấ ộ LNA Low Noise Amplifier B khu ch đ i t p âm th p

ế ạ ộ MANET Mobile Adhoc Networks M ng tùy bi n di đ ng

ệ ố ị MBMS

H th ng d ch v Qu ng bá/ Multicast đa ph ả ệ ng ti n

ụ ươ ộ ậ ề MIH Multimedia Broadcast/Multicast Services Media Independent Handovers Truy n hình đ c l p

ụ ệ ộ ị MSS Mobile Satellite Services D ch v V tinh Di đ ng

OFDM

ạ P2P Orthogonal Frequency Division Multiplexing PeertoPeer ệ Công ngh ghép kênh phân ầ ố ự chia theo t n s tr c giao M ng ngang hàng

ạ PAN Personal area networks M ng các nhân

PLL Phaselocked loop Vòng khóa pha

ộ ặ ấ PLMN Public Land Mobile Network M ng di đ ng m t đ t công

ể PSTN

PU Public Switched Telephone Network Primary User ạ c ngộ ạ ệ ạ M ng đi n tho i chuy n ạ ộ m ch công c ng ườ Ng i dùng chính

QID Queue IDentifiers Trình xác minh hàng chờ

ấ ượ ụ QoS Quality of Service Ch t l ị ng d ch v

ạ RAN Regional area network ự M ng khu v c

ệ ậ RCS Return channel via satellite Kênh nh n thông qua v tinh

ả ườ ế REM Radio Environment Maps ồ B n đ môi tr ng vô tuy n

ầ ố ế RF Radio Frequency T n s vô tuy n

RNC Radio Network Controller

SD Satellite Dependent ể ộ ề B đi u khi n thông tin di ế ệ ộ đ ng th h 3 ộ ụ ệ V tinh ph thu c

ả ậ ố SDMB

ỹ ng ti n ị ằ SDR Satellite digital multimedia broadcasting Software Defined Radio

ộ ậ ầ ệ SI SatelliteIndependent ệ V tinh k thu t s qu ng bá ươ ệ đa ph ế Vô tuy n đ nh nghĩa b ng ề ph n m m V tinh đ c l p

ị ể SISAP

ộ ậ

ế SRAN

ờ STC Satellite Independent Service Access Point Satellite Radio Access Network Spacetime Coding ụ ệ ậ Đi m Truy c p D ch v V tinh đ c l p ệ ậ ạ M ng Truy c p Vô tuy n v tinh Mã hóa khôngth i gian

ườ ứ ấ SU Secondary User Ng i dùng th c p

SUMTS

ủ ộ ầ ễ ố Satellite component of the Universal Mobile ệ ệ Thành ph n V tinh c a H th ng Vi n thông Di đ ng

Telecommunication System Toàn c uầ

ậ TDMA

ờ

ỉ TVRO Time Division Multiple Access Television Receiver Only Đa truy nh p phân chia theo th i gian ề Truy n hình ch thu

ễ ộ UMTS

UWB Universal Mobile Telecommunication System UltraWideband ệ ố H th ng vi n thông di đ ng toàn c uầ Băng siêu r ngộ

ộ ể ằ VCO Vol Cotrol OSC

ộ ệ

VOD Video On Demand ề B dao đ ng đi u khi n b ng đi n áp Video theo yêu c uầ

ặ ệ VSAT Very Small Aperture Terminal Tr m thông tin v tinh m t

ỏ

WRAN ạ ấ ỡ đ t c nh ự ạ M ng không dây khu v c

ễ ứ WWRF ế ớ i

Wireless Regional Areas Network Wireless World Research Forum Di n đàn Nghiên c u Th gi Không dây

Ẽ

Ụ DANH M C HÌNH V

Ụ Ả Ể DANH M C B NG BI U

ể ả ượ ệ ố ủ ể B ng 1.1: Tóm t c u đi m và nh c đi m c a các h th ng đa truy

ậ ắ ư nh p khác nhau

ơ ả ấ ả ạ B ng 2.1 Các c u trúc m ng c b n trong thông tin

ả ướ ặ ấ ệ ệ B ng 3.1: So sánh xu h ng Công ngh lai ghép V tinh m t đ t qua

ể ờ ừ t ng th i đi m

Ầ

ớ ự ệ ạ Ờ L I NÓI Đ U ổ ủ Ngày nay, v i s bùng n c a công ngh , ạ ệ đi n tho i thông minh, m ng

ẻ ữ ệ ầ ộ ả xã h i, nhu c u chia s d li u, hình nh, video… gia tăng nhanh chóng gây ra

ề ư ượ ề ả ớ áp lực r t lấ ớn v l u l ệ ố ng trên các h th ng truy n t i. Cùng v i vi ệc dải

ụ ớ ượ ấ ề ế ẹ ẫ ị ị ầ t n ngày càng b thu h p do nhi u d ch v m i đ c c p phép d n đ n yêu

ụ ố ổ ầ ố ệ ạ ả ậ ầ c u ph i t n d ng t i đa tài nguyên ph t n s . Hi n t ệ ố i, các h th ng thông

ế ượ ầ ố ố ị ụ ấ tin vô tuy n đ c áp d ng chính sách c p phát t n s c đ nh. Theo đó, các

ứ ụ ượ ả ầ ữ ấ ớ ố ng d ng khác nhau đ c c p phép v i nh ng d i t n s (băng thông) đã

ượ ở ơ ổ ầ ệ ạ ẵ ạ ố ị đ ấ c ho ch đ nh s n b i c quan quy ho ch ph t n Qu c gia. Vi c c p

ả ầ ố ị ả ả ườ ầ phép d i t n c đ nh này đ m b o ng ị i dùng d ch v ụ ở ải t n này không d

ữ ễ ế ườ ở ả ầ ề ư gây can nhi u đ n nh ng ng i dùng ể d i t n khác. Tuy có nhi u u đi m

ư ượ ấ ủ ể ớ ươ ố ố ị ấ ầ nh ng nh c đi m l n nh t c a ph ng pháp c p phát t n s c đ nh là

ụ Ủ ề ậ không t n d ng đ ượ ố c t i đa tài nguyên băng thông. Theo y ban truy n thông

ả ầ ố ấ ử ụ ệ ượ ấ liên bang Hoa Kì – FCC hi u su t s d ng d i t n s đã đ c c p phép ch ỉ

ả ả ụ ổ ầ ấ ầ ặ ế kho ng 1585 ề % trên ph t n kh d ng. Đi u này đ t ra yêu c u c p thi t đó

ế ệ ệ ể ả ộ ớ là phát tri n m t công ngh vô tuy n m i có kh năng nâng cao hi u su t s ấ ử

ầ ố ổ ầ ụ d ng ph t n, tránh lãng phí tài nguyên t n s .

ứ ế ệ ậ ượ ể Công ngh Cognitive Radio (vô tuy n nh n th c) đ c phát tri n đ ể

ệ ố ứ ữ ứ ế ầ ằ ậ ỹ ậ đáp ng nhu c u trên. H th ng vô tuy n nh n th c b ng nh ng k thu t

ủ ể ể ẽ ả ờ ố riêng c a mình s khai thác các d i thông có th i đi m b b ị ỏ tr ng đ cung

ụ ế ạ ị ế ế ấ c p băng thông cho các d ch v vô tuy n thông qua ki n trúc m ng tiên ti n,

ẻ ề ả ổ ầ ạ ạ m m d o và kh năng truy c ập ph t n linh ho t. Cùng ớ ệ ố v i h th ng l i ghép

ặ ấ ử ụ ệ ế ị ệ v tinh m t đ t, vi c ngày càng s d ng các thi t b thông minh và tăng t ả i

ặ ấ ể ụ ữ ệ ạ ấ ớ ị trên m ng m t đ t đ cung c p các d ch v d li u băng thông cao cùng v i

ặ ấ ệ ố ụ ệ ạ ị các d ch v tho i, các h th ng lai ghép v tinh m t đ t có th đ ể ượ ử c s

ệ ệ ệ ả ạ ể ụ ấ ử ụ ụ d ng hi u qu và nâng cao hi u su t s d ng m ng thông tin v tinh đ ph c

ệ ề ầ ấ ụ v cho nhu c u càng ngày càng tăng. Ngoài ra, các v n đ trong vi c ph ủ

ở ọ ơ ậ ở ớ ự ị ỉ sóng m i n i, th m chí các vùng sâu vùng xa, v i s hoàn ch nh các d ch

ở ự ể ướ ệ ố ử ụ ụ ẵ v s n có ị khu v c thành th , có th có xu h ng s d ng các h th ng lai

ệ ố ạ ộ ứ ề ế ậ ế ghép. Vì v y, ậ vô tuy n nh n th c ho t đ ng trên n n h th ng vô tuy n

ề ằ ầ ặ ị ệ ớ ệ ố ợ được đ nh nghĩa b ng ph n m m, đ c bi t là khi tích h p v i h th ng lai

ặ ấ ệ ầ ứ ữ ệ ẹ ộ ể ghép v tinh m t đ t, h a h n là m t trong nh ng công ngh đ y tri n

ể ủ ớ ế ợ ố ọ v ng, phù h p v i ti n trình phát tri n c a các h ế ệ th ng thông tin vô tuy n

ồ ệ ố ứ ứ ậ ậ ỹ Đ án “ ế Nghiên c u k thu t vô tuy n nh n th c cho h th ng lai

ữ ệ ạ ạ ớ ghép gi a m ng thông tin v tinh và m ng m t đ t ụ ặ ấ ” v i m c đích nghiên

ệ ố ể ứ ứ ụ ủ ậ ế ứ c u tìm hi u ng d ng c a vô tuy n nh n th c trong các h th ng lai ghép

ụ ụ ừ ề ề ồ ệ v tinh m t đ t ặ ấ . T đó làm ti n đ ph c v cho công tác sau này. Đ án

ướ ươ đ c chia làm 3 ch ng:

ươ ề ệ ế ậ ổ ỹ Ch ng 1: ậ T ng quan v thông tin v tinh và k thu t vô tuy n nh n

th cứ

ươ ệ ố ặ ấ ệ ạ Ch ng 2: ợ H th ng m ng m t đ t trong thông tin v tinh và tích h p

ặ ấ ệ ề ươ ệ ệ ố h th ng m t đ t – v tinh trong truy n thông đa ph ng ti n

ươ ứ ữ ế ậ ạ Ch ng 3: ệ ố Vô tuy n nh n th c cho h th ng lai ghép gi a m ng thông

ệ ạ ặ ấ tin v tinh và m ng m t đ t

ƯƠ Ổ Ỹ Ệ Ề CH NG 1. Ậ T NG QUAN V THÔNG TIN V TINH VÀ K THU T

Ứ Ậ Ế VÔ TUY N NH N TH C

1.1 T ng quan v h th ng thông tin v tinh

ề ệ ố ệ ấ ậ ơ ớ ố ỷ ỉ ệ ổ ư ệ Thông tin v tinh m i ch xu t hi n trong h n b n th p k qua nh ng

ể ấ ế ớ ướ đã phát tri n r t nhanh chóng trên th gi ư i cũng nh trong n ộ ở c ta, m ra m t

ờ ỳ ự ự ể ớ ọ ộ ờ ể th i k phát tri n m i cho s phát tri n trong m i lĩnh v c khoa h c đ i

ặ ệ ễ ố s ng nói chung và đ c bi t trong ngành vi n thông nói riêng. Sau đây, chúng ta

ư ấ ề ị ử ể ể ể ặ ổ cùng nhau đi tìm hi u v l ch s phát tri n, đ c di m, cũng nh c u trúc t ng

ạ ộ ủ ệ ể th và nguyên lý ho t đ ng c a thông tin v tinh.

ệ ố ờ ủ ự ệ 1.1.1 S ra đ i c a các h th ng thông tin v tinh

ự ứ ệ ế ự Thông tin vô tuy n qua v tinh là thành t u nghiên c u trong lĩnh v c

ề ặ ự ủ ụ ề ượ truy n thông và m c tiêu c a nó là gia tăng v m t c ly và dung l ớ ng v i

ế ợ ử ụ ử ấ ậ ở ỷ chi phí th p, k t h p s d ng hai kĩ thu t tên l a và vi ba đã m ra k nguyên

ụ ượ ệ ị ấ ộ ổ thông tin v tinh. D ch v đ ữ c cung c p theo cách này b sung m t cách h u

ụ ướ ấ ạ ộ ỉ ở ướ ấ ich cho các dich v mà tr c đó đ c nh t ch do các m ng i đ t cung d

ử ụ ế ấ c p, s d ng vô tuy n và cáp.

ỉ ắ ầ ệ ệ ớ K nguyên vũ tr ụ ượ đ c b t đ u vào năm 1957 v i vi c phóng v tinh

ữ ủ ế ệ ầ nhân tao đ u tiên (v tinh Sputnik c a Liên Xô cũ). Nh ng năm ti p theo các

ầ ượ ượ ư ả ệ v tinh khác cũng l n l t đ c phóng nh SCORE phát qu ng bá (năm

ế ể ệ ệ ạ ả ộ 1958), v tinh ph n x ECHO(1960), các v tinh chuy n ti p băng r ng

ệ ầ ị TELSTAR và RELAY (1962) và v tinh đ a tĩnh đ u tiên là SYNCOM (1963)

ệ ỉ ị ươ ạ ầ Trong năm 1965 v tinh đ a t nh th ng m i đ u tiên INTELSAT1

ấ ự ở ầ ệ ạ đánh đ u s m đ u cho hàng lo t các v tinh INTELSAT. Cùng năm đó, Liên

ạ ệ ề ệ ầ ề Xô cũ cũng đã phóng v tinh truy n thông đ u tiên trong lo t v tinh truy n

thông MOLNYA.

ể ủ ệ ố ử ệ ị 1.1.2 L ch s phát tri n c a các h th ng v tinh:

 H th ng v tinh di đ ng

ệ ố ộ ệ

ể ủ ệ ự ộ Hình 1.1 S phát tri n c a v tinh di đ ng.

ộ ố ố ệ ố ể ệ ệ ọ Hình 1.1 th hi n m t s m c quan tr ng và các h th ng v tinh di

ừ ư ề ầ ộ đ ng chính (MSSs) t ị đó mà ra. Đi u thú v mà ta c n l u ý, đó là

ắ ầ ặ ớ ờ ả INMARSAT b t đ u có m t cùng kho ng th i gian v i các nhà khai thác di

ụ ươ ầ ấ ị ự ế ệ ầ ộ đ ng đ u tiên cung c p các d ch v t ng t ạ th h đ u. Trong giai đo n

ộ ữ ệ ấ ấ ạ ố ị ụ ầ đ u, INMARSAT cung c p các d ch v tho i và t c đ d li u th p cho các

ị ườ ử ụ ủ ệ ả ớ th tr ả ng hàng h i trên các tàu l n trong d i L s d ng v tinh ph sóng toàn

ụ ạ ổ ị ầ c u. Trong giai đo n 19901991, INMARSAT đã b sung các d ch v hàng

ộ ố ạ ệ ở ớ ớ ệ không cho máy bay ch khách và m t s lo i xe, v i vi c gi i thi u các v ệ

ề ấ ơ ượ ự ệ tinh có công su t cao h n. Đi u này đã đ c th c hi n trong năm 19971998

ạ ộ ế ớ ớ ệ ớ v i ho t đ ng trên toàn th gi i trong MSSs và gi ể i thi u phân trang, chuy n

ướ ỉ ố ầ ậ h ệ ố ng, tăng ch s cho máy tính đ u cu i. INMARSAT đã t p trung vào vi c

ữ ữ ệ ị ử ụ s d ng các v tinh đ a tĩnh (GEO), và vào gi a nh ng năm 1990, m t s h ộ ố ệ

ụ ự ạ ố ổ th ng GEO khu v c n i lên trong c nh tranh (ví d , OMNITRACS,

ậ ươ ệ EUTELTRACS, AMSC và OPTUS) t p trung vào các ph ng ti n giao thông

ườ ử ụ ữ ả ộ ỉ đ ng b và s d ng c hai băng L và Ku . Đây ch là nh ng thành công mang

ươ ự ố ượ ơ ở tính t ng đ i, trong khi INMARSAT đã xây d ng đ c c s khách hàng

ứ ữ ả ố ậ ủ c a mình lên kho ng 250.000. Nghiên c u chính trong nh ng năm cu i th p

ữ ầ ướ ớ ệ ả niên 80 và đ u nh ng năm 90 h ng t i các chòm sao tín hi u không ph i là

ự ậ ủ ế ể ạ ế ề ệ ả GEO, ch y u đ t o đi u ki n cho liên k t ngân sách và gi m s ch m tr ễ

ạ ớ ụ ị ế ị ầ ố ầ ề ấ cho các d ch v tho i t i các thi t b đ u cu i c m tay, đi u này cho th y qu ỹ

ỹ ạ ấ ấ ườ ự ạ đ o th p trái đ t (LEO) và qu đ o th ệ ng (MEO) d a trên chòm sao tín hi u

ừ ể ủ ệ ầ t 1066 v tinh đ ph sóng toàn c u. Lúc này, IRIDIUM và GLOBALSTAR

ắ ầ ớ ự ể ạ ụ ư ể ộ ị đã b t đ u tri n khai d ch v , nh ng đã quá mu n đ c nh tranh v i s lan

ặ ấ ủ ủ ề ề ề ộ r ng c a GSM v ph sóng m t đ t và v kinh doanh, thay vì các n n công

ệ ươ ủ ự ữ ả ầ ngh đã đi vào “Ch ng 11 c a s phá s n” vào đ u nh ng năm 2000. Bài

ệ ế ắ ỷ ọ h c rút ra, đó là các chòm sao tín hi u quá đ t, lên đ n 10 t ể ể USD đ tri n

ị ườ ưở ầ ớ ể ả ấ ừ khai, tr khi th tr ự ng có s tăng tr ng ban đ u l n đ cung c p kh năng

ồ ạ ề ệ ả ố ư ệ ố hoàn v n nhanh. C hai h th ng hi n nay đ u đang t n t i, nh ng ít khách

ự ế ủ ế ấ ơ ộ hàng h n d ki n. (Orbcomm, m t nhà cung c p ch y u các thi ế ị ầ t b đ u

ố ố ị ậ ươ ố ị ệ ố ự cu i c đ nh LEO, cũng đã ch u s ph n t ng t ). ICO h th ng MEO

ượ ề ộ ệ ấ ướ ệ ậ đ c đ xu t, cũng đã trình làng m t v tinh tr ằ c khi nh n ra r ng vi c kinh

doanh này không thành công.

ể ệ ệ ể ộ ươ Đ giúp phát tri n ngành công nghi p v tinh di đ ng trong t ng lai,

ộ ổ ứ ệ ố ệ ấ ộ m t T ch c H th ng di đ ng V tinh Cao c p Châu Âu (ASMSTF) đ ượ c

ạ ộ ự ứ ậ thành l p vào năm 2001, và ngày nay ho t đ ng trong lĩnh v c nghiên c u và

ề ề ể ẩ ấ ả phát tri n, tiêu chu n và các v n đ v qu n lý [12].

ữ ữ ệ ớ ơ ượ ề Vào gi a nh ng năm 1990, các siêu v tinh GEO l n h n đ ấ c đ xu t

ế ệ ướ ủ ể ấ ớ v i công su t 5 kW và 100200 đi m thay vì các th h tr ớ c c a GEO v i

ộ ố ệ ố ư ậ ể ấ ượ ề công su t 34 kW và 510 đi m. M t s h th ng nh v y đã đ ấ c đ xu t,

ệ ố ể ướ ư ữ ộ ị ườ nh ng m t trong nh ng h th ng đã thành công đ b c vào th tr ng vào

ự ủ ữ ẩ ệ ầ đ u nh ng năm 2000 là THURAYA, d a trên tiêu chu n GMR1 c a Vi n

ụ ễ ẩ ấ ị Tiêu chu n Vi n thông châu Âu (ETSI), cung c p các d ch v GSM và Gói

ầ ủ ụ ổ ế ộ ị D ch v T ng Đài vô tuy n (GPRS) Châu Á và m t ph n c a châu Âu.

ỉ ở ệ ố ữ ữ ệ ầ ớ Dù m i ch nh ng ngày đ u tiên, nh ng h th ng siêu v tinh GEO

ườ ộ ị ư ợ ớ này d ế ng nh đã thành công khi tìm ki m m t v trí thích h p v i th tr ị ườ ng

ị ả ặ ấ ấ ắ ề ự ộ khách du l ch, xe t ể ể i và các khu v c mà di đ ng m t đ t r t đ t ti n đ tri n

ủ ệ ấ khai. Trong khi đó, INMARSAT đang cung c p siêu v tinh GEO c a riêng

ể ự ầ ầ ắ ệ mình, INMARSAT IV (l n đ u tiên ra m t vào quý I năm 2005) đ th c hi n

ụ ố ệ ị ừ ế ừ ạ ệ ộ các d ch v s hi n có t 64 đ n 432 kb /; t ế m ng di n r ng (GAN) đ n

ộ Băng thông r ng GAN (BGAN).

ặ ướ ể ừ ặ ấ ộ M c dù các nhà khai thác đã có b c di chuy n t di đ ng m t đ t sang

ế ụ ệ ố ư ể ấ CDMA, INMARSAT đã ti p t c phát tri n h th ng TDMA, nh ng cung c p

ụ ự ị ươ ươ các d ch v d a trên gói 3G t ng đ ng

ệ ậ ừ ệ ộ ọ Vì v y, các bài h c kinh nghi m t v tinh di đ ng là:

ỹ ạ ượ • Các chòm sao qu đ o LEO và elip (HEO) đ c cho là quá đ t đ ắ ể

ệ ố ị ườ ặ ậ ớ ộ ạ c nh tranh v i GEO ho c các h th ng di đ ng, vì v y th tr ng đã quay l ạ i

ớ v i GEO.

ề ệ ươ ệ ế ỉ ụ ể ị • V tinh v ph ng di n kinh t ấ ch có th cung c p các d ch v thích

ể ế ớ ị ụ ự ộ ố ớ ậ ợ h p cho các khu v c không th ti p c n v i d ch v di đ ng; do đó, đ i v i

ụ ị ườ ị ứ ạ ầ ả ợ các d ch v th tr ự ng đ i chúng c n ph i có s tích h p, ch không ph i đ ả ể

ể ợ ớ ộ ạ c nh tranh, mà là đ tích h p v i di đ ng.

ấ ớ ơ ấ ụ ệ ọ ợ ị • Ch n d ch v phù h p nh t v i c c u phân chia v tinh.

ủ ệ ử ụ ộ ộ ủ • S d ng thu c tính ph sóng r ng c a v tinh.

ế ố ự ệ ố ố ệ ế ề D a vào các y u t trên, h th ng Vô tuy n truy n hình s v tinh đa

ươ ệ ượ ủ ự ề ấ ph ng ti n (SDMB) đã đ c đ xu t trong các d án c a Liên minh Châu

ể ấ ị Âu (EU) SATIN [10], MoDiS [13] và MAESTRO [14] đ cung c p các d ch v ụ

ườ ử ụ ặ ấ ủ ộ MBMS cho ng i s d ng trong vùng ph sóng di đ ng m t đ t cũng nh ư

ượ ề ủ ế ậ ấ ị ệ ố bên ngoài. H th ng SDMB đ c đ xu t ch y u t p trung vào các d ch v ụ

ố ộ ơ ộ ụ ặ ị ượ ẩ ớ phân ph i n i dung ho c d ch v push type, n i n i dung đ c đ y t i các

ế ị ầ ấ ứ ẵ ố ượ ư thi t b đ u cu i, b t c khi nào các tài nguyên có s n và đ ữ c l u tr trong

ụ ồ ộ ể ụ ấ ớ ượ ư ặ ở ộ b nh cache c c b đ ph c h i sau này. C u trúc đ c đ c tr ng b i các

ộ ặ ằ ở ặ ở ộ ệ b đ m khe h ho c b l p mô đun trung gian (IMR) n m ạ các tr m c s ơ ở

ấ ề ề ể ề ệ ả ỉ ị 3G ch đ nh, phát tín hi u MBMS trên đ t li n trong d i MSS li n k , đ cho

ự ậ ị ị phép thâm nh p vào khu v c đô th và đô th .

ệ ộ ươ ự ượ ệ ố M t khái ni m t ng t đã đ c thông qua trong h th ng MBSAT

ạ ộ ệ ạ ậ ả ố ơ ướ [15] hi n đang ho t đ ng t i Nh t B n và Hàn Qu c, n i mà xu h ị ng d ch

ệ ố ề ộ ơ ộ ự ạ ụ v là truy n hình di đ ng h n là n i dung video. Các h th ng này có s c nh

ừ ừ ị ườ ư ấ ộ tranh t MBMS trong 3G và t DVBH, nh ng cung c p m t th tr ớ ng v i

ự ự ớ ệ ệ ấ ọ ơ ộ c h i th c s m i cho v tinh, và quan tr ng nh t là vi c phân ph i h ố ệ

ầ ố ẩ th ng chu n đ u tiên.

ệ ố ệ ở Các h th ng DAB thông qua v tinh SDAB (DARS ỳ Hoa K ) cũng

ượ ố ả ề ậ ế ề ộ nên đ c đ c p trong b i c nh này, vì truy n thanh vô tuy n là m t ví d ụ

ề ộ ưở ượ ả ả ừ khác v phân chia n i dung. Ý t ng này đ c n y ra kho ng t năm 1990,

ầ ượ ạ ộ ố ệ ố ỳ khi CD radio đ u tiên đ c trình lên t i Hoa K . M t s h th ng đã đ ượ ề c đ

ấ ở ẩ ượ ả ấ ớ xu t b i các tiêu chu n SDAB đ c s n xu t v i WORLDSPACE [16] vào

ữ ữ ẽ ủ ủ ầ ố gi a nh ng năm 1990, có l ồ ớ ệ là đ i th hàng đ u v i v tinh c a nó bao g m

Châu Á, Caribê và Châu M .ỹ

ố ặ ấ ụ ả ị ượ D ch v phát thanh qu ng bá s m t đ t TDAB đã không đ c lan

ạ ướ ớ ạ ể ượ ể ố ấ ạ ớ ộ r ng, v i m ng l i U.K. gi i h n có th đ c phát tri n t t nh t. T i Hoa

ệ ố ữ ầ ỳ ươ ạ ắ ầ ạ ộ K , vào đ u nh ng năm 2000, hai h th ng th ng m i b t đ u ho t đ ng:

ử ụ ử ụ ệ ế ệ ệ Đài XM s d ng v tinh GEO, và v tinh vô tuy n SIRIUS s d ng v tinh

ệ ố ặ ấ ề ả ả ổ ươ HEO. C hai h th ng đ u b sung kho ng cách m t đ t theo cách t ng t ự

ượ ề ệ ử ụ ấ ở ệ ớ ệ ố v i h th ng đ c đ xu t b i SDMB và MBSAT. Vi c s d ng các v tinh

ấ ị ượ ủ ự ị HEO r t thú v , vì chúng đ c ph sóng t ố ơ ở t h n khu v c đô th do góc đ ộ

ố ượ ả ơ ả ầ ố ế ạ cao h n và gi m s l ng các kho ng tr ng c n thi ệ t. Hi n t i XM có

ệ ệ ả ạ kho ng 3,5 tri u khách hàng, còn SIRIUS có 1,5 tri u khách hàng t ỳ i Hoa K .

ị ườ ệ ộ ộ Khi chúng ta xem xét băng r ng di đ ng trong v tinh, th tr ng chính

ươ ủ ệ ở ỏ dành cho ph ng ti n ch khách (máy bay [17], tàu th y và tàu h a) ngo i tr ạ ừ

ề ơ ơ ể ử ụ ệ ố h th ng INMARSAT BGAN, n i có nhi u khách hàng h n có th s d ng

ắ ầ ụ ủ ụ ị ị d ch v băng thông. D ch v Connexions c a Boeing (CBB) [18] b t đ u khai

ườ ề ệ ớ thác các đ ng truy n băng thông v i máy bay vào năm 2002 và hi n đang

ị ườ ổ ệ ở ả ươ ự theo đu i các th tr ng khai thác hàng h i. Công ngh đây t ng t nh ư

ớ ự ự ỏ ố ươ ệ ắ mô hình c c nh (VSAT) v i s phân b trong ph ặ ng ti n. CBB đã l p đ t

ố ớ ắ ầ ệ ố ộ ố ạ ầ đ u cu i v i m t s hãng hàng không. Các h th ng VSAT đã b t đ u ho t

ở ộ ư ầ ơ ộ đ ng kinh doanh d u ngoài kh i nh ng nhanh chóng m r ng sang các tàu du

ử ụ ể ể ầ ấ ị l ch bi n và các nhà khai thác lòng bi n, s d ng băng t n Ku và cung c p các

ụ ươ ề ạ ậ ỹ ướ ị d ch v th ng m i, k thu t và đi u h ng cho hành khách và phi hành

ộ ố ư ậ ự ụ ệ ệ ị đoàn. M t s nhà khai thác v tinh th c hi n các d ch v nh v y. S m ự ở

ể ượ ố ớ ự ệ ươ ệ ườ ộ r ng cũng có th đ c th c hi n đ i v i ph ng ti n giao thông đ ộ ng b ,

ề ươ ủ ự và các d án v ch ng trình khung c a EU 6 (FP6) DRIVE / OVERDRIVE

ị ườ ứ ả ơ [19] và FIFTH [20] đã nghiên c u th tr ử ng xe l a / xe t i / xe h i.

ươ ị ả ẫ ộ ưở Các ch ng trình băng r ng nói chung v n còn b nh h ng t ừ ệ hi u

ả ử ụ ệ ả ố ộ ả qu s d ng kh năng v tinh kém, gây ra t n kém. M t gi ề i pháp cho đi u

ệ ằ ớ ệ ẩ ớ này n m xung quanh vi c gi i thi u tiêu chu n DVBS2 m i vào năm 2003

ề ơ ả ế ợ ệ ố ố ị ằ ươ [21]. V c b n là nh m vào các h th ng c đ nh, k t h p các ch ng trình

ế ố ớ ạ ộ ứ ề ế ệ mã hoá và đi u ch thích ng (ACM), khi ho t đ ng k t n i v i kênh v tinh

ố ư ỗ ế ố ố phát đáp (RCS), cho phép t ề i u hóa các thông s truy n cho m i k t n i riêng

ụ ề ệ ộ ườ ẫ ạ ươ ề ẻ l ph thu c vào đi u ki n đ ộ ng d n. M t lo t các ch ng trình đi u ch ế

ể ứ khóa chuy n pha PSK và PSK thích ng (APSK) và mã LDPC cung c p t ấ ố ư i u

ứ ệ ề ể ặ ả hóa gói theo gói đ đáp ng khi g p ph i các đi u ki n kênh thay đ i b t l ổ ấ ợ i.

ữ ệ ẩ ạ ả ầ ớ ồ ộ ế Tiêu chu n m i cho phép m t lo t các đ u vào d li u bao g m c IP. K t

ơ ồ ệ ớ ồ ợ h p s đ ACM DVBS2 v i các v tinh đa băng Ka và link h i đáp DVB

ệ ạ ề ể ầ ặ ấ ệ RCS, công su t v tinh hi n t ơ i có th tăng thêm 10 l n ho c nhi u h n.

ướ ế ớ ẽ ệ ẩ ộ B c ti p theo là gi i thi u tính di đ ng vào tiêu chu n, sau đó s cho phép

ế ố ươ ề ậ ở ư ệ ộ ử ụ s d ng cho k t n i băng thông đa ph ng ti n di đ ng nh đã đ c p trên.

ệ ố ố ị ệ  H th ng v tinh c đ nh

ế ụ ệ ố ố ị ệ ẫ ộ ọ Các h th ng v tinh c đ nh v n ti p t c đóng m t vai trò quan tr ng

ơ ở ể ể ạ ể ạ ẫ ớ trong m ng lõi, mà trên c s đi m – đi m v n có th c nh tranh v i các liên

ặ ấ ở ộ ố ơ ở ạ ầ ủ ự ả ế k t m t đ t ữ m t s khu v c có ph sóng và gi m c s h t ng là nh ng

ợ ố ế ớ ế ệ ư l i th . Các nhà khai thác v tinh qu c t l n nh INTELSAT, SES GLOBAL,

ạ ộ ữ ề ệ ệ ẫ ả và EUTELSAT v n là nh ng doanh nghi p ho t đ ng hi u qu . Đi u thú v ị

ủ ể ọ ọ ầ ư c n l u ý là các mô hình kinh doanh c a h đã phát tri n; h đã chuy n t ể ừ

ạ ư ể ừ ọ tr ng thái IGO sang các công ty t nhân. H đã chuy n t bán băng thông sang

ụ ừ ế ỗ ế ố ị bán các k t n i d ch v t megahertz đ n megabit m i giây và bây gi ờ ọ h

ơ ở ạ ầ ư ệ ệ ả ồ có tài s n g m c s h t ng cũng nh các v tinh. Ngành công nghi p đã

ể ấ ừ ầ ớ ệ ả ạ ẫ phát tri n r t v a ph i, và ph n l n các v tinh v n là lo i phát đáp trong

ạ ộ ố ở ầ ớ su t ho t đ ng ư các băng t n C, Ku và Ka, nh ng v i các chùm tia ngày càng

ứ ạ Ố ớ ử ụ ậ ố ẫ ậ ỹ ph c t p. ng k thu t s v n là thành công l n s d ng truy c p đa t n s ầ ố

ư ể ạ ớ ư (FDMA), v i TDMA và chuy n m ch kênh TDMA (SSTDMA) nh ng ch a

ự ự ắ ị ệ ẫ ể ạ ừ ộ ố ệ th c s b t k p. V tinh v n gi ữ ượ đ c th lo i rõ ràng, tr m t s v tinh

ậ ố ể ề ả ậ ấ ạ ỹ qu ng bá truy n hình k thu t s đã ch p nh n chuy n m ch onboard gi ớ i

ử ạ ộ ượ ạ h n. Quá trình x lý toàn b trên bo m ch đã đ ế ủ c xem là quá r i ro do thi u

ạ ủ ư ượ ặ ổ ố ộ tính linh ho t c a phân b kênh và t c đ bit. M t khác, l u l ậ ng truy c p

ớ ổ ờ ộ ỷ ệ ớ ủ ầ ộ đã thay đ i, v i IP bây gi là m t t l ph n trăm l n c a toàn b thông qua

ẫ ấ ừ ấ ề ế ệ các ISP. V tinh v n gi ữ ượ đ c công su t t th p đ n trung bình, đi u đó có

ả ử ụ ổ ầ ệ ế ấ ẫ ớ ệ ố nghĩa là hi u qu s d ng ph t n vô tuy n v n th p so v i các h th ng

ặ ấ ư ớ ố ị ệ ấ ộ ể m t đ t. Nh v i di đ ng, chúng ta đã th y các v tinh c đ nh phát tri n

ệ ớ ặ ấ ế ả riêng bi ẩ t v i m t đ t trong c hai tiêu chu n và các nhà khai thác n u không

ự ợ ấ có s cung c p tích h p.

ự ủ ẩ ở S thành công c a các tiêu chu n DVBS / S2 ẫ châu Âu cũng đã d n

ớ ớ ệ ố ế ợ ệ ố ề t i các h th ng hai chi u k t h p VSATs v i h th ng RC hay băng Ku

ặ ượ ụ ữ ể ấ ị ho c Ka. Đây đ ế c coi là nh ng cách khác đ cung c p các d ch v IP và k t

ạ ướ ả ủ ệ ẫ ố ợ h p các m ng l ấ ệ i. Tuy nhiên, hi u qu c a vi c phân ph i IP v n còn th p

ế ư ố ứ ặ ấ ế ở ẫ ơ ớ so v i m t đ t, n i DSL không đ i x ng (ADSL) v n chi m u th các

ướ ể n c phát tri n.

ạ ở ự ự ấ ư ư ợ M ng VSAT ư Châu Âu ch a th c s c t cánh nh mong đ i và ch a

ố ượ ặ ủ ố ỳ ạ ượ đ t đ c quy mô ho c kh i l ệ ng c a các đ i tác Hoa K ; chi phí và hi u

ữ ả qu là nh ng lý do chính.

ệ ử ụ ố ị ủ ệ ố ậ Vùng cu i cùng c a vi c s d ng các v tinh c đ nh là trong truy c p

ộ ự ệ ạ ơ ộ ố ượ băng r ng, n i ph m vi phu sóng và t c đ th c hi n đã đ ỏ ấ c kh a l p. Các

ự ạ ắ ặ khu v c nông thôn và ngo i thành trên kh p châu Âu và đ c bi ệ ở t Đông Âu là

ữ ế ị ầ ượ ể ộ nh ng vùng mà các thi ố ệ t b đ u cu i v tinh đã đ c tri n khai r ng rãi cho

ể ờ ượ ầ ở ể ầ ế đ n th i đi m này. Tuy nhiên, khi ADSL đ c tri n khai d n d n ố các qu c

ể ạ ệ ể ơ ơ ớ ượ gia phát tri n h n, chi phí l n h n cho v tinh không th c nh tranh đ c. Có

ậ ố ề ế ề ả ậ ả ả ố ỹ nhi u th o lu n v kho ng cách k thu t s (hay kho ng cách thi u th n), và

ự ộ ề ệ ủ ẽ ờ ớ không còn nghi ng gì v vi c các khu v c r ng l n c a châu Âu s không

ượ ệ ố ủ ẽ ở đ ặ ấ ẻ ơ c ph sóng b i các h th ng m t đ t r h n. Tuy nhiên, nó s có ý nghĩa

ị ể ả ế ấ ử ụ ề ệ ằ ấ chính tr đ gi i quy t v n đ này b ng cách s d ng v tinh, vì r t khó đ ể

ỉ ớ ế ế ể ỗ ợ ẽ ể ầ xem làm th nào ch v i kinh t thu n túy, s có th h tr chuy n giao v ệ

tinh.

ợ ả ấ ệ ố Hình 1.2 C u trúc h th ng tích h p kh thi

ệ ố ố ị ệ ệ ậ Vì v y, thông đi p dành cho các h th ng v tinh c đ nh trong t ươ ng

lai là:

ặ ấ ệ ề ơ ợ ớ ệ ố • Tích h p nhi u h n v i các h th ng m t đ t, vì v tinh không th ể

ở ả ơ ở ư ự ệ ạ ị ạ c nh tranh các khu v c đô th / ngo i thành, nh ng hi u qu h n các vùng

nông thôn.

ẩ ươ ẽ ế ị ẻ ơ Thông qua các tiêu chu n t ng thích s cho phép các thi t b r h n và

ạ ấ cung c p linh ho t.

ả ệ ố ể ả ệ ệ ớ ỗ • Tăng hi u qu h th ng. Đ gi m chi phí cho m i bit v i các v tinh

ấ ạ ế ọ ụ ệ ế ướ ả ứ có công su t h n ch , h ph i ng d ng công ngh tiên ti n tr c các h ệ

ặ ấ ể ạ ượ ố ả ầ ệ th ng m t đ t đ đ t đ c hi u qu c n thi ế ừ t t 50100%.

ạ ớ ố ượ ử ầ ế ớ • C n x lý oanboard linh ho t v i s l ng chùm liên k t l n, nghĩa là

ử ầ ả ơ xoay quanh băng t n Ka và cao h n. X lý onboard ph i cho phép các kênh

ổ ượ ử ụ ụ ế ạ ị băng thông bi n đ i đ c s d ng d ch v linh ho t.

ệ ố ỏ ơ ủ ệ ấ ơ • Quy mô h th ng c a các v tinh nên nh h n và công su t cao h n, đ ể

ệ ố ư ậ ữ ệ ấ ể ế ố tránh nh ng chi phí r t cao lên h th ng. Các v tinh nh v y có th k t n i

ỹ ạ ị ạ ở ộ ớ v i qu đ o, và m r ng và đ nh hình l ầ i khi nhu c u tăng lên.

ệ ể ặ ủ 1.1.3 Đ c đi m c a thông tin v tinh

ư ệ ộ ờ ượ ể Thông tin v tinh tuy ra đ i mu n nh ng đ c phát tri n nhanh chóng,

ề ợ ệ ố ế ề ớ ở b i nó có nhi u l i th so v i các h th ng truy n thông khác, đó là:

 Vùng ph sóng r ng, ch c n ba v tinh là có th ph sóng toàn c u.

ể ủ ỉ ầ ủ ệ ầ ộ

 Thi

ế ị ủ ệ ố ỉ ầ ệ ấ ỏ t b phát sóng c a h th ng thông tin v tinh ch c n công su t nh .

ộ ệ ố ệ ắ ệ ể ặ ặ ặ  Vi c l p đ t ho c di chuy n m t h th ng thông tin v tinh trên m t

ụ ạ ấ ố ấ ươ đ t t ộ ng đ i nhanh chóng, không ph thu c vào c u hình m ng cũng nh h ư ệ

ề ẫ ố th ng truy n d n.

 H th ng thông tin v tinh có th ph c v nhi u d ch v khác nhau nh

ể ụ ụ ệ ố ụ ệ ề ị ư

ề ễ ạ ấ ạ ả ụ ị vi n thông tho i và phi tho i, thăm dò đ a ch t, truy n hình nh, quan sát m c

ứ ượ ụ ụ ố tiêu, nghiên c u khí t ng, ph c v qu c phòng an ninh…

ệ ề ị ườ ộ ợ ấ ổ  Thông tin v tinh r t n đ nh. Đã có nhi u tr ấ ng h p bão to, đ ng đ t

ạ ươ ụ ề ệ ấ ỉ m nh làm cho các ph ng ti n truy n thông khác m t tác d ng ch còn duy

ạ ộ ấ ệ nh t thông tin v tinh ho t đ ng.

 Các thi

ế ị ặ ể ậ ụ ệ ượ t b đ t trên v tinh có th t n d ng năng l ặ ng m t tr i đ ờ ể

ư ệ ầ ấ ẫ cung c p đi n h u nh ngày l n đêm.

ộ ố ượ ệ ậ ể Tuy v y thông tin v tinh cũng có m t s nh c đi m đó là:

 Kinh phí ban đ u đ phóng m t v tinh vào qu đ o khá l n.



ộ ệ ỹ ạ ể ầ ớ

ứ ạ ủ ị ổ ế ệ ớ B c x c a sóng vô tuy n trong thông tin v tinh b t n hao l n

ườ trong môi tr ề ng truy n sóng.

ỹ ạ ủ ệ ạ 1.1.4 Các d ng qu đ o c a v tinh

ỹ ạ ủ ệ ủ ệ Qu đ o c a v tinh là hành trình c a v tinh trong không gian mà trong

ượ ự ấ ự ố ự ằ ở ệ đó v tinh đ ẫ ủ c cân b ng b i hai l c đ i nhau. Hai l c đó là l c h p d n c a

ấ ượ ệ ộ ự trái đ t và l c ly tâm đ ủ c hình thành do đ cong c a hành trình v tinh. Qu ỹ

ệ ả ố ọ ừ ệ ế ạ đ o v tinh có 3 thông s quan tr ng đó là: kho ng cách t ặ v tinh đ n m t

ủ ạ ố ộ ộ ớ ặ ấ đ t, hình d ng và góc nghiêng so v i m t bình đ . M t thông s chung c a nó

ủ ệ ể ặ ẳ ấ ả ộ ỹ ạ ủ là m t ph ng chuy n đ ng c a v tinh ph i đi qua tâm trái đ t. qu đ o c a

ể ế ặ ằ ặ ẳ ộ ệ v tinh n m trên m t m t ph ng có th là hình tròn ho c hình elip. N u qu ỹ

ủ ủ ấ ớ ỹ ạ ạ đ o là hình tròn thì tâm c a qu đ o tròn trùng v i tâm c a trái đ t.

ỹ ạ ủ ệ ạ Hình 1.3: Các d ng qu đ o c a v tinh

ấ ọ ỹ ạ ế ằ ấ ễ ộ ầ N u qu đ o là hình elip thì có m t đ u n m xa trái đ t nh t g i là vi n

ấ ọ ể ể ầ ầ ậ ấ đi m (apogee) và đ u g n trái đ t nh t g i là c n đi m (perigee )

ủ ệ ỹ ạ ỹ ạ ữ ụ ệ ạ Qu đ o thông d ng hi n nay c a v tinh là nh ng d ng qu đ o sau đây

ỹ ạ a) Các qu đ o hình elip:

ỹ ạ ủ ạ ả ả ộ ướ Lo i qu đ o này đ m b o ph sóng các vùng vĩ đ cao d ộ i m t góc

ẩ ặ ớ ớ ệ ầ ế ụ ư ẩ ng ng l n. góc ng ng l n là đ c bi t c n thi ữ ứ t trong nh ng ng d ng nh

ấ ệ ủ ể ệ ả ặ ố ự Gi m thi u vi c ch n các tia do s che khu t v tinh c a các cao c và

cây c iố

Vi c bám v tinh đ

ệ ệ ượ ễ ơ c d dàng h n.

Gi m b t đ

ớ ượ ạ ặ ấ ả ậ ạ ễ c t p âm mà anten tr m m t đ t thu nh n do can nhi u

ừ ệ ố ế ướ t các h th ng thông tin vô tuy n d ắ ấ i m t đ t.

ỹ ạ b) Các qu đ o tròn:

 Qu đ o c c.

ỹ ạ ự

ỹ ạ ế ệ ả ộ V tinh có qu đ o tròn và có đ cao kho ng vài trăm đ n vài nghìn km

ỹ ạ ỹ ạ ủ ụ ứ ẳ ặ ạ ấ ả ớ v i m t ph ng qu đ o ch a tr c quay c a trái đ t, lo i qu đ o này đ m

ủ ể ệ ấ ườ ữ ụ ạ ả ằ b o r ng v tinh có th đi qua các vùng c a trái đ t. ng i s d ng lo i qu ỹ

ư ệ ệ ạ đ o này cho các v tinh quan sát (observation satellite) nh v tinh SPOT và

ủ ư ệ ầ ồ ệ ph sóng toàn c u nh chùm v tinh IRIDUM (g m 77 v tinh).

 Qu đ o nghiêng

ỹ ạ

ỹ ạ ụ ẳ ấ ứ Khi măt ph ng qu đ o không ch a tr c quay trái đ t và cũng không

ớ ụ ủ ộ ố ệ ượ ổ ứ ệ vuông góc v i tr c c a nó. M t s v tinh đ ch c thành chum v tinh c t

ỹ ạ ở ộ ủ ấ ả ỡ ạ có qu đ o d ng tròn nay, đ cao th p (c 1000km) có kh năng ph sóng

ế ầ ườ ữ ụ ư ự ế toàn c u tr c ti p đ n ng i s d ng nh ( GLOBAL STAR, LEOSAT …).

 Qu đ o xích đ o.

ỹ ạ ạ

ạ ủ ỹ ạ ệ ằ ẳ ấ ặ Qu đ o này n m trong m t ph ng xích đ o c a trái đ t và các v tinh

ượ ệ ọ ị ỹ ạ trên qu đ o này đ c g i là v tinh đ a tĩnh (GEO geostationary satellite).

ỹ ạ ệ ộ ườ ệ ợ Đ cao qu đ o là 35768km. v tinh trong tr ư ộ ấ ng h p này xu t hi n nh m t

ờ ớ ố ị ủ ủ ệ ể ệ ầ đi m c đ nh trên b u tr i v i vùng ph sóng c a v tinh là 43% di n tích

ệ ệ ấ ườ ủ ể ợ ủ ề ặ c a b m t trái đ t. ba v tinh v tĩnh trong tr ng h p này có th ph sóng

toàn c u.ầ

ệ ự ự ế ọ ụ ỹ ạ Vi c l a ch n qu đ o nào trong th c t ứ ộ còn ph thu c vào các ng

ụ ể ộ ể ấ ệ ố ậ ượ ụ ễ d ng c th , đ can nhi u mà h th ng có th ch p nh n đ c.

ể ệ ể ữ ỹ ạ ủ ị ượ Đ v tinh có th gi nguyên v trí c a mình trong qu đ o đã đ c xác

ườ ử ụ ộ ổ ị ị ị đ nh, ng ặ ậ ổ i ta s d ng m t trong hai kĩ thu t n đ nh đó là n đ nh quay ho c

ổ ụ ị n đ nh ba tr c.

ộ ệ ố ệ ấ 1.1.5 C u trúc m t h th ng thông tin v tinh.

ộ ệ ố ủ ệ ấ ầ ồ ạ C u trúc c a m t h th ng thông tin v tinh g m hai ph n: phân đo n

ụ ạ vũ tr ặ ấ (space segment) và phân đo n m t đ t (ground segment). Hình 1.2 mô

ả ấ ộ ệ ố ủ ệ ổ t c u trúc t ng quát c a m t h th ng thông tin v tinh.

 Phân đo n vũ tr

ạ ụ

ụ ệ ạ ế ị ặ ệ ồ Phân đo n vũ tr bao g m v tinh cùng các thi t b đ t trong v tinh và

ế ị ặ ặ ấ ể ể ệ ố h th ng các trang thi ề t b đ t trên m t đ t đ ki m tra, theo dõi và đi u

ệ ố ệ ề ể ể ệ ả ạ khi n v tinh (các h th ng bám, đo đ c và đi u khi n). B n thân v tinh bao

ầ ả ầ ả ầ ồ ồ g m ph n t ề i (payload) và ph n n n (platform). Ph n t i bao g m các anten

ấ ả ụ ụ ề ệ ẫ thu/phát và t t c các thi ế ị ệ ử t b đi n t ph c v cho vi c truy n d n các sóng

ầ ồ ấ ả ệ ố ầ ả ụ ụ ề mang. Ph n n n bao g m t t c các h th ng ph c v cho ph n t ạ i ho t

ư ấ ụ ề ệ ấ ồ ỏ ể ộ đ ng. ví d nh : c u trúc v và khung, ngu n cung c p đi n, đi u khi n

ệ ộ ể ướ ỹ ạ ế ị ẩ ạ nhi ề t đ , đi u khi n h ng và qu đ o, thi t b đ y, bám, đo đ c .

ệ ấ ệ ố Hình 1.4: C u trúc h th ng thông tin v tinh

ế ượ ề ừ ạ ặ ấ ệ ượ ọ Các sóng vô tuy n đ c truy n t tr m m t đ t lên v tinh đ c g i là

ệ ế ạ ế ề ế tuy n lên (uplink). V tinh l ổ i truy n các sóng vô tuy n sau khi đã bi n đ i

ạ ớ ế ặ ấ ệ ạ ặ ượ ọ ầ ố t n s và khu ch đ i t i các tr m thu v tinh đ t trên m t đ t và đ c g i là

ế ố tuy n xu ng (downlink).

ấ ượ ủ ế ạ ộ ượ Ch t l ng c a m t liên l c qua sóng vô tuy n đó đ ở ị c xác đ nh b i

ấ ượ ạ ố ủ ổ ể ế thông s sóng mang trên t p âm (C/N). Ch t l ng c a t ng th tuy n liên

ặ ấ ặ ấ ế ạ ượ ế ị ở ạ ừ ạ l c t tr m m t đ t này đ n tr m m t đ t khác đ ấ c quy t đ nh b i ch t

ượ ủ ế ế ề ả ậ ồ ố l ng c a tuy n lên và tuy n xu ng trong đó bao g m c kĩ thu t đi u ch ế

ượ ữ ụ và mã hóa đ c s d ng.

ượ ặ ộ ố ộ ể ỗ ệ Trong m i v tinh đ c đ t m t s b phát đáp (transponder) đ thu tín

ệ ừ ổ ầ ố ở ạ ề ế ế ấ ạ hi u t ế tuy n lên, bi n đ i t n s , khu ch đ i công su t và truy n tr l i trên

ế ố tuy n xu ng.

ơ ồ ố ủ ộ ứ ơ ả Hình 1.5 S đ kh i ch c năng c a b phát đáp đ n gi n

ặ ấ ạ  Phân đo n m t đ t

ạ ồ ấ ả ặ ấ ạ ặ ấ Phân đo n m t đ t bao g m t t c các tr m m t đ t và chúng th ườ ng

ượ ố ớ ế ị ủ ườ ử ụ ạ đ c n i v i các thi t b c a ng ặ ấ i s d ng thông qua các m ng m t đ t

ặ ườ ợ ử ụ ạ ho c trong tr ng h p s d ng tr m VSAT ( Very Small Aperture Terminal )

ế ớ ự ể ạ ế ị ầ ố ủ ườ thì có th liên l c tr c ti p t i thi t b đ u cu i c a ng i ng ườ ử ụ i s d ng.

ặ ấ ượ ạ ỡ ạ ạ ạ ộ Các tr m m t đ t đ c phân lo i tùy thu c vào kích c tr m và lo i hình

ượ ặ ữ ệ ư ử ề ả thông tin đ ạ c truy n cũng nh x lý ( tho i, hình nh ho c d li u). Có th ể

ặ ấ ừ ặ ấ ư ừ ạ ạ ỉ có các tr m m t đ t v a thu v a phát nh ng cũng có tr m m t đ t ch làm

ụ ệ ạ ạ ặ ấ nhi m v thu ( tr m TVRO – Television Receiver Only). Các tr m m t đ t

ượ ườ ạ ớ l n đ ị c trang b anten có đ ặ ng kính 30m – 40m, trong khi đó các tr m m t

ạ ỏ ườ ỏ ơ ể ặ ậ ỉ lo i nh ch dùng anten đ ng kính 60cm ho c th m chí có th nh h n (các

ạ ộ ả ộ ặ ấ ơ ả ầ tr m di đ ng, các máy c m tay) . Hình 1.4 mô t m t m t đ t đ n gi n bao

ả ồ g m c thu và phát.

ặ ấ ỡ ớ ộ ạ ố ớ ộ ộ ủ ủ Đ i v i m t tr m m t đ t c l n, do đ r ng c a búp sóng chính c a

ấ ẹ ặ ấ ả ầ ạ ả ế ị ệ anten r t h p cho nên tr m m t đ t ph i c n ph i có các thi t b bám v tinh

ấ ượ ườ ụ ề ướ ả ể ả đ đ m b o ch t l ng đ ng truy n (tr c anten h ớ ệ ng đúng v tinh). V i

ặ ấ ỡ ủ ạ ỏ ớ ộ các tr m m t đ t c nh do đ búp sóng c a anten khá l n cho nên trong

ườ ầ ợ ế ả ế ị ệ tr ng h p này không c n thi t ph i có các thi t b bám sát v tinh.

ộ ạ ấ ặ ấ ủ Hình 1.6: C u hình c a m t tr m m t đ t

ự ế ộ ộ ụ ụ ủ ệ ể Trong th c t m t b phát đáp c a v tinh có th ph c v cùng

ặ ấ ề ạ ộ ờ ươ m t lúc nhi u tr m m t đ t khác nhau. Đó là nh vào ph ng pháp đa truy

ặ ấ ể ệ ậ ạ ậ ậ ộ nh p. kĩ thu t mà tr m m t đ t dùng đ truy nh p b phát đáp v tinh đó là

FDMA, TDMA, CDMA.

1.1.6 Đa truy nh pậ

ệ ệ ậ ậ ố ộ Trong các h th ng thông tin v tinh kĩ thu t đa truy nh p là m t

ươ ộ ộ ử ụ ệ ể ề ạ ph ng pháp đ cho nhi u tr m s d ng chung m t b phát đáp. Hi n nay có

ươ ượ 3 ph ng pháp chính đ c dùng đó là:

ậ ố ầ  Đa truy nh p phân chia theo t n s ( FDMA – Frequency Division

Multiple Access).

ươ ượ ử ụ ớ ệ ố ấ ộ Ph ng pháp này đ ỗ c s d ng r ng rãi nh t. V i h th ng này, m i

ớ ầ ố ầ ố ặ ấ ạ ộ tr m m t đ t phát m t sóng mang có t n s sóng mang khác v i t n s sóng

ủ ạ ỗ ượ ớ mang c a các tr m khác. M i sóng mang đ c phân cách v i sóng mang khác

ữ ệ ả ầ ấ ồ ợ ằ b ng nh ng băng t n b o v thích h p, sao cho chúng không ch ng l n lên

nhau ( hinh 1.5)

ầ ố ậ Hình 1.7: Đa truy nh p phân chia theo t n s (FDMA)

ể ượ ử ụ ề ế ấ FDMA có th đ ề ệ ố c s d ng cho b t kì h th ng đi u ch nào: đi u

ế ươ ự ộ ạ ọ ự ặ ấ ế ố ề ặ ch t ng t ệ ho c đi u ch s . M t tr m m t đ t thu ch n l a các tín hi u

ộ ộ ọ ằ ầ nó c n thông tin b ng m t b l c băng thông.

ươ ấ ả ụ ề ạ ẫ Ph ng pháp này cho phép t t c các tr m truy n d n liên t c, nó có

ư ể ầ ế ờ ồ ề ể ộ ị u đi m không c n thi t đi u khi n đ nh th i đ ng b và thi ế ị ử ụ t b s d ng

ả ử ụ ấ ệ ủ ệ ả ơ ấ khá đ n gi n, hi u qu s d ng công su t v tinh c a nó cũng không th p.

ươ ệ ế ạ ổ Tuy nhiên ph ng pháp này thi u linh ho t trong vi c thay đ i cách phân b ố

kênh.



ậ ờ Đa truy nh p phân chia theo th i gian (TDMA – Time Division

Multiple Access)

ệ ố ộ ộ ạ ặ ấ Là h th ng trong đó các tr m m t đ t dùng chung m t b phát đáp trên

ể ờ ượ ề ộ ơ ở c s phân chia theo th i gian. Đ làm đ ầ ử ụ c đi u này c n s d ng m t sóng

ệ ố ế ố ề ườ ộ ị mang đi u ch s . H th ng TDMA th ề ng đ nh ra m t khung trong mi n

ọ ờ ượ ỗ th i gian g i là khung TDMA: khung này đ ộ c phân chia ra và m i m t

ả ượ ừ ạ kho ng chia đ c phân cho t ng tr m.

ộ ạ ủ ả ỗ ộ ờ ắ M i m t tr m phát sóng mang c a nó trong m t kho ng th i gian ng n

ượ ể ầ ờ ờ ộ đã đ ả c phân (khe th i gian) trong khung th i gian. C n đ ra m t kho ng

ữ ệ ạ ả ờ ố ờ ờ th i gian tr ng ( th i gian b o v ) gi a 2 khe th i gian c nh nhau sao cho các

ừ ề ạ ộ ồ sóng mang phát t nhi u tr m không ch ng lên nhau trong b phát đáp (hình

1.6)

ờ ậ Hình 1.8: Đa truy nh p phân chia theo th i gian (TDMA)

ỗ ạ ủ ữ ự ẽ ầ M i tr m thu s tách ra nh ng ph n sóng mang c a chính nó d a trên

ư ệ ậ ờ ượ ơ ở c s phân chia theo th i gian trong nh ng tín hi u nh n đ ệ c. H thông

ể ử ụ ố ấ ệ ể ể ấ TDMA có th s d ng t ổ t nh t công su t v tinh và có th d dàng thay đ i

ượ ượ ề ả ệ ố ư ể ạ đ c dung l ng truy n t i nên h th ng này có u đi m là linh ho t trong



ệ ậ ấ ổ ế ậ ế vi c ch p nh n thay đ i trong thi t l p tuy n.

ậ Đa truy nh p phân chia theo mã ( CDMA – Code Division

Multiple Access)

ủ ậ ạ ạ ớ V i đa truy nh p phân chia theo mã ( CDMA ) các tr m c a m ng phát

ủ ư ư ụ ộ ầ liên t c và cùng phát trên m t băng t n nh nhau c a kênh. Nh ng các sóng

ướ ượ ế ằ ề ẫ ặ ộ ệ mang này tr c đó đã đ c đi u ch b ng m t m u bit đ c bi ị t quy đ nh cho

ặ ấ ướ ỗ ạ ề ế ệ ở ạ m i tr m m t đ t tr c khi phát tín hi u đi u ch . Do đó ậ lo i đa truy nh p

ế ượ ệ ề ả ư ề này ngay c khi có nhi u tín hi u đi u ch đ ộ c đ a vào b phát đáp, thì

ặ ấ ệ ừ ể ạ ệ ằ tr m m t đ t thu có th tách tín hi u t ử ụ các tín hi u khác b ng cách s d ng

ẫ ặ ộ ệ ể ự ả ề m t m u bít đ c bi ệ t đ th c hi n quá trình gi ế i đi u ch .

ộ ị ề ạ ộ Các tín hi u t ệ ừ ấ ả t t c các tr m đ u có cùng m t v trí trong b phát đáp

ẫ ầ ố Ở ự ệ ả ổ ả ề ờ c v th i gian l n t n s . phía thu th c hi n quá trình tr i ph ng ượ ử c s

ổ ử ụ ư ả ố ở ệ ấ ụ d ng mã gi ng nh mã tr i ph s d ng phía phát và l y ra tín hi u ban

ệ ề ả ố ỉ ầ đ u. Đi u này cho phép ch thu các tín hi u mong mu n ngay c khi các sóng

ổ ớ ế ả ờ mang tr i ph v i các mã khác đ n cung th i gian (hình 1.7)

ậ Hình 1.9: Đa truy nh p phân chia theo mã ( CDMA )

Ư ể ủ ệ ố ạ ộ ả ơ u đi m c a h th ng CDMA là ho t đ ng đ n gi n, do nó không đòi

ự ồ ữ ề ẫ ạ ấ ộ ộ ồ ỏ ấ h i b t kì s đ ng b truy n d n nào gi a các tr m. Đ ng b duy nh t là

ổ ủ ộ ủ ớ ượ ồ đ ng b c a máy thu v i chu i c a sóng mang thu đ ạ ậ c. Kĩ thu t này đ t

ệ ệ ả ố ạ ự ễ ừ ệ ố ễ hi u qu trong vi c ch ng l i s can nhi u t h th ng khác và can nhi u do

ệ ượ ườ ượ ể ấ ấ hi n t ng đa đ ề ng truy n. Nh ệ c đi m là hi u su t th p.

ể ử ụ ế ộ ư ậ ộ Ngoài ra còn có th s d ng m t trong các kĩ thu t nh : Ch đ đa truy

ế ộ ố ị ậ ầ ậ ậ nh p gán c đ nh, ch đ đa truy nh p gán theo nhu c u, đa truy nh p phân

ố ị ệ ể ạ ậ ờ ớ chia theo th i gian chuy n m ch v tinh. V i đa truy nh p gán c đ nh, các

ượ ấ ả ặ ấ ạ ệ kênh v tinh đ ố ố ị c phân b c đ nh cho t t c các tr m m t đ t khác nhau,

ấ ậ ộ ọ ấ b t ch p có hay không có các cu c g i phát đi, còn đa truy nh p gán theo nhu

ệ ượ ắ ế ạ ầ ỗ ế ậ ầ c u thì các kênh v tinh đ c s p x p l i m i khi có yêu c u thi t l p kênh

ừ ặ ấ ệ ạ ớ t các tr m m t đ t có liên quan. V i các v tinh SSTDMA các anten chùn

ượ ạ ạ ứ ể ờ ẹ h p khác nhau đ ể c chuy n m ch t i th i đi m thích ng trong chu kì khung

ể ướ ướ ố TDMA đ h ng các chùm phát và thu theo h ng mong mu n.

ắ ư ể ả ượ ệ ố ủ ể B ng 1.1: Tóm t c u đi m và nh c đi m c a các h th ng đa truy

ậ nh p khác nhau

Ư ể ượ u đi m Nh ể c đi m ậ Nh n xét

Hệ th ngố

ậ ủ ụ ế ễ

ổ

ế FDMA

ả ấ ứ D dàng ng ụ ệ d ng vi c phân ố ph i theo yêu c uầ

ơ Th t c nh p đ n gi nả ươ ấ ng C u hình ph ấ ặ ạ ệ ti n tr m m t đ t ả ơ đ n gi n ạ Thi u linh ho t ế trong thay đ i thi t ậ l p tuy n. ệ Hi u qu th p khi ố s sóng mang tăng

ồ ộ

ậ ệ ế

ế

ủ TDMA ể ứ Có th ng ụ SS d ng TDMA n u có thể

ạ ầ Yêu c u đ ng b c m.ụ ầ ấ Công su t phát c n ặ ạ ế thi t c a tr m m t ấ đ t cao

ế ậ ế ả ử ụ Hi u qu s d ng tuy n cao th m chí ạ ố khi tăng s các tr m truy nh pậ Linh ho t cao ổ ệ trong vi c thay đ i t l p tuy n. thi

ượ ệ ễ c nhi u

ỏ ớ ợ Phù h p v i ệ ố các h th ng có ạ các tr m nh

ề CDMA

ủ ả ử ụ Hi u qu s d ng ầ băng t n kém. ườ ầ ng Yêu c u đ ầ ớ truy n v i băng t n l nớ

ị Ch u đ và méo. ổ ự ị Ch u s thay đ i ố khác các thông s ườ nhau c a đ ng truy nề ậ ế ả B o m t ti ng nói cao

ứ ổ ề ế ậ 1.2 T ng quan v vô tuy n nh n th c

ệ ớ ữ ứ ế ế ậ ộ ổ Vô tuy n nh n th c là m t công ngh m i mang đ n nh ng thay đ i

ệ ử ụ ổ ầ ố ệ ạ mang tính cách m ng trong vi c s d ng tài nguyên ph t n s . Công ngh vô

ứ ế ượ ế ế ả ử ụ ằ ậ tuy n nh n th c đ c thi ổ ầ ệ t k nh m nâng cao hi u qu s d ng ph t n,

ữ ườ ử ụ ứ ữ ế ậ ả nh ng ng ả ầ i dùng vô tuy n nh n th c có kh năng s d ng nh ng d i t n

ễ ớ ẻ ườ ượ ấ chia s mà không gây nhi u t i các ng i dùng đ ế c c p phép. Vô tuy n

ứ ậ ế ị ầ ử ụ ể ả ế ố nh n th c cho phép các thi ộ t b đ u cu i có th c m bi n và s d ng m t

ổ ầ ẵ ạ ạ ể ầ ộ ờ cách linh ho t ph t n s n có t ấ ị i m t th i đi m nh t đ nh. Ph n này s đ ẽ ề

ứ ề ệ ế ệ ậ ổ ặ ậ c p cái nhìn t ng quan v công ngh vô tuy n nh n th c, các khái ni m, đ c

ư ạ ộ ủ ứ ế ậ tính cũng nh ho t đ ng c a vô tuy n nh n th c.

ứ ế ậ ị 1.2.1 Đ nh nghĩa vô tuy n nh n th c

ệ ớ ứ ế ậ ộ ị ế Vô tuy n nh n th c là m t công ngh m i, do đó đ nh nghĩa “Vô tuy n

ứ ậ ượ ổ ế ớ ứ ậ nh n th c” đ c các cá nhân và t ch c trên th gi ề i nhìn nh n theo nhi u

ệ ố ộ ị ượ ề cách khác nhau. M t đ nh nghĩa v các h th ng thích nghi – AS đã đ c gi ớ i

ệ ố ế ệ ậ ộ ỷ ị thi u trong các quy đ nh vô tuy n cách đây m t th p k . Các h th ng thích

ượ ả ị ự ổ ố nghi đ c đ nh nghĩa là có kh năng t ầ thay đ i các thông s , trong đó có t n

ấ ể ườ ấ ượ ữ ệ ố s và công su t đ tăng c ng ch t l ệ ố ng thu. Hi n nay, nh ng h th ng

ư ậ ị ớ ạ ề ệ ầ ở nh v y b gi ề i h n b i các băng t n trung và cao, do các đi u ki n truy n

ệ ố ề ả ả ổ ị ẫ d n thay đ i nhi u. Các quy đ nh qu n lý kh thi cho các h th ng thích nghi

ạ ộ ệ ố ủ ế ạ ở ụ ị đang h n ch ho t đ ng c a các h th ng này các băng do các d ch v dành

ụ ư ế ọ ị ị ế cho an ninh cũng nh các d ch v thiên văn h c vô tuy n, xác đ nh vô tuy n,

ớ ự ủ ụ ư ể ệ ả ị ệ các d ch v nghi p d và qu ng bá. Cùng v i s phát tri n c a công ngh ,

ứ ủ ả ố ượ ệ ề ả ệ kh năng c a các h th ng thích ng đ ầ c c i thi n. Ph n m m đóng

ạ ả ộ ọ ơ m t vai trò quan tr ng trong khía c nh này và ngày càng kh thi h n trong

ệ ườ ế ề ỉ vi c phân tích môi tr ố ủ ệ ố ng vô tuy n và đi u ch nh các thông s c a h th ng

ườ ế ợ ệ ẳ ạ ế ị ế ầ theo môi tr ng. Ch ng h n vi c k t h p thi ề t b vô tuy n và ph n m m

ả ẽ ầ ố ế ấ ề mang l ạ ươ i h ớ ng đi m i trong gi i quy t v n đ ngh n t n s và tăng c ườ ng

ệ ử ụ ả ủ ệ ầ ố hi u qu c a vi c s d ng t n s .

ứ ữ ế ệ ậ ậ ầ ấ ầ Thu t ng “vô tuy n nh n th c” l n đ u tiên xu t hi n trong m t t ộ ờ

ượ ư ế ị báo năm 1999, nó đ ậ c Joseph Mitola đ nh nghĩa nh sau: “Vô tuy n nh n

ẽ ể ạ ượ ế ử ụ ữ ứ ậ ặ th c là mô hình vô tuy n s d ng nh ng suy lu n ch t ch đ đ t đ ụ c m c

ế ậ ề ế ụ ể tiêu c th đã thi t l p trong các mi n vô tuy n liên quan”.

ứ ề ệ ế ậ ứ ủ Cũng trong công trình nghiên c u v công ngh vô tuy n nh n th c c a

ộ ả ế ị m t bài báo, tác gi ậ Simon Haykin đã nêu đ nh nghĩa sau: “Vô tuy n nh n

ộ ệ ố ứ ứ ề ậ ả ậ th c là m t h th ng truy n thông không dây nh n th c có kh năng nh n

ế ề ườ ừ ọ ỏ ể ớ ự bi t v môi tr ng xung quanh nó t ổ đó h c h i đ thích nghi v i s thay đ i

ườ ụ ể ằ ạ ổ ố ộ ủ c a môi tr ng b ng cách thay đ i các tham s ho t đ ng c th (ví

ấ ầ ố ươ ứ ề ế ụ d : công su t phát, t n s sóng mang, ph ờ ng th c đi u ch ) trong th i

ự ề ặ ậ ớ ộ ạ gian th c, v i hai đ c tính chính: truy n thông đ tin c y cao t ờ ọ i m i th i

ổ ầ ố ử ụ ệ ế ể ả đi m và s d ng hi u qu ph t n s vô tuy n”.

ề ả ự ế ậ ậ ị ứ FCC đ nh nghĩa vô tuy n nh n th c d a trên n n t ng v n hành máy

ộ ệ ố ư ể ổ ố ủ ế phát nh sau: “Là m t h th ng vô tuy n mà có th thay đ i các tham s c a

ự ươ ườ ạ ộ ự máy phát d a trên s t ớ ng tác v i môi tr ng mà nó ho t đ ng”.

ỗ ự ư ế ậ ợ ị ứ Trong khi tr giúp FCC n l c đ a ra đ nh nghĩa vô tuy n nh n th c,

ầ ố ư ế ị ượ ộ ộ IEEE đã đ a ra đ nh nghĩa: “M t b phát/thu t n s vô tuy n mà đ c thi ế t

ệ ạ ộ ẻ ủ ế ể k đ phát hi n m t cách thông minh các phân đo n riêng l ổ ầ c a ph t n

ượ ử ụ ừ ổ ầ ư ể ậ đang đ c s d ng, t đó có th truy nh p vào các ph t n ch a đ ượ ử c s

ễ ớ ạ ộ ườ ụ d ng m t cách nhanh chóng, linh ho t, không gây nhi u t i các ng i dùng

ượ ấ đ c c p phép”.

ạ ộ ộ ị ứ ấ ủ Hay m t đ nh nghĩa khác đi sâu vào cách th c ho t đ ng, c u trúc c a

ệ ố ầ ử ủ ứ ứ ế ế ậ ậ vô tuy n nh n th c: “Vô tuy n nh n th c là h th ng mà các ph n t c a nó

ấ ầ ố ố ề ế ả ổ ố có kh năng thay đ i các tham s (công su t, t n s , các tham s đi u ch ,…)

ơ ở ả ậ ươ ườ ạ ộ trên c s c m nh n và t ớ ng tác v i môi tr ng ho t đ ng. Theo đó, thi ế ị t b

ầ ử ề ẽ ế ằ ầ ộ ị vô tuy n đ nh nghĩa b ng ph n m m – SDR s là m t ph n t ọ quan tr ng

ệ ố ố ủ ứ ế ể ậ ổ ộ trong h th ng vô tuy n nh n th c. Các tham s c a SDR có th thay đ i m t

ổ ấ ề ằ ầ ầ ả ộ ầ cách linh đ ng b ng ph n m m mà không c n ph i thay đ i c u trúc ph n

ứ ụ ủ ế ậ ế ị ế ứ c ng. M c đích c a vô tuy n nh n th c là cho phép các thi t b vô tuy n khác

ạ ộ ả ầ ễ ế ố ờ ạ ho t đ ng trên các d i t n còn tr ng t m th i mà không gây nhi u đ n các h ệ

ạ ộ ả ầ ề ư ế ố ơ th ng vô tuy n có quy n u tiên cao h n ho t đ ng trên d i t n đó”.

ụ ể ậ ố ổ ầ ư Đ cho phép t n d ng t ế i đa tài nguyên ph t n nh trên, vô tuy n

ấ ơ ả ư ứ ữ ả ậ nh n th c ph i có nh ng tính ch t c b n nh sau:

ầ ố ầ ố ự ộ ề ệ ế ỉ ị ở  T đ ng phát hi n và đi u ch nh t n s khi t n s này b chi m b i

ườ ử ụ ượ ấ ng i s d ng đ c c p phép

 Thi

ế ậ ạ ộ ố ủ ầ ạ ộ ặ t l p các thông s c a m ng và ho t đ ng trên m t ph n ho c

ầ ượ ấ ộ toàn b băng t n đ c c p phát

ứ ể ề ẻ ầ ấ ố ề  Chia s kênh t n s và đi u khi n công su t thích ng theo đi u

ườ ế ở ồ ạ ụ ề ạ ị ệ ụ ể ủ ki n c th c a tr ng vô tuy n, mà đó t n t i nhi u lo i hình d ch v vô

ụ ế ế tuy n cùng chi m d ng

 Th c hi n thích ng đ r ng băng t n, t c đ truy n và các s đ

ộ ộ ứ ự ề ệ ầ ố ộ ơ ồ

ử ỗ ể ạ ượ ố ấ mã hoá s a l i đ cho phép đ t đ c băng thông t ể t nh t có th

 T o và đi u khi n búp sóng thích ng (Adaptive Beamforming)

ứ ể ề ạ

ố ượ theo đ i t ề ng truy n thông

ể ế ớ ố ấ ề ộ ị Cu i cùng ta có th ti n t ế i m t đ nh nghĩa chung nh t v vô tuy n

ứ ư ậ ứ ế ậ ả nh n th c nh sau: ệ ố Vô tuy n nh n th c là h th ng có kh năng phân tích,

ườ ừ ổ ố ậ ả c m nh n môi tr ng xung quanh, t ề ẫ đó thay đ i các tham s truy n d n

ổ ầ ẵ ử ụ ụ ộ ệ ả ể ạ ượ đ đ t đ c m c đích s d ng ph t n s n có m t cách hi u qu và ti ế t

ệ ấ ki m nh t.

ạ ộ ứ ủ ế ậ 1.2.2 Ho t đ ng c a vô tuy n nh n th c

ể ấ ừ ị ứ ế ậ ặ ể T đ nh nghĩa trên ta có th th y vô tuy n nh n th c có hai đ c đi m

chính sau:

ứ ế ệ ậ ả ả ể ắ Kh năng nh n th c: Kh năng mà công ngh vô tuy n có th n m

ả ặ ừ ườ ế ả ậ ắ b t ho c c m nh n các thông tin t môi tr ng vô tuy n. Kh năng này

ộ ố ỉ ơ ự ệ ả ấ không ch đ n gi n là th c hi n giám sát công su t trong m t s băng t n s ầ ố

ể ắ ứ ệ ề ầ ắ ạ quan tâm mà còn yêu c u nhi u công ngh ph c t p đ n m b t s ự

ủ ế ổ ườ ế ờ bi n đ i c a môi tr ng vô tuy n theo không gian và theo th i gian

ễ ả ằ ưở ớ ườ nh m tránh nhi u nh h ng t ữ i nh ng ng i dùng khác. Thông qua kh ả

ử ụ ầ ổ ạ ể ặ ộ ờ ị năng này, các ph n ph không s d ng t ấ i m t th i đi m ho c v trí nh t

ể ượ ọ ượ ể ự ừ ị ị đ nh có th đ ệ ố c xác đ nh. T đó, h th ng có th l a ch n đ ả c kho ng ph ổ

ấ ả ấ ạ ố ợ ộ ố t t nh t và các thông s ho t đ ng phù h p nh t không gây nh h ưở ng

ườ ượ ấ ế đ n ng i dùng đ c c p phép

ự ấ ự ấ ứ ế ậ Tính t c u hình: Tính t c u hình cho phép vô tuy n nh n th c có

ả ự ộ ổ ủ ự ứ ườ ế kh năng t đ ng thích ng theo s thay đ i c a môi tr ặ ng vô tuy n. Đ c

ệ ể ượ ậ ứ ế ể ề ậ bi ậ t, vô tuy n nh n th c có th đ ầ c l p trình đ truy n và nh n trên các t n

ể ử ụ ề ệ ậ ẫ ố s khác nhau và đ s d ng các công ngh truy nh p truy n d n khác nhau

ượ ỗ ợ ở ầ ứ ộ ố ố ự ấ ầ đ c h tr b i ph n c ng. M t s thông s t ầ c u hình c n chú ý là: t n

ố ề ạ ộ ơ ả ụ ủ ế ấ ố s ho t đ ng, tham s đi u ch , công su t phát... M c tiêu c b n c a vô

ụ ế ậ ậ ượ ổ ầ ộ ố ấ ứ tuy n nh n th c là t n d ng đ ẵ c ph t n có s n m t cách t t nh t thông

ự ậ ự ấ ổ ầ ế ầ ả qua kh năng t ứ nh n th c và tính t c u hình. Vì h u h t ph t n đã đ ượ c

ứ ớ ử ụ ổ ầ ẻ ấ ượ ấ gán, nên thách th c l n nh t là s d ng chia s ph t n đ c c p phép mà

ễ ớ ủ ữ ề ẫ ườ không gây can nhi u t i quá trình truy n d n c a nh ng ng i dùng đ ượ c

ấ c p phép khác.

ổ ố ử ụ ữ ứ ế ậ ừ Vô tuy n nh n th c cho phép s d ng nh ng vùng ph tr ng theo t ng

ỉ ố ế ể ắ ả ả ờ ổ ổ th i đi m, ph này ám ch h ph hay kho ng tr ng (hình 1.10). N u d i ph ổ

ượ ườ ơ ấ ườ ượ ử ụ ế ấ này đ c ng i dùng s c p (ng i dùng đ c c p phép) s d ng ti p thì

ữ ườ ứ ể ế ế ậ ố ổ nh ng ng ặ ả i dùng vô tuy n nh n th c ph i chuy n đ n h ph khác ho c

ẫ ở ứ ấ ả ộ ổ ế n u v n trong cùng m t băng thì ph i thay đ i m c công su t phát ho c s ặ ơ

ế ể ễ ồ ề đ đi u ch đ tránh nhi u:

ọ ố ổ Hình 1.10: Minh h a h ph

ạ ộ ủ ế ạ ậ ứ Hình 1.11: Các ho t đ ng chính c a m ng vô tuy n nh n th c

ể ệ ủ ụ ệ ế ạ ộ ậ Hình 1.11 th hi n các nhi m v chính c a m t m ng vô tuy n nh n

ể ượ ứ ụ ệ ư th c. Các nhi m v này có th đ ạ c phân lo i nh sau:

ổ ả ứ ế ế ả ậ ậ ổ ả C m nh n ph /C m bi n ph : Vô tuy n nh n th c giám sát các d i

ậ ả ổ ể ổ ẵ ự ế ệ ỹ ị ị ph s n có, th c hi n các k thu t c m bi n ph đ xác đ nh v trí các h ố

ư ượ ử ụ ổ ạ ổ ờ ph hay vùng ph t m th i ch a đ c s d ng

ế ả ữ ổ ầ ố ầ ấ ể ư ổ Qu n lý ph : Chi m gi ph n ph t n t t nh t đ đ a ra các k ế

ạ ổ ườ ợ ộ ổ ho ch phân b ph cho các ng i dùng m t cách h p lý

ề ể ầ ả ả ổ ố ị D ch chuy n ph : Đ m b o các yêu c u truy n thông thông su t và

liên t c ụ

ổ ầ ữ ẻ ổ ợ ườ Chia s ph : Phân chia ph t n h p lý gi a các ng ế i dùng vô tuy n

ồ ạ ứ ậ nh n th c đang cùng t n t i

ứ ứ ề ế ạ ậ Các m ng vô tuy n nh n th c cho phép các giao th c truy n thông

ế ệ ử ụ ổ ầ ả ổ ộ ậ nh n bi t ph . Tuy nhiên, vi c s d ng ph t n đ ng gây ra các nh h ưở ng

ả ầ ấ ế ử ụ ệ ố ố ấ ợ ế b t l i đ n các h th ng vô tuy n s d ng d i t n c p phép c đinh.

ứ ế ạ ậ ứ ế Hình 1.12: Các ch c năng giao ti p trong m ng vô tuy n nh n th c

ứ ữ ọ ớ ạ ế Hình 1.12 minh h a giao th c giao ti p gi a các l p trong mô hình m ng

ự ứ ế ế ậ ạ ậ ộ ỏ ứ vô tuy n nh n th c. Chính s tác đ ng này đòi h i m ng vô tuy n nh n th c

ả ế ế ặ ệ ệ ả ổ ứ ph i có ch c năng thi ớ t k đa l p. Đ c bi ế t, vi c c m bi n ph và chia s ẻ

ả ượ ế ợ ả ử ụ ứ ệ ể ổ ổ ph ph i đ c k t h p đ nâng cao hi u qu s d ng ph . Trong ch c năng

ứ ẻ ổ ị ở ớ ứ ề ả ể chia s và d ch chuy n ph , các ch c năng ụ l p ng d ng, truy n t ị i, đ nh

ế ậ ươ ệ ậ ượ ự ệ ồ ờ tuy n, truy nh p ph ớ ng ti n và l p v t lí đ c th c hi n đ ng th i.

ư ậ ổ ầ ứ ế ả ượ ệ ạ ớ ự ậ Nh v y, ch c năng c m bi n ph t n đ c th c hi n t i l p v t lý

ổ ượ ứ ẻ ủ ế ạ ớ ự ệ trong khi ch c năng chia s ph đ c th c hi n ch y u t i l p liên k t d ế ữ

ệ li u.

ứ ế ạ ậ ứ ủ 1.2.3 Các ch c năng chính c a m ng vô tuy n nh n th c

ử ụ ứ ế ệ ậ ả ấ Các công ngh vô tuy n nh n th c cung c p kh năng s d ng và chia

ơ ộ ổ ầ ậ ậ ổ ộ ỹ ế ẻ s ph theo c h i. Các k thu t truy nh p ph t n đ ng cho phép vô tuy n

ứ ậ ố ệ ấ ẵ ạ ộ nh n th c ho t đ ng trong kênh t ụ ể ơ t nh t có s n. C th h n, công ngh vô

ế ậ ườ ả ứ tuy n nh n th c cho phép ng i dùng có các kh năng:

ữ ệ ả ị ườ ổ ẵ  Xác đ nh các kho ng ph s n có và phát hi n ra nh ng ng i dùng

ườ ạ ộ ế ấ ả ơ ấ s c p khi ng ổ i dùng đó ho t đ ng trong băng c p phép – C m bi n ph

 L a ch n kênh t

ự ọ ố ổ ố ả ấ ổ t nh t trong vùng ph tr ng – Qu n lí ph

 Phân b ph t n kh d ng cho ng

ả ụ ổ ầ ổ ườ ẻ ổ i dùng – Chia s ph

 B kênh đang chi m d ng khi phát hi n ng

ụ ế ệ ỏ ườ ị ơ ấ i dùng s c p – D ch

ổ ể chuy n ph

ủ ế ể ặ ậ ứ ạ 1.2.4 Đ c đi m c a m ng vô tuy n nh n th c

ạ D aự vào m tộ số phân tích ở trên ta nh nậ th yấ m ng ậ ế Vô tuy n nh n

th c ứ có các đ cặ đi mể cơ b nả như sau:

ậ ậ ứ là khả năng mà công

 Khả năng nh n th c

ứ : Khả năng nh n th c

ế nghệ vô tuy nế n mắ b tắ ho cặ c mả bi n đ ượ các thông tin từ môi tr c ngườ

vô tuy n.ế Khả năng này không chỉ đ nơ gi nả là th cự hi nệ giám sát công su tấ

trong m tộ số băng t nầ số quan tâm mà còn yêu c uầ nhi uề công nghệ ph cứ

t pạ để n mắ b tắ sự bi nế đ iổ c aủ môi tr ngườ vô tuy nế theo không gian và

theo th iờ gian, nh mằ tránh gây nhi uễ nhả h ngưở t iớ nh ngữ ng iườ dùng

chính. Thông qua khả năng này, các ph nầ phổ không sử d ngụ t iạ m tộ th iờ

ị đi mể ho cặ vị trí nh tấ đ nhị có thể đ cượ xác đ nh. Từ đó, nó có thể l aự ch nọ

ấ ể ử ụ đ cượ phổ t tố nh tấ v iớ các thông số ho tạ đ ngộ phù h pợ nh t đ s d ng.

ạ vô tuy nế có

 Tính tự c uấ hình: Tính tự c uấ hình cho phép m ng

khả năng l pậ trình tự đ ngộ theo sự thay đ iổ c aủ môi tr ngườ vô tuy n.ế Đ cặ

ứ ế ậ bi ậ t,ệ Vô tuy n nh n th c có th đ ể ượ ậ trình để truy nề và nh n thông tin c l p

ầ ố trên các t n s khác nhau và để sử d ngụ các công nghệ truy c pậ truy nề d nẫ

khác nhau đ cượ ph nầ c ngứ hỗ tr .ợ M tộ số thông số tự c uấ hình c nầ chú ý là:

T nầ số ho tạ đ ng,ộ đi uề ch ,ế công su tấ phát, công nghệ truy n.ề

ế ậ M cụ tiêu cơ b nả c aủ vô tuy n nh n th c ứ là t nậ d ngụ đ cượ phổ t nầ có

ậ s nẵ t tố nh tấ thông qua khả nh n th c ứ và tính tự c uấ hình. Vì h uầ h tế phổ

t nầ đã đ ấ cượ c p phép, nên thách th cứ quan tr ngọ nh tấ là sử d ngụ chia sẻ

phổ t nầ đ cượ c pấ phép mà không gây nhi uễ t iớ quá trình truy nề d nẫ c aủ

nh ngữ ng iườ dùng chính đ cượ c pấ phép khác.

1.2.5 Mô hình h th ng c a m ng

ệ ố ủ ậ ứ ạ vô tuy n nh n th c ế

ế ậ ứ Hình 1.13: Ki nế trúc v tậ lí c aủ vô tuy n nh n th c

ứ ế ậ

(5.a)

Bộ thu phát c aủ vô tuy n nh n th c;

ố

(5.b)

Mô hình đ uầ cu i RF/t ươ tự băng r ng.ộ ng

ế ậ Nói chung, mô hình đ uầ cu iố băng r ngộ cho vô tuy n nh n th c ứ có thể

miêu tả như trên Hình 1.13 (b).

ế ậ Đ uầ cu iố RF c aủ Vô tuy n nh n th c ứ bao g mồ các thành ph nầ sau:

 Bộ l cọ RF: Bộ l cọ RF l aự ch nọ băng t n ầ mong mu nố b ngằ cách

 Bộ khu chế đ iạ t pạ âm nhỏ (LNA): Khu chế đ iạ tín hi uệ mong

l cọ thông d iả tín hi uệ RF nh nậ đ c.ượ

mu nố trong khi đ ngồ th iờ gi mả thi uể các thành ph nầ t pạ âm.

cượ đ cượ tr nộ v iớ t nầ số

 Bộ tr n:ộ T iạ bộ tr n,ộ tín hi uệ nh nậ đ

RF n i,ộ và đ cượ chuy nể đ iổ thành t nầ số băng g cố ho cặ t nầ số trung t nầ

(IF).

 Bộ dao đ ngộ đi uề khi nể b ngằ đi nệ áp (VCO): VCO t oạ ra tín

hi uệ t iạ m tộ t nầ số nh tấ đ nhị v iớ đi nệ áp cho tr cướ để tr nộ v iớ tín hi uệ

i.ớ Quá trình này chuy nể đ iổ tín hi uệ t t iớ thành t nầ số băng g cố ho cặ t nầ

số trung t n.ầ

cượ khóa ở

 Vòng khóa pha (PLL): PLL đ mả b oả r ngằ tín hi uệ đ

m tộ t nầ số nh tấ đ nhị và có thể đ cượ s ử d ngụ để t oạ ra các t nầ số chính

xác.

 Bộ l cọ l aự ch nọ kênh: Bộ l cọ l aự ch nọ kênh đ

cượ sử d ngụ

để l aự ch nọ kênh mong mu nố và lo iạ bỏ các kênh lân c n.ậ Có hai lo iạ bộ

l cọ l aự ch nọ kênh. “Máy thu chuy nể đ iổ tr cự ti pế ” s ử d ngụ bộ l cọ thông

th pấ để l aự ch nọ kênh, còn “máy thu superheterodyne” l iạ sử d ngụ bộ l cọ

thông d i.ả

iợ ho cặ

 Đi uề khi nể độ l

iợ tự đ ngộ (AGC): AGC duy trì độ l

m cứ công su tấ đ uầ ra c aủ bộ khu chế đ iạ không đ iổ qua m tộ d iả r ngộ các

m cứ tín hi uệ đ uầ vào.

Trong ki nế trúc này, tín hi uệ băng r ngộ đ cượ nh nậ thông qua đ uầ cu iố

RF, đ cượ l yấ m uẫ b iở bộ chuy nể đ iổ t ngươ t sự ố (ADC) t cố độ cao, và

vi cệ đo đ cạ đ cượ th cự hi nệ để phát hi nệ ra tín hi uệ c aủ ng iườ dùng chính.

Tuy nhiên, ở đây còn t nồ t iạ nhi uề h nạ chế trong vi cệ phát tri nể đ uầ cu iố

ứ ậ ế c aủ Vô tuy n nh n th c.

Anten RF băng r ngộ nh nậ các tín hi uệ từ các máy phát khác nhau ho tạ

đ ngộ t iạ các m cứ công su t,ấ các băng thông và các vị trí khác nhau. K tế quả

là, đ uầ cu iố RF ph iả có khả năng phát hi nệ tín hi uệ y uế trong m tộ d iả t nầ

số đ ngộ l n.ớ Tuy nhiên, khả năng này đòi h iỏ ph iả có bộ chuy nể đ iổ ADC

t cố độ vài GHz v iớ độ phân gi iả cao, mà đi uề này thì r tấ khó th cự hi n.ệ

Tr cướ khi th cự hi nệ chuy nể đ i,ổ bộ chuy nể đ iổ ADC t cố độ vài GHz

c nầ ph iả gi mả b tớ d iả đ ngộ c aủ tín hi u.ệ Đi uề này có thể đ tạ đ cượ b ngằ

cách l cọ các tín hi uệ m nh.ạ Vì các tín hi uệ m nhạ có thể n mằ ở b tấ cứ đâu

trong d iả phổ r ngộ l n,ớ nên c nầ ph iả có các bộ l cọ . M tộ cách khác n aữ là

sử d ngụ nhi uề anten sao cho vi cệ l cọ tín hi uệ đ cượ th cự hi nệ trong mi nề

không gian h nơ là trong mi nề t nầ s .ố Nhi uề anten có thể nh nậ tín hi uệ m tộ

cách ch nọ l cọ b ngằ cách sử d ngụ các công nghệ đi uề khi nể búp sóng.

ế ậ Thách th cứ chủ y uế trong ki nế trúc v tậ lí c aủ Vô tuy n nh n th c ứ là

phát hi nệ chính xác các tín hi uệ y uế c aủ nh ngữ ng iườ dùng chính qua m tộ

d iả phổ t nầ r ng.ộ Do v y,ậ vi cệ th cự hi nệ đ uầ cu iố RF băng r ngộ và bộ

ứ ậ chuy nể đ iổ ADC là v nấ đề hàng đ uầ trong các m ngạ vô tuy nế nh n th c.

ế ậ ứ ạ a) Mô hình nút trong m ng vô tuy n nh n th c

ệ ố ứ ế ậ ườ Trong mô hình h th ng Vô tuy n nh n th c ng i dùng chính không

ề ế ị ạ ả ử ầ ầ c n quan tâm v các thi ổ ệ ố t b m ng, và không c n ph i s a đ i h th ng

ệ ạ ượ ế ơ ả ề ệ ộ m ng hi n có, đây đ c cho là m t đi u ki n tiên quy t c b n m t h ộ ệ

ữ ứ ế ề ậ ố ọ ườ th ng vô tuy n nh n th c. Đi u quan tr ng là nh ng ng i dùng chính k ế

ừ ế ị ủ ạ ộ ể ạ ẵ ẫ th a các thi t b c a m ng s n có v n có th ho t đ ng theo cách thông

ườ ệ ố ụ ứ ế ả ạ ậ th ộ ng ngay c khi áp d ng cho h th ng m ng vô tuy n nh n th c. M t

ả ộ ữ ệ ấ ố ơ ở ể ả ắ gi i pháp đ cung c p t c đ d li u cao h n kho ng cách ng n là UWB

ề ả ư ề ạ ệ ả ả ỏ ơ nh ng quy n h n truy n t i đòi h i ph i cao h n và UWB tr i tín hi u trên

ộ ả ầ ố ộ ệ ố ứ ữ ế ậ ậ m t d i t n s r ng. Vì v y, trong h th ng vô tuy n nh n th c nh ng ng ườ i

ụ ẽ ạ ạ ộ ừ ộ ườ ề dùng ph s t m d ng ho t đ ng khi m t ng ữ ệ i dùng chính truy n d li u

ệ ậ ộ ượ ử ụ ạ vì v y công ngh UWB (siêu băng r ng) không đ c s d ng trong m ng Vô

ứ ế ậ tuy n nh n th c.

ủ ứ ứ ế ề ậ ệ ố Các nghiên c u v mô hình h th ng c a vô tuy n nh n th c đ ượ c

ệ ố ứ ế ậ ồ trình bày trong hình 1.14. Mô hình h th ng Vô tuy n nh n th c bao g m

ườ ử ụ ườ ử ụ ụ ạ ượ ọ ng i s d ng chính, ng i s d ng ph và tr m trung gian đ c ch n là nút

ố ợ ạ ướ ủ ệ ố ổ đóng vai trò ph i h p ph trong m ng. Các kích th ữ c c a h th ng, nh ng

ủ ố ị ườ ử ụ ạ ọ ỉ thông s và v trí c a ng i s d ng là ch minh h a. Khi m ng l ướ ắ ầ i b t đ u

ạ ộ ệ ầ ượ ế ụ ạ ộ ẫ ho t đ ng, tín hi u đ u tiên đ c vào nút và nó v n ti p t c ho t đ ng cho

ắ ế ố ệ ố ế ạ ậ ộ ứ ụ ế đ n khi m ng ng t k t n i. M t ví d cho các h th ng vô tuy n nh n th c

ượ ớ ơ ị ủ ệ ườ ườ đ c gi i thi u trong hình 1.15, n i v trí c a ng i dùng chính và ng i dùng

ụ ượ ố ử ụ ự ẫ ạ ọ ph đ ố c ch n ng u nhiên trong khu v c phân ph i s d ng m ng th ng

ấ ả ự ơ ự ả nh t. Màu xám trong hình mô t các khu v c n i SU và PU có s nh h ưở ng

ệ ự ệ ự ể ệ ẫ l n nhau. Đây cũng là khu v c mà nó có th cho SU phát hi n s hi n di n

ế ả ủ c a PU thông qua c m bi n.

ế ậ ạ ứ Hình 1.14: Mô hình nút trong m ng vô tuy n nh n th c

ọ ự ả ưở ẫ ủ ủ ề ạ Hình 1.15: Minh h a s nh h ng c a ph m vi truy n d n c a ng ườ i

ườ ụ dùng chính và ng i dùng ph

ệ ố ơ ồ ế ậ ố ứ S đ kh i các nút trong trong mô hình h th ng Vô tuy n nh n th c

ượ ứ ế ệ ậ đ ụ ủ c trình bày trong hình 1.16. Nhi m v c a nút trong vô tuy n nh n th c là

ổ ở ế ả ườ ể ậ ị ỗ ổ ổ ồ g m c m bi n ph ng i nh n đ xác đ nh các l ề h ng ph , sau đó truy n

ả ế ề ế ả ả ồ t ể i thông tin c m bi n thông qua các liên k t thông tin ph n h i và đi u khi n

ể ầ ố ấ ở ề ự ả kênh, đi u khi n t n s , công su t máy phát d a trên thông tin ph n h i t ồ ừ

ườ ự ể ậ ừ ng i nh n và có s ki m soát thông tin t các nút.

ạ ộ ử ế ề ệ ằ ộ ể ộ Các nút ho t đ ng b ng cách g i m t tín hi u đ n m t kênh đi u khi n

ể ả ạ ủ chung đ thông báo cho các nút khác có kh năng tham gia m ng. Vai trò c a

ể ậ ớ ườ ậ ở nút khác v i đi m truy c p thông th ứ ả ng b i vì nó có kh năng nh n th c

ượ ệ ạ ữ ề ố đ c thông tin hi n t ạ i và truy n thông tin liên l c gi a các nút là gi ng nh ư

ệ ậ ạ ạ vi c thu nh n thông tin liên l c trong m ng ngang hàng (P2P). Các thông tin

ổ ả ế ạ ị ẽ ượ ủ ử ớ ề ộ ph c m bi n t i v trí c a các nút s đ c g i t ể i m t kênh đi u khi n

ế ợ ế ế ị ầ chung, k t h p trong nút và sau đó phát sóng đ n thi ố t b đ u cu i CR trong

ề ả ữ ế ấ ạ ế ị ầ ể ượ ố m ng. V b n ch t, giao ti p gi a hai thi t b đ u cu i CR có th đ c chia

ướ thành các b c sau:

ố ủ ơ ồ ế ậ ứ Hình 1.16: S đ kh i c a nút trong vô tuy n nh n th c

ổ ạ ề ả ỗ ế ả

C m ả bi nế ph t

i m i nút và truy n t ế i các thông tin c m bi n đ n

ể ề kênh đi u khi n chung.

ề ế ả ế ợ K t h p các thông tin c m bi n trong các nút và truy n các thông tin

ớ ấ ả ế ị ầ ố ế ợ k t h p này t t c các thi i t ẵ t b đ u cu i trong CR và cho phép các nút s n

ế ể sàng đ giao ti p.

ắ ầ ừ ệ ề ả ữ ế ị ầ ụ

B t đ u t

vi c truy n t i gi a hai thi ố t b đ u cu i, ví d nh ư

ệ ầ ấ ỗ ở ế ộ chu i hu n luy n đ u tiên và sau đó ướ ượ c l ng kênh ch đ theo dõi và

ề ữ ệ truy n d li u th c t ự ế .

ổ ị ả ỳ ự ệ ả ờ ế C m bi n ph đ nh k th c hi n trong kho ng th i gian t giây; n uế

ề ữ ệ ở ạ ế ả ị ạ quá trình truy n d li u b gián đo n trong quá trình c m bi n thì tr l ể i đi m

ể ủ ổ ế ạ ậ ứ b) Mô hình t ng th c a m ng Vô tuy n nh n th c

ệ ế ạ ề ỗ ợ M ng vô tuy n hi n nay đang t nồ t ẩ iạ sử d ngụ h n h p nhi u chu n

ộ ố ữ ệ ề ầ ổ ổ ơ ph và công ngh truy n thông khác nhau. H n n a, có m t s ph n ph vô

ế ượ ấ ụ ư tuy n đã đ c c p phép cho các m c đích khác nhau nh ng vân còn m t s ộ ố

ư ượ ấ ầ ẫ băng t n v n ch a đ c c p phép.

ế ậ Các thành ph nầ ki nế trúc c aủ m ngạ vô tuy n nh n th c ứ , như hình 1.17,

có thể phân thành hai nhóm là m ngạ chính và m ngạ phụ. Các thành ph nầ cơ

b nả c aủ hai nhóm m ngạ này đ cượ xác đ nhị như sau:

iớ m tộ vài băng

 M ngạ chính: M ngạ chính có quy nề truy nh pậ t

ị phổ nh tấ đ nh, ch ngẳ h nạ như m ngạ TV qu ngả bá, hay m ngạ tổ ong nói

chung. Các thành ph nầ c aủ m ngạ chính bao g m:ồ

iườ dùng chính (hay ng iườ dùng đ cượ c pấ

Ng

iườ dùng chính: Ng

ị phép) có gi yấ phép để ho tạ đ ngộ trong m tộ băng phổ nh tấ đ nh. Truy nh pậ

này chỉ đ cượ giám sát b iở tr mạ g cố chính và không bị nhả h ngưở b iở

nh ngữ ho tạ đ ngộ c a ủ b tấ kì ng i ườ dùng không đ c ượ c pấ phép khác. Để cùng

ế ậ ế t nồ t iạ v iớ các tr mạ g cố Vô tuy n nh n th c ứ và ng ậ iườ dùng Vô tuy n nh n

th cứ , nh ngữ ng iườ dùng chính này không c nầ b tấ cứ sự đi uề ch nhỉ ho cặ

ch cứ năng c ngộ thêm nào.

ế ậ ứ Hình 1.17: Mô hình ki nế trúc m ngạ vô tuy n nh n th c

cượ c pấ phép) là

Tr mạ g cố chính: Tr mạ g c ố chính (hay tr mạ g cố đ

ị thành ph nầ cơ sở hạ t ngầ m ngạ đ cượ cố đ nh, có gi yấ phép ph ,ổ như BTS

trong m ngạ tổ ong. Về nguyên t c,ắ tr mạ g cố chính không có khả năng chia

ế ậ sẻ phổ v iớ nh ngữ ng iườ dùng Vô tuy n nh n th c ứ . Tuy nhiên, tr mạ g cố

chính này có thể yêu c uầ để có đ cượ khả năng này.

m ngạ thứ

 M ngạ phụ: M ngạ ph ụ (m ngạ truy nh pậ phổ t nầ đ ng,ộ

c p,ấ m ngạ không đ cượ c pấ phép) không có gi yấ phép để ho tạ đ ngộ trong

m tộ băng mong mu n.ố

ườ ườ ượ ấ ụ Ng i dùng không đ c c p phép, không có

Ng

i dùng ph :

ử ụ ứ ể ấ ầ ổ ộ gi y phép s d ng ph . Do đó, c n có các ch c năng c ng thêm đ chia s ẻ

ổ ấ băng ph c p phép.

ạ ụ Tr mạ g cố ph ụ (hay tr mạ g cố xG, tr mạ g cố không

Tr m gôc ph :

c pấ phép, tr mạ g cố thứ c p)ấ là thành ph nầ cơ sở hạ t ngầ cố đ nhị . Tr mạ g cố

ụ ph cung c pấ k tế n iố đ nơ ch ngặ t iớ nh ngữ ng iườ dùng p h ụ mà không

c nầ gi yấ phép truy nh pậ ph .ổ Thông qua k tế n iố này, ng iườ dùng p h ụ có

ể th truy nh pậ đ nế các m ngạ khác

ị

là Bộ phân chia phổ: Bộ phân chia phổ (hay server l pậ l ch)

ộ m tộ b ph n ậ m ngạ trung tâm đóng vai trò trong vi cệ chia sẻ các tài

ườ nguyên phổ t nầ gi aữ các ng i d ùng ph ụ . Bộ phân chia phổ có thể k tế

ộ n iố v iớ t ngừ m ngạ và có thể ph c vụ ụ v i ớ tư cách là b ph n ậ qu n ả lí thông tin

ụ ph ,ổ nh mằ cho phép các m ngạ ph cùng t nồ t i.ạ

ậ ế M ngạ Vô tuy n nh n th c ứ bao g mồ nhi uề lo iạ m ngạ khác nhau:

m ngạ chính, m ngạ ph d a ụ ự trên c sơ ở h ạ t ng,ầ và m ngạ ad hoc. M ngạ Vô

ế ậ tuy n nh n th c ứ ho tạ đ ngộ d iướ môi tr ngườ phổ h nỗ h p,ợ bao g mồ cả các

ế ậ ứ , băng c pấ phép và không c pấ phép. Do đó, trong m ngạ Vô tuy n nh n th c

có ba lo iạ truy nh pậ khác nhau, đó là:

ạ ậ ườ ậ

Truy c p m ng chính : Ng ầ i dùng chính truy nh p trên băng t n

ượ ấ đ c c p phép.

Truy c pậ m ngạ phụ (xG network access): Ng iườ dùng phụ có thể

ủ ạ truy nh pậ t iớ chính tr mạ g cố c a m ng chính ở cả băng c pấ phép và không

c pấ phép.

ế ậ

Truy c pậ m ngạ vô tuy n nh n th c ứ ad hoc (xG ad hoc access):

ứ ậ Ng ế iườ dùng Vô tuy n nh n th c có thể truy nề thông tin v iớ nh ngữ ng iườ

ậ ế dùng Vô tuy n nh n th c ứ khác thông qua k tế n iố ad hoc ở cả băng c pấ phép

và không c pấ phép.

ạ ộ ủ ế ậ ứ ạ c) Ho t đ ng c a m ng vô tuy n nh n th c

ứ ế ậ ạ Trong m ngạ vô tuy n nh n th c m ng ph ụ có thể ho tạ đ ngộ trong cả

băng c pấ phép và không c pấ phép. Do đó, các ch cứ năng yêu c uầ cho m ngạ

 Trên băng t n đ

phụ khác nhau tùy theo phổ đó là c pấ phép hay không.

ầ ượ c pấ phép c

ử ụ Như đã chỉ ra trên Hình 1.10, ta th yấ có nh ngữ hố phổ không s d ng

trong băng phổ đ cượ c pấ phép. Do đó, s d ng ử ụ m ngạ phụ để khai thác và sử

d ngụ các hố phổ này thông qua các công nghệ thông minh. Ki nế trúc này

ụ đ cượ miêu tả trong Hình 1.12 trong đó các m ngạ ph cùng t nồ t iạ v iớ các

m ngạ chính t iạ cùng m tộ vị trí và trên cùng m tộ băng ph .ổ

ạ ộ ụ ứ ể ề ạ Có nhi u thách th c khác nhau đ các m ng ph ho t đ ng trên băng

ớ ự ồ ạ ủ ữ ườ ặ ấ c p phép song song v i s t n t i c a nh ng ng ụ i dùng chính. M c dù, m c

ổ ầ ẵ ố ứ ủ ế ạ ị ậ đích chính c a m ng vô tuy n nh n th c là xác đ nh ph t n có s n t ấ t nh t,

ầ ấ ứ ư ứ ủ ế ậ ạ nh ng các ch c năng c a Vô tuy n nh n th c trong băng t n c p phép l i bao

ệ ự ặ ủ ườ ượ ủ ồ g m phát hi n s có m t c a các ng i dùng chính. Dung l ng kênh c a các

ữ ụ ễ ộ ổ ườ ố h ph ph thu c vào nhi u xung quanh nh ng ng i dùng chính. Do đó,

ữ ệ ườ ấ ấ ọ ễ vi c tránh nhi u cho nh ng ng ề i dùng chính là v n đ quan tr ng nh t trong

ữ ế ế ườ ấ ơ ki n trúc này. H n n a, n u ng ệ i dùng chính xu t hi n trong băng ph b ổ ị

ữ ườ ụ ế ườ ậ ứ ụ nh ng ng i dùng ph chi m, thì ng i dùng ph ngay l p t c ph i b l ả ỏ ạ i

ổ ệ ể ớ ổ ớ ẵ ể ọ ờ ph hi n th i và chuy n t ổ i ph m i s n có khác, g i là chuy n giao ph .

ộ ậ Hình 1.18: M ng ạ Vô tuy nế nh n th c ứ ho tạ đ ng trên băng t n c p ầ ấ phép

ế ạ ậ Hình 1.19: M ng vô tuy n nh n th c ứ ho tạ đ ngộ trên băng không c pấ

phép

ầ ượ ấ

 Trên băng t n không đ

c c p phép

Trong ki nế trúc này, nh ngữ ng iườ dùng ph ụ t pậ trung vào phát hi nệ

vi cệ truy nề c aủ nh ngữ ng iườ dùng ph ụ khác. Khác v iớ ho tạ đ ngộ trên băng

ị c pấ phép, vi cệ chuy nể giao phổ không b kích thích b iở sự có m t c a ặ ủ nh ngữ

ng iườ dùng chính khác. Tuy nhiên, vì t tấ cả nh ngữ ng iườ dùng ph cóụ quy nề

truy nh pậ phổ như nhau, nên họ ph iả c nhạ tranh v iớ nhau trong cùng

băng không c pấ phép. Do đó, ki nế trúc này đòi h iỏ các ph ngươ pháp chia sẻ

ạ ế phổ ph cứ t pạ gi aữ nh ngữ ng i ườ dùng trong m ng ph ụ. N u nhi u ạ ề m ng ph ụ

n mằ trong cùng m tộ băng không c pấ phép thì ph iả có ph ngươ pháp chia sẻ

phổ phù h pợ gi aữ các m ngạ này

ậ ươ ế 1.2.6 K t lu n ch ng 1

ể ệ ậ ộ ỏ ọ ộ ỹ Có th nói v tinh là m t ngành khoa h c k thu t đòi h i trình đ cao

ự ễ ầ ượ ư ử ụ ừ ấ ớ ệ và c n có kinh nghi m th c ti n, và đã đ c đ a vào s d ng t r t s m, cho

ệ ố ế ớ ươ ệ ề ớ ố ế đ n nay h th ng v tinh trên th gi i t ệ ng đ i hoàn thi n, v i nhi u mô

ự ệ ợ ủ ể ề ệ ẫ ớ ư hình khác nhau. V i u đi m và s ti n l i c a vi c truy n d n thông tin qua

ế ố ượ ế ớ ệ ẫ ệ v tinh, d n đ n s l ng v tinh trên toàn th gi i tăng nhanh, làm cho tài

ầ ứ ụ ẹ ầ ố ỹ ị ị ậ nguyên v trí và t n s ngày càng b co h p. Do đó c n ng d ng k thu t

ử ụ ề ẫ ở ầ ố ứ ể ơ ượ ớ truy n d n m i và s d ng ớ t n s cao h n, m i có th áp ng đ c nhu

ề ượ ầ c n tăng nhanh v l ng thông tin.

ệ ạ ế ạ ụ ứ ề Các m ng thông tin vô tuy n hi n t i đang ng d ng nhi u công ngh ệ

ạ ể ố ư ấ ượ ệ ư ụ ệ ộ ị hi n đ i đ t i u ch t l ng d ch v cũng nh khai thác m t cách hi u qu ả

ầ ượ ấ ổ ầ ủ ệ ế ạ băng t n đ c c p phép. Tuy nhiên, ph t n c a các m ng vô tuy n hi n nay

ư ượ ộ ệ ể ẫ ữ ố ổ ẫ v n ch a đ c khai thác m t cách tri t đ , v n còn nh ng h ph .

ế ậ Công nghệ vô tuy n nh n th c ứ đ cượ thi tế kế nh mằ nâng cao hi uệ quả

sử d ngụ phổ t n,ầ các ng iườ dùng phụ có khả năng sử d ngụ phổ chia sẻ mà

ế không gây nhi uễ t iớ các ng iườ dùng chính đ ậ cượ c pấ phép. Vô tuy n nh n

ứ ể th c cho phép sử d ngụ nh ngữ vùng phổ tr ngố theo t ngừ th iờ đi m, ph ổ này

ám chỉ hố phổ hay kho ngả tr ng.ắ N uế băng phổ này đ cượ ng iườ dùng

chính (ng iườ dùng c pấ phép) sử d ngụ ti pế thì các ng iườ dùng vô tuy nế

ứ ể ế ả ậ ố ẫ ở ế nh n th c ph i chuy n đ n h ph ặ ổ khác ho c n u v n ộ trong cùng m t

băng t n ầ thì ph iả thay đ iổ m cứ công su tấ phát ho cặ sơ đồ đi uề chế để tránh

ế ườ ễ gây nhi u đ n ng i dùng chính.

ƯƠ Ệ Ố Ạ Ặ Ấ CH NG 2: H TH NG M NG M T Đ T TRONG THÔNG TIN V Ệ

Ợ Ệ Ố Ặ Ấ Ệ TINH VÀ TÍCH H P H TH NG M T Đ T – V TINH TRONG

Ề ƯƠ Ệ TRUY N THÔNG ĐA PH NG TI N

ặ ấ ệ ấ ạ 2.1 Các c u trúc m ng m t đ t dùng trong thông tin v tinh

ớ ề ấ ệ ạ 2.1.1 Gi ặ ấ ệ ố i thi u chung v c u trúc h th ng thông tin m ng m t đ t

ề ệ ố ạ

(cid:0) Khái quát v h th ng thông tin m ng m t đ t ặ ấ

ộ ệ ố ặ ấ ệ ố ế ạ H th ng thông tin m ng m t đ t là m t h th ng vô tuy n m t đ t s ặ ấ ử

ầ ố ậ ậ ờ ụ d ng chùm tia t p trung, đa truy nh p phân chia theo th i gian và t n s tái s ử

ụ ể ấ ị ừ ạ ố ớ ở ụ d ng đ cung c p các d ch v thông tin t tr m g c t i khách hàng ự khu v c

ụ ạ ố ị ượ ậ ợ ớ ể ạ ố ệ ố h th ng d ch v . Tr m g c đ c b trí thu n l ề i v i chuy n m ch nhi u

ẻ ươ ể ứ ế ị ế ấ c p đ cho phép chia s t ng ng các thi ớ t b phát và thu sóng vô tuy n v i

ậ ủ ớ ổ ố ượ s l ề ng l n các c ng truy n và nh n c a ăngten.

ệ ố ế ừ ượ ử ụ ể ấ H th ng vô tuy n t lâu đã đ ế ố c s d ng đ cung c p các k t n i

ệ ố ế ễ ạ ầ ượ trunk trong m ng vi n thông. G n đây, các h th ng vô tuy n đã đ c phát

ự ứ ụ ể ặ ố ệ ườ tri n cho các ng d ng phân ph i khu v c, đ c bi t là trong môi tr ng đô th ị

ụ ể ấ ấ ấ ị cung c p các kênh thông tin công su t cao và có th cung c p các d ch v băng

ư ộ ị ừ ẳ ớ ệ ố ạ ộ r ng m i, ch ng h n nh h i ngh t xa qua video. Trong khi h th ng cáp

ể ượ ử ụ ụ ụ ồ đ ng tr c và cáp quang cũng có th đ ư ậ ứ c s d ng cho các ng d ng nh v y,

ể ấ ệ ắ ể ề ẫ ặ ố ố vi c l p đ t các ng d n cáp khá t n kém, có th m t nhi u năm đ xây

ườ ẽ ặ ắ ố ườ ặ ự d ng và đ ng dây s g p r c r i trong môi tr ố ng thành ph . M t khác, h ệ

ế ố ườ ể ượ ắ ặ ễ ể th ng vô tuy n th ng có th đ ấ ơ c l p đ t d dàng h n và có th cung c p

ả ầ ộ ế ể ở ộ ầ kh năng và thông tin băng thông r ng c n thi ề t đ m r ng nhu c u truy n

thông.

ặ ấ ệ ố ụ ứ ế ạ ạ ộ M t lo t các h th ng vô tuy n m t đ t cho các ng d ng m ng l ướ i

ố ị ươ ượ ư ụ ề ấ ấ ẩ phân ph i đ a ph ng đã đ c đ xu t. Ví d nh các n ph m mang tên

ộ ệ ố ệ ế ả ố ố ế ể "M t h th ng vô tuy n s đa đi m s 19 GHz mang hi u qu kinh t cho

ố ạ ị ụ ứ ươ ủ ộ các ng d ng phân ph i t i đ a ph ng" c a M.T.H. Hewitt và các c ng s ự

ạ ạ ố t i British Telecom, T p chí Technol Vol. 2, s 4, tháng 9 năm 1984, trang 94

ệ ố ế ể ớ ể ố 101, và “Các h th ng vô tuy n đi m t i đi m 29 GHz cho phân ph i khu

ủ ạ ự v c” c a S. A. Mohamed và M. Pilgrim, British Telecom, T p chí Technol,

ệ ố ặ ố Vol. 2, s 1, tháng 1 năm 1984, trang 2940. M c dù các h th ng này đ ượ c

ế ế ườ ụ ể ấ ộ ị thi t k cho môi tr ị ng đô th có th cung c p d ch v băng thông r ng nhanh

ạ ướ ố ụ ộ ứ ể chóng trong m ng l ư i phân ph i c c b , nh ng không th đáp ng đ ượ ố c s

ượ ệ ố ấ ị ứ ụ ầ ớ l ng l n khách hàng yêu c u trong các ng d ng h th ng nh t đ nh, và

ụ ễ ế ể ấ ạ cũng không th cung c p ph m vi không có nhi u ti p giáp liên t c. Ngoài ra,

ủ ể ấ ầ ấ ả ầ ủ ự ữ ọ h không th cung c p d tr phađinh đ y đ trên t t c các ph n c a ph ổ

ố ớ ề ứ ụ ệ ế ạ ố vô tuy n hi n có. Cu i cùng, đ i v i nhi u ng d ng trong ph m vi thành

ầ ấ ố ọ ủ ể ề ấ ả ệ ố ph , h không th cung c p các yêu c u r t cao v kh năng c a h th ng

ế ể ầ ư ượ ứ ổ ầ c n thi t đ đáp ng nhu c u l u l ể ng t ng th .

ệ ố ấ ạ

(cid:0) C u trúc h th ng thông tin m ng m t đ t ặ ấ

ệ ố ủ ế ự ắ ượ ạ Các h th ng thông tin sóng c c ng n ch y u đ c phân lo i thành

ặ ấ ệ ố ệ ố ệ ố ệ ả ầ các h th ng v tinh và các h th ng m t đ t. C hai h th ng này yêu c u

ề ả ệ ố ề ệ ầ ậ ầ ộ ộ ố truy n t i m t ph n và nh n m t ph n. H th ng truy n tín hi u g c thành

ự ệ ắ ệ ố ể ậ ổ tín hi u sóng c c ng n. Ng ượ ạ c l ệ i, h th ng thu nh n chuy n đ i tín hi u

ự ệ ệ ệ ắ ố ố ộ sóng c c ng n sang tín hi u g c. Tín hi u g c là tín hi u g p kênh mang s ố

ệ ẻ ữ ệ ư ạ ộ ượ tín hi u băng thông riêng l nh tho i, d li u và video. G p kênh đ ự c th c

ệ ằ ặ hi n b ng TDM ho c FDM.

ầ ố ự ắ ượ ử ụ T n s sóng c c ng n đ c s d ng cho thông tin không dây khi chúng

ử ụ ệ ế ậ ầ ị ặ ấ xâm nh p vào t ng đi n ly. Chúng b suy y u khi s d ng làm sóng m t đ t

ề ặ ủ ế ự ự ư ắ cũng nh sóng b m t. Do đó lý do thông tin sóng c c ng n ch y u d a trên

ườ ẳ LOS (Line of Sight – đ ề ng truy n th ng).

ầ ố ự ắ ả ố ị ị ị T n s sóng c c ng n b suy gi m do các tòa nhà, cây c i, v trí đ a lý,

ặ ấ ị ạ ế ừ ộ ả ạ ầ do đó kho ng cách m t đ t (ph m vi) b h n ch t ị m t ph n đ a lý này sang

ể ở ộ ặ ấ ạ ầ ạ ề ủ ệ ố ph n khác. Đ m r ng ph m vi c a h th ng thông tin m ng m t đ t, nhi u

ặ ộ ặ ượ ử ụ ầ ơ ph n r le ho c b l p đ c s d ng.

ặ ấ ớ ệ ố ặ ạ ạ Hình 2.1 H th ng thông tin m ng m t đ t v i hai tr m và môđun l p

ả ệ ố ặ ấ ớ ạ ạ Hình 2.1 mô t h th ng thông tin m ng m t đ t v i hai tr m và mô

ộ ặ ặ ượ ử ụ ữ ạ ồ ề đun l p. Nhi u b l p đ ộ ặ c s d ng gi a các tr m ngu n và đích. B l p

ệ ừ ộ ầ ạ ồ ề ế ệ ậ ầ nh n tín hi u t m t đ u và khu ch đ i r i truy n tín hi u sang đ u kia. Do

ộ ặ ư ữ ẽ ắ ấ ầ ổ đó b l p s bù đ p cho nh ng t n th t sóng cao t n đ a vào khi đi qua.

ườ ộ ặ ượ ặ ở ế ả Thông th ng b l p đ c đ t kho ng cách 32 đ n 80 Km.

ặ ấ ử ụ ệ ố ế ươ ề ạ ả ự ố H th ng m t đ t s d ng c hai lo i đi u ch t ng t và s . Trong

ươ ự ượ ầ ố ệ ố các h th ng t ng t ệ , các tín hi u thông tin đ c ghép kênh t n s (FDM)

ượ ề ượ ộ ầ ể ề ầ đ u tiên và sau đó đ ế c đi u ch (FM) và đ ằ c tr n t n lên đ truy n b ng

ăngten RF.

ệ ố ệ ố ượ ờ Trong các h th ng s , các tín hi u thông tin đ c ghép kênh th i gian

ể ạ ệ ố ượ ế ử ụ ề ặ (TDM) đ t o tín hi u g c. Sau đó đ c đi u ch (s d ng PM ho c PSK) và

ộ ầ ử ụ ằ tr n t n lên b ng cách s d ng ăngten RF.

ộ ố ể ệ ữ ệ ố ệ Có m t s đi m khác bi ệ ố t gi a h th ng thông tin v tinh và h th ng

ặ ấ thông tin m t đ t:

ự ữ ự ệ ộ ề Có m t vài s khác nhau gi a truy n thông không dây d a trên v tinh

ưở ặ ấ ả và m t đ t nh h ế ng đ n thi ế ế t k .

ộ ệ ố ủ ủ ệ ạ ơ ớ ệ ố Ph m vi ph sóng c a m t h th ng v tinh l n h n h th ng

ộ ệ ặ ấ ự ơ ớ ộ thông tin dây d a trên m t đ t. M t v tinh GEO v i m t ăngten đ n có th ể

ủ ấ ả ph sóng kho ng 1/4 trái đ t.

ề ự ẽ ệ ế ấ ố ớ ế Liên k t thông tin v tinh s có nhi u s xu ng c p so v i liên k t

ặ ấ ấ ượ ư ẫ ườ ố thông tin m t đ t, nh ng ch t l ề ng truy n d n th ng khá t t.

ộ ễ ừ ế ệ ộ ấ ế Trong m t liên k t v tinh, đ tr t ả ệ trái đ t đ n v tinh là kho ng

ặ ấ ẽ ơ ấ ề ế 240ms trong khi trong liên k t m t đ t s ít h n r t nhi u. Tuy nhiên, chi phí

ề ả ộ ệ ố ộ ậ ệ ả ạ ớ truy n t i trong m t h th ng v tinh đ c l p v i kho ng cách trong ph m vi

ủ ủ ệ ở ệ ố ặ ấ ph sóng c a ăng ten v tinh, trong khi ổ các h th ng m t đ t thì thay đ i

ả theo kho ng cách.

ệ ố ộ ệ ự ệ Trong m t v tinh, d a trên h th ng v tinh EIRP và băng thông là

ố ấ ầ ọ ượ ế ế ẩ ậ ở ạ các thông s r t quan tr ng, c n đ c thi t k c n th n ầ giai đo n ban đ u

ặ ấ ệ ạ ủ c a tr m v tinh và m t đ t.

Băng thông r t r ng và t c đ d li u r t cao có th đ t đ

ố ộ ữ ệ ấ ể ạ ượ ấ ộ c trong

ộ ệ ố ệ m t h th ng thông tin v tinh.

ệ ớ ấ ả ề ạ ệ ố V i các h th ng v tinh, t ặ ấ t c các tr m m t đ t và VSAT đ u có

ể ậ ượ ề ủ ả ượ ệ ầ th nh n đ c tín hi u truy n c a riêng mình, và do đó c n ph i đ ế c quy t

ả ầ ố ư ự ế ề ẩ ậ ầ ố ị đ nh c n th n d a trên kh i liên k t sóng cao t n. Nh ng c t n s truy n và

ề ộ ọ ể ẽ ề ề ậ ặ ạ ấ ế nh n đ u khác nhau nên s không g p nhi u v n đ . B l c lo i chuy n ti p

ượ ấ ề nên đ t ủ ố ể ượ t đ v t qua đ c v n đ này.

ặ ấ ạ ấ 2.1.2. Các c u trúc m ng m t đ t trong TTVT

ệ ổ ứ ạ ự ấ Vi c t ch c m ng thông tin trong th c t ự ế ườ th ng d a trên các c u trúc

ư ả ơ ả ạ ạ ố ượ ệ m ng c b n nh b ng 2.1. S nút m ng đ c ký hi u là N và s l ố ượ ng

ườ ế ố ữ ạ đ ng k t n i gi a các nút m ng là L.

ơ ả ả ấ ạ B ng 2.1 Các c u trúc m ng c b n trong thông tin

ế ố ể ố ườ ố ể K t n i đi m đi m S đ

ng L = s nút N1

ế ạ L = N 1 M ng cây tuy n tính

ạ L = N 1 M ng hình sao

ạ L = N 1 M ng hình cây

ạ ấ L = N M ng phân c p

ạ L = N M ng vòng

ướ ạ M ng l i

ạ M ng l ướ ế ố i k t n i

hoàn toàn

ạ L = 2N 3 M ng tam giác

ề ạ ấ ớ ượ ừ V i các c u trúc m ng nói trên, chúng đ u đ c hình thành t ữ nh ng

ườ ố ớ ữ ề ạ ườ đ ạ ng truy n gi a các nút m ng. Đ i v i m ng TTVT đ ữ ề ng truy n gi a

ạ ượ ơ ở ườ ế ừ ạ ề các nút m ng đ c hình thành trên c s đ ng truy n vô tuy n t ặ tr m m t

ặ ấ ệ ạ ấ ế đ t đ n tr m m t đ t khác thông qua v tinh (Hình 2.2)

ừ ạ ế ệ ọ ườ ườ ườ Đ ng t tr m phát đ n v tinh g i là đ ng lên (uplink). Đ ng t ừ

ớ ạ ọ ườ ư ậ ố ườ ệ v tinh t i tr m thu g i là đ ng xu ng (downlink). Nh v y đ ề ng truy n

ừ ạ ộ ườ ế ồ ộ ườ ố t ạ tr m đ n tr m g m m t đ ng lên và m t đ ọ ng xu ng g i là m t b ộ ướ c

≈ ớ ễ ủ ộ ướ ả nh y (hop) v i tr c a m t b ả c nh y 250ms.

ề ặ ấ ạ ượ ả ở ổ ứ V m t c u trúc, m ng TTVT đ c mô t b i cách t ch c các

ườ ặ ấ ữ ề ạ ạ ườ đ ng truy n thông tin gi a các tr m m t đ t trong m ng. Thông th ng có

ể ổ ứ ạ ườ ượ ử ụ ạ hai ki u t ch c m ng chính th ng đ c s d ng, đó là m ng hình sao và

ạ ướ m ng hình l i. (xem Hình 2.3, Hình 2.4).

 M ng hình sao

ạ

ể ễ ấ ạ ườ Hình 2.3 bi u di n c u trúc m ng TTVT hình sao, các đ ng thông tin

ượ ế ậ ộ ạ ữ ướ ớ ớ đ c thi t l p gi a m t tr m trung tâm kích th c l n có tên là Hub v i các

ạ ướ ấ ỏ ố ị tr m con có kích th c nh phân b trên các v trí khác nhau. C u trúc này

ườ ệ ườ ề ặ ộ th ể ự ng dùng đ th c hi n các đ ữ ề ng thông tin m t chi u ho c hai chi u gi a

ườ ạ ừ ạ ớ ạ ọ Hub và các tr m con. Đ ng thông tin t tr m Hub t i tr m con g i là

ề ượ ạ ọ ườ outbound và theo chi u ng i g i là đ c l ng inbound.

ạ ộ ề  M ng hình sao m t chi u

ể ổ ứ ạ ượ ụ ạ ộ Đây là ki u t ch c m ng đ ố c áp d ng r ng rãi cho m ng phân ph i

Ở ể ố ệ ả ố ệ s li u, hình nh, âm thanh. ề đây trung tâm đi u khi n s li u đ ượ ế ố c k t n i

ớ ố ệ ớ ạ ạ ả t i tr m Hub. Tr m Hub phát qu ng bá các s li u t ạ i các tr m con t ươ ng

ứ ữ ạ ườ ộ ừ ế ng. Nh ng m ng này th ố ng dùng t c đ bít t 9,6 kbps đ n 2 Mbps. Các

ạ ạ ườ ậ ỉ ỉ ị tr m con trong m ng th ộ ng ch trang b máy thu, do v y thông tin ch có m t

ề ừ ạ ộ ỉ ớ tin ch có m t chi u t tr m Hub t ạ i các tr m con.

ườ ố ườ Hình 2.2: Đ ng lên và đ ng xu ng

ấ ạ Hình 2.3 C u trúc m ng hình sao

ấ ạ ạ Hình 2.4 C u trúc m ng hình m ng l ướ i

ậ ố ệ ụ ứ ạ ấ ạ Trong các ng d ng cho m ng thu th p s li u, c u trúc m ng hình sao

ộ ể ạ ạ ề m t chi u cũng đ ượ ử ụ Ở c s d ng. đây, các tr m con trong m ng chuy n các

ậ ượ ố ệ ử ề ậ ố ệ s li u thu th p đ c v trung tâm thu th p và x lý s li u thông qua Hub

ố ệ ử ậ ậ (trung tâm thu th p và x lý s li u đ ượ ế ố ớ c k t n i t i Hub). Tuy v y trong các

ứ ụ ể ườ ẫ ạ ộ ừ ớ ng d ng ki u này th ng v n dùng m t kênh liên l c chung t Hub t i các

ụ ề ể ạ tr m con cho m c đích đi u khi n.

 M ng hình sao hai chi u

ề ạ

ữ ệ ề ấ ả ả ạ ấ C u trúc này đ m b o vi c cung c p thông tin hai chi u gi a tr m Hub

ạ ạ ạ ở ượ ị ả và các tr m con trong m ng. Các tr m con đây đ c trang b c máy thu và

ề ấ ạ ợ ổ ố ệ máy phát. C u trúc hình sao hai chi u phù h p cho các m ng trao đ i s li u

ươ ộ ế ị ử ư ể t ữ ng tác gi a m t thi t b x lý trung tâm (ki u nh máy tính ch ) n i t ủ ố ớ i

ạ ế ị ầ ố ớ ể ố tr m Hub và các thi t b đ u cu i (ki u máy tính cá nhân) n i t ạ i các tr m

con.

ữ ề ạ ả ấ ạ M ng hình sao hai chi u có kh năng cung c p thông tin gi a các tr m

ễ ạ ạ ậ ớ con trong m ng v i nhau thông qua tr m Hub do v y tr thông tin hai b ướ c

≈ ế ứ ụ ượ ả nh y là 500ms. N u ng d ng này đ ề ố ệ c dùng cho thông tin truy n s li u

ễ ấ ậ ượ ố ớ ạ ầ thì tr nói trên là ch p nh n đ ả ử ụ c. Đ i v i thông tin tho i c n ph i s d ng

ế ị ệ ế ấ ượ ọ các thi t b tri t ti ng v ng có ch t l ng cao.

ể ặ ạ ơ ả ủ Các đ c đi m c b n c a m ng hình sao:

ấ ạ ộ ướ ớ ạ Trong c u trúc hình sao, m ng có m t tr m hub kích th c l n và

ạ ướ các tr m con kích th ỏ c nh .

Các đ

ườ ượ ế ậ ữ ạ ờ ồ ng thông tin đ c thi t l p đ ng th i gi a tr m hub và

ề ề ể ề ạ ặ ộ nhi u tr m con theo ki u m t chi u ho c hai chi u.

ụ ứ ề ạ ớ ộ ố V i m ng hình sao m t chi u, các ng d ng chính là phân ph i

ữ ệ ỉ ầ ậ ặ ị ặ ạ ho c thu th p d li u trong đó các tr m con ch c n trang b máy thu ho c

máy phát.

ứ ụ ề ề ạ ớ ố ệ V i m ng hình sao hai chi u thì ng d ng chính là truy n s li u

ươ ể ư ượ ữ ạ ạ t ớ ng tác gi a các tr m con v i tr m Hub theo ki u l u l ng không cân

ữ ườ ằ b ng gi a đ ng inbound và outbound.

Cho phép các tr m con thi

ạ ế ậ ớ ạ t l p thông tin v i nhau thông qua tr m

≈ ớ ễ ề ẫ ướ hub v i tr truy n d n hai b ả c nh y 500ms.

ấ ạ ấ ợ ổ ứ ạ ở C u trúc m ng sao r t phù h p trong t ch c m ng VSAT, ạ đó tr m

ườ ấ ấ ỏ con có anten đ ng kính nh các công su t máy phát th p.

ướ ạ  M ng l i

ạ ọ ướ ớ ấ ạ ướ Hình 2.4 minh h a m ng TTVT hình l i. V i c u trúc m ng l i cho

ố ự ặ ấ ữ ế ấ ạ ạ ạ phép đ u n i tr c ti p gi a các tr m m t đ t trong m ng. M ng này không

ộ ạ ầ ượ ớ ầ ớ ạ c n t i tr m Hub, tuy nhiên m t tr m trung c n đ ả c duy trì v i vai trò qu n

ế ậ ư ự ầ ạ ắ ạ ố ộ lý và thi ạ t l p, đ u n i hay ng t các cu c liên l c trong m ng nh ng s ho t

ụ ở ủ ạ ượ ự ấ ố ộ đ ng c a nó là không liên t c b i các tr m đ ế c đ u n i thông tin tr c ti p

ể ế ầ ạ ớ v i nhau mà không c n chuy n ti p qua tr m trung tâm.

ấ ạ ướ ượ ễ ề ẫ ướ ả C u hình m ng l ả i gi m đ c tr truy n d n do hai b c nh y. Trên

ự ế ể ả ệ ế ậ ự ữ ế ạ ầ th c t ả đ đ m b o vi c thi ả t l p thông tin tr c ti p gi a các tr m c n ph i

ủ ớ ạ ầ ấ ỏ ỗ ạ ề th a mãn yêu c u công su t EIRP đ l n t ấ i m i tr m. Đi u này làm cho c u

ạ ướ ườ ặ ấ ạ ợ ớ ướ ớ trúc m ng l i th ng phù h p v i các tr m m t đ t kích th c l n, dung

ượ ứ ụ ủ ạ ớ ườ ụ ặ l ng l n dùng trong các ng d ng c a m ng thông tin đ ng tr c ho c các

ườ ế ượ ở ộ ừ ạ ớ ướ đ ng trung k dung l ng v a và l n. Khi m r ng m ng l i, s đ ố ườ ng

ẽ ấ ạ ạ ố ế ố k t n i trong m ng s r t nhanh theo s nút m ng thêm vào.

ạ ỗ ợ  M ng h n h p

ỗ ợ ấ ạ Hình 2.5 C u hình m ng h n h p

ề ạ ặ ạ ỗ ợ ồ ạ M ng h n h p g m hai ho c nhi u tr m Hub (Hình 2.5). Trong m ng

ợ ồ ạ ế ố ấ ạ ướ ữ ỗ h n h p t n t i các k t n i theo c u hình m ng l ạ i gi a các tr m Hub và

ộ ố ệ ế ố ữ ầ ạ ố ố ố các k t n i gi a các đ u cu i và tr m Hub và có t c đ s li u không đ i

ợ ử ụ ả ố ớ ư ượ ệ ạ ỗ ứ x ng. Các m ng h n h p s d ng có hi u qu đ i v i các Hub l u l ng cao

ượ ế ố ớ ấ ạ ướ đ c k t n i v i nhau theo c u hình m ng l ạ i và các tr m con đ ượ ế ố c k t n i

ư ượ ạ ớ v i các tr m Hub l u l ng cao.

(cid:0) ậ Nh n xét chung

ổ ứ ạ ượ ự ấ ề ơ ả V c b n, t ch c m ng TTVT đ c xây d ng trên hai c u trúc c ơ

ạ ạ ướ ự ế ấ ạ ả b n là m ng hình sao và m ng hình l i. Trên th c t , c u hình m ng TTVT

ườ ạ ấ ườ ế ừ ạ ế ề th ng r t linh ho t, đ ng truy n vô tuy n t ạ tr m đ n tr m có th đ ể ượ c

ự ạ ướ ể ế ặ ạ ế ế ố k t n i tr c ti p (trong m ng l i) ho c chuy n ti p qua tr m Hub (trong

ụ ạ ượ ố ị ố ị ứ m ng sao) tùy theo ng d ng và chúng đ c duy trì c đ nh (gán c đ nh)

ể ư ượ ặ ạ ộ ớ ờ ầ ho c t m th i (gán theo nhu c u) tùy theo đ l n và ki u l u l ể ng chuy n

giao trên m ng.ạ

ự ế ủ ậ ạ ườ ộ ấ Do v y, m t c u trúc th c t c a m ng TTVT th ự ế ợ ng là s k t h p

ữ ể ướ ấ ố ướ gi a ki u hình sao, hình l i hay đ u n i hình l ầ i hoàn toàn tùy theo yêu c u

ụ ể ủ ệ ự ứ ụ ạ ấ ọ ư ượ l u l ợ ng và ng d ng c th c a m ng. Vi c l a ch n c u trúc phù h p

ế ố ứ ạ ầ ả cho m ng TTVT c n ph i căn c vào các y u t sau:

ậ ủ ệ ặ ầ Các đ c tính kĩ thu t c a ph n không gian: EIRP v tinh, G/T v ệ

ặ ấ ủ ủ ệ tinh, vùng ph sóng c a v tinh trên m t đ t …

ặ ấ ặ ầ ạ ỹ ườ ậ Các đ c tính k thu t ph n tr m m t đ t: đ ng kính anten, G/T

ặ ấ ấ ạ ế ị ố ượ ị tr m m t đ t, công su t thi t b thu phát, v trí, s l ạ ng tr m …

ụ ể ủ ụ ụ ể ạ ị ư ứ Ki u d ch v cũng nh ng d ng c th c a m ng.

ấ ượ ự ữ ộ ượ ỉ Các ch tiêu ch t l ậ ng (BER, đ tin c y, d tr năng l ng …).

ả ả ệ ự ả ố ế ủ ọ Và cu i cùng vi c l a ch n ph i đ m b o tính kinh t ạ c a m ng

ệ ế ị ạ ặ ấ (giá thành thuê kênh v tinh, giá thành thi t b tr m m t đ t, chi phí khai thác

ả ưỡ b o d ng …)

ệ ố ặ ấ ợ ề ệ 2.2 Tích h p h th ng v tinh và m t đ t trong truy n thông đa ph ươ ng

ệ ươ ti n t ng lai

ủ ẽ ệ ầ ả Trong ph n này chúng ta s kh o sát vai trò c a thông tin v tinh trong

ễ ạ ươ ọ ừ ụ ấ các m ng vi n thông t ị ng lai và cung c p d ch v . Các bài h c t quá kh ứ

ấ ằ ặ ố ủ ệ ạ ộ cho th y r ng: các v tinh thành công do ph m vi ph sóng r ng ho c t c đ ộ

ị ườ ế ụ ớ ự ủ ư ị ậ ti p c n th tr ng cho các d ch v m i. Các khu v c ph sóng nh không

ẽ ồ ạ ể ặ ố ớ ậ ư ủ trung và m t bi n s t n t ợ i, nh ng đ i v i t p h p các vùng ph sóng c ố

ẽ ả ằ ộ ỉ ướ ệ ấ ị đ nh, di đ ng và qu ng bá s ch ra r ng h ng đi duy nh t cho v tinh là ở

ặ ấ ệ ố ẽ ả ợ ớ ạ d ng tích h p v i các h th ng m t đ t. Chúng ta s phác th o các ph ươ ng

ươ ề ệ ứ ứ ế ả ậ cách t ng lai v v tinh, và th o lu n các thách th c nghiên c u và ti n b ộ

ệ ầ ế ể ạ ế ậ ổ ề ệ ợ công ngh c n thi t đ t o đi u ki n cho cách ti p c n t ng h p này.

2.2.1 Vai trò c a v tinh trong t

ủ ệ ươ ng lai

ể ủ ị ả ự ễ ưở ở ệ ố S phát tri n c a các h th ng vi n thông b nh h ng b i ba y u t ế ố

ể ủ ụ ớ ự ệ ị liên quan (hình 2.6): S phát tri n c a công ngh , các d ch v m i và gia tăng

ư ộ ử ữ ệ ế ậ ố ộ ư ượ l u l ng truy c p. Nh ng công ngh tiên ti n nh b vi x lý t c đ cao và

ữ ề ượ ạ ụ ữ ươ ư đĩa m m l u tr dung l ng cao, mang l ị i nh ng d ch v đa ph ớ ệ ng ti n m i

ư ả ườ ử ụ ế ị thú v nh gi ơ i trí và trò ch i, cho phép ng ể i s d ng chuy n đ n các thi ế t

ố ẻ ề ủ ả ầ ớ ị ầ b đ u cu i r ti n v i giá ph i chăng. Nhu c u c a khách hàng tăng lên, và

ư ượ ớ ể ố ậ ạ ớ cùng v i đó là l u l ệ ng truy c p m ng cũng gia tăng. Đ đ i phó v i hi u

ứ ệ ố ả ự ổ ng thác đ này (avalanche effect), các h th ng thông tin ph i t ể phát tri n

ệ ạ ặ ạ ớ ợ ớ ề ho c thông qua vi c t o ra các m ng hoàn toàn m i phù h p v i các đi u

ụ ớ ả ị ươ ế ự ế ể ấ kho n d ch v m i. Ch ộ ng này liên quan đ n s ti n tri n và cung c p m t

ụ ạ ươ ệ ớ ộ ườ ệ ị lo t các d ch v đa ph ng ti n m i trong m t môi tr ả ng hi u qu , an toàn

ề ặ ể ượ ề ề ợ ỉ ự và h p lý v m t chi phí. Các ti n đ này ch có th đ ằ ệ c th c hi n b ng

ặ ạ ợ ệ ặ ấ ệ ạ ợ cách tích h p các m ng, đ c bi t là tích h p m ng v tinh và m t đ t.

ể ủ ệ ố ự ễ Hình 2.6 S phát tri n c a h th ng vi n thông

ệ ố ệ ố ệ ệ ề ộ H th ng truy n hình v tinh và h th ng v tinh di đ ng bao ph ủ

ị ườ ữ ượ ế ậ ể không gian và bi n là nh ng th tr ng đã đ c thi t l p, tuy nhiên các v ệ

ể ệ ả ạ ố ớ ụ ị tinh khác đã không th hi n kh năng c nh tranh t ấ t v i cung c p d ch v trên

ặ ấ ớ ạ ủ ệ m t đ t. Tuy nhiên, chúng ta nên nh l ộ i các tính năng đ c đáo c a v tinh:

ụ ớ ộ ể ị ườ ạ ấ ộ ố ị ph m vi r ng và t c đ đ cung c p các d ch v m i cho th tr ng. Đây s ẽ

ụ ươ ể ấ ị ả là chìa khoá đ cung c p các d ch v t ự ự ả ng lai giá c ph i chăng, và s l a

ọ ủ ệ ơ ế ố ư ẽ ch n c a v tinh s là c ch phân ph i a thích.

ự ố ị ủ ụ ứ ươ ệ Do s th ng tr c a các ng d ng đa ph ng ti n trên Internet và thay

ướ ị ườ ủ ổ ổ đ i xu h ng c a khách hàng, do đó thay đ i mô hình th tr ng và kinh

ụ ụ ể ể ậ ệ ạ ộ ị doanh [8], v tinh không th t p trung vào m t lo i hình d ch v c th nh ư

ướ ể ượ ừ ể ệ ố ỹ tr ậ c đây. T quan đi m k thu t, vi c phân ph i có th đ c chia thành hai

ạ ơ ế ụ ố ị ạ ị ộ ố ả lo i d ch v : c đ nh và di đ ng. Hai lo i c ch phân ph i, unicast và qu ng

ạ ị ố ượ ụ ụ ả ộ bá / multicast, áp d ng cho c hai lo i d ch v tùy thu c vào s l ng thi ế ị t b

ườ ộ ộ ậ ươ ệ ừ ồ ộ ng i dùng nh n cùng m t n i dung đa ph ng ti n t cùng m t ngu n vào

cùng lúc.

ừ ễ ể ệ ả ẫ ộ ượ ị ệ T vi n c nh di n r ng, v tinh v n có th duy trì đ ộ c v trí đ c

ị ườ ề ề ả ố quy n trong các th tr ng hàng h i và hàng không truy n th ng do tính năng

ứ ệ ừ ủ ủ ủ ộ ộ ph sóng đ c đáo c a nó. Trong quá kh , v tinh đã t ng ph sóng r ng,

ư ề ế ế ệ ặ ả ầ nh ng g p nhi u khi m khuy t và do đó kém hi u qu . Khi nhu c u phát

ể ừ ươ ụ ệ ở ị ươ ệ ộ tri n t các ph ng ti n ch khách cho các d ch v đa ph ơ ng ti n r ng h n,

ả ở ả ơ ệ ố ầ ệ v tinh c n ph i tr ệ nên hi u qu h n trong vi c phân ph i, khai thác các

ệ ớ ư ườ công ngh m i nh ăng ten đa đ ế ạ ng và ch t o trên tàu.

ỹ ệ ủ ủ ệ ộ Trong vùng ph sóng c a qu di n tích các v tinh không có tính đ c

ư ậ ủ ệ ề ả ạ ộ ặ ấ ố ị quy n nh v y. C vùng ph sóng c đ nh và đi n tho i di đ ng trên m t đ t

ụ ệ ố ế ệ ứ ệ ạ ộ ầ thông qua cáp và đi n tho i di đ ng th h th hai (ví d : H th ng Toàn c u

ề ệ ạ ộ ượ ỉ ở ữ cho Đi n tho i di đ ng, GSM) đ u đ c nâng cao; nó ch nh ng vùng nông

ệ ượ ầ ế ị ườ thôn xa xôi mà v tinh đ c cho là c n thi ữ t, và nh ng th tr ng này khá

ề ặ ươ ặ ầ ỏ ọ ị nh , m c dù quan tr ng v m t chính tr . Tám m i ph n trăm dân s th ố ế

ớ ố ở ề ặ ự ế ệ ặ ạ ị gi i s ng các khu v c đô th ho c ngo i ô, chi m 20% di n tích b m t th ế

ớ ố ế ể ệ ắ ỉ gi ụ i. Do đó, v tinh ch có th nh m m c tiêu 20% dân s n u ngành công

ự ệ ệ ặ nghi p v tinh d a vào vùng nông thôn và vùng sâu, vùng xa. M c dù có th ể

ế ậ ạ ổ ổ nhìn nh n châu Âu, trong đó GSM đã đ t 88% lãnh th và chi m 97% t ng

ố ướ ệ ấ ướ dân s Pháp, n ớ c có di n tích l n nh t và là n c có t ỷ ệ l ớ ư ư dân c th a th t

ấ ở nh t châu Âu.

ụ ệ ố ế ệ ứ ể ạ ộ ễ Tri n khai m ng di đ ng th h th ba (3G) (ví d H th ng Vi n

ầ ộ ở ở thông Di đ ng Toàn c u (UMTS) Châu Âu) đang ạ ơ giai đo n s khai. Ở đây

ớ ệ ư ể ạ ạ ầ ộ ộ ố t c đ có th là m t khía c nh v i v tinh trong giai đo n đ u, nh ng cách

ư ậ ữ ề ế ậ ạ ưở ti p c n c nh tranh này không b n v ng lâu dài. Nh v y, ý t ủ ng ph sóng

ấ ề ở ữ ệ ạ ị ở ổ b sung gi a vùng đ t li n đô th /ngo i ô và v tinh các vùng nông thôn là

ẻ ấ ệ ấ ẫ ợ ợ h p lý, và vi c cung c p tích h p đó có v h p d n.

ộ ơ ộ ệ ể ợ ơ Tuy nhiên, có th có m t c h i thích h p h n cho v tinh trong lĩnh

ộ ừ ụ ả ể ầ ị ự v c di đ ng, phát sinh t nhu c u phát tri n các d ch v qu ng bá và multicast

Ở ở ạ ớ ữ ư ể ầ g n đây đang gia tăng. đây, chúng ta tr l ơ ả ủ i v i nh ng u đi m c b n c a

ụ ớ ị ườ ủ ộ ố ị ộ ủ ệ v tinh: ph sóng r ng và t c đ c a các d ch v m i ra trên th tr ng. Xét

ủ ụ ệ ệ ấ ả ố ị ả ề ự v s khó khăn v n có c a vi c cung c p hi u qu các d ch v qu ng

ậ ằ ệ ố ỏ ơ ế ạ ớ bá/multicast v i các h th ng m ng 3G nh h n, chúng ta k t lu n r ng đây

ụ ụ ụ ệ ệ ể ả ộ ệ là m t vai trò hoàn h o cho v tinh, hi n có th ph c v hàng ch c tri u

ườ ể ừ ị ị ườ ề ố ng i dùng và do đó di chuy n t v trí truy n th ng sang th tr ạ ng đ i

ườ ề ố ế ị ầ ố chúng. Tuy nhiên, ng i dùng không mu n nhi u thi ậ t b đ u cu i, vì v y

ả ự ự ỉ ả ừ ệ ế ệ ợ ớ ị ị hi u qu th c s ch có k t qu t ụ vi c tích h p d ch v này v i các d ch v ụ

ượ ụ ế ấ ậ ấ ố ị 3G đ c cung c p trên toàn qu c. Đây là cách ti p c n cung c p d ch v tích

ạ ị ụ ộ ế ị ầ ố ợ ợ h p, trong đó chúng ta tích h p hai lo i d ch v vào m t thi t b đ u cu i duy

ủ ể ấ ạ ấ ở ị ầ ể ả nh t. Đ cung c p ph m vi ph sóng ế các khu đô th , c n ph i chuy n ti p

ộ ố ạ ụ ệ ệ ề ầ ị ố các v tinh truy n qua m t s tr m g c, trong các băng t n d ch v v tinh di

ề ề ấ ả ố ể ộ đ ng (MSS) li n k . T t nhiên, có th phân ph i multicast / qu ng bá các

ươ ậ ố ư ụ ệ ỹ ph ặ ấ ệ ng ti n khác, ví d nh Công ngh phát thanh k thu t s m t đ t

ư ự ề ẩ ộ ợ ố (DAB) và các tiêu chu n truy n hình s di đ ng (DVBH), nh ng s tích h p

ế ẽ ệ ố ế ị ẽ ẫ v n là chìa khoá, và kinh t s quy t đ nh h th ng nào s thành công. Đây là

ấ ả ụ ề ự ợ ủ ả ộ t t c các ví d v s tích h p c a di đ ng và qu ng bá.

ờ ệ ố ư ể ộ Gi ằ ố ị đây chuy n sang các h th ng c đ nh thay vì di đ ng, ta l u ý r ng

ừ ế ủ ệ ế ố ữ ể ớ ớ ế ố th a k c a v tinh là k t n i gi a các nhà khai thác l n v i các đi m k t n i

ấ ớ ệ ế ể ỹ ậ ố công su t l n. Khi công ngh tiên ti n thông qua cáp quang bi n k thu t s ,

ị ườ ầ ớ ư ệ ề ả ặ ộ ố th tr ng v tinh đ c quy n này đã gi m xu ng ph n l n là sao l u ho c đa

ị ườ ự ữ ữ ổ ủ ạ d ng hóa. S bùng n c a dot.com trên th tr ng gi a nh ng năm 1990 và s ự

ố ớ ạ ộ ụ ộ ầ ph thu c vào Internet đ i v i các ho t đ ng hàng ngày đã làm tăng nhu c u

ậ ừ ụ ệ ấ ị ư ượ l u l ng truy c p t các nhà cung c p d ch v Internet (ISPs). Các v tinh đã

ứ ầ ằ ạ ấ ố đáp ng nhu c u nhanh chóng này b ng cách cung c p các m ch IP s công

ể ắ ị ấ ớ ớ ố ộ ượ ấ ề ở ướ su t l n v i t c đ khó có th b t k p đ c trên đ t li n các n c phát

ể ướ ể tri n và có th không bao gi ờ ắ ị ở b t k p các n ể c đang phát tri n. Các nhà khai

ự ế ậ ằ ấ ậ ợ thác trong lĩnh v c này đã ch p nh n cách ti p c n tích h p b ng cách s ử

ớ ỗ ỏ ể ể ệ ệ ứ ụ d ng các giao th c IP v i các vá l i nh đ có th làm vi c qua v tinh. Vì

ặ ấ ư ề ữ ủ ấ ầ ạ ọ ị ụ ầ ậ v y, h cung c p đ y đ các d ch v g n nh li n m ch gi a m t đ t và v ệ

ạ tinh trong m ng lõi.

ủ ệ ấ ạ ậ ị Trong khi các v tinh đã tìm th y v trí c a mình trong m ng lõi, v y

ạ Ở ộ ị ả ươ ự ư ậ m ng truy c p thì sao? đây chúng ta có m t k ch b n t ng t nh trong

ậ ố ị ệ ể ạ ộ ộ ầ ủ m ng di đ ng. Vi c tri n khai ban đ u c a truy nh p c đ nh băng thông r ng

ườ ặ ậ ố (đ ộ ng dây thuê bao s [xDSL] ho c truy nh p không dây băng thông r ng

ể ỏ ị ườ ệ ậ ố ộ [BWA]) ch m, và v tinh đã có th th a mãn t c đ cho th tr ợ ng thích h p

ở ộ ố ư ự ố ở ầ ướ m t s khu v c. Tuy nhiên, cũng gi ng nh GSM, ế h u h t các n c phát

ặ ấ ắ ị ể ệ ể ạ ầ ượ ạ tri n tri n khai m ng m t đ t đã b t k p nhu c u, và v tinh đ ố c h xu ng

ỳ ẻ ị ườ ự ố ị các qu c gia có đ a lý khó khăn và c c k h o lánh. Trong đó, th tr ng và

ẽ ế ệ ề ả ạ ạ ơ ớ ặ ti m năng doanh thu s y u h n. Kh năng v tinh c nh tranh v i m ng m t

ướ ấ ớ ụ ệ ể ộ ấ ở đ t các n ả ế c phát tri n ph thu c vào c i ti n hi u su t l n trong các v ệ

ươ ượ ủ ả ậ ầ ơ ươ tinh t ng lai, đ c th o lu n sâu h n trong ph n sau c a ch ề ng này. Đi u

ữ ẽ ỉ ộ ầ ộ ướ ự ư ợ ế này m t l n n a s ch cho chúng ta s tích h p nh là m t b c ti n và ng ụ

ộ ự ổ ẫ ẩ ằ ấ ữ ý r ng các tiêu chu n chung cho phép cung c p m t s trao đ i l n nhau gi a

ự ầ ượ ể ề ỏ hai lĩnh v c c n đ c phát tri n. Tuy nhiên, đi u này đòi h i các nhà khai thác

ấ ế ị ề ợ ả ạ ơ ả và các nhà s n xu t thi t b ph i suy nghĩ v h p tác h n là c nh tranh.

ở ạ ớ ợ ế ủ ệ ụ ả ị Quay tr l i v i các l ạ i th c a v tinh, và các d ch v qu ng bá ph m

ề ệ ả ộ ộ vi r ng. Truy n hình v tinh qu ng bá rõ ràng, là m t thành công lâu dài và to

ố ệ ề ị ướ ệ ế ớ l n. Truy n hình s v tinh đ nh h ng (DTH) thông qua v tinh chi m t ớ i

ụ ở ị ẩ ấ ớ ấ 80% cung c p d ch v châu Âu v i tiêu chu n DVB S và S2 đã r t thành

ấ ế ị ầ ị ườ ẻ ệ công trong vi c cung c p thi ố t b đ u cu i cho th tr ng bán l ả ả giá c ph i

ữ ự ệ ộ ở chăng. Đây là m t trong nh ng khu v c trong đó v tinh đã tr thành tiên

ượ ườ ị ầ ư ế ề ặ phong, v t qua đ ng cáp và vô tuy n. Đi u thú v c n l u ý là m c dù

ươ ư ế ạ ả ồ ườ t ng tác h n ch , nh ng các kênh thông tin ph n h i th ặ ấ ng là m t đ t, kèm

ở ộ ự ệ ế ậ ẩ ợ vài s tích h p. Vi c m r ng các tiêu chu n DVB đ n kênh nh n thông qua

ư ệ ẫ ẫ ả ệ v tinh (RCS) v n ch a thành công vì v n không hi u qu và không kinh t ế

ị ườ ệ ố ư ậ ề ạ ố ớ đ i v i th tr ng đ i chúng. Tuy nhiên, các h th ng nh v y có ti m năng

ụ ụ ấ ậ ộ ợ ị ị ề cung c p d ch v truy c p băng thông r ng tích h p và các d ch v truy n

ươ ộ ố ư ự ỹ hình trong t ng lai. M t s khu v c M [9] cũng nh các nhà phân tích

ư ữ ệ ể ệ ngành công nghi p Châu Âu [10] cũng đã phát hi n ra nh ng u đi m c a s ủ ự

ệ ớ ể ớ ố ế ợ k t h p đó v i các công ty DBS đã phát tri n m i quan h v i khách hàng.

ụ ệ ủ ị Hình 2.7 Các d ch v v tinh và vùng ph sóng.

ậ ằ ệ ố ự ệ ế ầ ả Do đó, chúng ta k t lu n r ng các h th ng v tinh c n ph i có s linh

ạ ể ỗ ợ ộ ụ ạ ị ươ ệ ể ho t đ h tr m t lo t các d ch v đa ph ng ti n (Hình 2.7) và đ có th ể

ề ặ ỏ ế ầ ả ế ợ ệ ố ệ ớ th a mãn v m t kinh t ặ , c n ph i k t h p v i các h th ng v tinh m t

ạ ệ ố ể ồ ạ ộ ự ấ đ t – lo i h th ng không th t n t i m t cách riêng bi ệ ở t ỏ các khu v c nh .

ể ầ ị ế ể ạ ự ế ợ ướ Đ xác đ nh cái gì c n thi t đ mang l i s k t h p này, tr c tiên

ể ầ ả ạ chúng ta hãy nhìn vào t m nhìn phát tri n kh quan cho các m ng l ướ ẹ i h p

ặ ấ ệ ố ử ủ ự ệ ể ị trên m t đ t và sau đó là s phát tri n l ch s c a các h th ng v tinh. Qua

ề ạ ợ ươ ố ấ ị đó ta đ xu t k ch b n c u ả ấ trúc m ng tích h p trong t ng lai, và cu i cùng là

ế ầ ệ ị ế ể ự ệ xác đ nh các công ngh tiên ti n c n thi t đ th c hi n nó.

ướ ặ ấ ệ ươ 2.2.2 Xu h ạ ng công ngh và m ng m t đ t trong t ng lai

ườ ụ ệ ộ Ngày nay ng i ta ngày càng ph thu c vào các công ngh thông tin tiên

ụ ư ệ ế ạ ộ ộ ữ ti n nh Internet, máy tính và đi n tho i di đ ng, và ph thu c vào nh ng

ấ ứ ơ ấ ứ ệ ầ ừ công ngh này b t c n i đâu và b t c lúc nào. Các yêu c u sinh ra t nhu

ể ượ ệ ầ ụ ể c u c th này có th đ c li ư t kê nh sau:

ấ ả ụ ễ ạ ị ậ • Truy c p vào t t c các lo i d ch v vi n thông

ế ị ơ ẻ ể ạ ớ ạ ộ • M t thi t b đ n l đ liên l c v i các m ng khác nhau

ộ ố ơ ẻ ộ ặ ị ỉ • M t s di đ ng đ n l (ho c đ a ch IP)

ộ ơ ấ ả ụ ớ ị ượ ể ả • M t hóa đ n cho t t c các d ch v v i chi phí đ c gi m thi u

ậ ả ạ ớ ậ • Truy c p không dây tin c y ngay c khi r t m ng.

ụ ơ ụ ề ị ị Hình 2.8 B ướ ế ừ c ti n t các d ch v đ n sang đa d ch v trên n n IP

ữ ế ầ ẩ ậ ạ ọ ớ ị Nh ng yêu c u này thúc đ y cách ti p c n m ng d c v i các d ch v ụ

ớ ươ ụ ế ậ ạ ị ơ ẻ ướ đ n l , h ng t ộ i m t ph ng pháp ti p c n m ng ngang đa d ch v , nh ư

ể ệ th hi n trong hình 2.8

ể ự ệ ươ ế ậ ệ Đ th c hi n ph ễ ng pháp ti p c n ngang này, ngành công nghi p vi n

ế ố ớ ế ế ạ ậ ộ ộ thông đang tìm ki m m t m ng truy nh p vô tuy n chung k t n i v i m t

ấ ự ộ ố ệ ạ ấ ẵ ố ậ ề m ng lõi th ng nh t d a trên IP. V n đ là có s n m t s công ngh truy c p

ượ ộ ậ ụ ể ặ ệ ự ươ đ c phát tri n đ c l p cho các m c đích đ c bi t. Do đó, s t ữ ng tác gi a

ệ ố ộ ấ ề ậ ố ở các h th ng truy c p khác nhau đang tr thành m t v n đ then ch t cho các

ươ ệ ố h th ng trong t ng lai.

ệ ố ặ ậ ượ M c dù các h th ng truy c p khác nhau đã đ ộ ậ ể c phát tri n đ c l p,

ư ể ệ ệ ẫ ẫ ổ ớ chúng v n b sung l n nhau theo khái ni m l p, nh th hi n trong hình 2.9,

ủ ượ ể ẽ ả ầ ả ề ộ v đ ph sóng và dung l ng. Các t ng qu ng bá s có kh năng đ ph ủ

ự ộ ử ủ ớ ộ ấ ầ sóng các khu v c r ng l n và x lý đ y đ tính di đ ng; tuy nhiên, năng su t

ệ ượ ử ụ ể ấ ớ ơ th p h n các l p khác. Các công ngh đ ớ c s d ng trong l p này có th thay

ự ợ ớ ổ ừ đ i t DVB / DAB sang D án H p tác 3G (3GPP) UMTS t ộ ệ ố i m t h th ng

ậ ố ư ệ ả ươ ệ ượ ỹ nh SDMB (v tinh k thu t s qu ng bá đa ph ng ti n) đang đ c nghiên

ớ ế ệ ố ỗ ợ ế ồ ứ c u. L p t bào bao g m các h th ng 2G và 3G và h tr lên đ n 2 Mb / s

ỗ ợ ầ ủ ệ ể ề ộ ộ ằ ớ tùy thu c vào đi u ki n di chuy n. L p này h tr đ y đ tính di đ ng b ng

ỗ ợ ố ử ụ ể ế ể ậ ỹ ộ ữ ệ ầ cách s d ng k thu t chuy n ti p. T ng đi m nóng h tr t c đ d li u

ị ạ ư ế ạ ướ ự ộ ấ r t cao, nh ng tính di đ ng b h n ch . M ng l i các khu v c cá nhân giúp

ể ề ể ế ị ụ cho các văn phòng và nhà đ đi u khi n các thi t b gia d ng khác nhau (t ủ

ướ ặ ế ả ạ l nh, lò n ỳ ng bánh m , máy gi t, c m bi n thông minh ...) và có dung l ượ ng

ụ ợ ố ị ứ ớ ố hàng trăm megabit / giây. L p c đ nh ch a cáp quang (ví d : s i quang n i

ệ ố ụ ế đ n nhà / l ề ườ đ ệ ố ắ ng [FTTx]), h th ng dây xo n (ví d xDSL) và h th ng

ệ ố ố ị ư ụ ụ ậ ồ đ ng tr c (ví d CATV) cũng nh các h th ng truy c p không dây c đ nh

ế ớ ứ ủ ụ ễ ễ ả (ví d : WiMax). Đây là vi n c nh c a Di n đàn Nghiên c u Th gi i Không

ề ộ ế ớ ươ dây (WWRF) v m t th gi i không dây trong t ng lai [11]

ự ướ ệ ầ ủ D a trên các yêu c u c a khách hàng và xu h ng công ngh nêu trên,

ộ ữ ệ ố ệ ố ượ ố t c đ d li u t i đa d ki n ự ế cho các h th ng ngoài IMT2000 đ c xác

ậ ậ ộ ớ ị ị đ nh là 100 Mb/s cho truy nh p di đ ng m i và 1 Gb/s cho truy c p vô đ nh /

ộ ữ ệ ể ạ ượ ự ớ ố ỉ ế không dây khu v c m i. T c đ d li u này ch có th đ t đ ồ c n u ngu n

ạ ộ ứ ệ ả ầ ố ượ ử ụ t n s đ c s d ng hi u qu . Do đó, các ho t đ ng nghiên c u trong các h ệ

ủ ế ậ ề ề ạ ặ ấ ế ấ ố ượ th ng m t đ t ch y u t p trung vào các v n đ v m ng vô tuy n đ c li ệ t

ướ kê d i đây.

ả ơ ệ ệ ấ C u trúc giao di n không trung hi u qu h n[11]:

ầ ố ự ự ệ • Công ngh ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao (OFDM) d a trên

ậ đa sóng mang đa truy nh p phân chia theo mã (CDMA)

ệ ố ử ụ ể ề ề ề • H th ng s d ng nhi u anten phát và nhi u anten thu đ truy n d ữ

ệ ờ li u (MIMO), ăngten thông minh và mã hóa không gian th i gian

ứ ề ế ể ệ ằ ạ ề • Đi u ch thích ng và mã hóa, đi u khi n đi n, cân b ng và đa d ng

ướ ệ ả ơ ạ M ng l i hi u qu h n:

ạ ộ ổ ả ể ẽ ắ • Phân b kênh đ ng; n p, t i, và ki m soát t c ngh n

ế ượ ứ ể • Chi n l c chuy n giao thích ng

ế ạ • M ng tùy bi n

ơ ế • C ch chéo (IP)

ử ụ ả ơ ổ ầ ệ S d ng ph t n hi u qu h n:

ổ ộ • Phân chia ph đ ng

ế ề ầ ậ ứ • Ph n m m và vô tuy n nh n th c

ạ ướ ầ Hình 2.9: M ng l i phân t ng

ể ượ ử ụ ể ế ấ ầ ề H u h t các v n đ trên cũng có th đ ệ c s d ng đ nâng cao hi u

ả ủ ệ ố ữ ứ ư ự ệ ệ ẫ ề qu c a h th ng v tinh, nh ng v n có nh ng thách th c khi th c hi n đi u

ẫ ữ ượ ự ạ ớ ẩ ươ này, trong khi v n gi c s linh ho t v i các tiêu chu n t đ ng thích đ ể

ặ ấ ệ ố ữ ệ ợ cho phép tích h p gi a các h th ng v tinh và m t đ t.

ế ố ọ ư ừ ế ằ ữ ả T hình 2.9, chúng ta l u ý r ng ph i có các liên k t (k t n i d c) gi a

ở ế ệ ố ố ị ệ các v tinh phía trên và các t bào, WLAN, PAN và các h th ng c đ nh h ạ

ư ủ ự ủ ệ ể ầ ả ố xu ng. C n có s ph sóng hi u qu các đi m nóng cũng nh vùng ph sóng

ơ ộ ượ ệ ệ ấ ấ ở ộ di đ ng r ng h n đ c cung c p b i các v tinh. Trong vi c cung c p s ự

ươ ứ ụ ứ ậ ặ ọ t ế ủ ể ng tác t p trung, thách th c không đ ch n đ ng m c tiêu tr ng y u c a

ợ ự s tích h p.

ờ ẽ ế ụ ể ủ ệ ố Bây gi ự chúng ta s ti p t c xem xét s phát tri n c a các h th ng v ệ

ữ ể ặ ộ ị ướ tinh đ xác đ nh nh ng ràng bu c này áp đ t tr c khi quay tr ở ạ l ữ i nh ng

ứ ế ơ thách th c này chi ti t h n.

ệ ố ề ề ấ ấ ệ 2.2.3 C u trúc h th ng và các v n đ v công ngh

ơ ở ị ườ ừ ờ ề Trên c s quan sát v kinh doanh và th tr ng trong th i gian v a qua,

ắ ẽ ư ộ ệ ắ ầ ệ nhóm v tinh ch c ch n s xem xét v tinh nh m t ph n tích h p c a c s ợ ủ ơ ở

ự ứ ể ễ ầ ả ộ ẻ ạ ầ h t ng vi n thông toàn c u ch không ph i là m t th c th riêng l ệ . Hi n

ượ ơ ở ệ ố ẽ ệ ươ ộ t ng này s là c s cho c u ấ trúc h th ng v tinh trong t ng lai; m t khái

ệ ố ệ ượ ả ả ụ ni m h th ng kh d ng chung chung đ c mô t trong Hình 2.11.

ề ả ộ ớ ế ố ầ ạ ố ộ Đi u này miêu t ấ m t m ng toàn b IP v i k t n i đ u cu i và ch t

ượ ụ ượ ị ự ế ợ ữ ả ả ỉ l ng d ch v đ ế c đ m b o (QoS). Có s k t h p hoàn ch nh gi a các k t

ặ ấ ớ ế ế ể ộ ữ ố ố ị n i c đ nh, di đ ng và đi m nóng trên m t đ t v i các tuy n tùy bi n gi a

ế ố ủ ệ ạ ạ ớ ộ ơ ả ấ các m ng. L p v tinh k t n i cung c p ph m vi ph sóng r ng h n và qu n

ộ ớ ụ ủ ữ ạ ộ ế lý di đ ng gi a các m ng khác nhau. M t l p ph c a các t bào có kích

ướ ượ ằ ở ầ ấ ộ ở th c trung bình đ c cung c p b i các t ng cao đ (HAPs) n m ả kho ng

ở ầ ể ả ư ả ơ ệ ế ể ớ 2025 km t ng bình l u đ gi i quy t hi u qu h n v i các đi m nóng, và

ề ơ ở ạ ầ ặ ấ ư ầ ả ạ ậ ả gi m các yêu c u v c s h t ng m t đ t cũng nh thu th p các m ng c m

ế ượ ấ ả ự ế ấ ả ị bi n năng l ng th p và qu ng bá đ n các khu v c thành th . T t c các

ạ ượ ư ề ố ọ m ng đ ấ ề c n i theo chi u d c và theo chi u ngang nh Hình 2.9, cung c p

ữ ề ạ li n m ch và an toàn gi a chúng.

ệ  Chòm sao v tinh và payload

ươ ể ự ữ ầ ở Trong t ọ ng lai g n, có th l a ch n gi a GEO và HEO, vì ự khu v c

ế ừ ệ ự ậ ớ ơ ị ấ ế thành th có xác su t ti p nh n tr c ti p t v tinh HEO cao h n so v i các

ể ả ộ ặ ẽ ề ầ ắ ặ ấ ệ v tinh GEO; do đó có th gi m t c ngh n, và yêu c u v các b l p m t đ t

ẽ ượ ơ ư ít h n [22]. Tuy nhiên, LEO / MEO s đ ờ c đ a ra trong th i gian dài do có

ẻ ơ ệ ả ấ ỏ ớ ẵ s n các v tinh siêu nh (hàng trăm kilôgam) v i giá r h n cho s n xu t và

ạ ộ ứ ụ ệ ớ ả ho t đ ng. Các c m và các nhóm v tinh trên v i các ch c năng phân m nh

ượ ế ố ớ ẽ ạ và đ c k t n i v i nhau thông qua m ng không dây trong không gian s kh ả

thi.

ể ệ ầ ặ ộ Các t ng cao đ , m c dù không hoàn toàn là v tinh, cũng có th đóng

ụ ệ ố ị ố ị ệ ộ ộ ố ớ m t vai trò trong vi c phân ph i d ch v v tinh di đ ng và c đ nh. Đ i v i

ể ộ ậ ớ ổ ệ ố ế ả ệ ệ ố h th ng c m bi n / h th ng an ninh m i n i, chúng có th đ c l p hi u

ả ơ ệ ế ị ầ ế ặ ấ ố qu h n v tinh cho các thi ấ ộ ả t b đ u cu i ho c b c m bi n công su t th p

ệ ể ạ ộ ơ h n. Chúng cũng có th đóng m t vai trò trong m ng lai ghép các v tinh và

ộ ơ ề ợ ể ầ ừ ệ ử ụ ỹ ạ các t ng cao đ , n i có th có nhi u l i ích t vi c s d ng qu đ o lai ghép

ỹ ạ ủ ế ế ị ị ụ ế ố ớ v i các qu đ o liên k t trong tính k t n i, ph sóng và đ nh tuy n d ch v .

ươ ự ố Khi chúng ta xem xét payload trong t ọ ng lai, có hai l a ch n chính, ng cong

ệ ủ ố ử ạ ố ớ (trong su t) và x lý onboard (tái t o), v i các công ngh ch ch t sau đây:

ể ả ạ ả ộ ớ ơ ớ ụ • Các b ph n x có kh năng tri n khai l n h n lên t i hàng ch c mét

ả ử ụ ệ ượ ể đ nâng cao hi u qu s d ng năng l ng

ấ ớ ạ ớ ơ • Ăng ten đa chùm có công su t l n h n v i hình d ng chùm tia thích

ứ ệ ố ử ể ả ạ ng thông qua x lý tín hi u s (DSP) đ nâng cao kh năng t ự i các khu v c

ướ ị đ nh h ộ ng đ ng.

ố ở ộ ế ố ứ ệ ả • X lý s m r ng, cho phép c i thi n k t n i.

ẹ ơ ố ượ ầ ả ế ố ớ • Các thành ph n nh h n và gi m kh i l ng v i các k t n i không

ể ả ể dây onboard đ gi m chi phí tri n khai

ế ầ ụ ể ệ ạ ắ ằ ả ơ • C m v tinh tùy bi n t m ng n nh m đ t kh năng phát tri n h n.

ể ệ ạ ậ ọ ơ ớ ử Các payload rõ r t có th coi là linh ho t và th n tr ng h n so v i x lý

ộ ố ợ ạ ấ onboard. Tuy nhiên, các payload tái t o cung c p m t s l ạ ẳ i ích, ch ng h n

ự ậ ễ ả ổ ầ ư ệ ệ ẻ ả ả ế nh chia s ph t n hi u qu , gi m s ch m tr , c i thi n ngân sách liên k t

ặ ấ ư ề ế ả ạ ạ ợ ớ và kh năng tích h p li n m ch v i các m ng m t đ t. Nh ng cho đ n nay

ư ủ ể ẫ ạ ấ ế ế chúng v n ch a đ linh ho t, vì r t khó đ thi ế t k các payload có tính đ n

ứ ề ề ề ạ ầ ị các đ nh d ng truy n khác nhau. Tuy nhiên, nghiên c u v ph n m m vô

ể ượ ế ể ả ụ ề ế ấ ề tuy n có th đ ấ c áp d ng cho v n đ này đ gi ạ i quy t v n đ linh ho t

ươ trong t ng lai [23].

ấ ề ạ ệ ế  Giao di n vô tuy n và các v n đ m ng

ả ủ ớ ề ế ầ ậ ằ ơ ệ Ta c n chú ý nhi u h n đ n tính hi u qu c a l p v t lý b ng cách s ử

ậ ặ ỹ ệ ụ d ng k thu t “fade mitigation technique” (FMT) [24], đ c bi t là các ch ươ ng

ễ ự ệ ơ ườ ố ị ộ trình ACM [25] d th c hi n h n trong môi tr ơ ng di đ ng h n là c đ nh.

ệ ử ụ ở ơ ẽ ượ ầ ự ệ ở Vi c s d ng FMT các băng t n cao h n s đ c th c hi n và tr thành

ủ ộ ươ ế ể ả ầ m t ph n c a ch ng trình qu n lý tài nguyên vô tuy n (RRM) / ki m soát

ầ ủ ớ ệ ậ ộ truy c p trung bình (MAC – m t ph n c a l p 2) [26]. MAC hi u qu h n s ả ơ ẽ

ộ ườ ự ế ợ k t h p RRM trong m t môi tr ủ ư ớ ự ng d a trên gói v i s thích nghi c a l u

ượ ậ ủ ườ ư ệ ố l ng truy c p c a ng i dùng. Vi c phân chia RRM, gi ng nh trong các h ệ

ủ ố ự ả ố ộ ộ ộ ứ th ng di đ ng, là m t lĩnh v c nghiên c u ch ch t, và qu n lý di đ ng không

ớ ạ ở ộ ơ ớ ế ậ ầ ả còn gi i h n ữ m t cách ti p c n đ n l p n a, mà c n ph i xem xét các

ươ ứ ề ớ ch ng trình v giao th c xuyên l p, trong đó các thông tin tín hi u s đ ệ ẽ ượ c

ệ ố ả ủ ữ ể ệ ế ổ ệ ở trao đ i gi a liên k t các h th ng m (OSI), đ nâng cao hi u qu c a vi c

ạ ố ố ư ớ ớ phân ph i trong m ng IP. RRM t i u hóa v i thông tin xuyên l p có th gi ể ả i

ộ ố ế ạ quy t m t s khía c nh sau:

ẽ ượ ướ ệ ế ậ ớ ề • Trong l p v t lý, các đi u ki n kênh vô tuy n s đ c c tính đ ể

ọ ừ ộ ộ ế ộ ề ả ầ ớ ự l a ch n t m t b ch đ truy n kh thi v i các yêu c u tài nguyên liên

ở ớ ể ả quan ệ l p 2 đ c i thi n RRM và MM.

ụ ể ể ượ ử ụ ế ậ ớ • Trong l p liên k t, các kĩ thu t MAC c th có th đ ở c s d ng b i

ể ả ể ế ệ ấ ệ ớ l p IP đ c i thi n hi u su t chuy n ti p.

ộ ệ ố ử ụ ể ạ ạ ớ • Trong l p m ng, m t h th ng chuy n m ch gói s d ng IP nên đ ượ c

ể ượ ệ ặ ấ ạ ớ ợ ệ ố h th ng v tinh thông qua đ đ c tích h p v i các m ng m t đ t th h ế ệ

ư ụ ụ ặ ớ ớ ộ ợ ị ị m i. QoS l p IP và d ch v di đ ng (nh là d ch v tích h p ho c phân bi ệ t)

ả ượ ạ ầ ủ ớ ứ ph i đ c ánh x đ y đ t i các giao th c RRM.

ề ả ụ ự ệ ộ ổ ị ớ • Trong l p truy n t i, m t ví d thú v là th c hi n phân b băng thông

ơ ượ ầ ướ ự ế ộ ộ đ ng, n i các tài nguyên đ c yêu c u tr c tùy thu c vào hành vi d ki n

ế ố ẽ ạ ộ ớ ề ủ ử ổ c a c a s ngh n TCP. K t n i nhi u m ng (Multihoming) và di đ ng l p

ể ượ ỗ ợ ớ ị ể ế ậ ộ ỉ ượ ấ chuy n ti p tin c y có th đ c h tr v i đ a ch IP đ ng đ c c u hình l ạ i.

ả ộ ượ ở ế ế ậ ậ ớ M t kh năng khác đ ấ c cung c p b i thi t k v n hành chung / l p v t lý

ử ỗ ể ả ề ạ ế ệ ể ầ chuy n ti p mã hóa s a l i đ c i thi n QoS mà không c n truy n l i.

ạ ư ượ ớ ứ ặ ờ ụ • Trong l p ng d ng, các lo i l u l ờ ự ng (th i gian th c ho c phi th i

ự ặ ệ ỏ ả gian th c) khác nhau ph i có đ c tính QoS riêng bi ứ t, do đó đòi h i các m c

ư ượ ụ ở ớ ế ơ ộ u tiên khác nhau đ c áp d ng ớ ứ l p 2. Ngoài ra, c ch di đ ng l p ng

ể ươ ư ả ớ ụ d ng nh Session Initiation Protocol (SIP) có th t ng tác v i qu n lý di

ể ả ệ ể ệ ộ đ ng IP đ c i thi n vi c chuy n giao.

ữ ề ế ệ ạ ắ ấ Bên c nh nh ng cân nh c trên, các v n đ liên quan đ n vi c tuân th ủ

ệ ệ ệ ộ ớ ộ ặ giao di n không gian v tinh di đ ng v i giao di n không gian di đ ng m t

ặ ấ ố ớ ự ủ ẩ ộ ồ ộ ệ ấ đ t và s thúc đ y c a c ng đ ng di đ ng m t đ t đ i v i các giao di n

ẩ ự ự ế ệ không gian d a trên OFDM cũng đã thúc đ y s quan tâm đ n các giao di n

ệ ặ ệ ụ ế ạ này. Do đó, các tính năng v tinh đ c bi ế t (ví d , bi n d ng phi tuy n

ả ưở ả ượ ế ệ ỹ ưỡ ề payload) nh h ấ ng đ n hi u su t OFDM ph i đ c đi u tra k l ng.

ứ ế ằ ỉ ươ ớ ỹ ậ Nghiên c u cho đ n nay đã ch ra r ng ch ng trình OFDM v i k thu t tiên

ấ ố ơ ệ ể ệ ả ạ ấ đoán hi u qu và các mã m nh có th cung c p hi u su t t ế ố t h n các k t n i

ớ ộ ệ v tinh so v i băng r ng CDMA (WCDMA)

ộ ố ộ ể ấ ướ ề ộ Chúng ta có th th y m t s đ ng thái h ậ ng v h i nh p khi các nhà

ặ ấ ợ ắ ầ ề ề ệ ấ ả khai thác v tinh và m t đ t h p nh t, và b t đ u xem xét nhi u đi u kho n

ề ặ ấ ẩ ợ ơ ể ấ ề tích h p h n. V m t này, các v n đ liên quan và các tiêu chu n có th r t

quan tr ng.ọ

 Ph t nổ ầ

ệ ệ ệ ố ộ ạ Các h th ng v tinh di đ ng hi n t i (INMARSAT, THURAYA,

ạ ộ ầ ầ MBSAT, vv) ho t đ ng trong các băng t n L và S. Nói chung, các băng t n

ả ơ ứ ụ ệ ấ ộ ễ th p giúp cho các ng d ng di đ ng d dàng và hi u qu h n vì không yêu

ế ị ầ ể ượ ẻ ơ ế ạ ớ ầ c u theo dõi và thi ố t b đ u cu i có th đ c ch t o v i giá r h n. Ngoài

ế ợ ượ ả ệ ổ ượ ưở ệ ra, n u vi c tích h p đ c theo đu i, các d i v tinh nên đ c lý t ng hóa

ặ ấ ể ả ế ậ ẻ ệ ả ổ ộ khi k c n vi c phân b cho di đ ng m t đ t đ đ m b o giá r cho các thi ế t

ầ ẽ ề ố ổ ứ ị ầ b đ u cu i. Do đó, nhu c u s đáp ng cho nhi u ph trong vùng 3~6 GHz

ủ ế ụ ả ả ị ượ ụ ố ị ổ ị cho c hai d ch v . D i Ku ch y u đ c phân b cho các d ch v c đ nh,

ượ ử ụ ộ ố ứ ề ả ụ ệ đang đ c s d ng trên n n t ng không can thi p cho m t s ng d ng di

ố ớ ụ ươ ệ ở ớ ơ ộ đ ng (ví d : CBB). Đ i v i ph ng ti n ch khách, chi phí l n h n cho ăng

ể ấ ậ ượ ề ố ớ ẽ ặ ư ten theo dõi có th ch p nh n đ ấ c, nh ng s g p v n đ đ i v i vi c s ệ ử

ổ ở ả ệ ở ụ d ng cá nhân. Vi c phân b d i Ka và ộ trên cho di đ ng, ngoài ph ươ ng

ị ớ ạ ệ ở ở ti n ch khách, còn b gi i h n b i chi phí thi ế ị t b .

ố ớ ệ ố ủ ự ố ị ệ ấ ả Đ i v i các h th ng v tinh c đ nh, băng Ku là ch l c cho t t c các

nhà khai thác (INTELSAT, EUTELSAT, PANAMSAT, SESGLOBAL, v.v ...)

ầ ầ ượ ớ ệ ị ớ v i băng Ka d n d n đ c gi ụ i thi u cho các d ch v unicast. Trong m t s ộ ố

ườ ợ ử ụ ế ợ ụ ư ầ tr ng h p s d ng các băng t n k t h p, ví d nh trong các thi ế ị ầ t b đ u

ỏ ơ ủ ế ướ ố ớ ượ cu i nh h n c a khách hàng v i các liên k t n c ngoài có dung l ng cao

ơ ở ấ ấ ề ồ ơ ở h n băng Ku và công su t th p h n ả băng Ka khi ph n h i. Đi u này đ ượ c

ế ị ư ễ ấ ở ế ị ề ề quy t đ nh b i các v n đ v nhi u cũng nh chi phí thi ầ t b . Khi nhu c u

ươ ẽ ệ ướ ể ầ ụ ị d ch v đa ph ng ti n tăng, s có b c chuy n sang băng t n Q / V ở ố ộ t c đ

ư ở ế ị ẫ ư ắ ắ ầ 40/50 GHz, nh ng đây thi t b v n còn đ t và FMT g n nh ch c ch n s ắ ẽ

ượ ử ụ ể ố ạ ự ề ấ ổ đ c s d ng đ ch ng l i s gia tăng t n th t lan truy n. Tuy nhiên, có

ướ ế ớ ể ướ ỏ ơ ở ữ nh ng b ệ c ti n l n trong vi c chuy n sang các b c sóng nh h n, đó

ướ ỏ ơ ủ ẽ ậ ợ ệ kích th c v t lý nh h n c a ăngten s có l ạ ủ i cho vi c h n c a tàu vũ tr ụ

ộ ố ượ ỏ ơ ứ ớ ơ ạ và cho phép t o ra m t s l ng l n h n các chùm tia nh h n. Th hai là

ủ ệ ậ ợ ữ ể ệ ả ộ chìa khóa đ nâng cao hi u qu payload c a v tinh. M t thu n l i n a là các

ớ ự ầ ầ ơ ổ ẽ ỗ ợ ệ băng t n này g n gũi h n v i s phân b cho HAP và do đó s h tr vi c

ệ ố ợ tích h p hai h th ng này.

ướ ứ ề ệ ử ụ ầ ố ọ ề Nhìn v phía tr c, nghiên c u v vi c s d ng các t n s quang h c cho các

ườ ừ ấ ế ượ ư ế ẽ đ ng đi t trái đ t đ n không gian đã đ c ti n hành, nh ng có l ữ nh ng

ẽ ượ ử ụ ố ơ ố ớ ể ệ ầ ố t n s này s đ c s d ng t t h n bên ngoài khí quy n đ i v i các v tinh

ế ố ớ ữ ệ và các k t n i gi a v tinh v i HAP.

ậ 2.3 K t lu n ch ng 2

ế ớ ự ể ằ ộ ộ ươ ế Khi chúng ta đang ti n t ộ i m t xã h i thông tin, s phát tri n nh m h i

ụ ơ ở ạ ầ ộ ọ ơ ị ụ t thông tin và d ch v c s h t ng là vô cùng quan tr ng. Đ ng c chính là

ấ ụ ộ ụ ị ử ụ s d ng c u trúc ả trúc lai ghép cho kh năng d ch v h i t thông qua các truy

ấ ố ớ ổ ế ụ ồ ợ ộ ị ậ c p không đ ng nh t đ i v i các d ch v băng r ng ph bi n, tích h p các

ệ ữ ế ề ế ộ ọ ố ị công ngh h u tuy n và vô tuy n, c đ nh và di đ ng. Do đó, đi u quan tr ng

ả ạ ượ ụ ủ ạ ị là ph i đ t đ ạ ụ c tính linh ho t và tính liên t c c a d ch v trên các m ng

ấ ỳ ạ ứ ợ ổ ế ế ả ậ ớ ph c h p v i kh năng truy nh p ph bi n, liên quan đ n b t k m ng l ướ i,

ấ ỳ ề ề ệ ấ công ngh hay tên mi n nào và b t k mi n hành chính nào. C u trúc s p t ắ ớ i

ươ ị ướ ụ ạ ầ ị ượ ổ ế trong t ng lai nên có đ nh h ng d ch v ; m ng c n đ c ph bi n, đ h ể ỗ

ợ ệ ư ứ ụ ứ ứ ụ ả ồ ầ tr hi u qu các ng d ng nh các ng d ng đ ng m c, video theo yêu c u

và multicast.

ệ ố ự ữ ệ ệ ả ướ ệ ả ọ ẽ Các h th ng v tinh s ph i th c hi n nh ng b c nh y v t hi u qu đ ả ể

ặ ấ ạ ớ ườ ạ c nh tranh v i các m ng m t đ t trong các môi tr ể ng phát tri n, và không

ắ ắ ượ ẽ ự ư ế ứ ệ ọ ch c ch n đ c s th c hi n nh th nào. Chúng ta hy v ng ch ng minh

ượ ằ ươ ủ ệ ơ ộ ẽ ề ể ơ đ c r ng t ộ ng lai c a v tinh s có nhi u c h i phát tri n h n trong m t

ặ ấ ể ệ ố ụ ế ấ ợ ớ ị ki n trúc tích h p v i các h th ng m t đ t đ cung c p các d ch v đa

ươ ặ ố ị ệ ố ệ ấ ẫ ộ ph ộ ng ti n, dù là các h th ng di đ ng ho c c đ nh. T t nhiên v n có m t

ự ệ ặ ợ ặ vai trò cho v tinh trong các khu v c thích h p trong không trung ho c m t

ể ả ể ự ứ ế ớ ợ bi n, và đ gi i quy t các khu v c m i trong c u tr thiên tai và an ninh (ví

ư ạ ộ ươ ế ả ặ ấ ụ d nh m ng c m bi n). M c dù chúng ta th y m t t ng lai cho các qu ỹ

ể ự ệ ậ ả ỉ ộ ề ạ đ o lai ghép và th m chí c HAP, đi u này ch có th th c hi n trong m t

ặ ấ ươ ệ ố ế ợ ớ ki n trúc h th ng tích h p hoàn toàn cùng v i m t đ t, t ắ ắ ng lai ch c ch n

ợ ẽ ượ s đ c tích h p.

ƯƠ Ệ Ố Ứ Ậ Ế CH NG 3: VÔ TUY N NH N TH C CHO H TH NG LAI GHÉP

Ữ Ặ Ạ Ấ Ạ Ệ GI A M NG THÔNG TIN V TINH VÀ M NG M T Đ T

ề ệ ố ổ ệ ặ ấ 3.1 T ng quan v h th ng lai ghép v tinh m t đ t

ớ ệ 3.1.1 Gi i thi u

ạ ươ ượ ế ễ Các m ng vi n thông trong t ng lai đ c cho là có liên quan đ n các

ạ ộ ư ệ ệ ố h th ng ho t đ ng trên các công ngh khác nhau nh WiFi, WiMAX, 2G /

ố ợ ể ệ ệ ể ệ ả 3G, LTE và v tinh. Đ có th ph i h p hi u qu các công ngh khác nhau, ý

ưở ề ạ ượ ướ t ng v các m ng lai ghép đang đ c nghiêm túc xem xét. Xu h ng chính

ệ ạ ậ ợ ề ệ ế ệ ế ợ ữ ẫ d n đ n vi c t o đi u ki n thu n l i cho vi c k t h p khai thác gi a các h ệ

ể ề ề ạ ấ ố ạ th ng truy n tin không dây khác nhau (phân đo n) đ cung c p nhi u lo i

ụ ườ ử ụ ề ệ ạ ả ộ ị d ch v khác nhau cho ng ấ i s d ng m t cách hi u qu và li n m ch nh t,

ể ể ế ấ ượ ự ủ ẽ ệ ấ ạ ộ có th k đ n ch t l ng tín hi u (đ ph sóng), s ngh n m ng và v n đ ể

ạ ả ở ộ ả ả chi phí. M ng lai ghép có kh năng tr thành m t gi ệ i pháp hi u qu và ti ế t

ể ử ụ ụ ệ ệ ả ỉ ị ki m chi phí đ s d ng thông tin v tinh cho không ch các d ch v qu ng bá

ụ ộ ị và Multicast, mà còn cho các d ch v di đ ng.

ấ ủ ự ư ủ ự ệ ả ạ ấ ớ Kh năng th c ch t c a m ng v tinh nh khu v c ph sóng r t l n,

ộ ự ể ở ệ ả ả ố ự ố t c đ th c hi n và kh năng qu ng bá hay Multicast v n có đ tr thành l a

ư ủ ụ ụ ầ ọ ợ ự ch n hàng đ u ph c v cho các khu v c thích h p nh : ph sóng trong máy

ệ ố ề ả ị ị ượ bay, tàu h i quân, v trí đ ch. Tuy nhiên, h th ng còn nhi u nh ể c đi m nh ư

ứ ạ ệ ượ ệ ề ở ầ ố ộ đ ph c t p v công ngh , chi phí cao, và hi n t ng pha đinh t n s cao.

ưở ế ợ ữ ợ ế ả ả ậ Vì v y, ý t ng k t h p nh ng l ệ ố ủ i th và kh năng c a c hai h th ng

ặ ấ ệ ượ ặ ệ ạ thông tin m t đ t và v tinh đang đ ẩ c thúc đ y. Đ c bi ệ t, m ng v tinh có

ủ ể ấ ố ấ ố ớ ệ ấ ạ th cung c p ph m vi ph sóng t t nh t và toàn di n nh t đ i v i các khu

ậ ộ ấ ặ ấ ặ ấ ặ ạ ầ ự v c có m t đ th p, trong khi m ng m t đ t ho c thành ph n m t đ t có th ể

ấ ố ớ ủ ấ ấ ấ cung c p băng thông cao nh t và chi phí ph sóng th p nh t đ i v i các khu

ậ ộ ườ ự v c m t đ cao trong môi tr ị ng đô th .

ề ệ ố ệ ệ ặ ấ 3.1.2 Khái ni m v H th ng lai ghép v tinh m t đ t

ổ ứ ố ế ễ Theo t ch c vi n thông qu c t ITU:

ặ ấ ỗ ộ ệ ố ệ ố ử ụ ệ ệ ợ "H th ng v tinh / m t đ t h n h p là m t h th ng s d ng v tinh

ặ ấ ượ ế ặ ấ ơ ệ ầ ầ và các thành ph n m t đ t, n i v tinh và các thành ph n m t đ t đ c k t

ệ ố ạ ộ ộ ậ ư ớ ư ố ớ n i v i nhau, nh ng ho t đ ng đ c l p v i nhau. Trong các h th ng nh

ặ ấ ệ ố ệ ả ạ ầ ộ ậ v y, v tinh và các thành ph n m t đ t có các h th ng qu n lý m ng đ c

ấ ế ạ ộ ả ầ ộ ậ l p và không nh t thi t ph i ho t đ ng trong cùng m t băng t n.” . Hình 3.1

ả ủ ộ ị ể ả ấ ạ ộ ơ cho th y m t k ch b n tri n khai đ n gi n c a m t m ng lai ghép.

ớ ạ ệ ấ ạ Hình 3.1: C u trúc lai ghép v i m ng v tinh DVBS2 / RCS cùng m ng

ặ ấ m t đ t WiMAX

ặ ấ ộ ơ ệ ệ ố 3.1.3 Đ ng c chính cho H th ng lai ghép v tinh m t đ t

ệ ố ư ự ằ ộ Các đ ng l c chính đ ng sau h th ng lai ghép nh sau:

ở ộ ạ ị ụ  M r ng ph m vi d ch v .

ở ộ ụ ạ ấ ặ ả ị  M r ng ph m vi cung c p d ch v và / ho c gi m chi phí cho

khách hàng và nhà phát tri n.ể

 Nhanh chóng và / ho c đ c l p tri n khai c s h t ng.

ơ ở ạ ầ ặ ộ ậ ể

 Tăng ch t l

ấ ượ ụ ể ấ ị ng d ch v (QoS) cung c p cho các nhà phát tri n và

ườ ự ế ng i dùng tr c ti p.

 T i u hóa vi c s d ng các ngu n l c c a các m ng vi n thông

ồ ự ủ ệ ử ụ ố ư ễ ạ

ạ ọ ướ ề ả ừ ệ ấ ợ ị ằ b ng cách ch n m ng l i thích h p nh t cho vi c truy n t i t ng d ch v ụ

ụ ụ ư ả ặ ị ượ ư ể (ví d nh các d ch v Multicast ho c qu ng bá đ c u tiên chuy n qua các

ụ ể ệ ể ặ ạ ị ệ ố h th ng v tinh, trong khi các d ch v đàm tho i ho c đi m – đi m đ ượ c

ề ạ ằ ả ặ ấ truy n qua các m ng m t đ t), và b ng cách gi m t ả ư ượ i l u l ng trong các khu

ầ ư ượ ệ ể ớ ộ ậ ự ả v c r i rác v i vi c chuy n giao m t ph n l u l ệ ố ng truy c p qua h th ng

ơ ế ằ ớ ả ợ ệ v tinh v i các c ch cân b ng t i thích h p.

 Tăng tính s n sàng c a d ch v và / ho c kh năng ph c h i.

ụ ồ ủ ị ụ ẵ ả ặ

 T i u hóa v n đ u t

ố ư ầ ư ố ố ổ ạ ộ ể ể ộ ho t đ ng / v n t ng th khi tri n khai m t

ụ ớ ị d ch v m i.

 T i u hóa năng l

ố ư ượ ế ể ể ả ớ ầ ng c n thi t đ chuy n t i thông tin t i ng ườ i

ủ ơ ở ạ ầ ậ ụ ằ ậ ả ả nh n b ng cách t n d ng kh năng qu ng bá/ Multicast c a c s h t ng v ệ

ử ụ ượ ặ ờ tinh s d ng năng l ng m t tr i.

ệ ố ệ ả ạ ị ặ ấ 3.1.4 Các k ch b n m ng cho các h th ng lai ghép v tinh m t đ t

ể ử ụ ấ ạ ả ị Các k ch b n m ng khác nhau có th đ ể ượ ự ế đ s d ng c u trúc c d ki n

ượ ướ ự ẩ ả ị lai ghép đ ề ậ c đ c p d i đây. Các k ch b n này d a trên tiêu chu n ETSI

TR 103124.

 Các d ch v qu ng bá

ụ ả ị

ệ ố ủ ữ ệ ề ộ ố M t trong nh ng vai trò truy n th ng c a các h th ng v tinh đã và s ẽ

ế ụ ộ ộ ặ ả ườ ti p t c qu ng bá ho c Multicast cùng m t n i dung cho ng ả ộ i dùng tr i r ng

ự ộ ế ợ ộ ệ ả ầ ớ ộ ị trên m t khu v c r ng l n. Trong k ch b n này c n k t h p m t v tinh và

ặ ấ ể ề ầ ả ộ ộ ươ ệ m t thành ph n m t đ t đ qu ng bá nhi u n i dung ph ồ ng ti n bao g m

ươ ế ề ươ ệ ặ các ch ng trình phát thanh và truy n hình, đ n các ph ậ ng ti n ho c th m

ế ị ầ ụ ả ả ầ ị chí là các thi t b c m tay. Các d ch v qu ng bá nói chung yêu c u ph i cung

ế ệ ữ ề ầ ạ ạ ộ ộ ấ c p m t liên k t v tinh m t chi u gi a thành ph n m ng và phân đo n v ệ

ủ ế ụ ứ ứ ố tinh, ch y u là do m c tiêu th băng thông cao t ạ ườ i đ ng xu ng (t c là t ừ

ế ị ạ ế ế ị ườ ầ thi t b m ng đ n thi t b ng i dùng) trong khi yêu c u băng thông trên

ườ ặ ấ ủ ệ ố ấ ầ đ ng lên là r t ít, và do đó thành ph n m t đ t c a h th ng lai ghép có th ể

ệ ậ ả ị ự ệ ả ả đ m nh n vi c này. Hình 3.2 miêu t k ch b n th c hi n nói trên cho thuê bao

ầ ủ ạ ằ ườ ề ị ụ nói r ng m ng 3G có yêu c u c a ng i dùng v d ch v xem video theo yêu

ượ ấ ỏ ầ c u (VOD), đòi h i băng thông cao đ ổ ầ ư ệ c cung c p qua v tinh. Ph t n u

ầ ượ ổ ộ ị ở ả tiên là băng t n đ ụ ệ c phân b cho D ch v V tinh Di đ ng (MSS) d i L

ề ặ ả (1,5 GHz và 1,6 GHz) ho c D i S (1,9 GHz và 2 GHz). Đi u này cho phép

ạ ộ ủ ế ị ầ ố ượ ị ướ ụ ho t đ ng c a thi t b đ u cu i đ c trang b ăng ten đa h ng; ví d nh ư

ươ ệ ặ ế ị ầ ố ầ ỗ ế ị ầ các ph ng ti n ho c thi t b đ u cu i c m tay. M i thi ố ủ t b đ u cu i c a

ườ ặ ấ ể ả ậ ả ự ế ể ệ ệ ng ả i dùng tr c ti p có th nh n c tín hi u v tinh và m t đ t đ đ m b o

ố ủ ị ụ ủ ụ ạ ế tính liên t c, thông su t c a d ch v trong ph m vi ph sóng và cho phép k t

ạ ủ ấ ượ ặ ấ ệ ề ệ ả ợ h p các tín hi u m t đ t và v tinh khi c hai đ u đ t đ ch t l ể ạ ng đ đ t

ượ ự ạ đ c s đa d ng.

ề ượ ộ ự ệ ạ ế ệ Hình 3.2: Liên k t v tinh m t chi u đ ặ c th c hi n trong m ng m t

ấ ế ị ộ ườ đ t cho thi t b di đ ng ng i dùng

ệ ươ ự ố ớ ụ ể ế ị ầ ể Vi c tri n khai t ng t có th áp d ng đ i v i các thi ố t b đ u cu i

ơ ườ ế ố ớ ạ ộ ố ị c đ nh, n i ng i dùng k t n i v i m ng ADSL băng thông r ng, có th ể

ụ ử ụ ư ấ ị cung c p các d ch v s d ng băng thông cao nh IPTV hay VOD thông qua

ụ ủ ệ ạ ạ ỏ ị ấ phân đo n v tinh c a m ng, trong khi các d ch v đòi h i băng thông th p

ể ượ ặ ấ ạ ụ ở ụ ạ ỗ ườ khác có th đ c ph c v b i m ng m t đ t t i ch (trong tr ợ ng h p

ụ ừ ầ ị ườ ượ ỉ ở ụ ụ ADSL). Các yêu c u d ch v t ng i dùng cũng đ c ph c v ch b i các

ổ ầ ư ặ ấ ầ ầ ượ ổ ị thành ph n m t đ t. Ph t n u tiên là băng t n đ c phân b cho D ch v ụ

ố ị ề ệ ặ ặ C đ nh/ truy n hình v tinh (FSS ho c BSS) trong băng Ku ho c Ka. Hình

ướ ể ệ ế ủ ộ ị ự ệ ả ợ 3.3 d ư ậ i đây th hi n m t k ch b n nh v y. L i th c a th c hi n này có

ể ế ơ ở ạ ầ ư ụ ể ệ th ti t ki m chi phí tri n khai c s h t ng, ví d nh anten và các h ệ

ỗ ợ ụ ệ ư ế ệ ố ị ậ th ng h tr khác cho vi c ti p nh n các d ch v v tinh, nh băng Ku s ử

ơ ở ạ ầ ể ề ụ d ng cho phát sóng truy n hình, và do đó c s h t ng đã tri n khai có th ể

ượ ậ ụ ổ ấ ụ ể ấ ộ ớ ị đ c t n d ng đ cung c p d ch v băng r ng v i vài thay đ i c u hình.

ụ ễ ạ ị ậ  D ch v truy c p m ng vi n thông

ở ộ ậ ợ ụ ụ ạ ớ ị ị V i m c đích m r ng đ a bàn d ch v và t o thu n l ệ i cho vi c chia

ạ ặ ẻ ư ượ s l u l ệ ố ng m ng 2 ho c 2,5 G (GSM, GPRS) và 3G (UMTS), các h th ng

ể ượ ử ụ ư ộ ệ ế ạ ậ ệ v tinh có th đ c s d ng nh m t M ng Truy c p Vô tuy n v tinh (S

ộ ự ế ợ ở ộ ủ ạ ổ ộ ổ ể RAN) b sung. SRAN là m t s k t h p m r ng c a m ng di đ ng c đi n

2G / 3G RAN.

ặ ấ ế ệ ộ ề ạ ầ Hình 3.3: Liên k t v tinh m t chi u dùng trong m ng m t đ t cho đ u

ố ố ị cu i c đ nh

ợ ấ ả ạ Khi có SRAN, l i ích rõ nh t thu đ ượ ừ c t ở ộ kh năng m r ng ph m vi

ự ộ ặ ấ ủ ủ ế ạ ề ậ ph sóng c c r ng c a m ng truy c p vô tuy n không dây m t đ t truy n

ằ ồ ố ả ặ th ng, không bao g m các vùng sâu vùng xa. Cân b ng t i ho c phân bi ệ ư t l u

ượ ể ượ ự ườ ự ợ l ng cũng có th đ ệ c th c hi n trong tr ng h p này. S phân bi ệ ư t l u

ượ ể ư ấ ượ ề ẩ ụ ư ượ ị l ng có th đ a vào các tiêu chu n v Ch t l ng d ch v (l u l ng đàm

ặ ấ ư ượ ạ ạ ồ ạ ứ ệ tho i qua m ng m t đ t, lu ng l u l ụ ặ ng qua v tinh) ho c lo i ng d ng

ệ ố ặ ấ ụ ụ ứ ể ể ị ả ạ ứ ( ng d ng giao th c đi mđi m qua m ng m t đ t, H th ng d ch v Qu ng

ươ ự ệ ệ ọ bá/Multicast đa ph ng ti n (MBMS) qua v tinh) trong khi l a ch n phân

ặ ấ ượ ử ụ ụ ể ệ ạ ấ ặ ị đo n thông tin, v tinh ho c m t đ t đ c s d ng đ cung c p các d ch v .

ướ ả ệ ư ể ớ ế ị Hình 3.4 d i đây miêu t ạ vi c tri n khai m ng nh trên v i thi t b di

ườ ượ ụ ụ ở ế ệ ề ộ ộ đ ng ng i dùng đang đ c ph c v b i m t liên k t v tinh hai chi u cũng

ư ạ ặ ấ ạ ộ ệ ề ạ ố nh m ng m t đ t truy n th ng. M ng v tinh ho t đ ng ở ả ướ c h ậ ng thu n

ượ ể ấ ậ ạ ộ ộ ế ị và ng c đ cung c p m t m ng truy c p luân phiên cho m t thi t b ng ườ i

ộ ự ố ế ể ạ ộ ử ụ s d ng di đ ng. Thi ế ị ươ t b t ng t ộ cũng có th ch t đ n m t m ng di đ ng

ặ ấ ể ụ ậ ặ ổ ị ầ ậ m t đ t đ truy c p cùng ho c truy c p các d ch v khác. Ph cho thành ph n

ấ ầ ượ ụ ệ ổ ị ệ v tinh trong c u trúc lai này là băng t n đ c phân b cho D ch v V tinh

ặ ả ộ Di đ ng (MSS) trong L (1,5 GHz và 1,6 GHz) ho c D i S (1,9 GHz và 2 GHz).

ầ ượ ư ể ế ị ườ ử ụ ươ Các băng t n này đ c u tiên đ các thi t b ng i s d ng t ng t ự

ạ ộ ủ ụ ự ể ệ ạ ị có th ho t đ ng mà không có s gián đo n c a các d ch v trong v tinh

ư ề ạ cũng nh phân đo n m t đ t c a c u ạ ặ ấ ủ ấ trúc lai ghép. Đi u này cho phép ho t

ủ ế ị ầ ố ượ ị ướ ộ đ ng c a thi t b đ u cu i đ c trang b ăng ten đa h ụ ng; ví d . các ph ươ ng

ệ ế ị ầ ố ầ ườ ặ ấ ầ ti n hay thi t b đ u cu i c m tay. Thông th ế ng, thành ph n m t đ t (n u

ẽ ượ ư ố ớ ử ụ ự có) s đ ầ ế c u tiên s d ng vì s khan hi m tài nguyên đ i v i thành ph n

ệ v tinh.

ưở ố ư ệ ử ụ ử ụ ồ Ý t ằ ng nh m t i u hóa vi c s d ng các ngu n tài nguyên và s d ng c ơ

ặ ấ ụ ứ ụ ỏ ị ố ở ạ ầ s h t ng trên m t đ t cho các d ch v / ng d ng đòi h i ít băng thông. Đ i

ụ ớ ị ươ ụ ể ệ ả v i các d ch v qu ng bá/ Multicast t ng tác c th , v tinh có th đ ể ượ ư c u

ặ ấ ượ ử ụ ế ể ậ ầ tiên cho liên k t thu n, trong khi thành ph n m t đ t đ c s d ng đ phát

ị ụ ầ các yêu c u d ch v .

ặ ấ ế ệ ể ề ạ Hình 3.4: Liên k t v tinh hai chi u tri n khai trong m ng m t đ t cho

ế ị ộ ườ thi t b di đ ng ng i dùng

ệ ươ ự ể ượ ố ớ ự ệ ể Vi c tri n khai t ng t có th đ c th c hi n đ i v i các thi ế ị ầ t b đ u

ố ố ị ế ệ ể ượ ử ụ ề ơ ộ cu i c đ nh, n i m t liên k t v tinh hai chi u có th đ ế ợ c s d ng k t h p

ặ ấ ệ ạ ạ ườ ạ ộ ợ ớ v i m ng m t đ t hi n t ụ i, ví d trong tr ng h p này là m t m ng băng

ụ ừ ư ầ ị ườ ộ r ng ADSL nh hình 3.5. Các yêu c u d ch v t ng i dùng có th đ ể ượ c

ứ ự ụ ụ ặ ấ ể ử ụ ế ố ư ồ ph c v theo th t trên liên k t m t đ t đ s d ng t i u các ngu n v ệ

ư ụ ụ ặ ị tinh, và các d ch v tiêu th băng thông cao nh IPTV ho c VOD có th đ ể ượ c

ụ ụ ệ ổ ầ ư ử ụ ả ằ ệ ạ ph c v hi u qu b ng cách s d ng phân đo n v tinh. Ph t n u tiên là

ượ ụ ệ ố ị ệ ề ặ ổ ị ả ầ d i t n đ c phân b cho D ch v V tinh C đ nh ho c Truy n hình v tinh

ộ ầ ữ ặ ặ ườ (FSS ho c BSS) trong băng Ku ho c Ka. M t l n n a trong tr ợ ng h p này,

ượ ể ướ ể ượ ậ ụ ơ ở ạ ầ c s h t ng đ c tri n khai tr c có th đ ằ ể ổ c t n d ng đ b sung nh m

ủ ệ ố ả ề ệ tăng tính hi u qu v chi phí c a h th ng.

ặ ấ ế ệ ề ạ ầ Hình 3.5: Liên k t v tinh hai chi u dùng trong m ng m t đ t cho đ u

ố ố ị cu i c đ nh

ế ệ ạ ơ ề ộ ổ B sung m t liên k t v tinh hai chi u cho phép linh ho t h n trong

ế ư ượ ệ ị ữ ậ ầ vi c đ nh tuy n l u l ộ ng truy c p gi a các thành ph n trong khi cùng m t

ụ ả ả ả ơ ồ ướ ự ố ạ ị lúc, nó đ m b o kh năng ph c h i cao h n tr c s c gián đo n d ch v ụ

ặ ấ ề ườ ầ ặ t ạ ườ i đ ng truy n trên m t đ t (Th ng là vài ngày ho c vài tu n). Các liên

ể ở ư ề ả ế ệ k t v tinh cũng có th tr thành hai chi u nh băng thông dùng cho t i lên

ề ầ ườ yêu c u cũng càng ngày càng tăng, khi ngày càng có nhi u ng i dùng t ả i

video lên…

 Công ngh c t lõi: Trunking & Backhaul

ệ ố

Ở ữ ẻ ặ ườ ư ả ị nh ng vùng h o lánh ho c các môi tr ng thù đ ch nh h i quân, các

ạ ộ ủ ự ự ệ ặ ậ ạ ụ ho t đ ng quân s ho c các nhi m v trinh sát mà s thâm nh p c a m ng

ặ ấ ầ ể ượ ự ư ể ạ m t đ t g n nh không đáng k , thì m ng lai ghép có th đ ế ố c d trù k t n i

ặ ấ ủ ệ ề ạ ặ ạ ạ ở ể hai ho c nhi u phân đo n m t đ t c a m ng b i phân đo n v tinh, có th là

ặ ấ ỳ ạ ệ ắ ế ử ụ PSTN, PLMN ho c b t k m ng dây / không dây khác. Vi c s p x p s d ng

ể ế ố ệ ạ ạ ạ ặ phân đo n v tinh đ k t n i các phân đo n khác nhau trong cùng m ng, ho c

ể ượ ử ụ ể ạ ấ ị các m ng khác nhau cũng có th đ ụ ặ c s d ng đ cung c p các d ch v đ c

ệ ườ ấ ả ợ ơ ộ ị bi t trong tr ẩ ng h p các k ch b n kh n c p, n i m t nhóm ng ườ ử ụ i s d ng

ư ộ ứ ầ ộ ộ ượ ụ ụ ở ữ ặ nh đ i c u h ho c đ i trinh sát c n đ c ph c v nh ng vùng sâu vùng

ư xa nh trong hình 3.6

ạ ệ ử ụ ủ ụ ộ ị Hình 3.6: Backhaul c a các d ch v di đ ng s d ng phân đo n v tinh

ệ ố trong h th ng lai ghép

ệ ử ụ ệ ố ệ ạ ộ Vi c s d ng r ng rãi các h th ng v tinh trong các m ng lai ghép bao

ụ ế ạ ạ ố ộ ồ g m k t n i các m ng LAN riêng, M ng Máy tinh c c b (Local Area

ế ặ ạ ộ Network) ho c M ng tùy bi n di đ ng (Mobile Adhoc NETworks

ướ ư MANETs) nh hình 3.7 bên d i.

ặ ấ ớ ấ ệ Hình 3.7 C u trúc lai ghép v tinh m t đ t v i MANET

ườ ể ề ồ MANETs th ị ng di chuy n trong các đ a hình g gh , không có đ ườ ng

ự ữ ế ệ ấ ạ ả ế tr c di n gi a chúng và do đó h n ch kh năng giao ti p. C u trúc lai ghép

ế ố ử ụ ữ ỗ ộ ộ ậ t p trung vào k t n i gi a các băng r ng MANET, s d ng m i MANET m t

ệ ể ậ ạ ớ nút trung tâm riêng đ liên l c v i các MANET khác. Vi c truy c p Internet

ư ệ ả ụ ứ ụ ồ ượ ố ả ố ụ ể cho các ng d ng c th , ví d nh vi c t i xu ng các b n đ đ c s hóa

ư ậ ể ả ớ ấ có th kh thi v i c u trúc nh v y.

Ở ể ượ ự ự ấ khu v c nông thôn, c u trúc lai ghép có th đ ệ c th c hi n sao cho

ể ượ ử ụ ể ế ố ạ ạ ệ phân đo n v tinh có th đ ậ c s d ng đ k t n i các nút m ng truy nh p

ư ộ ặ ườ ả ằ ợ nh m t nhóm BTS ho c các nút B, trong tr ng h p các PLMN, n m r i rác

ở ạ ườ ộ ị ợ ế vùng nông thôn xa đ n nút m ng lõi, trong tr ng h p này là BSC. M t k ch

ư ượ ể ợ ạ ả b n khác có th là l u l ậ ổ ng truy c p t ng h p t ế ố ớ i BSC k t n i v i MSC s ử

ệ ấ ạ ạ ượ ả ự ụ d ng phân đo n v tinh. C u trúc m ng đ c miêu t trong Hình 3.8 d a trên

ế ị khuy n ngh ITUR M.1850.

ể ế ố ạ ệ ử ụ ấ Hình 3.8 C u trúc lai ghép s d ng phân đo n v tinh đ k t n i nhóm

ặ ậ ợ ư ượ ớ ừ ế BTS v i BSC ho c t p h p l u l ng t BSC đ n MSC trong tr ườ ng

ợ h p PLMN

ố ớ ố ộ ị ụ  Đ i v i các d ch v phân ph i n i dung

ướ ố ộ ụ ằ ố ạ M ng l i phân ph i n i dung (CDN) nh m m c đích phân ph i / sao

ộ ươ ữ ệ ệ ế ạ chép n i dung đa ph ể ng ti n đ n các trung tâm d li u trong m ng chuy n

ượ ườ ự ể ộ ữ ệ d li u, đ n i dung đ ấ c cung c p cho ng ẵ ế i dùng tr c ti p có tính s n

ạ ỏ ả ệ ằ ơ ưở ề sàng và hi u năng cao h n b ng cách lo i b nh h ng do quá nhi u ng ườ i

ậ ả ặ ả ả cùng truy c p làm trang web quá t i, ho c gi m t i chung trên các máy ch ủ

ủ ầ ả ố ủ trang c a các trang web nói chung. Nó cũng làm gi m nhu c u c t lõi c a

ầ ư ơ ở ạ ầ ụ ụ ộ ượ ả ạ ớ m ng và gi m đ u t c s h t ng. CDN ph c v m t l ộ ng l n n i dung

ố ượ ồ ồ ọ ả Internet ngày nay, bao g m các đ i t ng web (văn b n, đ h a, URL và các

ố ượ ả ề ệ ươ ề ệ ầ ậ ệ t p l nh), các đ i t ng t i v (các t p ph ệ ng ti n, ph n m m, tài li u),

ứ ụ ươ ệ ử ổ ự ế các ng d ng (th ạ ng m i đi n t ả , c ng thông tin) qu ng bá tr c tuy n theo

ề ầ ươ ớ ự ệ ạ ộ yêu c u truy n phát ph ng ti n thông tin và m ng xã h i. V i s gia tăng s ố

ượ ữ ệ ả ề ệ ừ ả l ng trung tâm d li u, hi u qu v chi phí t ả kh năng qu ng bá/Multicast

ệ ố ệ ợ ở ơ ố ớ ủ ệ c a v tinh tr nên thích h p h n đ i v i CDN. Các h th ng v tinh có th ể

ượ ử ụ ể ạ ủ ệ ả ạ đ c s d ng hi u qu trong các m ng CDN đ n p cho các máy ch CDN

ệ ử ụ ớ ệ ủ ộ ợ ờ và các b nh đ m (cache) nh vào Multicast. L i ích c a vi c s d ng v ệ

ố ượ ể ồ ữ ệ ớ ậ tinh bao g m v n chuy n kh i l ằ ữ ng d li u l n, gi a các nút CDN n m

ộ ệ ủ ệ ả ấ ả trong vùng ph sóng v tinh trong m t v tinh duy nh t và cũng gi m t i các

ặ ấ ể ế ố ể ử ề ễ ạ ơ ắ m ng m t đ t đ chúng có th x lý d dàng h n các k t n i truy n ng n

ỏ ộ ễ ầ ỏ ượ đòi h i đ tr nh . Thành ph n m t đ t c a c u ặ ấ ủ ấ trúc lai ghép đ ể c tri n khai

ườ ượ ạ ề ả ằ ạ ế ậ cho CDN th ng đ c t o ra b ng m ng truy n t ữ i / truy c p vô tuy n / h u

ố ộ ữ ệ ự ế ể ế ế ớ tuy n v i các trung tâm d li u đ phân ph i n i dung tr c ti p đ n các thuê

ố ị ệ ầ ộ ườ ự ệ bao c đ nh và di đ ng. Thành ph n v tinh th ị ng d a trên các v tinh đ a

ụ ư ề ả ế ố ớ ị ữ ệ tĩnh GEO và k t n i các trung tâm d li u v i các n n t ng d ch v nh trong

ể ạ ề ệ ặ ơ hình 3.9 Các v tinh có th t o ra các chùm đ n ho c nhi u chùm.

ự ệ ạ ướ ấ ộ Hình 3.9: V tinh d a trên M ng l i cung c p n i dung CDN

ặ ấ ứ ệ ạ ủ ệ ố 3.1.5 Các ch c năng m ng c a h th ng lai ghép v tinhm t đ t

ả ậ ướ ố ủ ấ ộ ố ồ Th o lu n d ề i đây g m m t s các tham s c a c u trúc lai ghép đi u

ả ủ ệ ố ạ ộ ệ ể khi n ho t đ ng chính xác và hi u qu c a h th ng này.

 Chuy n giao gi a các phân đo n m t đ t và v tinh

ặ ấ ữ ệ ể ạ

ệ ố ụ ừ ệ ể ị Trong các h th ng lai ghép, vi c chuy n giao các d ch v t ạ phân đo n

ặ ấ ụ ệ ạ ạ ấ ậ ở ủ m t đ t sang phân đo n v tinh c a m ng là r t khó v n d ng và tr nên

ổ ể ệ ố ứ ạ ể ơ ộ ph c t p h n. Trong các h th ng không dây di đ ng c đi n chuy n giao

ữ ế ề ượ ự ệ ế gi a hai t ề bào li n k khác nhau đ c th c hi n có tính đ n các phép đo

ề ắ ẽ ệ ấ ầ ố ị ố công su t tín hi u SINR, v trí đ u cu i và các th ng kê v t c ngh n. Trong

ẽ ượ ệ ể ạ ự ệ c u ấ trúc v tinh lai ghép, vi c chuy n giao liên m ng s đ ệ c th c hi n

ạ ượ ụ ư ể ề ể ệ ồ nh ng vi c chuy n giao m m và liên t c có th khó đ t đ ờ c. Đ ng th i,

ắ ầ ụ ể ệ ệ ằ ộ ả ặ ể vi c b t đ u chuy n giao có th ph thu c vào vi c cân b ng t ậ i ho c th m

ế ố ứ ạ ư ứ ạ ơ chí các y u t ph c t p h n nh các chi phí ch c năng khác nhau, tr ng thái

ế ố ụ ể ớ ủ ụ ề ể ệ ể ạ ắ m ng và các th t c đi u khi n k t n i c th v i vi c chuy n giao b t

ớ ấ ữ ệ ể ễ ộ bu c. Vì v i c u trúc lai ghép, vi c chuy n giao di n ra gi a các công ngh ệ

ế ệ ể ề ậ ớ ọ ợ truy nh p vô tuy n khác nhau, phù h p v i vi c chuy n giao theo chi u d c

ộ ậ ề ặ ượ ho c MIH (Media Independent Handovers – Truy n hình đ c l p), đ c ch ỉ

ể ừ ộ ị đ nh trong IEEE 802.21 (2008) cho phép chuy n giao các phiên t m t công

ậ ớ ố ỹ ệ ệ ậ ngh truy nh p l p 2 sang công ngh khác. Tuy nhiên, theo thông s k thu t

ự ệ ể ể ệ ạ ẫ ITU M.1850, vi c th c hi n chuy n giao trong các m ng lai ghép v n đ các

ầ ủ ử ề nhà đi u hành x lý theo yêu c u c a mình.

 H i t

ộ ụ ữ ứ ệ ạ ặ ấ giao th c gi a các phân đo n v tinh và m t đ t

ệ ữ ứ ặ ệ ở ề ộ ự Vì có m t s khác bi t gi a các giao th c, đ c bi t là ế ố Truy n k t n i

ặ ấ ủ ệ ậ ạ ấ ớ ữ ệ d li u và L p v t lý c a phân đo n v tinh và m t đ t trong c u trúc lai

ự ộ ụ ề ự ứ ầ ế ự ươ ữ ghép, s h i t giao th c là đi u c c kì c n thi t cho s t ng thích gi a hai

ủ ạ ượ ề ệ ạ ị phân đo n. Báo cáo c a ITU S.2222 đã đ ộ ể ạ c ho ch đ nh đ t o đi u ki n h i

ệ ố ứ ể ệ ằ ả ị ụ t giao th c nh m tri n khai hi u qu các h th ng lai ghép. Báo cáo xác đ nh

ộ ậ ụ ệ ệ ệ ớ ộ ươ các l p V tinh ph thu c và V tinh V tinh đ c l p và cho phép t ng tác

ữ ệ ộ ượ ể ậ ọ ị gi a chúng thông qua m t giao di n đ c g i là Đi m Truy c p D ch v V ụ ệ

ộ ậ tinh đ c l p (SI SAP).

 Cân b ng t

ằ ả i

ệ ố ặ ấ ễ ệ ườ Trong các h th ng vi n thông lai ghép v tinh / m t đ t, th ng có

ề ườ ể ượ ị ệ ự ọ ườ ế ẫ nhi u con đ ng có th đ c đ nh tuy n. Vi c l a ch n đ ng d n trong các

ườ ư ậ ợ ượ ự ư ệ tr ng h p nh v y đ c th c hi n theo các tiêu chí khác nhau nh chi phí,

ấ ượ ụ ụ ị ượ ử ụ ố ầ ch t l ạ ứ ng d ch v , lo i ng d ng, vv, đ c s d ng làm tham s đ u vào

ị ụ ể ệ ố ả ộ trong m t hàm giá tr c th . Trong các h th ng lai ghép, ba kh năng khác

ủ ế ể ằ ả ượ ự ế ả ả ả ỗ nhau ch y u đ cân b ng t i đã đ c d ki n: m i gói tin đ m b o t i bình

ư ế ỗ ạ ầ ệ ắ ế ạ ế ở quân cho m i liên k t nh ng l i c n đ n vi c s p x p l i gói ế phía ti p

ố ư ượ ự ể ậ ỗ ơ nh n, cho m i đi m đích, n i có s phân b l u l ữ ng không bình quân gi a

ế ừ ủ ấ ử ề ể ẵ các liên k t có s n khác nhau, và t ộ khâu x lý c a r t nhi u đi m đích đ c

ử ụ ụ ớ ố ỗ ồ ớ ơ ậ l p, và cu i cùng, m i lu ng s d ng thông tin l p cao h n (ví d l p TCP

ạ ị ỉ ị ướ ẽ ượ ử ụ ể ngoài đ a ch IP) đ xác đ nh m ng l i nào s đ ề ừ ể c s d ng đ truy n t ng

ộ ậ ồ lu ng thông tin đ c l p.

ỗ ỹ ẽ ị ử ụ ữ ậ ồ ế ậ Vì m i k thu t lu ng s d ng thu t toán băm, nên s ch u nh ng thi u

ứ ạ ự ủ ủ ậ ậ ộ ỹ sót c a các k thu t băm đ ng và tĩnh. Ngoài ra, s ph c t p c a thu t toán

ế ủ ỹ ạ ậ băm cũng là h n ch c a k thu t này.

 Ch t l

ấ ượ ụ ị ng d ch v (QoS)

ự ươ ơ ấ ữ ệ ạ S t ặ ủ ng tác gi a các c c u QoS c a các phân đo n v tinh và m t

ể ỗ ợ ộ ấ ệ ố ề ấ ọ đ t là m t v n đ quan tr ng trong các h th ng lai ghép đ h tr ấ Ch t

ượ ụ ữ ể ượ ầ ị ệ ấ l ng d ch v gi a các đ u (QoS endtoend) có th đ ả c cung c p hi u qu .

ế ộ ể ạ ự ề ẩ ộ ệ ETSI đã phát hành m t tiêu chu n d a trên ch đ DiffServ đ t o đi u ki n

ầ ạ ẩ ệ ệ cho các yêu c u QoS trong m ng lai ghép. Tiêu chu n này phân bi t v tinh

ụ ừ ộ ậ ệ ớ ượ ế ớ ộ ph thu c (SD) t các l p v tinh đ c l p (SI), đ c liên k t v i nhau thông

ụ ệ ệ ộ ộ ớ ượ ẩ ọ qua m t giao di n Agnostic l p V tinh ph thu c đ c chu n hóa, g i là

ụ ệ ộ ậ ụ ể ậ ẩ ị ộ Đi m truy c p d ch v V tinh đ c l p (SISAP). Tiêu chu n này ph thu c

ờ ừ ượ ệ ả ượ ọ vào vi c qu n lý các hàng ch tr u t ng đ c g i là Trình xác minh hàng

ộ ớ ấ ượ ỗ ờ ớ ấ ị ụ ị ế ợ ch (QID). M i QID k t h p v i m t l p ch t l ng d ch v nh t đ nh. Các

ượ ư ẽ ượ ờ ử ớ gói tin IP đ c l u trong các hàng ch này s đ ủ c x lý theo l p QoS c a

ụ ệ ệ ệ ớ ộ ị ị chúng do các l p V tinh ph thu c, ch u trách nhi m cho vi c xác đ nh công

ấ ệ ể ệ ạ ổ ế ụ ể su t v tinh và tr ng thái chuy n ti p c th . Vi c phân b Quasitĩnh QID có

ể ượ ỗ ợ ể ự ả ượ ứ ạ ụ ị th đ c h tr , ngay c khi có th d đoán đ ơ c các d ch v ph c t p h n

ệ ự ữ ộ ớ ộ ấ ệ ớ v i vi c d tr tài nguyên đ ng, gi ề ể i thi u m t v n đ ki m soát tài nguyên

ứ ạ ụ ệ ả ộ ph c t p cho qu n lý viên v tinh ph thu c.

ệ ố ệ ệ ậ ỹ ấ 3.1.6 Các k thu t nâng cao hi u su t cho các h th ng lai ghép v tinh

ặ ấ m t đ t

ệ ố ợ ậ ạ ỹ Hình 3.10 K thu t tích h p đa d ng trong h th ng lai ghép

ử ụ ậ ạ ợ ỹ ờ Các k thu t tích h p đa d ng s d ng mã hoá STC (mã hóa khôngth i

ươ ệ ỉ gian) cùng các ch ng trình mã hóa FEC (hi u ch nh l ỗ ướ i tr c) có th đ ể ượ c

ệ ố ể ả ệ ệ ặ ệ ử ụ s d ng trong các h th ng lai đ c i thi n hi u năng đ c bi t cho MBMS.

ộ ậ ệ ậ ợ ỹ ộ ặ ỹ ạ Trong k thu t này, v tinh trong qu đ o GEO và m t t p h p các b l p

ộ ị ể ệ ề ệ ạ ấ ề ượ đ t li n đ c tri n khai. V tinh truy n m t đ nh d ng tín hi u mã hoá t ớ ấ i t t

ỗ ộ ặ ạ ộ ặ ế ệ ổ ặ ấ ả c các b l p trên m t đ t. Sau đó, m i b l p l ậ i bi n đ i tín hi u nh n

ộ ạ đ ượ ừ ệ c t ệ v tinh sang m t tín hi u mã hóa khác và phát l i cho thi ế ị ầ t b đ u

ườ ươ ự ệ ươ ế ề ố cu i ng i dùng. T ng t , tín hi u t ng t ự ượ đ ự ế c truy n tr c ti p đ n thi ế t

ố ủ ườ ử ụ ừ ệ ư ả ầ ị ầ b đ u cu i c a ng i s d ng t v tinh nh Hình 3.10 Ngoài ra, c n ph i có

ệ ừ ệ ễ ể ậ ộ m t thu t toán bù tr , có th làm cho các tín hi u t v tinh và các thi ế ị ặ t b l p

ớ ể ộ ớ ườ ử ụ ế ị ầ ế t ờ i cùng m t th i đi m v i ng i s d ng thi ố t b đ u cu i. N u thi ế ị ầ t b đ u

ườ ậ ượ ệ ừ ộ ặ ề ừ ệ ố cu i ng i dùng nh n đ c nhi u tín hi u t b l p và t v tinh, thì nó có

ể ạ ượ ề ợ ậ ế ợ ệ ạ ỹ th đ t đ c nhi u l ủ i ích đa d ng. Hi u năng c a các k thu t k t h p này

ơ ồ ứ ể ộ ổ ườ có th thay đ i tùy thu c vào s đ mã hóa và cách th c các đ ẫ ng d n tín

ệ ẵ hi u s n có đ ượ ế ợ c k t h p

ị ả ể ệ ặ ươ 3.1.7 V tinhUMTS ho c SUMTS K ch b n tri n khai trong t ng lai

ệ ố ệ ặ ấ ủ c a H th ng lai ghép v tinh m t đ t

ế ắ ủ ệ ố ủ ễ ệ ầ SUMTS là vi t c a “Thành ph n V tinh c a H th ng Vi n thông t t

ầ ộ Di đ ng Toàn c u” (Satellite component of the Universal Mobile Telecommuni

ẽ ổ ệ ấ ặ ố cation System). Các h th ng SUMTS s b sung UMTS m t đ t (T

ỗ ợ ạ UMTS) và h tr các thành viên trong gia đình IMT2000 thông qua m ng lõi

ộ ố ợ ượ ừ ệ ố ượ UMTS. M t s l i ích thu đ h th ng SUMTS / TUMTS đ c t c tích

ơ ở ạ ầ ử ụ ụ ụ ấ ị ặ ợ h p hoàn toàn là: cung c p d ch v liên t c; tái s d ng c s h t ng m t

ế ị ầ ố ườ ế ộ ề ầ ợ ấ đ t; thi t b đ u cu i ng i dùng nhi u ch đ tích h p cao. Thành ph n v ệ

ự ượ ụ ủ ể ấ ị tinh c a UMTS có th cung c p các d ch v trong các khu v c đ ủ c ph sóng

ệ ố ụ ả ộ ị ụ ổ ở b i các h th ng di đ ng, các d ch v b sung, ví d : qu ng bá, multicast, các

ể ượ ự ế ằ ạ ụ ụ ở ệ ố khu v c không n m trong k ho ch đ đ ặ c ph c v b i các h th ng m t

đ t.ấ

ị ượ ứ Các nghiên c u đã xác đ nh đ ố ớ ủ c hai vai trò chính c a SUMTS đ i v i

ặ ấ ủ ấ ằ ư ầ ị ặ mô hình m t đ t c a nó. Đ u tiên đ c tr ng đ a lý cho th y r ng SUMTS

ộ ộ ị ụ ượ ấ ấ ở ườ cung c p cùng m t b d ch v đ c cung c p b i TUMTS cho ng i dùng

ể ượ ử ụ ự ượ ủ c a nó. SUMTS có th đ c s d ng trong các khu v c không đ ả c b o v ệ

ủ ở ở ộ ậ ạ ồ ị ầ đ y đ b i TUMTS bao g m các vùng b cô l p (m r ng ph m vi ph ủ

ủ ủ ả ạ ự sóng), kho ng cách c a m ng TUMTS (hoàn thành ph sóng) và các khu v c

ệ ố ặ ạ ờ ụ ễ ễ ổ ặ mà h th ng vi n thông vĩnh vi n ho c t m th i s p đ do thiên tai ho c

ự ấ ế ể ẽ ả ạ ộ ố ộ xung đ t (phòng ch ng th m ho ). M t bi n th sau s là s h p th c a s ụ ủ ự

ố ư ướ ủ ơ ở ạ ầ quá t ả ư ượ i l u l ng trong khi t i u hóa kích th ặ c c a c s h t ng trên m t

ư ượ ể ượ ữ ộ ơ ể ả ấ đ t (qu n lý l u l ng đ ng). H n n a, SUMTS có th đ c tri n khai ở

ơ ở ạ ầ ụ ử ữ ự ư ệ ề ằ nh ng khu v c ch a có c s h t ng, nh m m c đích th nghi m ti m năng

ị ườ ụ ớ ấ ị ề ổ ớ ộ ủ c a m t th tr ng đang n i lên v i các đ xu t d ch v m i.

ấ ằ ụ ổ ứ ẽ ặ ặ ị ợ Th hai là d ch v b sung ho c h p tác ch t ch cho th y r ng S

ố ắ ặ ươ ụ ấ ạ ị UMTS không nên c g ng cung c p d ch v tho i ho c t ấ ơ ng tác, n i có b t

ợ ặ ấ ệ ạ ậ ấ ớ ị l i so v i các m ng m t đ t, mà nên t p trung vào vi c cung c p d ch v ụ

ụ ả ả ấ ớ ị Multicast và qu ng bá vì nó có kh năng cung c p các d ch v này v i chi phí

ệ ố ệ ệ ả ấ ấ ả hi u qu nh t. H th ng v tinh cung c p kh năng có th đ ể ượ ử ụ c s d ng

ụ ớ ệ ạ ị ườ ả ị trong vi c t o ra các d ch v m i và đó là th tr ng qu ng bá / Multicast

ị ườ ề ở ạ mang ti m năng tr thành th tr ố ả ệ ng đ i chúng cho v tinh. Trong b i c nh

ệ ợ ớ ố ợ này, vi c tích h p v i TUMTS là t i đa hóa và có thêm l i ích cho ng ườ i

ế ưở ụ ớ ớ ứ ư ấ ị ự dùng tr c ti p th ng th c các d ch v m i v i chi phí th p, cũng nh cho

ủ ả ề ạ các nhà khai thác c a c hai m ng (TUMTS, SUMTS) v chia s đ u t ẻ ầ ư ơ c

ụ ị ươ ơ ượ ệ ộ ở ạ ầ s h t ng. Các d ch v đa ph ng ti n trong xe h i đ c coi là m t th ị

ườ ươ ộ ướ ể ộ ụ tr ọ ng quan tr ng trong t ng lai và là m t b c đi chính đ h i t các h ệ

ả ố ộ ướ ệ ố th ng qu ng bá và di đ ng. Hình 3.11 d i đây mô t ả ấ trúc h th ng tham c u

ớ ệ ố ệ ố ể ệ ế chi u cho h th ng SUMTS đ làm vi c hài hoà v i h th ng UMTS và h ệ

ố th ng TUMTS.

ấ ả Hình 3.11: C u trúc SUMTS tham kh o

ộ ọ ộ ượ ử ụ ạ M t B l c môđun trung gian (IMR) đ c s d ng trong m ng S

ể ề ệ ệ ệ ế ỉ UMTS đ đi u ch nh các tín hi u v tinh đ n các giao di n MT và cho phép

ừ ủ ệ ầ ạ ố ộ ậ đ c l p hoàn toàn t ả phân đo n đ u cu i, và c i thi n vùng ph sóng c a v ủ ệ

ố ư ở ị ơ ự ệ ệ tinh trong vùng t i cũng nh các khu v c đô th , n i tín hi u v tinh bên

ề ả ị trong các tòa nhà b suy gi m nhi u.

ụ ề ạ ướ ệ ố ệ 3.1.8 Các ví d v m ng l i các H th ng v tinh

ả ậ ướ ộ ố ụ ề ạ ượ Th o lu n d i đây là m t s ví d v các m ng đã đ ể c tri n khai

ử ụ ể ho c d ki n ặ ự ế tri n khai s d ng c u ấ trúc lai ghép.

ố ớ ị ụ ễ ườ ử ụ ậ  Đ i v i d ch v truy c p vi n thông dành cho ng i s d ng di

đ ng:ộ

ợ ủ ấ ự ệ ố ệ ố ệ H th ng v tinh Thuraya: H th ng này cung c p s tích h p c a các

ặ ấ ở ấ ộ ầ ệ ệ ệ ế ạ ố phân đo n v tinh và m t đ t c p đ đ u cu i. Giao di n vô tuy n v tinh

ượ ử ụ ặ ấ ệ ế đ c s d ng là GMR1, GMPRS1 và các giao di n vô tuy n m t đ t là

GSM, GPRS.

ấ ự ệ ố ệ ố ợ H th ng SkyTerra / LightSquared: H th ng này cung c p s tích h p

ặ ấ ở ứ ầ ụ ấ ạ ấ ố ệ các phân đo n v tinh và m t đ t ệ ố ị m c đ u cu i, c p d ch v , c p h th ng

ệ ệ ế ạ ả ổ ượ ử ụ / m ng và d i ph (L Band). Giao di n vô tuy n v tinh đ c s d ng là

ặ ấ ế ệ GMR1 3G và các giao di n vô tuy n m t đ t là UMTS, LTE.

ấ ự ệ ố ệ ố ợ ạ H th ng Terrestar: H th ng này cung c p s tích h p các phân đo n

ặ ấ ở ứ ế ị ầ ệ ố ụ ấ ấ ố ệ v tinh và m t đ t m c thi ị t b đ u cu i, c p d ch v , c p h th ng /

ệ ệ ế ả ạ ổ ượ m ng và d i ph (S Band). Giao di n vô tuy n v tinh đ ử ụ c s d ng là

ặ ấ ế ệ GMR1 3G và các giao di n vô tuy n m t đ t là UMTS, LTE.

ị ITU đã đ nh nghĩa USRAN (UMTS Satellite Radio Access Network) cho

ế ị ườ ế ộ ệ ậ ạ phép các thi t b ng i dùng đa ch đ truy c p vào m ng UMTS qua v tinh

ổ ể ặ ấ ặ ủ ho c thông qua URAN c đi n khi ph sóng không dây trên m t đ t. USRAN

ướ ấ ự ở ộ ặ ỗ ợ ủ ế ệ h ạ ng đ n vi c cung c p s m r ng ph m vi ph sóng, ho c h tr cho các

ứ ụ ặ ệ ụ ị ụ ể ng d ng c th và đ c bi ả t là các D ch v Qu ng bá/Multicast đa ph ươ ng

ệ ti n (MBMS).

ệ ạ ấ ậ ế ặ ấ Trong m ng lai ghép v tinh m t đ t này cung c p truy c p vô tuy n

ặ ấ ế ợ ứ ẽ ấ ổ ươ ệ ệ v tinh m t đ t k t h p, c ng v tinh s cung c p các ch c năng t ng t ự

ư ộ ề ế ệ ể ộ ự nh B đi u khi n thông tin di đ ng th h 3 (RNC) và Nút B. Trong khu v c

ể ự ộ ặ ể ệ ế ạ ộ trong nhà, có th th c hi n m t B l p trung gian (IMR) đ khu ch đ i tín

ư ượ ệ ớ ậ ấ ả hi u và s n sinh l u l ng t ạ i các UE. C u trúc m ng truy c p này đang tr ở

ổ ế ể ượ ể ươ ầ nên ph bi n và có th đ c tri n khai trong t ng lai g n.

ố ớ ị ả ụ  Đ i v i d ch v Qu ng bá/Multicast

ụ ả ạ ị ệ T i châu Âu, Deutsche Telekom (d ch v gi i trí) và SFR hi n đang

ử ụ ụ ấ ậ ị ồ cung c p d ch v “triple play” bao g m HD TV s d ng truy c p ADSL và

ườ ệ ệ ề ế ậ ố ượ ử ụ ti p nh n v tinh. Đ ng truy n xu ng v tinh đ ấ ể c s d ng đ cung c p

ơ ả ụ ề ổ ị ượ ấ các kênh truy n hình, b sung cho d ch v Internet c b n đ ở c cung c p b i

ế ố k t n i ADSL.

 Đ i v i backhauling và trunking trong m ng lõi

ố ớ ạ

ứ ụ ượ ư ổ ế Các ng d ng ph bi n nh t c a c u ấ ủ ấ trúc lai ghép đang đ c đ a vào

ủ ế ạ ệ ệ ử ụ s d ng trong backhaul c a t bào GSM t ữ i giao di n Abis (Giao di n gi a

ộ ề ề ể ạ ạ ố ộ ố B đi u khi n tr m g c (BSC) và B thu phát tr m g c (BST)). Đi u này cho

ặ ắ ặ ặ ạ ở ự phép đ t ho c l p đ t các tr m BTS các khu v c xa (trong đó BSC và các

ể ượ ầ ạ ậ ặ ộ ị thành ph n m ng lõi khác có th đ ệ c đ t trong m t khu đô th thu n ti n

ế ố ấ ớ ừ ộ ơ h n) và cung c p k t n i backhaul t ể i các đi m BTS t xa thông qua m t liên

ế ệ k t v tinh.

ủ ạ ớ "France Telecom", nhà khai thác c a Pháp, liên l c v i DOMTOM (các

ộ ả ự ấ phòng ban và lãnh th ổ ở ướ n ể c ngoài) đã tri n khai m t gi i pháp d a trên c u

ầ ủ ế ố ạ ồ ớ ộ trúc lai ghép bao g m k t n i hai ph n c a m ng PSTN v i m t liên k t v ế ệ

ườ ế ệ ử ụ ự ế ể ạ tinh. Ng i dùng có th liên l c tr c ti p, không s d ng liên k t v tinh

ộ ố ụ ạ ộ ườ ừ ố trong m ng PSTN c c b . Ngay khi m t s ng i dùng t ạ xa mu n liên l c

ữ ệ ủ ọ ẽ ượ ệ ể ậ ớ v i nhau, d li u c a h s đ c thu th p và chuy n qua v tinh, và do đó có

ễ ệ ề ệ ẫ ị ặ đ c tính tr cao trong vi c truy n d n qua v tinh đ a tĩnh

ướ ệ ạ ươ ố ớ ệ ố ệ 3.1.9 Xu h ng hi n t i và t ng lai đ i v i h th ng lai ghép v tinh

ặ ấ m t đ t

ả ướ ặ ấ ệ ệ B ng 3.1: So sánh xu h ng Công ngh lai ghép V tinh m t đ t qua

ờ ể ừ t ng th i đi m

ế Đang ti n hành

ể ứ Nghiên c u và Phát ế tri n cho đ n nay ể Phát tri n trong ươ t ng lai

ứ ự ọ

ệ ự ẩ

ư ố ề Tr ng tâm chính v ổ ạ khía c nh b sung ệ ủ ụ ị d ch v c a h th ng lai ghép

ể

ệ ủ

ệ Xây d ng và hoàn thi n tiêu chu n cho các thông ạ ư ố s m ng nh QoS, cân ể ả ằ b ng t i, chuy n giao ... ạ ọ ấ r t quan tr ng cho ho t ộ ệ đ ng chính xác c a h ố th ng lai ghép

ấ ệ ư ặ

ẩ ầ ể

ạ

ệ ố ư ượ Các nghiên c u đ c ở ổ ứ th c hi n b i các t ch c ớ ế khác nhau trên th gi i nh ITU, ETSI, IST, ệ ẩ 3GPP đ chu n hóa h ố th ng lai ghép v tinh ệ ặ m t đ t cũng nh h ấ ố th ng v tinh m t đ t đ y đầ ủ ự Xây d ng tiêu chu n cho ự ế ki n trúc d a trên S UMTS.

ụ ộ ẩ Tiêu chu n hoá các giao ợ ệ ậ i cho di n t o thu n l ứ ệ ả c các giao th c v tinh ộ ậ ph thu c và đ c l p ủ Tri n khai đ y đ ủ c a SUMTS cũng nh các h th ng lai ghép khác

ể ụ ư ự

ệ ệ ố ặ

ấ

ị ị

ụ ự ườ ệ ố ợ ệ Ứ ng d ng các h ố th ng hybrid trong ề ệ vi c cung c p nhi u ư ả ụ ớ ị d ch v m i nh gi i pháp trong xe h i,ơ ị các d ch v d a trên ị v trí tăng c ng …

Tri n khai h th ng lai ấ ghép v tinh m t đ t ư ổ theo đ a lý cũng nh b ộ ố ụ ở sung d ch v b i m t s ư ệ công ty v tinh nh THURAYA, TERRESTAR, SKYTERRA …

ỏ

SATIN, D án nh GAUSS, ATB "Advanced SUMTS Test Bed" ESA, IST hay ROBMOD, ỗ ợ cung VIRTUOUS h tr ệ ẩ ấ c p tiêu chu n cho vi c tích h p các h th ng S UMTS và TUMTS. Các ử ụ ự d án này đã s d ng các ể ộ b mô ph ng đ nghiên ạ ố ứ m ng c u các tham s ế ọ quan tr ng liên quan đ n

ệ ệ ủ ả

ả ệ ố ớ hi u qu làm vi c c a c hai h th ng v i nhau.

ể ự ụ

ế ị ể ể ố

ệ ố ạ ẫ Phát tri n nguyên m u ườ ế ộ i t b đa ch đ ng thi ạ dùng trong m ng lai ghép. Tri n khai các d án thí ỏ ự đi m quy mô nh d a trên h th ng SUMTS

ụ ị ằ ự ẵ ụ

ả

ể ị ợ

ử ụ ấ ợ ng h p s

ụ Tích h p các d ch v ề ề truy n tin và đi u ướ ng s d ng c u trúc h SUMTS.

ệ ẩ Phát tri n các tiêu chu n ộ ọ b l c môđun trung gian ử ườ ớ v i các tr ể ụ d ng và tri n khai trong m ng.ạ

ệ Áp d ng các h th ng lai ghép trong các m ng thông tin trung tâm b ng cách ậ t n d ng s s n có ủ c a d ch v cao và ồ ụ kh năng ph c h i , ạ ự ộ t o s đ t phá ệ ử ụ S d ng các h ố th ng lai ghép trong ố ộ ạ M ng phân ph i n i dung (CND), M ngạ đi n toán nâng cao và phân tán…

ứ ệ ế ậ ặ ấ 3.2 Vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t

ớ ệ ề ứ ệ ế 3.2.1 Gi ặ ấ ậ i thi u v Vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t

ợ ủ ơ ở ạ ầ ự ậ ầ ầ ễ S t p h p c a c s h t ng vi n thông toàn c u là vô cùng c n thi ế t

ủ ứ ể ầ ươ ằ ả đ đáp ng nhu c u c a “Internet trong t ế ố ả ng lai”, nh m đ m b o k t n i

ụ ụ ị liên t c và các d ch v thông tin.

ợ ủ ớ ộ ư ậ ự ự ạ V i đ ng l c nh v y, chúng ta xem xét s tích h p c a các m ng v ệ

ệ ố ặ ấ ệ ệ ệ ế ẫ ặ ấ tinh và m t đ t, d n đ n khái ni m h th ng v lai ghép v tinh m t đ t

(HSTS)

ặ ấ ế ụ ệ ố ể ề ớ [27] – [30]. H th ng truy n tin không dây trên m t đ t ti p t c phát tri n v i

ộ ạ ẽ ị ạ ế ở ấ ị ể ờ ộ ố t c đ nhanh chóng, và t ạ i m t th i đi m nh t đ nh s b h n ch b i ph m

ơ ở ạ ầ ề ề ủ ấ ấ ị ướ vi ph sóng do v n đ v công su t, đ a hình và c s h t ng (ch ạ ng ng i

100

ệ ệ ữ ế ạ ạ ủ ậ v t) và các lo i ăng ten, v.v… Công ngh v tinh có nh ng h n ch riêng c a

ệ ố ữ ế ể ạ ắ ằ ặ nó, tuy nhiên, nh ng h n ch riêng đó có th bù đ p b ng các h th ng m t

ư ệ ố ủ ể ạ ấ ể ở ộ đ t đ m r ng ph m vi ph sóng, do đó có th xem nh h th ng lai ghép

ầ ể ủ này (HSTS) có th ph sóng toàn c u.

ặ ấ ề ấ ề ệ ố ề ế ầ ượ H u h t các h th ng truy n tin đ t li n / m t đ t đ u đ ể c tri n khai

ệ ố ệ ầ ầ ặ ố ớ mà không c n xem xét các yêu c u đ i v i các h th ng lai ghép v tinh m t

ặ ấ ệ ạ ệ ề ổ ệ ố ấ đ t. Vì vi c thay đ i các h th ng truy n tin m t đ t hi n t ợ i cho phù h p

ệ ố ả ặ ớ v i HSTS là không kh thi, nên chúng ta xem xét các h th ng không dây m t

ụ ể ệ ố ự ứ ế ậ ấ ươ đ t t ng lai, c th là các h th ng d a trên vô tuy n nh n th c (CR) [31] –

ộ ố ề ể ậ ư ứ ệ ế ị ầ [32] và nghiên c u m t s đi u ki n đ v n hành nh Thi t b đ u cu i v ố ệ

ặ ấ ư ế ị ầ ặ ấ ư ậ ố tinh m t đ t (cũng nh thi t b đ u cu i m t đ t) cho HSTS. Nh v y vô

ứ ự ế ế ị ầ ặ ấ ầ ố ệ ợ tuy n nhân th c d a trên thi t b đ u cu i v tinh m t đ t c n tích h p và

ồ ạ ớ ặ ấ ệ ố ẻ ệ ằ cùng t n t ả ầ i v i các h th ng m t đ t khác b ng cách chia s hi u qu t n

ế ệ ế ẫ ờ ậ ố s , th i gian và các tài nguyên không gian d n đ n khái ni m Vô tuy n nh n

ứ ệ ặ ấ ượ ướ th c v tinh m t đ t (CSTR) đ c trình bày d i đây

ứ ế ượ ấ ể ỗ ợ ử ụ ề ệ ậ Vô tuy n nh n th c đã đ c đ xu t đ h tr s d ng có hi u qu ả

ế ồ ượ ơ ế ngu n tài nguyên vô tuy n khan hi m [31], và đ ế c các c quan vô tuy n

ệ ử ế ớ ế ẽ ạ ế ị ầ đi n t trên toàn th gi i khuy n khích m nh m . Thi ế ố t b đ u cu i vô tuy n

ể ử ụ ổ ầ ứ ậ ậ ượ nh n th c có th s d ng ph t n khi nó truy c p đ ố ề ả c trên n n t ng ch ng

ễ ươ ư ằ ờ ơ nhi u theo ph ng pháp không gian th i gian, b ng cách u tiên cao h n cho

ườ ử ụ ổ ầ ườ ệ ử ụ ổ ng i s d ng ph t n chính (ISU) trong môi tr ng. Vi c s d ng ph đã

ượ ứ ỗ ố ệ ử ụ ổ đ c ch ng minh là do ISUs làm tăng các l tr ng. Vi c s d ng ph trong

ề ầ ố ể ượ ờ mi n t n s không gianth i gian có th đ ạ c phân lo i là [32]:

 Ph n không gian ph màu đen b chi m b i các nhi u lân c n có

ế ễ ầ ậ ổ ở ị

ấ ả ộ ờ công su t cao trong m t kho ng th i gian

 Ph n ph màu xám b chi m m t ph n b i các xung nhi u năng

ế ễ ầ ầ ổ ộ ở ị

ượ l ấ ng th p

101

 Ph n ph tr ng không có nhi u RF ngo i tr

ổ ắ ạ ừ ế ễ ầ ồ ti ng n xung quanh

ồ ự ế ồ ự ồ ạ ạ ạ bao g m các d ng ti ng n t nhiên và nhân t o. S t n t ợ ủ i và tích h p c a

ườ ặ ấ ể ạ ầ ộ ệ v tinh (đ ng lên) và các m ng m t đ t trên cùng m t băng t n có th khai

ộ ậ ự ườ ẵ ạ thác thêm m t b c t do mà bình th ế ng không có s n cho m ng vô tuy n

ặ ấ ứ ậ ằ ầ ượ ở ư nh n th c m t đ t. (L u ý r ng các băng t n đ c xem xét ẫ đây v n còn

ự ế ượ ấ ướ ộ gây tranh cãi). Trong th c t ệ , vì v tinh đ c nhìn th y d ứ i m t góc đ ng

ộ ộ ế ế ể (tùy thu c vào vĩ đ ), Thi ơ ồ ứ ạ t k chính xác các s đ b c x ăng ten có th cho

ễ ươ ử ụ ầ ỗ ố ả phép làm gi m nhi u t ậ ng h và do đó cho phép tái s d ng t n s nh n

ể ượ ứ ề ư th c. Nói cách khác, đi u này có th đ ộ c xem nh là m t không gian 3D s ử

ầ ố ờ ượ ử ụ ớ ụ d ng t n s theo th i gian, trái ng ầ ố ủ c v i không gian 2D s d ng t n s c a

ế ồ ượ ươ các ngu n tài nguyên vô tuy n, cũng đ c trình bày trong ch ng này khi xem

xét CSTR.

ế ế ế ế ị ầ ặ ấ ứ ứ ậ ậ ố Ki n trúc và thi t k thi t b đ u cu i nh n th c m t đ t nh n th c mà

ươ ự chúng ta trình bày trong ch ệ ng này do Mitola [31] và Haykin [32] th c hi n.

ự ự ứ ụ ạ ạ D a trên các ng d ng, M ng khu v c IEEE802.22 (RAN) [33], [34] và M ng

ườ ợ ườ (PAN) [35] – [41], chúng ta trình bày hai tr ụ ể ng h p c th (các tr ợ ng h p

ể ể ặ ấ ệ ố ệ ử ụ s d ng) đ tri n khai CSTR cho các h th ng lai ghép v tinh m t đ t.

ầ ạ ủ ươ ứ ư ầ Ph n còn l i c a ch ng đ ượ ổ c t ch c nh sau: Trong Ph n 3.2.2 s ẽ

ệ ả ơ ị trình bày các k ch b n WRAN / PAN n i mà các khái ni m CSTR có th đ ể ượ c

ể ầ ắ ứ ứ ệ ậ tri n khai cho HSTS. Ph n 3.2.3 tóm t t các ch c năng nh n th c hi n có

ặ ấ ữ ứ ệ ế ớ ị trong vô tuy n v tinh / m t đ t và xác đ nh nh ng ch c năng m i cho các h ệ

ố ươ ầ ấ ế ủ ớ th ng trong t ng lai. Ph n 3.2.4 trình bày c u trúc chi ti t c a CSTR v i các

ứ ứ ệ ế ậ ầ ử ụ ch c năng vô tuy n nh n th c. Ph n 3.2.5 trình bày khái ni m tái s d ng

ộ ố ế ậ ầ ổ ậ ph không gian 3D và m t s nh n xét k t lu n trong Ph n 3.2.6.

ế ạ ụ 3.2.2 K ho ch áp d ng

ứ ụ ượ ứ ầ ậ Hai ng d ng đ ế c xem xét, đ u tiên, vô tuy n nh n th c IEEE802.22

ệ ạ ạ ạ ẩ ự d a trên m ng vùng không dây (WRAN) cho vi c liên l c xa, lo i chu n vô

ử ụ ứ ế ề ậ ầ ạ ả ổ tuy n nh n th c đ u tiên t o kh năng tái s d ng quang ph truy n hình.

102

ệ ố ứ ự ứ ế ậ ộ Th hai, vô tuy n nh n th c d a trên h th ng thông tin di đ ng siêu băng

ự ẹ ệ ạ ệ ố ộ r ng cho m ng cá nhân di n h p. D a vào đó, chúng ta trình bày hai h th ng

ự ệ ệ ạ ớ ớ lai ghép cho HSTS, v tinh v i m ng không dây khu v c, và v tinh v i di

ể ệ ạ ộ ộ đ ng băng siêu r ng cho m ng cá nhân, cho vi c tri n khai CSTR.

ệ ố ệ ố ự ớ Hình 3.12: H th ng IEEE 802.22 RAN d a trên h th ng HSTS v i Vô

ế ậ ặ ấ ứ ệ tuy n nh n th c v tinh m t đ t

103

ự ớ ế ậ Hình 3.13: UWB PAN d a trên HSTS v i các đài vô tuy n nh n th c v ứ ệ

ặ ấ ộ tinh m t đ t siêu băng r ng:

ụ ẩ ấ ố ớ ụ ứ ấ ị ố ộ ữ ệ a) đ i v i các ng d ng t c đ d li u th p (d ch v kh n c p)

b) cho các ng d ng t c đ d li u cao

ố ộ ữ ệ ứ ụ

 H th ng lai ghép gi a v tinh và IEEE802.22 cho m ng không dây

ữ ệ ệ ố ạ

khu v cự

ổ ầ ề ộ ị ầ ậ IEEE802.22 WRAN xác đ nh truy c p ph t n đ ng cho truy n tin t m

ử ụ ề ầ ừ ế ố xa s d ng băng t n truy n hình t ế 54MHz đ n 862MHz. Các kh i vô tuy n

ẽ ậ ổ ư ữ ụ ơ ườ IEEE802.22 s t n d ng quang ph u tiên cao h n cho nh ng ng i dùng

ủ ư ề ườ ủ chính nh phát sóng truy n hình. Vùng ph sóng thông th ng c a WRAN có

ể ộ ừ ắ ạ ớ ớ th dao đ ng t 1732km so v i WMAN / WLAN v i ph m vi ng n h n. ơ Ở

ộ ệ ố ặ ấ ư ệ đây ta xem xét m t h th ng lai ghép v tinh WRAN m t đ t nh mô t ả

ộ ấ ử ụ ớ ộ ạ trong Hình 3.12. IEEE 802.22 WRAN s d ng m t c u trúc cell v i m t tr m

ẽ ế ợ ư ệ ơ ố g c (BS) và trong mô hình này, ta cũng s k t h p đ n/đa v tinh nh trên

ườ ố ừ ệ ư ạ ố ồ hình. Các đ ng phát xu ng t v tinh bao g m tr m g c cũng nh CSTR và

ườ ỉ ượ ạ ớ ệ ở ạ ự ệ ố đ ệ ng lên v tinh ch đ c th c hi n b i tr m g c. CSTR liên l c v i v tinh

ạ ố thông qua tr m g c.

104

 Lai ghép v tinh – h th ng siêu băng r ng cho m ng cá nhân:

ệ ố ệ ạ ộ

ệ ố ầ ộ Các h th ng siêu băng r ng trong băng t n 3,1 GHz 10,6 GHz là

ử ứ ữ ưở ệ ớ ệ ả ứ nh ng ng c viên lý t ng cho vi c gi i thi u các gi ậ i pháp nh n th c, ch ỉ

ệ ố ề ẩ ồ ạ ớ ữ ể ầ ố ớ ị đ nh nh ng yêu c u ti m n đ i v i các h th ng này đ cùng t n t i v i các

ệ ộ ượ ề ấ ộ ệ ố h th ng không dây khác. Di đ ng siêu băng r ng hi n nay đ c đ xu t nh ư

ả ả ứ ụ ề ố ị ộ là m t gi i pháp ti m năng trong hai k ch b n ng d ng khác nhau: t c đ ộ

ố ộ ấ ề ề ả ả ắ cao, kho ng cách truy n tin ng n và t c đ th p, kho ng cách truy n tin trung

ế ợ ả ứ ụ ạ ớ ị ị ướ ế ẫ bình, k t h p v i ph m vi và v trí. K ch b n ng d ng tr ệ c đó d n đ n vi c

ộ ầ ư ệ ẩ ặ ở ị ậ xác đ nh tiêu chu n công nghi p WiMedia UWB, đ c tr ng b i m t t ng v t

ả ố ể ả ề ả ộ ầ ỗ lý OFDM có th đ m b o t c đ truy n t i theo yêu c u là 500 Mb/s m i 10

ả ộ ấ ố ượ ả ặ mét [36]. Gi i pháp t c đ th p đ c kh o sát trong nhóm đ c trách IEEE

ế ầ ậ ộ 802.15.4a. Trong nhóm này, t ng v t lý Xung vô tuy n siêu băng r ng (IR

ượ ư ề ế ề ấ ả UWB) đ c đ xu t, có kh năng truy n tin lên đ n 25 Mb/s cũng nh các

ề ạ ầ ế ể ị ị thông tin chính xác v ph m vi c n thi t đ đ nh v chính xác [37], [40]. C ả

ữ ứ ụ ứ ề ấ ộ ộ ố hai ng d ng siêu băng r ng t c đ cao và th p đ u có nh ng thách th c khó

ề ự ồ ạ ớ ế ừ ệ ố ệ ố ế khăn v s cùng t n t i v i các h th ng k th a và h th ng chính; k t qu ả

ẽ ượ ả ứ ế ấ ộ là c hai s đ c tính đ n trong nghiên c u này. Hình 3.13a) cho th y m t ví

ố ộ ấ ấ ề ể ệ ồ ộ ụ ề ệ ố d v h th ng lai ghép v tinhđ t li n đi n hình t c đ th p, bao g m m t

ướ ị ụ ẩ ấ ớ ế ị ể ạ m ng l i d ch v kh n c p v i các thi ộ t b siêu băng r ng đ trao đ i d ổ ữ

ụ ự ệ ệ ự ể ể ế ợ li u và th c hi n các tác v theo trình t ạ , đ có th k t h p liên l c

ụ ể ấ ộ ị ị ề ệ ố trong/ngoài và đ nh v . Hình 3.13b) cho th y m t ví d đi n hình v h th ng

ặ ấ ố ộ ệ ạ ơ ượ ị lai ghép v tinhm t đ t t c đ cao, n i các tr m thông tin đ c trang b băng

ộ ượ ờ ử ể ớ ế ị thông siêu r ng đ c tri n khai ngoài tr i g i thông tin t i các thi ộ t b di đ ng

ư nh máy tính xách tay và PDA

ứ ệ ậ ặ ấ ệ ố 3.2.3 Nh n th c trong h th ng v tinh và m t đ t

ệ ố ặ ấ ể ậ ụ ệ ượ Nhìn chung, h th ng v tinh và m t đ t có th t n d ng đ c thông

ự ể ố ờ ồ ự ử ụ ế ệ tin th i gian th c đ t ấ i đa hóa s d ng ngu n l c vô tuy n và tăng hi u su t

ườ ầ ớ ữ ứ ể ề ậ ớ đ ứ ng truy n. Ph n l n nh ng ch c năng nh n th c có th nghĩ t i đã đ ượ c

105

ệ ố ữ ặ ặ ẵ đ t s n trong nh ng h th ng này theo cách này ho c cách khác mà chúng ta

ư ế ổ t ng k t nh sau:

 Nh n th c trong thông tin v tinh:

ứ ệ ậ

ự ứ ờ ượ ử ụ ề ấ Tin t c trong th i gian th c đã đang đ c s d ng trong r t nhi u h ệ

ụ ệ ề ả ấ ố ớ th ng thông tin v tinh v i m c đích đi u hành và qu n lí, cung c p QoS

ượ ầ ậ ố ế ỹ ạ ụ ư ệ đ c yêu c u. Trong s đó có nh n bi t qu đ o v tinh: ví d nh LEO,

ế ậ ề ặ ự MEO, GEO, e líp ho c c c tuy n, vv, nh n bi ế ườ t đ ư ệ ng truy n v tinh nh :

ư ứ ệ ệ ể ề ạ ế tình tr ng sai l ch tín hi u do m a đ có mã hóa thích ng và đi u bi n

ạ ị ậ ế ư ự ề ệ ứ (ACM) t ậ i v trí nh n; nh n bi t hi u ng doppler: vd nh s đi u b t n s ộ ầ ố

ư ệ ỗ ợ (frequency synchronization), và cũng nh v tinh h tr ệ ứ theo dõi hi u ng

ậ ế ụ ư ệ ệ ể doppler; nh n bi t chòm v tinh: vd nh công ngh chuy n vùng, vv; và

ế ị ụ ệ ệ ị nhân bi ề t d ch v v tinh: phát thanh truy n hình v tinh, băng thông, d ch v ụ

ạ tho i, vv

 Nh n th c trong Thông tin không dây m t đ t:

ặ ấ ứ ậ

ặ ấ ệ ố ộ ố ượ ợ H th ng m t đ t cũng có m t s thông tin đã đ c tích h p trong các

ậ ố ố ế ư ộ ụ ạ kh i thu phát, vài trong s đó là nh n bi ọ t kênh liên l c: ví d nh b ch n

ụ ư ứ ạ ườ ọ l c kênh, thông tin tr ng thái kênh (ví d nh thích ng đ ng truy n ề , vv).

ệ ố ươ ự ệ Tuy nhiên, h th ng không dây trong t ế ng lai d a trên công ngh vô tuy n

ứ ẽ ứ ứ ề ậ ậ ợ ơ nh n th c s ch a nhi u thông tin tích h p h n, vd nh ụ ư nh n th c vô tuy n ế :

ế ẵ ườ ứ ị ậ ị ầ ố t n s vô tuy n s n có trong môi tr ng; nh n th c đ nh v vô tuy n ế : ph mạ

ủ ườ ế ầ ự ử ụ ố ờ vi ph sóng trong môi tr ậ ng, nh n bi t t n s th i gian: s s d ng tài

ụ ế ệ ậ ậ ế ộ ờ nguyên vô tuy n đi n trong th i gian th t liên t c, và nh n bi ễ t đ nhi u

ễ ế ệ ộ ườ (ITK): toàn b nhi u vô tuy n đi n trong môi tr ng

ệ ố ứ ệ ậ ặ ấ  Nh n th c trong h th ng lai ghép v tinh m t đ t

ữ ứ ụ ượ ế ở ướ Nh ng ng d ng đã đ ắ c nh c đ n ầ ph n tr c (RK, RPK,TFK và

ử ụ ủ ấ ầ ả ố ITK) c u thành nên ph n c t lõi c a CR giúp nó có kh năng s d ng tài

ớ ệ ố ả ơ ế ệ ệ ộ nguyên vô tuy n m t cách hi u qu h n. Đôi v i h th ng lai ghép v tinh

ữ ứ ặ ấ ể ượ ử ụ ạ ỉ ụ m t đ t, nh ng ng d ng này này ch có th đ ặ c s d ng cho tr m phát m t

106

ườ ệ ườ ể ử ụ ệ ố ấ đ t và đ ng lên v tinh. Còn đ ữ ng xu ng v tinh không th s d ng nh ng

ư ậ ự ữ ế ể ệ ạ tính năng nh v y do nh ng h n ch trong vi c ki m soát s phát tín hi u t ệ ừ

ủ ữ ệ ộ ộ ự ớ ệ v tinh. M t trong nh ng lí do chính là v tinh ph sóng m t khu v c l n,

ử ụ ổ ộ ự ệ ệ ế ươ khi n cho vi c chia ph đ ng khó th c hi n. Cho dù s d ng ph ứ ng th c

ủ ậ ở ườ ệ ề ố ph sóng bao quát b i chùm tia t p trung cho đ ng truy n xu ng v tinh

ẫ ấ ủ ứ ể ậ ợ (ph sóng vài trăm km2), nó v n r t khó đ tích h p tính năng nh n th c vô

ệ ố ặ ấ ự ị ễ ế ơ ộ ộ tuy n do nguy c gây nhi u h th ng m t đ t trong m t khu v c đ a lí r ng

ị ạ ỏ ứ ế ệ ậ ậ ỏ Dù v y, khái ni m vô tuy n nh n th c ko b lo i b hoàn toàn kh i

ườ ể ử ụ ệ ạ ố ớ ộ ơ ị đ ự ng xu ng v tinh có th s d ng cho ph m vi đ a lí r ng l n h n khu v c

ượ ở ệ ố ặ ấ ứ ủ đã đ c ph sóng b i h th ng m t đ t. Tuy nhiên, th chúng ta nói đ n ế ở

ắ ế ươ ứ ậ ườ đây không cân nh c đ n ph ng pháp nh n th c dành cho đ ố ng phát xu ng

ệ ố ườ ệ ễ ơ ặ ấ ệ v tinh. Đ ng phát lên v tinh gây ít nhi u sóng h n cho h th ng m t đ t

ệ ử ụ ế ườ ị ướ khi xét đ n vi c s d ng đ ng phát lên đ nh h ng, cùng lúc đó đ ườ ng

ề ấ ớ ướ ễ ơ ớ truy n lên v i góc nâng th p có xu h ng làm nhi u h n so v i góc nâng cao.

ặ ấ ế ớ ệ ố ườ ề ế ẻ Đ ng truy n lên chia s tài nguyên vô tuy n v i h th ng m t đ t n u b ộ

ạ ệ ứ ặ ườ ẽ ậ ề ố thu t i v tinh có ch c năng đó. M t khác, đ ng truy n xu ng s v n hành

ư ộ ổ ộ ẩ ầ ậ ấ nh m t ISU chu n mà ko c n b t kì tính năng truy c p ph đ ng nào.

ự ề ế ế ầ ậ ấ ứ Ph n ti p theo chúng ta nói v xây d ng c u trúc vô tuy n nh n th c

ớ ử ụ ệ ố ặ ấ ữ ợ ớ ạ ệ v tinh m t đ t tích h p v i nh ng tính năng m i s d ng h th ng m ng

ệ ố ạ ệ không dây cho h th ng l ặ ấ i ghép v tinh m t đ t

107

ứ ậ ỳ Hình 3.14: Chu k nh n th c [31]

ứ ệ ế ậ ặ ấ 3.2.4 Vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t

ấ ị ướ ấ ề ặ ấ ố ệ ầ C u trúc đ nh h ng đ u cu i v tinh m t đ t trên đ t li n và các

ứ ố ượ ươ ệ ố kh i ch c năng liên quan đ c trình bày trong ch ng này. H th ng vô

ứ ệ ặ ấ ả ệ ế ế ậ ồ ặ ấ tuy n nh n th c v tinh m t đ t bao g m c v tinh và vô tuy n m t đ t

ế ớ ặ ấ ườ ạ ạ liên k t v i nó. Thông tin m t đ t và đ ệ ng lên v tinh (t ế ố i tr m g c) k t

ổ ộ ứ ứ ệ ế ậ ấ ề ợ h p các ch c năng vô tuy n nh n th c cho vi c chia ph đ ng trên đ t li n.

ề ậ ư ằ ướ ế ượ ủ ớ ệ ư L u ý r ng, nh đã đ c p tr c đây, liên k t ng c c a CSTR v i v tinh

ượ ề ể ơ ỉ đ c đi u khi n thông qua BS, n i CSTR phát đáp ch qua BS. Tuy nhiên

ườ ừ ệ ượ ở ấ ả ế ế ị ầ ố đ ố ng xu ng t v tinh đ ậ c ti p nh n b i t t c các thi ặ t b đ u cu i m t

ạ ồ ố ả ấ đ t bao g m c các tr m g c.

ậ ứ ỳ  Chu k nh n th c

ộ ơ ấ ứ ậ ươ ự ư ủ Chúng ta xem xét m t c c u nh n th c (t ng t nh não c a con

ườ ứ ể ạ ậ ế ị ộ ơ ấ ệ ế ng i) đ kích ho t nh n th c trong thi ậ t b vô tuy n đi n. M t c c u nh n

ụ ứ ể ể ầ ộ ể th c đi n hình theo m t quy trình tu n hoàn, đ liên t c theo dõi và tìm hi u

ườ ả ứ ứ ủ ụ ể ợ môi tr ng đ áp d ng ph n ng c a nó cho phù h p. Cách th c đó đ ượ ọ c g i

ứ ậ ỳ ượ ả ử ụ là chu k nh n th c [31] và đ c mô t trong Hình 3.14 s d ng trinh sát

108

ế ớ ứ ể ế ậ quanh th gi i bên ngoài (không dây), vô tuy n nh n th c “tìm hi u’’ môi

ườ ệ ồ ế ị ư ự ệ ế ạ tr ự ng vô tuy n đi n r i th c hi n "quy ho ch" và " đ a ra quy t đ nh” d a

ướ ệ ầ ộ ư trên các u tiên tr ụ ể c khi ‘’hành đ ng’’ (phát tín hi u) theo yêu c u c th .

ứ ụ ế ầ ậ ỳ ấ Trong các ph n ti p theo, chúng ta áp d ng chu k nh n th c này trong c u

ặ ấ ứ ứ ế ế ệ ậ trúc vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t tham chi u các ch c năng t ươ ng

ứ ụ ể ể ứ ể ố ườ ng thành các kh i ch c năng c th đ quan sát và tìm hi u môi tr ng vô

ể ố ư ệ ử ụ ế ế ậ tuy n trong vùng lân c n, đ t i u hóa vi c s d ng các tài nguyên vô tuy n.

 C u trúc Vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t cho h th ng lai

ặ ấ ệ ố ứ ệ ế ấ ậ

ệ ặ ấ ghép v tinh m t đ t

ặ ấ ượ ứ ệ ủ ế ấ ậ C u trúc chung c a vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t đ c mô t ả

ủ ấ ế ả ộ ộ ồ trong Hình 3.15 [32]. B phát và b thu c a c u trúc vô tuy n bao g m c các

ầ ử ệ ặ ấ ấ ầ ả ph n t v tinh và m t đ t theo yêu c u. Trong c u trúc này mô t ứ các ch c

ầ ổ ế ệ ố ể ế ượ ầ năng b sung c n thi t cho h th ng vô tuy n đ có đ c thông tin c n thi ế t.

ầ ướ ẽ ả ế ứ Trong ph n d i đây chúng ta s gi i thích chi ti ủ t các ch c năng chính c a

CSTR.

ệ ố ủ ứ ế ậ Hình 3.15: Mô hình chung c a Vô tuy n nh n th c cho h th ng lai ghép

109

ặ ấ ệ v tinh m t đ t

 Môi tr

ườ ườ ạ ng ng i dùng đa d ng

ấ ề ệ ố ệ ộ ườ ặ ấ H th ng lai ghép v tinh m t đ t trên đ t li n có m t môi tr ng ng ườ i

ạ ặ ấ ượ ệ dùng đa d ng và t ấ ả ườ t c ng i dùng trên m t đ t đ ư ự c xem nh th c hi n truy

ổ ộ ế ượ ẽ ầ ế ệ ẻ ậ c p ph đ ng. Các chi n l c tinh vi s c n thi ổ ầ t cho vi c chia s ph t n

ườ ẽ ả ư ế ặ trong môi tr ng nh chúng ta s gi ầ i thích trong các ph n ti p theo. M c dù

ẻ ượ ố ượ ườ ệ ế chia s đ c tăng lên khi s l ng ng ả ẫ i dùng K tăng, d n đ n vi c gi m

ệ ấ ỗ ế ị ầ ứ ế ậ ạ ố hi u su t thông qua m i thi t b đ u cu i, m ng vô tuy n nh n th c cũng có

ể ưở ấ ừ ư th h ng l ợ ừ i t nó nh chúng ta th y t ầ các ph n sau

ế ệ ế ả ộ ữ ầ ổ ố ớ  Môđun c m bi n ph đ i v i vi c dò đ chi m gi ố t n s không

ờ gianth i gian ISU

ứ ượ ế ế ả ạ ậ ổ C m bi n ph và dò tìm ISU trong m ng vô tuy n nh n th c đ c coi

ứ ứ ệ ế ấ ậ ộ ọ là m t ch c năng r t quan tr ng [42]. Các nút vô tuy n nh n th c v tinh

ấ ỳ ự ệ ặ ấ ầ ệ ủ ả ườ m t đ t c n ph i dò b t k s hi n di n c a ISU trong môi tr ế ng vô tuy n

ề ệ ễ ệ ấ ằ ế ể ự ể đ tránh nhi u. Có r t nhi u cách đ th c hi n vi c dò ISU b ng vô tuy n

ứ ừ ươ ậ ể ề ậ ế ế nh n th c, t ph ng pháp dò mù đ n không mù, và có th đ c p đ n [42] –

Ở ươ ơ ề ề [44] v đi u này. đây chúng ta trình bày ph ả ng pháp dò ISU mù đ n gi n

ấ ượ ế ế ượ ự ượ nh t, và đ c bi t đ n theo cách "dò năng l ng d a trên năng l ng" [47],

ươ ồ ạ ớ ộ ứ ạ ạ ơ các ph ng pháp m nh khác cũng t n t i v i đ ph c t p cao h n [43]. Trong

ươ ượ ứ ệ ế ậ ph ự ng pháp dò d a trên năng l ặ ấ ng, vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t

ấ ỳ ế ượ ừ ế tìm ki m b t k năng l ệ ng tín hi u nào t ậ các kích thích vô tuy n đã nh n

ừ ườ ế ị ư ệ ệ t môi tr ạ ng và đ a ra quy t đ nh xem ISU có hi n di n hay không. H n

ủ ế ươ ộ ưỡ ượ ử ụ ể ch chính c a ph ụ ng pháp này ph thu c vào ng ng đ c s d ng đ dò,

ượ ấ ượ ặ ồ ệ các tín hi u có năng l ể ng th p có th không dò đ ế c, ho c ti ng n thu

ể ẫ ầ ậ ả ộ ượ nh n có th nh m l n thành ISU (báo đ ng gi ). Khi không dò đ c các ISU

ứ ậ ấ ượ ặ ấ ườ ớ v i m c công su t nh n đ c th p, do ISU xa ho c các môi tr ng phađinh

ọ ọ ầ ố ẫ ề ẩ ế ấ ế ị ữ ề ấ ch n l c t n s , d n đ n 'v n đ n thi t b '. Nh ng v n đ thi ế ị ầ t b đ u

ễ ủ ư ậ ể ẫ ố ẩ ữ ế ấ ở cu i n nh v y có th d n đ n xác su t nhi u c a ISU b i nh ng ng ườ ử i s

110

ổ ầ ố ế ạ ệ ả ờ ở i, v i i ớ ∈ ụ d ng ph t n s (CSTR). Tín hi u c m bi n t i th i đi m ể t nút

ể ượ ể ả ế ấ {1, 2...K} có th đ ễ c bi u di n theo gi thi ị t nh phân ệ H0 khi ISU xu t hi n,

ư ệ ấ và H1 khi ISU xu t hi n nh sau:

ậ ượ ừ ệ Khi s(i;t) tín hi u nh n đ c t ISU, h(i;t) là kênh pha đinh, còn v(i;t) là

ắ ẩ ộ ớ ọ ươ ạ t p âm tr ng chu n c ng tính Gauss (AWGN) v i kì v ng 0 và ph ng sai .

θ ử ệ ể ố ạ ượ ư ở (i; m) Th ng kê th nghi m đ tìm t i nút i đ c đ a ra b i:

ự ự ệ ệ ậ ợ ỹ Trong đó, là liên h p ph c c a ứ ủ r (i; t). Vi c th c hi n k thu t dò d a trên

ượ ụ ể ệ ộ ờ năng l ế ng đ phát hi n ISU ph thu c vào băng thông theo th i gian. Quy t

ượ ệ ạ ự ứ ặ ị đ nh đ c th c hi n t i nút CSTR th i, cho dù ISU có m t hay không, đ ượ c

ở ư đ a ra b i:

ưỡ ế ị ượ ử ụ ạ ế ng quy t đ nh đ c s d ng t i i. Xem xét đ n môi tr ườ ng khi µI là ng

ườ ử ụ ể ử ụ ứ ế ạ ạ ậ ấ ả ng i s d ng đa d ng, m ng vô tuy n nh n th c có th s d ng t t c các

ặ ấ ế ị ứ ủ ế ể ậ ế ệ quy t đ nh c a vô tuy n nh n th c v tinh m t đ t, đ cùng nhau quy t

ế ợ ữ ệ ệ ệ ấ ạ ộ ố ị đ nh li u m t ISU có xu t hi n hay không. Các tr m g c k t h p d li u đ ể

ề ự ệ ệ ủ ế ị ự ệ ợ ộ th c hi n các quy t đ nh tích h p v s hi n di n c a m t ISU. Đ i v i s ố ớ ự

ệ ừ ầ ấ ạ ằ ợ ứ ớ ế ậ ạ tích h p, c n nh n m nh r ng tín hi u t vô tuy n nh n th c t ố i tr m g c

nói riêng.

 H th ng h tr khu v c: Dành cho kh năng dò chi m d ng ISU

ệ ố ỗ ợ ự ụ ế ả

ờ ủ ầ ố c a t n s không gian th i gian

ự ẵ ủ ạ ọ ị ệ ộ S s n có c a thông tin v trí là m t khía c nh quan tr ng trong vi c

ệ ố ứ ể ậ ả ậ ổ ờ tri n khai các h th ng nh n th c, nh kh năng thu th p và trao đ i thông tin

ủ ế ả ườ ườ ị liên quan đ n v trí c a c ng i dùng chính và ng ậ ứ ấ i dùng th c p nh n

ứ ả ồ ườ ụ ề ả ế ộ th c: B n đ môi tr ng vô tuy n (REM) là m t ví d v gi ề i pháp ti m

ượ ạ ở ự ệ ệ ủ ấ ứ ị năng đ c kích ho t b i s hi n di n c a thông tin v trí [45]. B t c khi nào

ấ ể ạ ả ơ ượ ạ ị kích ho t, GPS là cách đ n gi n nh t đ có đ c thông tin v trí; các h n ch ế

111

ậ ợ ứ ề ề ặ ầ ụ ư ệ ph n c ng ho c các đi u ki n lan truy n không thu n l i (ví d nh trong

ả ở ể ặ ả ặ ị ị các k ch b n trong nhà ho c trong đô th dày đ c) có th ngăn c n vi c s ệ ử

ặ ấ ả ạ ộ ố ườ ụ d ng GPS trong m t vài ho c t ầ t c các m ng đ u cu i. Trong tr ợ ng h p

ữ ợ ế ị ầ ầ ế ể ượ ị này tích h p gi a các thi ố t b đ u cu i là c n thi t đ có đ c thông tin v trí.

ả ệ ề ấ ườ ự ế ợ ự ậ Các gi i pháp đ xu t trong tài li u th ng d a vào s k t h p các thu t toán

ậ ị ị ươ ố ủ ạ ể ị đ nh v phân tán đ thu th p các v trí t ng đ i c a các nút trong m ng, và

ệ ố ượ ị ộ ậ ấ ở ế ị ầ thông tin v trí tuy t đ i đ c cung c p b i m t t p con các thi ố t b đ u cu i

ở ị ế v trí đã bi t (các nút neo).

ự ậ ả ả ị ị Thu t toán đ nh v phân tán d a vào kh năng đo kho ng cách chung

ế ị ầ ầ ố ế ị ầ ố ổ ủ c a các thi t b đ u cu i và yêu c u các thi t b đ u cu i trao đ i thông tin

ộ ả ồ ạ ự ể ả ằ ả kho ng cách đó đ xây d ng m t b n đ m ng b ng cách gi ế ấ i quy t v n đ ề

ấ ủ ư ậ ệ ậ ấ ộ ứ tam giác. Hi u su t c a các thu t toán nh v y là r t cao tùy thu c vào m c

ả ượ ả ả ở ệ ộ đ chính xác trong vi c đo kho ng cách đ c b o đ m b i các thi ế ị ầ t b đ u

ố ả ụ ệ ệ ả ố ộ cu i; trong b i c nh này vi c áp d ng m t công ngh có kh năng cho phép

ệ ể ả ủ ể ả đo kho ng cách chính xác cao, có th c i thi n đáng k tính chính xác c a

ả ủ ị ệ ệ ự ệ ị thông tin v trí và do đó hi u qu c a v trí d a trên công ngh hi n nay nh ư

ề ậ ở ế ậ cách ti p c n REM đã đ c p trên.

 Truy nh p đa d ng và nhi

ạ ậ ệ ộ ễ t đ nhi u

ử ụ ế ủ ế ề ệ ậ ạ ườ Vi c truy c p và s d ng tài nguyên vô tuy n h n ch c a nhi u ng i dùng

ạ ướ ứ ượ ế ậ ự ệ ợ trong m ng l i vô tuy n nh n th c đ ặ c th c hi n thông qua h p tác ho c

ế ượ ề ạ ấ ậ ộ ợ ạ c nh tranh. Trong chi n l c h p tác, v n đ truy c p đa d ng có m t gi ả i

ứ ượ ự ế ợ ị ộ ậ pháp tr c ti p mà m t t p h p các giao th c đ ể c xác đ nh đ cho phép cân

ế ẻ ằ ồ ấ ả ằ b ng và chia s các ngu n vô tuy n b ng t ế t c các nút CSTR. Trong chi n

ượ ạ ấ ả ạ ồ l c c nh tranh, t t c các CSTR c nh tranh cho các ngu n tài nguyên vô

ộ ơ ế ự ệ ẽ ế ả ỏ ộ tuy n đi n đòi h i ph i có m t c ch tinh vi. Chúng ta s xây d ng m t chút

ế ượ ạ ề ấ ự ạ ư ề ề v chi n l c c nh tranh nh sau. S c nh tranh v v n đ tài nguyên đ ượ c

ư ộ ấ ế ề ẫ ơ ộ ớ ơ xem nh m t v n đ lý thuy t trò ch i, v i m t trò ch i ng u nhiên năm b ộ

ượ ữ ậ ở ợ ị ườ ơ đ c xác đ nh b i , trong đó N là t p h p nh ng ng i ch i i = 1, 2...K; S là

112

ạ ả ẵ ợ ộ ấ ả ườ ậ ậ t p các tr ng thái kh thi,là t p h p hành đ ng có s n cho t t c ng ơ i ch i,

ể ế ấ ộ ị ộ P là hàm xác su t chuy n d ch liên quan đ n các hành đ ng chung, và là m t

ứ ế ả ườ ậ ơ ợ ch c năngliên quan đ n hoàn tr cho ng ộ ư i ch i. Sau đó đ a ra t p h p m t

ộ ồ ơ ạ ộ ữ ể ạ ộ ộ hành đ ng h u h n (cho CSTR đ hành đ ng), m t h s ho t đ ng đ ượ c

ố ấ ả ủ ườ ơ ạ ớ đ t t ả ứ i ph n ng t ấ t nh t cho t ạ ộ t c các ho t đ ng c a ng ẫ i ch i khác d n

ề ả ủ ể ằ ế ự đ n s cân b ng Nash [48]. Các CSTR ki m soát truy n t i c a nó theo các

ế ượ chi n l ộ c hành đ ng trên.

ạ ượ ằ ậ ả Th t không may, cân b ng Nash không ph i lúc nào cũng đ t đ ộ c, tùy thu c

ự ế ễ ả ầ ổ ờ ồ ề vào s bi n đ i th i gian, yêu c u v băng thông, b n đ nhi u, v.v.. Trong

ườ ợ ộ ả ả ộ ữ nh ng tr ư ậ ng h p nh v y, m t gi ư i pháp kh thi là đ a m t trung gian có

ề ầ ệ ề ề ấ ấ ổ ở quy n cung c p và l y các tài nguyên quang ph . Vi c truy n nhi u l n b i

ẽ ẫ ộ ự ứ ế ễ ộ CSTR s d n đ n m c đ t ậ ạ gây nhi u cao trong m ng. Do đó, m t thu t

ữ ớ ượ ở Ủ ễ ỹ ị ng m i đ c xác đ nh b i y ban vi n thông Liên bang M (FCC), đ ượ ọ c g i

ệ ộ ễ ươ ự ệ ộ ế ủ ồ là Nhi t đ nhi u (t ng t ư nh nhi t đ ti ng n c a máy thu) đ ượ ử c s

ể ể ư ễ ệ ộ ụ d ng nh là m t bi n pháp đ ki m soát nhi u.

ộ ả ầ ố ậ ộ ổ ự ấ ị ạ ượ M t đ ph c c đ i cho phép trong m t d i t n s nh t đ nh đ ở c cho b i

ớ ạ ệ ộ ễ ằ ộ ượ ở ị ị gi i h n nhi t đ nhi u b ng đ Kelvin (đ c xác đ nh b i các đ nh lý) nhân

k = 1.3807 × 1023 ố ớ ằ v i h ng s Boltzman

ử ụ ổ ớ ề 3.2.5 Tái s d ng ph trong mi n không gian 3D v i CSTR

113

ự ổ ế ạ ả ặ ấ Hình 3.16 Mô hình c m bi n ph 3D d a theo tr m m t đ t

ấ ả ủ ờ Sau khi trình bày c u trúc và mô t c a CSTR, bây gi chúng ta hãy xem

ử ụ ề ầ ố cách CSTR cho phép tái s d ng t n s trong mi n không gian 3D. Kích

ướ ứ ượ ở ộ ấ ạ th c không gian th 3 đ c xem xét góc đ th p. Hình 3.16 minh ho khái

ử ụ ệ ạ ằ ổ ế ị ầ ặ ấ ố ệ ni m s d ng l i ph 3D b ng thi t b đ u cu i v tinh m t đ t đóng vai

ẻ ầ ố ớ ư ệ ề ạ ộ ộ trò là m t CSTR t o đi u ki n chia s t n s (v i t cách là m t ng ườ ử i s

ứ ấ ớ ế ị ặ ấ ứ ụ ế ụ d ng th c p) v i các thi t b vô tuy n m t đ t khác xem xét ng d ng v ệ

ế ị ầ ặ ấ ụ ố tinh WRAN HSTS. Trong hình, thi t b đ u cu i m t đ t (TT) (ví d máy phát

ậ ố ặ ấ ỹ ươ ố ớ ư ệ ạ ị k thu t s m t đ t) có cùng góc ph ặ ng v nh v tinh đ i v i tr m m t

α ộ ệ ơ ủ ế ị ầ ố ấ đ t (GS) và h n n a, ữ θ: là góc đ v tinh, : là góc c a thi ặ t b đ u cu i m t

ụ ữ ướ ưở ứ ấ đ t TT và φ: là góc gi a tr c chính ăng ten và h ả ng nh h ng (t c là TT),

trong đó:

φ θ α = – (3.4)

ư ằ ườ ợ ể > 0α L u ý r ng chúng ta xem xét tr ng h p có th không đúng trong

ơ ộ ề ể ọ ố ổ ứ ậ m i tình hu ng. Đ có c h i truy c p ph trong mi n không gian th 3,

ấ ỳ ự ế ệ ả ườ ổ ể CSTR th c hi n c m bi n ph đ dò b t k ISU nào trong môi tr ng xung

114

ạ ố ườ ể ế ạ quanh. Vì tr m g c th ng tri n khai ăng ten parabol khu ch đ i theo h ướ ng

ặ ấ ẽ ở ứ ớ ấ ỳ ệ ế cao, vi c do b t k ISU nào trên m t đ t s tr thành thách th c v i khu ch

φ ơ ủ ấ ơ ị Ở ị ạ đ i anten th p h n (giá tr cao h n c a ). ả đây, chúng ta xem xét k ch b n

ư ậ ị ề ự ệ ệ ề ể ế ạ ủ nh v y đ dò ISU d a trên vi c ITUR đ ngh đi u ki n khu ch đ i c a

ệ ạ ố ớ ở ớ ớ ăng ten cho tr m g c v tinh v i ăng ten parabol [49], cho b i , v i , và v i,

ầ ướ ộ ố ế ả trong đó G0 = 32dBi. Trong ph n d i đây, chúng ta xem m t s k t qu mô

ặ ấ ặ ấ ờ ạ ể ể ậ ỏ ơ ộ ph ng đ dò ISU trên m t đ t nh tr m m t đ t (CSTR) đ truy c p c h i

ổ ph (OSA).

 Máy phát tách sóng m t đ t đ tái s d ng ph 3D

ặ ấ ể ử ụ ổ

ệ ử ụ ế ổ ặ Hình 3.17. Các đ c tuy n b sung ROC cho vi c s d ng l ạ ầ ố i t n s

ặ ấ ự ộ không gian 3D, và dò ISU trên m t đ t d a trên đ cao ISU

ử ụ ổ ự ế ả ượ ượ ả ầ S d ng c m bi n ph d a trên năng l ng đ c mô t trong Ph n IV

ộ ố ế ở ạ ể ả ỏ ặ ấ D, chúng ta trình bày m t s k t qu mô ph ng đ dò TT b i tr m m t đ t.

ố ớ ị ả ượ ả Đ i v i k ch b n đ ầ c xem xét trong Ph n V, Hình 3.17 mô t ế ặ các đ c tuy n

ạ ộ ư ủ ể ổ ho t đ ng c a máy thu b sung (CROC) đ dò TT (nh trong hình 3.17) cho

α ủ ị ố ớ ộ ỏ các giá tr khác nhau c a . Đ i v i mô ph ng, chúng ta xem xét m t công

ệ ấ ở ầ ướ ặ ấ ủ ủ PA = 0dBm su t tínhi u c a đ u phía tr ạ c ăng ten c a tr m m t đ t và

115

ễ ấ ượ ủ ộ ặ ớ công su t nhi u thu đ c c a máy thu Pn = 6dBm, v i m t c p máy phát

ặ ấ ừ ả ạ ấ tr m m t đ t. T hình nh chúng ta quan sát th y, do mô hình b c x h ứ ạ ướ ng

ủ ể ệ ế ạ ấ ở (khu ch đ i) c a ăngten parabol, hi u su t tách sóng đ dò TT tr nên kém đi

khi α gi m. ả

ệ ử ụ ổ ế ặ Hình 3.18 Các đ c tuy n ROC b sung cho vi c s d ng l ạ ầ ố i t n s

ặ ấ ự ộ ệ ệ không gian 3D, trong vi c dò ISU trên m t đ t d a trên đ cao v tinh

ả ộ ị ả ớ ớ ị Hình 3.18 mô t CROC v i cùng m t k ch b n v i các giá tr khác nhau

ư ệ ấ ấ ở ồ ệ ơ θủ c a , nh chúng ta th y trên hình, hi u su t tách sóng tr nên t h n khi i t

ướ ứ ế ổ tăng θ. Do đó, xem xét kích th ụ ệ c không gian th ba, vi c dò ph chi m d ng

ặ ấ ở ẫ ơ ộ ị ướ trên m t đ t tr nên khó khăn h n tùy thu c vào các m u ăng ten đ nh h ng.

ầ ư ặ ằ ị ướ ưở M t khác, cũng c n l u ý r ng ăngten đ nh h ư ậ ẽ ả ng nh v y s nh h ng ít

ế ơ h n đ n TT khi θ tăng ho c ặ α gi m.ả

ế ậ ươ 3.3 K t lu n ch ng 3

ươ ứ ệ ệ ế ậ Trong ch ng này trình bày khái ni m Vô tuy n nh n th c v tinh

ệ ố ặ ấ ặ ấ ứ ệ ả m t đ t cho các h th ng lai ghép v tinh m t đ t, th hai là kh o sát tác

116

ủ ệ ệ ố ầ ươ ộ đ ng c a v tinh trong h th ng thông tin toàn c u trong t ng lai . Các công

ủ ệ ế ế ế ị ầ ặ ấ ố ố ngh ch ch t cho phép thi t k các thi t b đ u cu i trên m t đ t và các

ứ ươ ứ ủ ưở ể ố ề ch c năng t ng ng c a chúng. Ý t ấ ng đ xu t có th t i đa hóa vi c s ệ ử

ự ề ổ ờ ườ ệ ụ d ng ph trong các mi n th i gian không gian 3D, d a trên đ ng lên v tinh

ặ ấ ộ ố ữ ộ ơ ị ứ ớ và các b phát m t đ t. H n n a, chúng ta xác đ nh m t s thách th c l n

ư ớ ạ ứ ầ ế ế ậ nh ng không gi ả ệ i h n, liên quan đ n công ngh vô tuy n nh n th c c n ph i

ượ ả ế ướ ệ ố ư ậ ể đ c gi i quy t tr c khi tri n khai các h th ng nh v y:

ứ ạ ự ế ế ẽ ề ạ

ơ S ph c t p liên quan đ n m ng vô tuy n nói chung s nhi u h n,

ể ạ ả ướ do đó khó ki m soát và qu n lý m ng l i.

ủ ự ữ ề ệ ế ấ ầ

S thi u nh t quán hi n nay v nhu c u c a các ngôn ng chính

ạ ộ ướ ư ề ế sách cho m t m ng l i, nh các chính sách kinh doanh và đi u ti t.

ự ầ ề ả ấ ậ ượ ả ế ẩ ậ

Các v n đ b o m t và xác th c c n đ

c gi i quy t c n th n do

ướ ạ ộ ự ượ ạ ạ các m ng l i đa d ng ho t đ ng trong các lĩnh v c đ c xem xét.

ộ ố ủ ệ ệ ạ ầ ặ M t s vai trò c a thành ph n v tinh trong m ng lai ghép v tinh m t

ố ể ố ư ệ ủ ư ệ ả ấ đ t, cũng nh các tham s đ t ạ i u hóa và hi u qu làm vi c c a các m ng

ượ ư ậ ả ươ ế ố ẩ lai ghép cũng đã đ c đ a ra th o lu n trong ch ng này. Y u t thúc đ y là

ể ệ ữ ữ ề ị ợ ụ ế xác đ nh nh ng ti m năng và th hi n nh ng l ệ i th trong vi c áp d ng các

ả ề ạ ệ ầ ồ gi ạ i pháp v m ng lai ghép bao g m các thành ph n v tinh trong các m ng

ệ ạ ể ợ ế ủ ể ượ ậ ụ ệ ộ hi n t i đ các l i th c a thông tin v tinh có th đ c t n d ng m t cách

ể ệ ả ứ ố hi u qu và có th thi ế ậ ượ t l p đ ổ ế c các giao th c ph bi n và thông su t.

117

Ả Ệ TÀI LI U THAM KH O

ế ệ Ti ng Vi t

ệ ễ ấ ả [1] Nguy n Trung T n (2009) “Bài gi ng thông tin v tinh.

ệ ố ễ ậ ặ ấ ứ ấ [2] Phùng Văn v n (2005) “Nghiên c u c u trúc h th ng vi n thông m t đ t

ộ ư ả ệ ệ ễ ệ ể ử ụ đ s d ng hi u qu v tinh VINASAT”, B B u chính Vi n thông, Vi n

ậ ư ệ ọ ỹ Khoa h c K thu t B u đi n.

ộ ư ệ ự ệ ổ [3] “T ng quan D án Thông tin v tinh” (2008), NXB B T l nh thông tin

liên l c.ạ

ế Ti ng Anh

[4] Barry Evans, “Integration Of Satellite And Terrestrial Systems In Future

Multimedia Communications”, University of Surrey, IEEE Wireless

Communications October 2005.

[5] Sithamparanathan Kandeepan, “Cognitive Satellite Terrestrial Radios”,

Cognitive Inf. Networks (CoIN) Group, Global Telecommunications

Conference (GLOBECOM 2010), 2010 IEEE.

[6] http://www.tec.gov.in/

[7] http://www.rfwirelessworld.com/

Đồ án: Nghiên cứu kỹ thuật vô tuyến nhận thức cho hệ thống lai ghép giữa mạng thông tin vệ tinh và mạng mặt đất

Chủ đề:

Ẽ

Ụ DANH M C HÌNH V

 Khả năng nh n th c

 Tính tự c uấ hình: Tính tự c uấ hình cho phép m ng

(5.a)

(5.b)

 Bộ l cọ RF: Bộ l cọ RF l aự ch nọ băng t n ầ mong mu nố b ngằ cách

 Bộ tr n:ộ T iạ bộ tr n,ộ tín hi uệ nh nậ đ

 Bộ dao đ ngộ đi uề khi nể b ngằ đi nệ áp (VCO): VCO t oạ ra tín

 Vòng khóa pha (PLL): PLL đ mả b oả r ngằ tín hi uệ đ

 Đi uề khi nể độ l

­ C m ả bi nế ph t

­ B t đ u t

 M ngạ chính: M ngạ chính có quy nề truy nh pậ t

­ Ng

­ Tr mạ g cố chính: Tr mạ g c ố chính (hay tr mạ g cố đ

 M ngạ phụ: M ngạ ph ụ (m ngạ truy nh pậ phổ t nầ đ ng,ộ

­ Ng

­ Tr m gôc ph :

­

­

­

­

 Trên băng t n không đ

(cid:0) Khái quát v h th ng thông tin m ng m t đ t ặ ấ

(cid:0) C u trúc h th ng thông tin m ng m t đ t ặ ấ

­

­

­ Các v n đ b o m t và xác th c c n đ

Tài liệu liên quan

Tài liêu mới

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Hỗ trợ

Phương thức thanh toán

Theo dõi chúng tôi

C m ả bi nế ph t

B t đ u t

Ng

Tr mạ g cố chính: Tr mạ g c ố chính (hay tr mạ g cố đ

Ng

Tr m gôc ph :

Các v n đ b o m t và xác th c c n đ