Trong sơ đồ cấu trúc trên: Cổng con chính GWS gồm hệ thống con thu phát GTS, và bộ điều khiển trạm cổng chính GSC .
Trung tâm điều khiển mạng NNC cũng như trạm quản lý mạng NMS được kết nối với hệ thống quản lý thông tin khách hàng CIMS để phối hợp truy nhập đến nguồn vệ tinh và tạo các chức năng logic để phối hợp trong việc quản lý và điều khiển mạng .
2.1.3. Phân đoạn không gian
Phân đoạn không gian cung cấp kết nối giữa những người sử dụng mạng và các cổng chính. Phân đoạn khơng gian của các thế hệ vệ tinh mới sau này cung cấp kết nối trực tiếp giữa các người sử dụng di động vệ tinh. Phân đoạn khơng gian vệ tinh có thể bao gồm một hoặc nhiều chùm vệ tinh và mỗi chùm có quỹ đạo và thơng số
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II-CẤU TRÚC HỆ THỐNG
vệ tinh riêng. Các chùm vệ tinh thường được tạo thành bởi một dạng quỹ đạo cụ thể. Việc lựa chọn các thông số quỹ đạo của một phân đoạn không gian được xác định bởi các yêu cầu về chất lượng dịch vụ (QoS) đối với vùng phủ sóng như mong muốn.
Hiểu một cách đơn giản thì chức năng của một vệ tinh truyền thơng có thể xem như một bộ lặp từ xa mà chức năng chủ yếu của nó là thu sóng mang vơ tuyến và truyền lại cho các máy thu theo tuyến xuống. Các vệ tinh truyền thơng ngày nay có các bộ lặp đặt đa kênh và chúng làm việc giống như bộ lặp tiếp sức của các tuyến vi ba mặt đất. Con đường của mỗi kênh trong bộ lặp đa kênh gọi là bộ phát đáp, trong đó bao gồm nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu, triệt nhiễu và chuyển đổi tần số.
Các vệ tinh có thể kết nối với nhau thơng qua các tuyến kết nối giữa các hệ thống với nhau (ISL..) hoặc giữa các quỹ đạo với nhau (IOL..) hoặc có thể hỗn hợp các kết nối để hình thành các mạng trong khơng gian.
Hình 2.3. Mơ tả ví dụ bốn kiểu kết nối mạng vệ tinh truyền thơng, trong đó sử dụng cả vệ tinh không địa tĩnh (NGEO) và vệ tinh địa tĩnh (GEO) kết hợp với nhau.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II-CẤU TRÚC HỆ THỐNG
2.1.4. Các kênh logic
Các mạng thơng tin di động vệ tinh cũng có cấu trúc kênh tương tự như các phần mặt đất tương ứng của chúng. Quan trọng ở đây là khi tích hợp giữa các mạng tương ứng với nhau. Ví dụ việc tích hợp các kênh theo chuẩn Châu Âu ETSI với các đặc tính của vơ tuyến di động vệ tinh địa tĩnh GMR.
Các kênh lưu lượng vệ tinh S-TCH được sử dụng để mang tín hiệu thoại đã được mã hóa hoặc dữ liệu của người sử dụng.Các kênh logic GMR-2 của ETSI được tổ chức giống như hệ thống di động GSM.Chúng được phân thành các kênh lưu lượng và các kênh điều khiển. Khuyến nghị (ETS-99b) sử dụng bốn kênh lưu lượng:
- Kênh lưu lượng vệ tinh toàn tốc độ S-TCH/F: Tốc độ khối dữ liệu là 24 kbit/s. - Kênh lưu lượng vệ tinh 1/2 tốc độ S-TCH/H: Tốc độ khối dữ liệu là 12 kbit/s. - Kênh lưu lượng vệ tinh 1/4 tốc độ S-TCH/Q: Tốc độ khối dữ liệu là 6 kbit/s/ - Kênh lưu lượng vệ tinh 1/8 tốc độ S-TCH/E: Tốc độ khối dữ liệu là 3 kbit/s. Các kênh điều khiển được sử dụng để mang tín hiệu báo hiệu và tín hiệu đồng bộ.
2.2.Hệ thống di động vệ tinh địa tĩnh2.2.1. Đặc tính chung 2.2.1. Đặc tính chung
Các vệ tinh địa tĩnh được sử dụng để cung cấp các dịch vụ truyền tin cố định và di động đã trên 20 năm. Quỹ đạo địa tĩnh là một dạng quỹ đạo địa đồng bộ, có chu kỳ quỹ đạo là 23 giờ 56 phút 4,1 giây. Chu kỳ thời gian đó cịn được gọi là ngày thiên văn,và bằng thời gian trái đất quay quanh trục của nó. Như vậy vệ tinh địa tĩnh xem như là đứng yên so với mọi điểm trên quả đất. Quỹ đạo của vệ tinh địa tĩnh là trịn và nằm trên mặt phẳng xích đạo.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II-CẤU TRÚC HỆ THỐNG
Hình 2-12: a)Thông tin vệ tinh qua một bước nhảy b)Thông tin vệ tinh qua hai bước nhảy
Đối với thông tin vệ tinh di động khi cần liên lạc trực tiếp giữa hai máy di động mà không sử dụng bước nhảy kép (như mơ tả ở hình 2.4) thì cần có bộ xử lý riêng biệt ở phía vệ tinh cùng với các chức năng giám sát cuộc gọi hoặc có thể đặt ở đoạn mặt đất.
Việc phủ sóng liên tục theo vùng hoặc theo lục địa có thể được thực hiện với một vệ tinh đơn, và trong nhiều trường hợp có thể sử dụng một vệ tinh thứ hai làm dự trữ để đảm bảo liên lạc trong trường hợp vệ tinh thứ nhất gặp sự cố. Hiện nay đã có một số hệ thống thơng tin di động vệ tinh sử dụng chùm vệ tinh địa tĩnh để phục vụ cho các dịch vụ di động toàn cầu hoặc theo vùng lục địa.
Vệ tinh địa tĩnh ngày nay có thể cung cấp nhiều dịch vụ khác nhau, bao gồm cả cố định và di động có khả năng phủ sóng tồn cầu.
2.2.2. Hệ thống thơng tin vệ tinh Inmarsat
Hệ thống INMARSAT có ba lĩnh vực phân chia phục vụ cho các vệ tinh địa tĩnh sau:
- Các vệ tinh phủ sóng phục vụ các vùng Đơng Đại Tây Dương (AOR-E) và Tây Đại Tây Dương (AOR-W), Thái Bình Dương (POR) và Ấn Độ Dương (IOR);
- Hệ thống các trạm mặt đất (LES) cung cấp kết nối với các mạng mặt đất. Hiện nay INMARSAT có 40 trạm chủ mặt đất phân chia theo vùng địa lý kết nối với các mạng mặt đất.
- Các trạm mặt đất di động phục vụ người sử dụng liên lạc thông qua vệ tinh.
Hiện nay INMARSAT sử dụng 4 vệ tinh địa tĩnh INMARSAT-3 để phủ sóng và 6 vệ tinh dự phịng bao gồm 3 vệ tinh INMARSAT-3 và 3 vệ tinh INMARSAT-2. INMARSAT cũng có 3 vệ tinh khác cho thuê.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II-CẤU TRÚC HỆ THỐNG
Bảng 2-5: Vùng phủ sóng và tọa độ các vệ tinh INMARSATVùng phủ sóng Tọa độ vệ tinh Các vệ tinh dự phòng Vùng phủ sóng Tọa độ vệ tinh Các vệ tinh dự phịng
AOR-W INMARSAT-3 F4(540 W) INMARSAT-2 F2(980 W) INMARSAT-3F2(15,50 W) AOR-E INMARSAT-3F2(15,50 W) INMARSAT-3F5(250 E)
INMARSAT-3F4(540 W) IOR INMARSAT-3F1(640 E) INMARSAT-2F3(650 E) POR INMARSAT-3F3(980 E) INMARSAT-2F1(1790 E)
Hệ thống INMARSAT có những dịch vụ tùy chọn và qua các giai đoạn nâng cấp:
- INMARSAT-A cung cấp dịch vụ thoại (300-3400Hz),sử dụng sóng mang điều chế tần số trên kênh đơn (FM/SCPC).INMARSAT-A phát ở dải tần 1.635,5-1.645 MHz và thu ở dải tần 1.535-1.543,5 MHz, trong khi đó kênh dữ liệu cách biệt nhau 25 Khz. Các thiết bị đầu cuối INMARSAT-A khơng cịn được sản xuất nữa.
- INMATSAT-B được đưa vào năm 1993, với mục đích cung cấp tùy chọn số hóa cho các dịch vụ thoại của INMARSAT-A. Hệ thống INMARSAT-B hoạt động trong băng tần 1.626,5-1.646,5 MHz cho chế độ phát và băng tần 1.525-1.545 MHz cho chế độ thu.
- INMARSAT-C cung cấp các dịch vụ với tốc độ dữ liệu thấp ở khoảng 600bit/s, hệ thống sử dụng mã chập 1/2 tốc độ, chiều dài cố định là 7 để truyền với tốc độ 1200 bit/s. Hệ thống INMARSAT-C hoạt động trong dải tần phát là 1626,5-1645,5MHz và dải tần thu là 1530-1545 MHz, sử dụng bước nhảy khoảng 5 KHz.
- INMARSAT-M là hệ thống phục vụ chủ yếu trong các lĩnh vực hàng hải và di động mặt đất. Hệ thống INMARSAT-M hàng hải hoạt động trong dải tần phát là 1.626,5-1.660,5 MHz và dải tần thu là 1.525-1.559 MHz, với một khoảng giữa các kênh là 10KHz.
2.2.3. Hệ thống EUTELSAT
Tổ chức thơng tin vệ tinh Châu Âu EUTELSAT có hai hệ thống thơng tin vệ tinh EUTELRACS (chuyên dụng) và EMSAT (thương mại).
Hệ thống EUTELRACS
Hệ thống EUTELRACS là một hệ thống thông tin quản lý hạm đội, được sử dụng để truyền thông tin, liên lạc giữa các phương tiện tàu bè, xe cộ di động thông
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG II-CẤU TRÚC HỆ THỐNG
qua một vệ tinh địa tĩnh. Đầu tiên hệ thống là một phương tiện dùng cho thương mại di động, sau đó phát triển thêm dịch vụ truyền tin và theo dõi định vị các phương tiện vận chuyển di động
Hệ thống EUTELTRACS là một dạng dịch vụ theo nhóm khép kín, hệ thống sử dụng dịch vụ ghép kênh theo thời gian (TDM) cho tuyến phía trước từ trạm mặt đất đến thiết bị đầu cuối MCT, tín hiệu được trải trên độ rộng dải tần 2MHz để tránh sự gây nhiễu đến các vệ tinh khác trong vùng lân cận và làm mất tác dụng pha đinh đa đường.
Hệ thống sử dụng hai tốc độ dữ liệu 1X và 3X, việc chọn tổ chức nào là phụ thuộc vào môi trường truyền dẫn. Tốc độ 1X khoảng 4,96 Kbit/s, tốc độ 3X có tốc độ cơ bản 14,88 Kbit/s. Chúng được điều chế QPSK