Các hệ thống thông tin vệ
tinh
Tìm hi u t ng quan v d ch v đi n
ể ổ
ề ị
ụ ệ
tho i v tinh, trình bày chi ti t v m t
ạ ệ
ế ề ộ
d ch v tiêu bi u.
ị
ụ
ể
Nhóm 2
Đoàn Hiển
20101530
Bùi Chí Hoa 20101550
Hà Đại Hải
20106091
Phân chia công việc
Tổng quan về dịch vụ
điện thoại vệ tinh
Đoàn Hiển
Bùi Chí Hoa
Tìm hiểu về dịch vụ
điện thoại vệ tinh
IRIDIUM
Hà Đại Hải
Nguyễn
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
I. T ng Quan.
ổ
- Đi n tho i v tinhệ ạ ệ là m t lo i đi n tho i di đ ng k t n i ộ ạ ệ ạ ộ ế ố
đ n các v tinh trên qu đ o thay vì các tr m m t đ t. ế ệ ỹ ạ ạ ặ ấ
- Tùy thu c vào c u trúc c a h th ng, khu v c ph sóng có ộ ấ ủ ệ ố ự ủ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
D ch v đi n tho i v tinh ị ụ ệ ạ ệ D ch v liên l c gi a các ị ụ ạ ữ
thi t b đi n tho i v tinh ế ị ệ ạ ệ
thông qua các v tinhệ
tr m vi n thông m t đ t .ạ ễ ặ ấ
D ch v : truy n tho i, g iị ụ ề ạ ử
tin nh n, truy c p internet băngắ ậ
thông th p…ấ
Giá c cao h n so v i các ả ơ ớ
d ch v đi n tho i thôngị ụ ệ ạ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Nguyên lý ho t đ ng c b n ạ ộ ơ ả : Đi n tho i v tinh g i tín ệ ạ ệ ử
hi u lên v tinh, các v tinh g n nh t nh n, g i tín hi u và ệ ệ ệ ầ ấ ậ ử ệ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
M ng đi n tho i v tinhạ ệ ạ ệ
- M ng dùng v tinh qu đ o th p (LEO) : Cách trái đ t ạ ệ ỹ ạ ấ ấ
kho ng 160-2000km, quay v i t c đ nhanh h n trái đ t.ả ớ ố ộ ơ ấ - M ng dùng v tinh đ a tĩnh (GEO) : T c đ quay b ng t c ạ ệ ị ố ộ ằ ố
đ quay c a trái đ t, kho ng cách đ n trái đ t kho ng 36000 ộ ủ ấ ả ế ấ ả
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
LEO GEO
- H th ng LEO yêu c u nhi u v tinh ệ ố ầ ề ệ
h n h th ng GEO.ơ ệ ố
- Ph i th c hi n bàn giao cu c goi do ả ự ệ ộ
th i gian m t v tinh n m trong ph m ờ ộ ệ ằ ạ
vi nhìn th y c a đi n tho i là kho ng ấ ủ ệ ạ ả
10 phút.
- Đi n tho i v tinh yêu c u nhi u k t ệ ạ ệ ầ ề ế
n i đ n nhi u v tinh cùng lúc, di u ố ế ề ệ ề
này ph c t p và gây nh hứ ạ ả ưởng đ n ế
tu i th pin.ổ ọ
- H th ng GEO v tinh đ ng yên ệ ố ệ ứ
tương đ i so v i m t v trí b t kỳ ố ớ ộ ị ấ
trên trái đ t. Chúng không c n giao ấ ầ
ti p v i m t v tinh khác đ duy trì ế ớ ộ ệ ể
m t k t n i đi n tho i v tinh.ộ ế ố ệ ạ ệ
- H th ng GEO yêu c u chi phí cao ệ ố ầ
h n so v i LEO.ơ ớ
- Tín hi u t v tinh bao trùm m t khu ệ ừ ệ ộ
v c l n. B ng cách thu h p ph m vi ự ớ ằ ẹ ạ
tín hi u c a nó, v tinh có th tái s ệ ủ ệ ể ử
d ng các t n s , trong các lĩnh v c ụ ầ ố ự
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
An ninh và b o m t riêng t .ả ậ ư• Đi n tho i v tinh có th b nghe tr m, theo dõi và gây nhi u.ệ ạ ệ ể ị ộ ễ
• 3 đi m mà đi n tho i v tinh d b nghe tr m :ể ệ ạ ệ ễ ị ộ
- K t n i vô tuy n gi a đi n tho i và v tinh : Có th b nghe ế ố ế ữ ệ ạ ệ ể ị
tr m b i m t ang-ten đ t c nh thi t b kho ng 600km.ộ ở ộ ặ ạ ế ị ả
- K t n i vô tuy n gi a các v tinh và các thi t b gateway trên ế ố ế ữ ệ ế ị
trái đ t : Có th b nghe tr m b i m t ang-ten đ t c nh ấ ể ị ộ ở ộ ặ ạ
gateway.
- M ng vi n thông trên trái đ t :Có th b nghe tr m b i các thi t ạ ễ ấ ể ị ộ ở ế
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Các d ch v thông d ng.
ị
ụ
ụ
•
Truy n tho i
ề
ạ
•
G i tin nh n
ử
ắ
•
Truy n d li u
ề
ữ ệ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Truy n tho i ( Voice ).
ề
ạ
-
Truy n tho i là d ch v n n t ng c a truy n thông
ề
ạ
ị
ụ ề ả
ủ
ề
v tinh di đ ng.
ệ
ộ
-
S d ng h u ích khi ngoài vùng ph sóng c a di
ử ụ
ữ
ở
ủ
ủ
đ ng thông th
ộ
ườ
ng.
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
G i tin nh n ( Message ).
ử
ắ
-
Đi n tho i v tinh h tr d ch v tin nh n toàn c u
ệ
ạ ệ
ỗ ợ ị
ụ
ắ
ầ
gi ng nh các d ch v tin nh n thông th
ố
ư
ị
ụ
ắ
ườ
ng.
-
Đ nh d ng thông đi p v i n i dung có th thay đ i
ị
ạ
ệ
ớ ộ
ể
ổ
đ dài linh ho t d a trên các lo i thi t b nh n tin
ộ
ạ ự
ạ
ế ị
ắ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Truy n d li u.
ề
ữ ệ
- D li u truy n qua đi n tho i v tinh đ
ữ ệ
ề
ệ
ạ ệ
ượ
c chia thành :
+ D li u t c đ cao ( 64Kpbs đ n 500Kpbs).
ữ ệ ố
ộ
ế
+ D li u t c đ th p ( 2.4Kpbs đ n 9.6 Kpbs ).
ữ ệ ố
ộ ấ
ế
- K t h p v i nén d li u, vi c truy n t i d li u gi m
ế ợ
ớ
ữ ệ
ệ
ề ả ữ ệ
ả
th i gian k t n i, tăng thông l
ờ
ế ố
ượ
ng trên các k t n i m ch
ế ố
ạ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Theo dõi v trí ( Tracking ) :ị- Đi n tho i v tinh qu ng bá v trí c a chúng khi chúng đang ệ ạ ệ ả ị ủ
b t.ậ
- H th ng v tinh có kh năng theo dõi v trí m t đi n tho i ệ ố ệ ả ị ộ ệ ạ
di đ ng b ng cách s d ng ộ ằ ử ụ hi u ng Dopplerệ ứ tính toán t ừ
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
Một số nhà cung cấp dịch vụ
• ACeS : hoạt động từ năm 2000, là hệ thống đầu
tiên phủ sóng lên vùng Đông Nam Á
• Sử dụng vệ tinh địa tĩnh GARUDA-1 với 2 ăng-ten
Một số nhà cung cấp dịch vụ
•
Có tính năng thoại ở chế độ GSM
hoặc vệ tinh
•
Có tính năng gửi nhận dữ liệu ở tốc
độ 230 kbps
•
Dịch vụ tracking sử dụng công nghệ
Một số nhà cung cấp dịch vụ
• Inmarsat : có 11 vệ tinh địa tĩnh vào năm 2009
• Hệ thống Inmarsat sử dụng công nghệ chuyển
mạch kênh và chuyển mạch gói.
• Công nghệ chuyển mạch kênh cung cấp tính năng
Một số nhà cung cấp dịch vụ
•
Iridium
: 66 vệ tinh, chuyển động ở quỹ đạo
tầm thấp, độ cao khoảng 780 km.
•
Dịch vụ truyền dữ liệu nhỏ (SBD) rất hiệu
quả để truyền tải một lượng nhỏ dữ liệu (tin
nhắn, email,..)
•
Không phụ thuộc vào hạ tầng mặt đất ở vị
Dịch vụ điện thoại vệ tinh
ng d ng :
Ứ
ụ
•
Thăm dò d u khí,
ầ
tài nguyên thiên nhiên
•
Liên l c hàng h i
ạ
ả
I. Tổng quan
•
Quân s
ự
N I DUNG
Ộ
•
Tổng quan
•
Kiến trúc hệ thống
–
Các vệ tinh
–
Thành phần mặt đất
•
Các dịch vụ cung cấp
–
Voice, Message, Fax,…
•
So sánh chất lượng dịch vụ giữa
Tổng quan
• Hệ thống IRIDIUM là một mạng lưới liên lạc cá nhân không dây dựa trên vệ tinh được thiết kế để cho
phép một loạt các dịch vụ như truyền thoại, dữ liệu, fax, nhắn tin để kết nối tới các điểm đến hầu như bất cứ nơi nào trên trái đất.
• Iridium System được phát triển bởi Bertiger ,
Leopold và Ken Peterson vào cuối năm 1987, bởi Motorola từ tháng 7/1993 và chính thức hoạt động tháng 11/1998.
• Iridium System gồm 66 vệ tinh liên kết cho phép
Kiến trúc hệ thống
•
Satellite Constellation
– 66 LEO Satellites
•
Ground Infrastructure
– System Control Segment – Gateways
– …
•
Subsriber Product
– Satellite Phone – Data modems
Satellite Constellation
•
Gồm 66 vệ tinh LEO, bay quanh 6 quỹ đạo,
bay ở độ cao khoảng 780 km, vận tốc
khoảng hơn 16.000 MPH, 100 minutes/vòng
– Bay ở độ cao thấp nên khoảng cách truyền dữ
liệu xuống mặt đất ngắn, tín hiệu mạnh, độ trễ nhỏ
•
Mỗi vệ tinh tạo kết nối với 4 vệ tinh xung
quanh để trao đổi thông tin
•
Độ bao phủ gần như toàn bộ bề mặt Trái
Satellite Constellation
•
Đa truy cập kết hợp FDMA,TDMA để sử
dụng hiệu quả băng thông hạn chế
•
Giữa các vệ tinh và các thuê bao sử
dụng tần số ở dải L-Band (1610-1626.5
MHz), giữa các vệ tinh và các gateway
hoạt động ở dải Ka-Band (26.5-40 GHz)
•
Hệ thống các vệ tinh hỗ trợ định tuyến
Satellite Constellation
Ground Infrastructure
•
Satellite Network Operating Center
(SNOC)
•
Gateway
•
Ground Stations
•
TTAC Stations
Ground Infrastructure -
SNOC
•
Trung tâm điểu khiển của hệ thống
Iridium
•
Hoạt động 24/7, có chức năng vận
Ground Infrastructure -
Gateway
•
Thành phần thực hiện chức năng
chuyển tiếp dữ liệu giữa các vệ tinh
và mạng chuyển mạch điện thoại
Subscriber Product
Tương tự như các thiết bị di động thông thường
Subscriber Product
Services
•
Voice (Phone)
•
Messaging/Paging (Pager)
•
Data (Data modems)
Services - Voice
•
Dịch vụ cơ bản của Iridium
•
Cung cấp các cuộc gọi: có thể
sử dụng hệ thống liên lạc trên
mặt đất (nếu sẵn có) hoặc hệ
thống liên lạc vệ tinh
Services - Voice
•
Cung cấp các dịch vụ truyền
thông chất lượng cao với độ
trễ thấp hơn so với các hệ
thống vệ tinh địa tĩnh.
•
Các truy cập vào hệ thống vệ
tinh Iridium sử dụng 2 phương
pháp đa truy cập trong truyền
thông di động là FDMA/TDMA.
•
Sử dụng GSM protocol và
Service - Paging
• Iridium cung cấp dịch vụ nhắn tin
toàn cầu như các dịch vụ nhắn tin thông thường.
• Chức năng truyền tin cho phép
chia sẻ các kênh truyền trong L-Band với dịch vụ truyền thoại.
• Định dạng thông điệp với nội
dung có thể thay đổi độ dài linh hoạt dựa trên các loại thiết bị nhắn tin khác nhau.
• Hạ tầng hệ thống nhắn tin gồm
Services – Fax, Data
•
Data Modem
Iridium Extreme.
Thông số kĩ thuật:
• Kích thước : 14 x 6 x 2.7 cm
• Nặng: 247 g
• Thời gian đàm thoại: 4 hours • Thời gian chờ: 30 hours
• Operating range: -10°C to 55°C
• Màn hình hiển thị 200 kí tự.
• Danh bạ lưu 100 số.
• Các dịch vụ hỗ trợ: CALL, SMS,
GPS, SOS …
• Tốc độ với dữ liệu nén khoảng
Cước phí dịch vụ.
• Ngoài chi phí kích hoạt ban đầu bao gồm cả chi phí cho các thiết bị phía người dùng, chi phí phát sinh khi thực hiện cuộc gọi tùy thuộc gói cước đăng kí bởi thuê bao.
• Một vài gói cước thông dụng được cung cấp bởi các nhà bán lẻ với giá khoảng 1.30$/ phút.
• Với những thuê bao sử dụng thường xuyên và mua các gói cước > 5000 phút, giá gói cước này nằm trong khoảng 0.75$/phút.
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
Globalstar Iridium
Cước phí hàng năm 300$ 599.50$
Cước phí cho cuộc gọi tới số điện thoại công cộng
(US)
1.99$/phút 1.29$/phút
Cước phí cuộc gọi nội mạng.
1.99$/phút 0.85$/phút
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
Iridium Globalstar
Độ phủ sóng toàn cầu Yes No
Nhận cuộc gọi khi gấp
ăng ten. Yes Yes
Chất lượng cuộc gọi. Good Good
Thiết bị hỗ trợ quân sự Yes No
Handset cost 800 – 1500$ 500$ +
Short burst data service
Yes No
SMS Yes Yes
SOS Service Yes No
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
So sánh dịch vụ Iridium và
Globalstar.
So sánh với dịch vụ của
Globalstar
Kết luận:
•
Chất lượng dịch vụ của Mạng Iridium
kém hơn so với Globalstar.
•
Giá thành thiết bị của Iridium đắt
hơn khá nhiều so với Globalstar.
•
Mạng Iridium cung cấp nhiều dịch vụ
hơn hẳn Globalstar và chất lượng
thiết bị cũng tốt hơn.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
•
Overview of IRIDIUM Satellite
Network – Kris Maine, Carrie Devieux,
Pete Swan
•
Implementation Manual for Iridium
Satellite Communications Service
•
Satellite Telephone Quality of Service
Comparison: Iridium vs. Globalstar
•
www.iridium.com
