Công nghệ vệ tinh - Mạng truyền thông vệ tinh di động

Công nghệ vệ tinh - Mạng truyền thông vệ tinh di động

Đại Học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh Trường Đại Học Công Nghệ Thông Tin

Bài Dịch Tài Liệu

Môn Công Nghệ Vệ Tinh Chương 8 – Mạng Truyền Thông Vệ Tinh

Mạng truyền thông vệ tinh di động Ray E Sheriff and Y Fun Hu

Bản quyền © 2001 John Wiley & Sons Ltd

ISBNs: 0-471-72047-X (Hardback); 0-470-845562 (Electronic) 8

Phân Tích Thị Trường

8.1 Giới thiệu

Như minh họa trong chương 2, sự bắt đầu của thập kỷ qua dẫn đến đề xuất một số vệ tinh mới

để giải quyết nhu cầu nhận thức của thị trường thông tin di động.Đáng kể,tại thời điểm này,thế

hệ thứ 2 của điện thoại di động bắt đầu xuất hiện trên đại lộ và dự đoán thị trường truyền thông

di động sẽ có bước tiến mới trong công nghệ,dựa trên mạng triển khai theo địa phương.Trongmôi trường như vậy, đó rõ ràng là một cơ hội cho một số vệ tinh mạng để vào thị trường thôngtin di động toàn cầu.Một thập niên sau,tình hình thực tế rất khác nhau Sự tăng trưởng các dịch

vụ di động trên mặt đất rất nhanh Hình 8.1 minh họa giá trị trên toàn thế giới của các mạngGSM ở các thế kỷ.Dĩ nhiên,con số này có thể chứng minh được sự sai lệch không đáng kể,sự phủsóng của mạng ở một số nơi trên thế giới chưa có,cho đến bây giờ.Tuy nhiên,không quan tâmđến phạm vi phủ sóng ở mỗi nước,sự toàn cầu hóa của các tiêu chuẩn là rõ ràng

Việc thông qua GSM như là một tiêu chuẩn toàn cầu ảo sẽ có tác động lớn đểnhận biết thị trường cho truyền thông vệ tinh di động.Ví dụ, khi các hệ thống S-PCN lần đầu tiênđược đề xuất vào đầu những năm 1990,có chỉ có 10 triệu thuê bao di động và năm 2000 dự đoán

sẽ có 50-100 triệu thuê bao trên toàn thế giới,đó là 1 con số ít trong tổng các thuê của trong EU!Điều này rõ ràng cho thấy sự khó khăn mà các nhà khai thác vệ tinh phải đối mặt khi cố gắng để

dự đoán xu hướng lâu dài

GSM không phải là duy nhất trong thành công toàn cầu Việc vẽ bản đồ toàn cầu sẵn có củacdmaOne, chẳng hạn, cho kết quả một hình ảnh tương tự, bổ sung và ở những nơi cùng tồn tạivới các mô hình phủ sóng GSM

Các chương trước đã minh họa những công nghệ sau hiện tại và tương lai không xa của hệthống vệ tinh Mặc dù hệ thống như NEW ICO và GLOBALSTAR có thể xuất hiện đòi hỏi pháttriển khá phức tạp,công nghệ mới, điều quan trọng là phát triển công nghệ như vậy phản ánh yêucầu người sử dụng và nhu cầu thị trường Những vấn đề chính yêu cầu người dùng và dịch vụ,chi phí dịch vụ và số tiềm năng của người sử dụng phải được giải quyết ở giai đoạn đầu quá trìnhthiết kế và có thể tiếp tục đánh giá lại trong suốt sự phát triển của hệ thống Điều này có thể đượcnhìn thấy với sự phát triển ở New ICO, nơi mà sự chậm trễ trong triển khai dịch vụ cho phép tầmquan trọng của truy cập Internet di động được tích hợp trong thiết kế

Hình 8.1 Sự toàn cầu của mạng GSM ở các thế kỷ trước

Bên cạnh đó đặt vấn đề với nhau về việc kinh doanh cho hệ thống vệ tinh mới trong tương lai,phân tích thông tin thị trường cũng được sử dụng lấy các đặc điểm lưu lương vệ tinh tiềm năng,được sử dụng trong giai đoạn thiết kế hệ thống Ví dụ, kỹ sư hệ thống sử dụng mô hình dự đoánlưu lượng yêu cầu công suất kích thước chùm vệ tinh, về số lượng kênh có sẵn và sau đó nănglượng vệ tinh yêu cầu, phải có kiến thức về EIRP/channel Trong trường hợp vệ tinh không địatĩnh, vùng phủ sóng mỗi vệ tinh sẽ không ngừng thay đổi so với trái đất, do đó tải lưu lượng nhìnthấy một vệ tinh sẽ thay đổi liên tục khi nó đi qua khu vực lưu lượng truy cập ít hoặc không có,

ví dụ biển, các vùng có mật độ lưu lượng cao

Cơ quan quản lý như ITU, sử dụng nghiên cứu dự đoán thị trường để xác định các nhu cầuquang phổ cần thiết để duy trì nhu cầu về một loại riêng của dịch vụ This can be achieved bysectorising the market into particular terminal/ người dùng truy cập từ những dịch vụ và tốc độliên kết của các bit được áp dụng Một ví dụ về phương pháp này đã được áp dụng bởi Diễn đànUMTS để ước tính các yêu cầu về bằng tần cho UMTS và có thể được tìm thấy trong [UMT-98]

Dĩ nhiên, những khó khăn với các mạng thông tin vệ tinh cá nhân là phụ thuộc nhiều vào sựthành công hay thất bại của ngành công nghiệp truyền thông di động trên mặt đất Với với một số

lý do, nhất là của tất cả chi phí, nó không khả thi đối với các vệ tinh để cạnh tranh với các đối táctrên mặt đất, do đó các vệ tinh đóng vai trò bổ trợ chủ yếu để lấp đầy những khoảng trống trongvùng phủ sóng Kích thước này đóng vai trò hỗ trợ tốt cho sự thành lập các mạng di động trênmặt đất Độ dài hệ thống vệ tinh cần để di chuyển từ thiết kế ban đầu với thực tế, càng có nhiềuthiết lập các mạng lưới trên mặt đất Do đó, có một nhu cầu để phân tích chính xác dài hạn dựbáo thị trường kết hợp với tiến độ thực hiện vệ tinh mà có thể đáp ứng được thị trường xác định

và với chi phí đó sẽ cho phép dịch vụ có lợi nhuận sẽ được chuyển giao

Vệ tinh riêng được sử dụng để cung cấp các dịch vụ cho các khu vực không truy cập đượctrên mặt đất Sự thành công của Inmarsat thấy rằng vệ tinh có thể được sử dụng để cung cấp dịch

vụ điện thoại di động, thị trường tốt Trong nhiều năm, ngành hàng hải đã phụ thuộc vàoInmarsat cho các cơ sở truyền thông của mình, trong khi vệ tinh cung cấp dịch vụ hàng khôngđang trở thành một khu vực thị trường quan trọng.

Việc giới thiệu hệ thống thế hệ điện thoại di động thứ ba (3G) sẽ cung cấp cơ hội lớn tiếp theocho các nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh và các nhà sản xuất cuối cùng để nhập vào thị trường diđộng Trong UMTS/IMT-2000, thành phần vệ tinh được dự kiến để cung cấp dịch vụ điện thoại

di động đa phương tiện với tốc độ lên đến 144 kbit / s Tại mức tốc độ như vậy, khả năng cungcấp phương tiện video cho thiết bị như laptop là chắc chắn khả thi

8.2 Xu Thế Lịch Sử Truyền Thông Di Động

Vào cuối thế kỷ 20, tổng số thuê bao di động ở châu Âu đã được chỉ dưới 180.000.000, với 82%thuộc các nước thành viên EU-15 (đó là Áo,Bỉ, Đan Mạch, Phần Lan, Pháp, Đức, HyLạp,Ireland,Italia,Luxembourg,Hà Lan, Bồ Đào Nha, Tây Ban Nha, Thụy Điển, Vương quốcAnh) [MCI-00] Gần 8 năm sau khi giới thiệu của các dịch vụ GSM đầu tiên vào châu Âu, thâmnhập thị trường trung bình của các quốc gia EU-15 cho các dịch vụ di động trong khu vực là45%, với các nước Bắc Âu đạt trên 60%

Hình 8.2 Thuê bao di động ở Châu Âu đầu thế kỷ XX

Số lượng thuê bao di động ở châu Âu và tỷ lệ thâm nhập thị trường vào cuối thế kỷ 20 được thểhiện trong hình 8.2 và 8.3, tương ứng.

Đối với các nước ngoài EU, với ngoại lệ đáng kể của các nước Tây Âu như Na Uy, Thụy Sĩ vàIceland, sự xâm nhập thị trường dịch vụ di động là không đáng kể Điều này đặc biệt đáng chú ýtrong các quốc gia Liên Xô cũ, nơi thâm nhập thị trường đạt được chỉ có 13% dân số ở thế kỷ

XX Điều này có thể là do một số yếu tố bao gồm cả bất ổn kinh tế và sự chậm trễ trong việc giớithiệu các dịch vụ đó cho Đông Âu

Vào đầu thế kỷ 21, đã có trong khu vực của 400-450000000 di động thuê bao trên toàn thếgiới Không nghi ngờ gì, thị trường cho các dịch vụ di động vệ tinh là ảnh hưởng nghiêm trọngđến các dịch vụ di động trên toàn thế giới

Khi hội tụ các dịch vụ di động mặt đất trên quy mô toàn cầu, sự xuất hiện của nhiều chế độ,nhiều băng tần thiết bị trên thị trường, nhằm rất nhiều vào các du khách kinh doanh quốc tế, cóthể có một tác động hơn nữa trên thị trường điện thoại di động vệ tinh [SAT-98] Ngược lại, khidân chúng trở nên di động nhận thức, sẽ có một triển vọng cho việc truy cập di động trong mọimôi trường Khả năng giao tiếp bằng máy bay cùng với sự dễ dàng và tiện nghi như trên mộtchuyến tàu, ví dụ, xuất hiện một mong muốn hợp lý cho cả công việc và giải trí cho du khách

Hình 8.3 Thâm nhập di động ở Châu Âu vào đầu thế kỷ XX

8.3 Tiềm năng thị trường vệ tinh

8.3.1 Mục Tiêu

Trước vai trò và vì thế các thị trường tiềm năng có thể được giải quyết bằng các thành phần củamột mạng lưới vệ tinh trong tương lai tích hợp điện thoại di động, có thể được thành lập, ban đầucác mục tiêu chung của các thành phần của vệ tinh phải được xác định Cả hai dự án ETSI vàRACE II Saint [SÀI-94] đã tiếp cận nhiệm vụ này từ một góc nhìn vệ tinh-UMTS, kết quả chungtrong đó được tóm tắt sau đây:

● Để truy cập tới các dịch vụ vệ tinh UMTS trên toàn khu vực châu Âu và mở rộng cơ sở nàytrên toàn thế giới;

● Để đảm bảo phủ sóng trong khu vực lớn tiếp giáp đó cũng được do mạng mặt đất hạ tầng,không phụ thuộc các khu vực;

● Để cung cấp dịch vụ bảo hiểm bổ sung cho các thành phần trên mặt đất;

● Để cung cấp chất lượng hoàn hảo của dịch vụ sẵn có trong vùng phủ sóng;

● Để cung cấp phân trang / SMS trong lĩnh vực bảo hiểm trên mặt đất hoặc không tồn tại;

● Để tăng thêm sự phát triển của các dịch vụ viễn thông trong nước đang phát triển;

● Để cung cấp truy cập suốt với mạng cố định với một chất lượng dịch vụ (QoS) so sánh vớiISDN tương xứng với chi phí hợp lý;

● Để cung cấp dịch vụ khẩn cấp độ tin cậy cao trên một diện rộng không phụ thuộc địa lý, kinh

tế, cá nhân quan tâm;

● Để cung cấp nhanh chóng và chi phí triển khai có hiệu quả các dịch vụ UMTS;

● Để hỗ trợ việc sử dụng các thiết bị có kích thước nhỏ, thêm vào các điện thoại di động và cốđịnh các loại thiết bị;

● Để hoạt động trong giới hạn sức khỏe khuyến khích

Các vấn đề nêu trên có thể được dùng để thiết lập các vai trò là một vệ tinh trong một tích hợpmạng như UMTS hay IMT-2000

8.3.2 Vai trò của vệ tinh

Lấy mục tiêu S-UMTS vào tài khoản, các vai trò sau đây có thể được xác định cho vệ tinh thànhphần:

● Mở rộng vùng phủ sóng: nơi mà một dịch vụ điện thoại di động trên mặt đất cũng được thànhlập, chẳng hạn như ở Tây Âu, đó là không thực tế khi nghĩ về một dịch vụ vệ tinh cạnh tranh, cónhiều khả năng là vai trò của các vệ tinh sẽ được cung cấp trở lại dịch vụ Việc thực hiện hệthống trên mặt đất di động là một quá trình liên tục, dần dần, các dịch vụ ban đầu di động đượctriển khai tại khu vực đô thị đông dân cư, tiếp theo là mở rộng đến các khu vực ngoại ô và bán

nông thôn, sân bay, đường cao tốc…và cuối cùng là khu vực nông thôn Do vùng phủ sóng lớnđược cung cấp bởi một chùm vệ tinh,cung cấp bảo hiểm ưu tiên bình đẳng cho tất cả các khu vực

có mật độ dân số, các thành phần của vệ tinh có thể được sử dụng để hoàn thành việc phủ sóngcủa mạng lưới trên mặt đất Hơn nữa, người sử dụng hàng không và hàng hải có thể chỉ phụthuộc vào thành phần của vệ tinh để cung cấp các dịch vụ

● Mở rộng vùng phủ sóng: trong trường hợp này, hệ thống của vệ tinh có thể được sử dụng để

mở rộng ranh giới vùng phủ sóng của mạng lưới trên mặt đất Ví dụ, GSM hiện nay cũng đượcthành lập ở Tây Âu, tuy nhiên, mức độ thâm nhập vào Đông Âu vẫn còn tương đối thấp Một hệthống của vệ tinh có khả năng phủ sóng cả Châu Âu nên được sử dụng để nhanh chóng mở rộngvùng phủ sóng vào những khu vực này

● Sẵn sàng khắc phục hậu quả: hệ thống của vệ tinh có thể cung cấp một dịch vụ sao lưu nếu một

số hình thức của thảm họa tự nhiên hoặc nhân tạo làm giảm hiệu quả của mạng lưới trên mặt đất.Những năm gần đây đã chỉ ra làm thế nào để ngăn chặn thảm khốc của trận động đất có thể vôhiệu hóa các cơ sở truyền thông trên mặt đất vào thời điểm mà họ cần nhất Vệ tinh đã đóng mộtvai trò quan trọng không chỉ trong việc chuyển tiếp hình ảnh của thiên tai, mà còn trong việccung cấp các cơ sở truyền thông cần thiết cho việc phối hợp các nỗ lực cứu trợ thiên tai

 Triển khai nhanh chóng: các hệ thống vệ tinh có thể được sử dụng để mở rộng vùng phủ sóngcủa mạng lưới trên mặt đất một cách nhanh chóng, nơi mà việc triển khai mạng lưới trên mặt đất

đã được giảm chậm tiến độ Trong vài năm đầu tiên triển khai UMTS/IMT-2000, khi vùng phủsóng mặt đất có thể không được để phổ biến, vệ tinh có thể đóng một phần quan trọng trong sựchuyển ra của dịch vụ

 Chuyển vùng toàn cầu: hệ thống vệ tinh có thể cung cấp chuyển vùng toàn cầu cho người sửdụng thiết bị đầu cuối UMTS/IMT- 2000 với sự hỗ trợ của khái niệm môi trường trang chủ ảo

 Năng động, quản lý giao thông: các nguồn tài nguyên vệ tinh có thể được sử dụng để giảm tảimột số lưu lượng truy cập từ các mạng trên mặt đất Ví dụ, một di chuyển điện thoại di động từmột vị trí trên mặt đất đến một vị trí khác, nơi mà không có kênh nào có sẵn do nhu cầu củangười sử dụng có thể được tái định tuyến qua vệ tinh

Nói tóm lại, những vai trò trên có thể được coi như là sự bổ sung cho các dịch vụ trên mặt đất.Vai trò cuối cùng là hỗ trợ, điều này có thể dẫn đến việc giảm khả năng ngăn chặn mạng lướitrên mặt đất, hoặc nói cách khác là tăng năng lực mạng lưới cho cùng một loại dịch vụ Hiệu quảcủa vai trò hỗ trợ vệ tinh phần lớn sẽ được quyết định bởi chiến lược chuyển nhượng tài nguyênthông qua mạng lưới

8.3.3 Thị trường vệ tinh:

Báo cáo''Một khung điều tiết cho UMTS'' của diễn đàn UMTS được xuất bản trong tháng 6 năm

1997 dự đoán rằng doanh thu của thị trường hàng năm tại châu Âu cho các dịch vụ đa phươngtiện di động sẽ đạt ít nhất 34 tỷ ECU (được tạo thành từ 24 tỷ ECU từ các dịch vụ và 10 tỷ ECU

từ thiết bị đầu cuối) với ít nhất 32 nghìn người sử dụng dịch vụ di động đa phương tiện

[UMT-97] Lưu ý: ECU (Đơn vị tiền tệ châu Âu) là thuật ngữ được sử dụng trước khi đồng Euro đượcchấp nhận như là mệnh giá tiền tệ châu Âu Những người sử dụng với mục đích kinh doanh được

dự báo là khu vực thị trường lớn nhất chiếm hai phần ba tổng thị trường được dự đoán Đây làmột con số hơi cao hơn so với những gì được báo cáo trong các phân tích nghiên cứu Dự báo thịtrường của UMTS [ANA-97] Báo cáo này dự đoán 20 triệu người sử dụng châu Âu cung cấpmức doanh thu hàng năm là 27 tỷ ECU Nếu xét trên khía cạnh không phân biệt sự khác nhaugiữa các báo cáo, tất cả đều đồng ý rằng thị trường điện thoại di động đa phương tiện cung cấpmột tiềm năng rất lớn

Các khoản thu mong đợi sẽ được tạo ra từ các dịch vụ truyền thông cá nhân và băng thông rộngqua của vệ tinh, như trình bày trong tài liệu của EC ''Kế hoạch hành động của EU: truyền thông

vệ tinh trong xã hội thông tin''[CEC-97] phân chia thị trường thành ba khu vực: vệ tinh, thiết bịđầu cuối và dịch vụ Kết quả của báo cáo này cho rằng cho doanh thu từ các dịch vụ cung cấpbởi của vệ tinh địa tĩnh truyền thống chiếm tổng cộng hơn $ 350 tỷ, S-PCN và các hệ thống băngthông rộng tiên tiến có thể được dự kiến đưa ratrong khoảng thời gian 10 năm Tương tự nhưvậy, doanh thu từ các thiết bị đầu cuối có thể trong khoảng 200 tỷ Rõ ràng, những số liệu nàycho thấy rằng có một cơ hội thị trường quan trọng cho các nhà khai thác vệ tinh, các nhà cungcấp dịch vụ và các nhà sản xuất thiết bị đầu cuối

Một phân tích chi tiết hơn về thị trường tiềm năng cho tương lai của vệ tinh truyền thông di động

sẽ được trình bày trong phần sau

8.3.4 Các hạng mục dịch vụ

Theo chiều hướng thị trường, điều cần thiết là phải có một sự hiểu biết về các loại dịch vụ và ứng dụng mạng Trong khi trước âm thanh chiếm ưu thế, nhưng không phải là dịch vụduy nhất được chú trọng, khả năng cung cấp các dịch vụ đa phương tiện mở ra cơ hội mới vàđược thị trường chú trọng hơn

Các loại hình dịch vụ 3G sẵn có dự kiến sẽ được đặc biệt nhằm vào các thị trường thích hợp.Người sử dụng chủ yếu của các dịch vụ như vậy sẽ bao gồm:

 Người thường xuyên di chuyển và trong phạm vi phủ sóng trên mặt đất;

 Du khách đến các khu vực mà không có dịch vụ thích hợp hoặc IMT-2000/UMTS thỏathuận chuyển vùng tại chỗ;

 Cá nhân hoặc doanh nghiệp nhỏ vừa (SMEs) nằm ở khu vực kém hoặc không đầy đủphương tiện truy cập trên mặt đất Vệ tinh dự kiến sẽ được sử dụng để bổ sung cho cácdịch vụ mặt đất ở cả các quốc gia phát triển và đang phát triển Kể từ khi công nghệ vệtinh được sử dụng thực tế mục đích duy nhất là để mở rộng truy cập mạng băng thông

rộng đến các khu vực rộng lớn trong thời gian ngắn và với chi phí ít tốn kém, có nhữnglợi ích rõ ràng về kinh tế và xã hội được thu được từ dịch vụ truyền thông này Những lợiích đó sẽ được áp dụng đặc biệt đến các vùng xa xôi và kém phát triển của thế giới.Chắc chắn, các dịch vụ đa dạng sẽ được đáp ứng bởi các ứng dụng sử dụng kết hợp âm thanh, dữliệu và hình ảnh trong cùng một dịch vụ, chẳng hạn như UMTS Thế hệ tương lai hệ thống điệnthoại di động sẽ có khả năng cung cấp các loại dịch vụ để hỗ trợ các ứng dụng khác nhau, nhưhộp thư đa phương tiện, chuyển giao tài liệu và các tập tin có chứa văn bản, hình ảnh và âmthanh, dịch vụ tin nhắc, dịch vụ hướng dẫn, truy cập cơ sở dữ liệu, nâng cao lưu lượng truy cập

từ xa các ứng dụng, ứng dụng giao dịch, và các ứng dụng tương tự.Hai loại chính của dịch vụ được qui định trong [ITU-93], cụ thể là dịch vụ tương tác và dịch vụphân phối

Dịch vụ tương tác được chia thành ba loại:

 Dịch vụ đàm thoại: những dịch vụ này hoạt động trong thời gian thực, cung cấp truyềnthong hai chiều Ví dụ có thể bao gồm dịch vụ điện thoại từ người sang người, hội nghịvideo, video giám sát, tư vấn y tế từ xa, vv

 Dịch vụ tin nhắn: loai này cung cấp các loại dịch vụ lưu trữ và chuyển tiếp dữ liệu và cóthể bao gồm: e-mail, SMS, và các dịch vụ tương tự

 Dịch vụ thu hồi: loại này bao gồm việc thu hồi các thông tin lưu trữ trên nhu cầu củatrung tâm thông tin Loại này có thể bao gồm truy cập ftp,…

Dịch vụ phân phối được chia thành hai tiểu loại:

 Phân phối dịch vụ mà người dùng không kiểm soát: đây là những dịch vụ broadcast hoặcdịch vụ multicast phân phối từ một nguồn trung tâm tại một thời gian định trước và theomột trình tự được xác định trước bởi các nhà cung cấp dịch vụ Các dịch vụ này bao gồm:phát sóng phát thanh, truyền hình, tin nhắn và âm thanh kỹ thuật số

 Phân phối dịch vụ được kiểm soát bởi người dùng: thể loại này cho phépngười sử dụng để kiểm soát các loại thông tin và thời gian cung cấp từ nhà cung cấp dịch

vụ Ví dụ điển hình là video theo yêu cầu Theo qui định ITU, Bảng 8.1 liệt kê một sốdịch vụ được sử dụng và các ứng dụng có thể hoạt động trên các thành phần vệ tinh củamột mạng 3G

Bảng 8.1 Cấu hình dịch vụ đầu cuối UMTS

Ở đây, ba loại chính của thiết bị đầu cuối đã được quan tâm: lap-top, briefcase và thiết bị cầmtay Hơn nữa, các thiết bị đầu cuối không phải cầm tay đã được phân chia thêm vào di động(port) và điện thoại di động Một thiết bị đầu cuối cầm tay có nghĩa là người sử dụng sẽ hoạtđộng thông qua vệ tinh trong khi không di chuyển Điện thoại di động là thiết bị đầu cuối hoạtđộng trong khi di chuyển

Trong ví dụ sau đây của phân tích thị trường, người ta cho rằng các loại thiết bị đầu cuối lap-top

và Briefcase sẽ được hỗ trợ các dịch vụ từ 16 kbps đến 2 Mbps khi không di chuyển Các thiết

bị đầu cuối trên lòng bàn tay sẽ được sử dụng chủ yếu cho fax, thoại và dịch vụ dữ liệu tốc độthấp và sẽ hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên đến 64 kbps Các thiết bị đầu cuối dành cho xe cộ các nhân sẽđược hỗ trợ tôc độ dữ liệu lên đến 144 kbit / s trong môi trường mở

8.4 Dự báo thị trường trong tương lai

8.4.1 Các loại thiết bị đầu cuối

Các hệ thống di động 3G sẽ nhằm cung cấp hang loạt các dịch vụ khác nhau với một tiêu chuẩnchung Trong bối cảnh cung cấp dịch vụ di động, giả sử rằng hầu hết các ứng dụng / dịch vụđược hỗ trợ bởi các thiết bị đầu cuối di động Hiện tại thiết bị đầu cuối cầm tay đã có tích hợpkhả năng truyền nhận dữ liệu để tránh việc sử dụng modem Hiện tại điện thoại di động trên thịtrường cũng kết hợp chức năng để hỗ trợ e-mail và truy cập Internet Do đó, dự đoán một thờigian không xa thị trường 3G sẽ được chú trọng, phân tích sau đây dựa trên các xu hướng lịch sửtrong sự phát triển của điện thoại di động

Năm loại thiết bị đầu cuối được dự kiến cho S-UMTS/IMT-2000 (đơn giản gọi là S-UMTS):thiết bị cầm tay, thiết bị trên xe, thiết bị có thể vận chuyển, thiết bị cố định và thiết bị nhận tinnhắn Giống như hàng hóa tiêu dùng, từng loại thiết bị đầu cuối dự kiến sẽ được có sẵn trong mộtloạt các mô hình, chi phí bị phụ thuộc vào nhiều yếu tố bao gồm:

1 Sự xâm nhập thị trường của các thiết bị đầu cuối, khối lượng sản xuất

2 Sự cạnh tranh giữa các nhà sản xuất

3 Các loại hình dịch vụ được hỗ trợ bởi các thiết bị đầu cuối

4 Mức độ tinh vi của thiết bị đầu cuối (ví dụ dual-/single-mode, vv.)

Để khuyến khích sử dụng hàng loạt các dịch vụ S-UMTS, thiết bị đầu cuối cầm tay sẽ cần phải

có giá tương đương so với các mặt hàng không xa xỉ trong nước Tiếp thị sản phẩm này sẽ dựavào ba cân nhắc chính:

 Giá thiết bị đầu cuối;

 Tỷ lệ thuê bao;

 Tỷ lệ cuộc gọi

Mỗi loại thiết bị đầu cuối sẽ cung cấp một loạt dịch vụ khác biệt của S-UMTS, với khả năng chuyển giao liền mạch và chuyển vùng giữa các mạng Yêu cầu hỗ trợ sử dụng vệ tinhlẫn mặt đất Điện thoại sẽ cần phải sử dụng loại ăng-ten tác dụng đa hướng hay, tốt nhất là loại

ăng-ten có hình bán cầu (độ lợi 3dbi), từ đó sự hoạt động sẽ được độc lập đối với vị trí vệ tinh Thiết bị đầu cuối dành cho xe sẽ không được như vậy do bị hạn chế bởi công suất truyền và độlợi ăng-ten Ăng-ten có thể được hướng theo cả hai hướng phương vị và độ cao, đảm bảo khônggian tối ưu cho các liên kết mặt đất được thành lập.

Những thiết bị đầu cuối có thể di chuyển được về cơ bản sẽ được nhằm vào các doanh nhân hay

đi công tác quốc tế, tương tự như cách mà hiện nay đang được sử dụng cho hệ thống

Inmarsat-M, trong khi ăng-ten cố định loại VSAT được sử dụng để cung cấp thông tin liên lạc đến các khuvực mà không thể truy cập bằng cơ sở hạ tầng mạng cố định Thiết bị đầu cuối nhắn tin có độ lợirất thấp, các thiết bị nhận chỉ có khả năng tiếp nhận và hiển thị thông báo chữ số Các thiết bị đầucuối hỗ trợ UMTS, đã thông qua các thành phần của không gian (S-UMTS0 hoặc các thành phầntrên mặt đất (T-UMTS), có thể được chia thành ba loại: thiết bị xách tay, điện thoại di động vàthiết bị đầu cuối cố định Mỗi ba loại có thể được chia nhỏ theo mức độ hỗ trợ di động và cách

sử dụng Bảng 8.2 cho thấy một phân đoạn của thiết bị đầu cuối UMTS

Bảng 8.2 Phân khúc thị trường vệ tinh UMTS

Như đã nói trước đây, sự khác biệt trong các loại thiết bị đầu cuối (tức là palm-top, lap-top hoặcBriefcase) cho phép cho cách cấu hình dịch vụ khác nhau được hỗ trợ bởi mỗi loại thiết bị đầucuối và giá cả khác nhau Sự khác biệt giữa các cá nhân và nhóm sử dụng cũng có một ảnhhưởng sâu sắc đến việc xác định các phân đoạn thị trường Mức độ hỗ trợ di động trong khi hoạtđộng trong từng loại thiết bị đầu cuối sẽ phân biệt các nhóm người dùng cuối

8.4.2 Phân đoạn thị trường

Các giả định cơ bản cho việc xác định các thị trường S-UMTS là S-UMTS sẽđược bổ sung cho T-UMTS Điều này có nghĩa là S-UMTS sẽ cung cấp dịch vụ cho các khu vựcnơi mà T-UMTS kém phát triển hoặc khi T-UMTS không đạt được do kinh tế hoặc do địa lý Cóthể xác định ba lĩnh vực chính trong đó S-UMTS sẽ đóng một vai trò quan trọng trong việc cungcấp dịch vụ viễn thông di động trong bối cảnh Châu Âu:

 Nông thôn, vùng sâu vùng xa không nằm trong vùng phủ sóng UMTS;

 Hàng hải, cung cấp dịch vụ cho các tàu thương mại và tư nhân;

 Hàng không, cung cấp kinh doanh và dịch vụ giải trí trên máy bay

Đối với dịch vụ hàng không, các người dùng cuối cùng sẽ là các hành khách trên máy bay Cácdịch vụ được cung cấp bởi hãng hàng không, kể cả trên các chuyến bay giải trí, có thể sẽ được hỗtrợ bởi một mạng cục bộ (LAN) cấu hình trên máy bay, với một thiết bị đầu cuối ở mỗi chỗ ngồihành khách Khả năng cho hành khách để cắm thiết bị đầu cuối của mình vào mạng LAN củamáy bay phải được kiểm tra Tốc độ của mạng trên một máy bay có thể là nhiều Mbit/s, và sẽđược yêu cầu hoạt động bên ngoài băng tần S-UMTS được phân bổ hiện tại Trong trường hợpnày, K-/Ka-band sẽ là dãy băng tần phù hợp để hoạt động tiếp theo Do sự đặc trưng cơ bản củathị trường nên dịch vụ hàng không sẽ không được xem xét trong các phân tích sau.Đối với dịch vụ hàng hải, thị trường sẽ được chủ yếu nhắm vào tàu chở khách và hàng hóa, tàuchở khách cố định và các tàu nghiên cứu lớn Giống như máy bay, cấu hình LAN được sử dụng,

ít nhất là cho ngành công nghiệp dịch vụ thương mại

Ngoài ra, ở những nơi trên biển, chẳng hạn như những giàn khoan dầu, cũng là một mục tiêu chothiết bị đầu cuối S-UMTS, tương tự như các cấu hình VSAT triển khai rộng rãi ngày nay Trongphân tích sau đây, sự chú ý sẽ tập trung vào các lĩnh vực điện thoại di động của thị trường.Đối với dịch vụ vệ tinh di động trên đất liền, S-UMTS sẽ chủ yếu phục vụ cho khu vực nôngthôn và vùng sâu vùng xa để bổ sung cho T-UMTS Các thị trường sau đây cho các dịch vụ S-UMTS đất liền đã được xác định:

 Nhân viên văn phòng đặt tại khu vực nông thôn hay vùng xa;

 Người đi công tác đến các khu vực trên thế giới mà không có dịch vụ UMTS thích hợp.Người đi công tác yêu cầu thiết bị đầu cuối phức tạp hơn như hỗ trợ khả năng băng thôngcao cho các dịch vụ như hội nghị truyền hình, chuyển tập tin, và như vậy;

 Dân cư nông thôn không thuộc T-UMTS Đối với dân cư nông thôn, các phương tiệnthông tin liên lạc chính sẽ vẫn là điện thoại Điện thoại di động cầm tay (hoặc palm-top)

là thiết bị đầu cuối được cho là phù hợp cho người sử dụng;

 Các phương tiện giao thông thương mại, bao gồm cả xe tải và xe chở hàng, xe hơi tưnhân hoạt động tại nông thôn và vùng xa Điện thoại di động hỗ trợ thoại, fax, e-mail,cùng với thiết bị định vị trong xe, giải trí, và như vậy sẽ cần thiết cho xe tải và xe hơi.Hơn nữa, trong giai đoạn đầu của T-UMTS, các vệ tinh đóng một vai trò quan trọng trong việcđảm bảo hỗ trợ dịch vụ rộng lớn hơn Khi T-UMTS được thành lập ở châu Âu, năm 2010, vai tròcủa vệ tinh sẽ được giảm (ít nhất là ở châu Âu) trong một nhánh nhỏ không quan trọng của thịtrường Thật vậy, một kịch bản như vậy hiện đang tồn tại ngày nay với sự chung sống của thế hệthứ hai hệ thống di động, như GSM

Dựa trên các cuộc thảo luận ở trên, một ánh xạ giữa các thị trường tiềm năng tổng (GPM) và cácphân đoạn cuối được thể hiện trong Bảng 8.3

Bảng 8.3 Giá trị tiềm năng của thị trương trong phân loại thiết bị đầu cuối khác nhau

Trong phân tích sau đây, người ta cho rằng người đi công tác sẽ tạo nên 10% của tất cả khách dulịch quốc tế và mỗi người đi trung bình bốn lần mỗi năm Nó cũng giả định rằng nhân viên vănphòng chiếm 25% dân số của một quốc gia Thị trường S-UMTS được dự đoán bằng cách sửdụng các dữ liệu lịch sử của dịch vụ điện thoại di động Trong [-97 HU], biểu đồ đường cong thểhiện thị phần của điện thoại di động và bảng liệt kê thuế xuất nhập khẩu (hoặc khả năng tài chínhchi trả) là phát triển Tập hợp dữ liệu mới và dữ liệu cập nhật đã được thu thập bao gồm dữ liệucho thị trường di động đến năm 1995, và trong một số trường hợp lên đến năm 1997

Hình 8.4 Điện thoại di động và khả năng chi trả

(thông thường, nó lấy những tổ chức giống như ITU, 2 hoặc 3 năm để đồng hóa dữ liệu trước khi

nó được xuất bản.) Những bộ dữ liệu mới đã phản ánh sự tăng trưởng nhanh chóng và nhu cầucho các dịch vụ điện thoại di động trong quá khứ vài năm Việc giành được thị phần đã được bắtnguồn từ các dữ liệu mới và được thể hiện trong hình 8.4 Khả năng chi trả, A, được định nghĩa

là tỷ lệ của GDP (tổng sản phẩm quốc nội) bình quân đầu người Tuy nhiên, đường cong nàykhông phản ánh tỷ lệ của sự ổn định giá cả của thị trường, mà là một chức năng thời gian và khácnhau giữa các quốc gia do các yếu tố khác nhau, chẳng hạn như GDP bình quân đầu người

và các thuế quan Giá cả ổn định xác định tốc độ tăng trưởng và thị phần các thị trường

Trong [-97 HU], một mô hình hậu cần cho dự báo về thị phần đã được sử dụng để mô tả sự ổnđịnh giá cả có xu hướng chung Các đặc điểm của mô hình hậu cần được thể hiện trong hình 8.5

Hình 8,5

Hình 8,6 Nhu cầu thị trường truyền thông di động

Tây Âu từ 1G đến 3G, nó sẽ giống như hình 8.6 Ở đây, một giả thuyết về tuổi thọ của thị trườngcủa từng công nghệ cụ thể được minh họa

Các phương trình cho mô hình hậu cần từ [-97 HU] được cho bởi:

P (t) là thị phần tại thời điểm t và t là số năm sau khi khai trương dịch vụ; S làmức bão hòa; a và b là các thông số cho thấy tỷ lệ giá cả, thu được bằng phép phân tích hồi quybằng cách sử dụng dữ liệu liên quan.

Tử số đại diện cho mức độ bão hòa, trong khi mẫu số phản ánh tốc độ tăng trưởng hàng năm Hai yếu tố kinh tế chính ảnh hưởng đến việc tăng trưởng hàng năm được xem xét ở đây là thuếxuất nhập khẩu hàng năm, GDP hàng năm trên đầu người (GDPCAP) Có thể biểu diễn S theokhả năng chi trả A, phương trình (8.1) có thể được viết lại như sau:

trong đó c, d là các hệ số cho các đường cong xuyên thể hiện trong hình 8.4.Một phân tích chi tiết hơn về sự tăng trưởng của các nước khác nhau được trình bày trong cácphần kế tiếp

8.4.3 Quy mô của thị trường

Từ các thảo luận ở trên, thị trường tổng thể cho thiết bị đầu cuối S-UMTS cho việc sử dụng cánhân bao gồm hai thành phần chính: thị trường thiết bị xách tay Mport(t) và thị trường điện thoại

di động Mmobile(t)

Từ Bảng 8.3, Mport (t) và Mmobile (t) có thể được mở rộng thêm như sau:

Mbriefcase_port (t) là tổng thị trường thiết bị đầu cuối cầm tay loại cặp xách tại năm t; Mlap-topport(t) là tổng thị trường lap-top tại năm t; Mmaritime_ships (t) là tổng số thị trường thiết bị đầucuối thuộc ngành hàng hải tại t năm; Mmobile (t) là tổng số thị trường di động năm t; Mpalm-top_port (t) là tổng thị trường thiết bị palm-top tại năm t ; Mport (t) là tổng thị trường di động tại

t năm; Mtotal (t) là tổng số thị trường thiết bị đầu cuối S-UMTS tại năm t; Mvehicular_cars (t) làtổng số thị trường thiết bị đầu cuối dành cho xe ô tô tại năm t; Mvehicular_trucks (t) là tổng sốthị trường thiết bị đầu cuối dành cho xe tải và xe chở hàng tại năm t.Mỗi thành phần của thị trường trong phương trình (8.4) và (8,5) được tính bằng cách nhân tổngtiềm năng thị trường với thị phần của thị trường Tham khảo GPM được quy định tại Bảng 8.3,các thành phần trong phương trình (8.4) và (8,5) được quy định như sau:

Ncars là tổng thị trường tiềm năng cho xe ô tô; Noffice_staff là tổng thị trường tiềm năng chonhân viên văn phòng ở vùng nông thôn; NIT là tổng thị trường tiềm năng cho người đi công tác

ở nước ngoài; Nrur_pop là tổng thị trường tiềm năng của dân cư của nông thôn; Nships là tổngthị trường tiềm năng cho các tàu; Ntrucks là tổng thị trường tiềm năng cho xe tải và xe chở hàng.Thị phần thị trường của một quốc gia chủ yếu được xác định bởi thuế và sự thịnh vượng của đấtnước Thuế xuất nhập khẩu bao gồm phí thiết bị đầu cuối, thuê bao các khoản phí hàng tháng vàgọi phí một phút Sự thịnh vượng của một quốc gia được xác định bởi GDP bình quân đầu người(GDPCAP).Trong phân tích sau đây, GDP, cùng với thông tin thị trường khác, bao gồm dânsố,số lượng xe hơi và xe tải được ngoại suy trên cơ sở từng năm trong khoảng thời gian 14-năm.Một yếu tố khác ảnh hưởng đến thị phần của các dịch vụ S-UMTS sẽ là giá cả Kể từ khi S-UMTS bổ sung cho T-UMTS, người ta cho rằng nó sẽ được tiết kiệm hơn trong việc cung cấpdịch vụ vệ tinh trong khu vực mà giá cả là không thể đoán trước.Bảng 8.4 cho thấy các tiêu chuẩn được sử dụng cho việc thiết lập giá cả.Đối với các quốc gia có GDP ít hơn 6000 Euro bình quân đầu người, dự kiến ban đầu chỉ chútrọng vào các thành phố lớn với các khu vực đạt dân số đô thị lớn hơn1.000.000 sau 14 năm

Các tiêu chí trên đã được lấy từ [-94 KPM] Các hàm ý trong đó là đối với các nước có GDP cao,các dịch vụ truyền thông di động có giá cả phải chăng và do đó thị phần các dịch vụ như vậy làcao Đó là kinh tế hơn để cung cấp các dịch vụ đó trong hầu hết các khu vực ngoại trừ trong khuvực rất thưa thớt dân cư Đối với các quốc gia có GDP trung bình, triển khai các dịch vụ di động