ESIM khác với đài trái đất thông thường bản chất là do tính chất di động. ESIM là đài trái đất di động hoạt động trong môi trường động, trong đó vị trí và hướng của phương tiện đặt đài trái đất có thể thay đổi theo thời gian. Xem xét trường hợp của ESIM đặt trên ô tô chẳng hạn, có thể thấy có sự thay đổi hướng đột ngột khi ô tô chuyển động rẽ phải hay trái và đây cũng là trường hợp có hướng thay đổi lớn nhất cần quan tâm. ESIM đặt trên máy bay và tầu biển, tầu hỏa có hướng của đài trái đất biến động ít hơn. Do đó, để có thể triển khai được đài trái đất di động cần có các yêu cầu về tham số kỹ thuật và hoạt động phù hợp, chặt chẽ hơn so với đài trái đất đặt cố định. Hiện nay, việc nghiên cứu khả năng triển khai ESIM trong băng tần 17.7-19.7 GHz và 27.5-29.5 GHz là một trong những nội dung trọng tâm được các nhóm nghiên cứu của Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) đang tích cực nghiên cứu và là một trong những chương trình nghị sự quan trọng của Hội nghị Thông tin vô tuyến thế giới được tổ chức vào tháng 11/2019 (WRC-19).
Các nghiệp vụ (dịch vụ) đang được triển khai trong băng tần 17.7-19.7 GHz và 27.5-29.5 GHz
Để có thể sử dụng ESIM cần nghiên cứu các vấn đề liên quan tới dùng chung, tương thích giữa ESIM với các đài vô tuyến đang hoạt động và có kế hoạch hoạt động ở nghiệp vụ khác trong các dải tần số 17.7-19.7 GHz và 27.5-29.5 GHz để đảm bảo bảo vệ và không tạo ra rào cản hoặc cản trở đối với các nghiệp vụ đó. Dải tần số này đã được phân chia cho nhiều nghiệp vụ như: Nghiệp vụ Cố định (fixed service), nghiệp vụ Cố định qua vệ tinh (fixed-satellite service), nghiệp vụ Di động (mobile service), nghiệp vụ Quảng bá qua vệ tinh (feeder links for the broadcasting-satellite service), nghiệp vụ Vệ tinh viễn thám (Earth Exploration Satellite Service), nghiệp vụ Di động qua vệ tinh (mobile satellite service). Tuy nhiên, trong số các nghiệp vụ này thì khả năng can nhiễu từ ESIM cho hệ thống thông tin di động được các nước đặc biệt quan tâm.
Khả năng can nhiễu từ ESIM cho hệ thống thông tin di động
Dải tần 17.7-19.7 GHz là đường xuống của vệ tinh. Do đó, khi nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh triển khai ESIM đã phải đáp ứng các mức giới hạn công suất phát tới bề mặt trái đất do ITU qui định. Với các giới hạn đó thì vệ tinh (ESIM thu tín hiệu từ vệ tinh ở dải tần này) không có khả năng gây can nhiễu cho hệ thống thông tin di động ở dải tần này.
Trong dải tần số 27.5-29.5 GHz, hệ thống di động có thể hỗ trợ một số ứng dụng cho thoại, dữ liệu và video. Các thiết bị này kết nối với các trạm gốc được thiết lập chủ yếu ở các khu vực đông dân, cung cấp kết nối cho người dùng, hộ gia đình và doanh nghiệp.
Theo tính toán can nhiễu được Nhóm nghiên cứu ITU-R nghiên cứu cho thấy:Đối với ESIM đặt trên máy bay (A-ESIM) tuân thủ các giới hạn thông lượng công suất (PFD) sau đây thì A-ESIM không gây can nhiễu nhiễu có hại vào di động trong băng tần 27.5-29.5 GHz:
Trong đó δ là góc tới trên bề mặt trái đất (độ) và PFD được tính với băng thông tham chiếu 14 MHz.Đối với đài ESIM đặt trên các phương tiện đường bộ (Land-ESIM) thì tùy thuộc vào khoảng cách giữa Land-ESIM và đài di động có thể hoạt động được nhưng sẽ gây can nhiễu càng nghiệm trọng khi ESIM càng tiến gần tới các đai di động. Do đó, khả năng ESIM hoạt động trong nội thành không khả thi do can nhiễu cho Di động
Bảng Mức I/N từ ESIM vào thiết bị di động
Đối với các đài ESIM đặt trên các phương tiện hàng hải (Maritime-ESIM) thì nếu các đài này hoạt động cách bờ biển từ 40-65 Km thì không gây can nhiễu cho di động.
Kết luận
ESIM được sử dụng để cung cấp kết nối băng thông rộng cho máy bay (được sử dụng để cung cấp kết nối Internet trên máy bay cho hành khách). ESIM được cài đặt trên tàu biển được sử dụng để hỗ trợ truyền thông băng thông rộng cho hành khách và phi hành đoàn, và cũng được sử dụng để hỗ trợ các yêu cầu hoạt động hàng hải. ESIM cũng có thể được lắp đặt trên các phương tiện giao thông trên đất liền như xe lửa,xe buýt, xe ôtô để cung cấp kết nối Internet cho hành khách.
Về mặt kỹ thuật, do đặc tính di động nên ESIM hoạt động ở băng tần Ka phải đáp ứng các tiêu chuẩn kỹ thuật nghiêm ngặt để không gây can nhiễu cho các đài vô tuyến ở các nghiệp vụ khác trong khi di chuyển và phải có hệ thống điều khiển, kiểm soát để ngắt kết nối khi gây can nhiễu cho nghiệp vụ khác.
Nghiên cứu cho thấy có thể triển khai ESIM trên máy bay và tàu biển. Với các mức giới hạn PFD đối với ESIM trên máy bay và giới hạn khoảng cách từ vị trí ESIM đặt trên tàu biển tới bờ thì ESIM hoàn toàn có thể hoạt động mà không gây can nhiễu cho hệ thống thông tin di động. Tuy nhiên, khi ESIM đặt trên các phương tiện đường bộ (Land-ESIM) thì khả năng gây can nhiễu cho hệ thống thông tin di động là rất cao (hay nói cách khác ESIM khó có thể dùng chung băng tần với di động).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
- RECOMMENDATION ITU-R S.524-8: Maximum permissible levels of off-axis e.i.r.p. density from earth stations in geostationary-satellite orbit networks operating in the fixed-satellite service transmitting in the 6 GHz, 13 GHz, 14 GHz and 30 GHz frequency bands.
- RECOMMENDATION ITU-R SF.1707: Methods to facilitate the implementation of large numbers of earth stations in the FSS in areas where terrestrial services are also deployed.
- Report ITU-R S.2223-1: Technical and operational requirements for GSO FSS earth stations on mobile platforms in bands from 17,3 to 30,0 GHz.
- ECC Report 184: The Use of Earth Stations on Mobile Platforms Operating with GSO Satellite Networks in the Frequency Ranges 17,3-20,2 GHz and 27,5-30,0 GHz.