0

Hệ thống truy xuất qua thông tin vệ tinh

Một phần của tài liệu TỔNG QUAN VỀ MẠNG THUÊ BAO NỘI HẠT (Trang 32-32 )

10 BASE-T, 0 BASE-T, ATM, FDD

1.3.7 Hệ thống truy xuất qua thông tin vệ tinh

Các hệ thống thông tin vệ tinh truyền thông trực tiếp (DBS: Direct Broadcast Satellite) đã có sẵn để cung cấp dịch vụ truyền hình chất lượng cao cho nhiều gia đình. Hầu hết dịch vụ này (cho cả các máy thu hình tương tự) sử dụng phương pháp nén hình ảnh MPEG II (Motion Pictures Experts Group II). Phần âm thanh được xử lý theo kỹ thuật Dolby Surround Sound tạo ra chất lượng âm thanh sánh bằng với chất lượng audio CD.

Các nhà cung cấp thiết bị và điều hành hệ thống thông tin vệ tinh phải đối mặt với vấn đề trễ trong các dịch vụ thoại và số liệu hai chiều. Các hệ thống vệ tinh truyền thông trực tiếp có sẵn trên thị trường vốn dùng cho các dịch vụ truyền hình kỹ thuật số một chiều. Hầu hết các dịch vụ này đều sử dụng nén MPEG và truyền tải đa kênh để cung cấp dịch vụ gần giống với dịch vụ xem phim theo yêu cầu (nghĩa là các bộ phim bắt đầu cách nhau 15 phút). Các hệ thống Vệ tinh truyền thông trực tiếp bị cản trở bởi các vấn đề về truyền tải các kênh truyền thông nội hạt, trễ liên quan đến xử lý nén (các sự kiện thể thao bị trễ khoảng 1 giây), mất hoạt động hai chiều (mặc dù thực tế đã có nhiều hệ thống truyền tải thuê bao đến vệ tinh). Hầu hết các hệ thống vệ tinh truyền thông trực tiếp sử dụng một kết nối modem qua đường dây điện thoại cho chiều upstream.

Một kênh vệ tinh truyền thông trực tiếp có thể dễ dàng hoạt động ở tốc độ dữ liệu 23Mbps. Tuy nhiên, tốc độ phổ biến nhất là khoảng 400 kbps (dịch vụ Direct PC). Các hệ thống hiện nay sử dụng các quỹ đạo địa tĩnh (GEO: Geosynchronous Earth Orbit) ở độ cao 22 500 dặm (khoảng một phần mười khoảng cách từ quả đất đến mặt trăng). Khoảng cách lớn này làm tăng lên thời gian trễ của các dịch vụ hai chiều, các dịch vụ tương tác.

Tuy nhiên, các hệ thống vệ tinh nhân tạo thế hệ mới như hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium và hệ thống vệ tinh nhân tạo Teledesic dùng các quỹ đạo thấp hơn nhiều LEO (Low Earth Orbit) có thời gian trễ nhỏ nhất và tiêu thụ năng lượng máy phát nhỏ hơn. Một vấn đề của các nhà cung cấp dịch vụ qua hệ thống thông tin vệ tinh là giá cả. Trong phạm vi LEO, hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium có giá thành khoảng 5 tỷ dollar cho 66 vệ tinh.

Tên gọi Iridium xuất phát từ nguyên tử của nguyên tố Iridium có 77 điện tử xung quanh hạt nhân giống như 77 vệ tinh xung quanh quả đất. Tuy nhiên số vệ tinh cần thiết đã giảm từ 77 xuống còn 66 nhưng tên gọi của hệ thống vẫn không thay đổi có lẽ là do nguyên tố có nguyên tử gồm 66 điện tử xung quanh hạt nhân là Dysprosium làm nhẫn không đẹp bằng Iridium.

Tuy nhiên mục đích chính của hệ thống vệ tinh nhân tạo Iridium là dùng cho hệ thống điện thoại di động. Mặt khác dịch vụ Teledesic còn gọi là "Internet trên trời" ("Internet-in-the-sky") lại chủ đích nhắm vào dịch vụ truy xuất Internet. 288 vệ tinh nhân tạo của Teledesic có giá thành xấp xỉ 9 tỷ dollar. Globalstar, một công ty con của hãng Loral and Qualcomm có hệ thống 48 vệ tinh với giá thành 2,6 tỷ dollar với mục đích chính là dùng cho các ứng dụng dữ liệu truyền thống, điện thoại và fax. Skybridge dự kiến sẽ phóng 64 vệ tinh với giá thành tổng cộng là 3,5 tỷ dollar.

Hình 1.35 Điện thoại di động Iridium

Hình 1.36 Hệ thống nhắn tin Iridium

Dù vậy, các hệ thống thông tin vệ tinh GEO vẫn không sớm ra đi vì sự xuất hiện các hệ thống thông tin vệ tinh LEO. Hệ thống Direct PC của Hughes Communications vẫn là nhà điều hành Internet qua vệ tinh lớn nhất hiện nay. Tốc độ truy xuất Internet theo chiều downstream từ 200 Kbps đến 400 Kbps sẽ được mở rộng bằng hệ thống GEO dự kiến Hughes Spaceway gồm 8 vệ tinh nhân tạo hoạt động ở tốc độ 6 Mbps với giá thành tổng cộng 3 tỷ dollar. Một hệ thống kế tiếp của Hughes Communications là hệ thống Expressway gồm 14 vệ tinh nhân tạo có giá thành 4 tỷ dollar cho phép truy xuất theo chiều downstream lên đến 1,5 Mbps. CyberStar, một công ty hợp tác giữa Loral và Alcatel đã có kế hoạch cho 3 vệ tinh với giá thành 1,6 tỷ dollar và cung cấp truy xuất tốc độ 6,5 Mbps theo chiều downstream và 2,5 Mbps theo chiều upstream. Motorola dù đã có đến 21 phần trăm đầu tư trong hệ thống Iridium vẫn lên kế hoạch cho hệ thống Celestri là một hệ thống hỗn hợp lý thú giữa 9 vệ tinh nhân tạo GEO và 63 vệ tinh nhân tạo LEO với giá thành tổng cộng lên đến 12,9 tỷ dollar. Motorola dự định kết hợp sức

mạnh trong truyền thông broadcast và multicast của hệ thống GEO và sự hấp dẫn ở độ trễ nhỏ của các hệ thống LEO cho các dịch vụ tương tác Internet.

Ưu điểm lớn nhất và đặc biệt của các hệ thống GEO là tầm phủ sóng rộng. Vệ tinh nhân tạo làm cho vùng phủ sóng trở nên lớn nhất. Thông tin vệ tinh hoàn toàn không phụ thuộc vào điều kiện địa lý như thung lũng, núi non, biển cả, ... Thông tin vệ tinh phục vụ không bị ảnh hưởng bởi khoảng cách. Một vệ tinh nhân tạo phục vụ các điểm cách xa nhau hàng ngàn cây số cũng giống với khi phục vụ cho hai nhà hàng xóm. Điều này vẫn đúng khi nào các địa điểm phục vụ của hệ thống thông tin vệ tinh vẫn còn nằm trong tầm phủ sóng của nó.

Hình 1.37 Hệ thống truy xuất Internet Iridium

Mặt khác hệ thống thông tin vệ tinh cũng có những nhược điểm trầm trọng về mặt kỹ thuật của nó. Các dịch vụ dựa vào thông tin vệ tinh có thể bị máy bay che khuất và dĩ nhiên cũng có thể bị các vệ tinh có quỹ đạo thấp hơn che khuất. Ánh sáng mặt trời cũng có thể tác động lên tín hiệu và tín hiêäu có thể mất một thời gian khi mặt trời đi qua sau các vệ tinh trong các ngày đông chí và hạ chí. Một vài hiệu ứng mặt trời làm cho khí quyển phồng lên và các vệ tinh có quỹ đạo thấp phải chuyển động đều đặn để tránh bị khí quyển lôi kéo. Tuổi thọ của một vệ tinh được xác định bởi lượng nhiên liệu nó mang theo. Tác động nhỏ của trọng trường phải được cân bằng bằng việc đốt định kỳ tên lửa. Khi nhiên liệu cạn kiệt thì vệ tinh nhân tạo trở nên vô dụng.

Độ trễ của thông tin vệ tinh liên quan đến khoảng cách xa và việc xử lý nén dữ liệu số được các hệ thống thông tin vệ tinh LEO khắc phục và nhu cầu dịch vụ hai chiều thực sự tăng nhanh. Nhưng mà mỉa mai thay, một vài máy phát sóng đến vệ tinh dùng cho gia đình đã được thiết kế nhưng giá thành lại quá cao (hơn 4000 Mỹ kim cho một bộ phát sóng đến vệ tinh).

Khi có nhiều đường truyền hai chiều đến vệ tinh nhân tạo thì vấn đề cấp phép và dung lượng cần thiết lại trở nên phức tạp khi có nhiều cơ quan tham gia. FCC chịu trách nhiệm quản lý sóng trong không khí còn ITU-R và NASA thì quyết định sóng nào sẽ vào quỹ đạo và vào ở đâu.

Trở ngại cuối cùng của các hệ thống thông tin vệ tinh là sự đông đúc của các vệ tinh cũng gây ra rắc rối. Các vị trí vệ tinh thuận lợi của các vệ tinh GEO đã được chiếm giữ từ nhiều năm qua. Tình hình cũng sẽ xảy ra tương tự đối với các vệ tinh LEO. Dĩ nhiên, việc chia nhau dải thông hạn chế giữa lượng người sử dụng khổng lồ sẽ trở thành một bài toán nan giải.

Một phần của tài liệu TỔNG QUAN VỀ MẠNG THUÊ BAO NỘI HẠT (Trang 32 -32 )