Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh Vsat tại Việt nam

- PHẠM TRẦN QUỲNH NGHIÊN CỨU DANH GIA KẾT QUẢ ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THONG TIN VỆ TINH VSAT TẠI VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS.
- NGUYỄN TIẾN DUNG HÀ NỘI - 2008 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 1 MỤC LỤC MỤC LỤC.
- 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH.
- Phân hệ thông tin của vệ tinh.
- Phân cực của sóng mang trên tuyến thông tin vệ tinh.
- Các dải tần số sử dụng trong thông tin vệ tinh.
- Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tuyến thông tin vệ tinh.
- Tham số của bộ phát đáp hệ thống vệ tinh ảnh hưởng đến tuyến truyền.
- NGHIÊN CỨU TRUYỀN IP QUA VỆ TINH ĐỊA TĨNH.
- Chất lượng dịch vụ.
- Kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh.
- Yếu tố đường truyền vệ tinh ảnh hưởng đến TCP/IP.
- Các giải pháp cải tiến đảm bảo truyền IP qua vệ tinh địa tĩnh.
- 50 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 2 2.4.3.
- Giao thức ứng dụng.
- 56 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH BĂNG THÔNG RỘNG IPSTAR.
- Vệ tinh IPSTAR.
- 73 CHƯƠNG 4: CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH BĂNG RỘNG TẠI VIỆT NAM.
- Các Dịch vụ trong hệ thống VSAT-IP.
- Dịch vụ thoại.
- Dịch vụ truy cập Internet băng rộng.
- Dịch vụ IPSTAR GRE VPN.
- Dịch vụ IPSTAR Leased Circuit.
- Dịch vụ trung kế di động: (GSM Trunking.
- Dịch vụ truyền hình hội nghị (Video Conference.
- Dịch vụ đào tạo từ xa (I-Learn.
- Dịch vụ IP2TV.
- Ưu nhược điểm của hệ thống VSAT IPSTAR.
- Ưu điểm của hệ thống thông tin vệ tinh băng rộng IPSTAR.
- Nhược điểm của hệ thống.
- Vệ tinh VINASAT và các ứng dụng.
- 86 4.3.1 Giới thiệu về vệ tinh VINASAT.
- Các chỉ tiêu kỹ thuật của vệ tinh VINASAT-1 và các ứng dụng.
- 91 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 3 DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ACK Acknowledgement Gói tin ACK được phát đi từ phía thu xác nhận đã nhận được gói tin có số thứ tự được chỉ rõ trong nội dung gói ACK này BDP Bandwidth Delay Product Tích số giữa độ rộng băng tần và độ trễ.
- CCM C-Band Converter Module Mạch đảo tần băng C CETEN Cumulative Error Transport Explicit Notification Thông báo rõ lỗi tích luỹ khi truyền tải Codec Coder/Decoder Bộ mã hoá/Bộ giải mã CoS Class of Service Lớp dịch vụ CU Channel Unit Khối kênh DAMA Demand Assigned Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo yêu cầu DEM Demodulater Bộ giải điều chế DEMUX Demultiplexer Bộ tách kênh DIU Digital Interface Unit Khối giao diện số Eb/No Energy Per Bit To Noise Density Ratio Tỷ số năng lượng bit/Mật độ tạp âm ECM Echo Canceller Module Khối khử tiếng vọng Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 4 EIRP Equivalent Isotropic Radiated Power Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số FIM Facsimile Interface Module Mạch giao diện fax FIN Finish Gói tin FIN được phía phát TCP sử dụng để thông báo kết thúc kết nối.
- Vệ tinh ở quỹ đạo này có chu kì quay xung quanh bằng chu kì tự quay của trái đất.
- HACK Header ChecKsum Tuỳ chọn tổng tiêu đề, bằng tuỳ chọn này phía thu có thể thông báo được chính xác tiêu đề của gói tin bị lỗi HPA High Powered Amplifier Bộ khuyếch đại công suất cao HTTP HyperText Transfer Protocol Giao thức truyền dẫn siêu văn bản ICC Inbound Control Channel Kênh kiểm soát vào ICM Interface Converter Module Mạch chuyển đổi giao diện ICMP Internet Control MessageProtocol Giao thức bản tin điều khiển Internet IDU In Door Unit Khối ngoài trời IF Intermediate Frequency Tần số trung gian Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 5 IGMP Internet Group Management Protocol Giao thức quản lí nhóm Internet.
- IP Internet Protocol Giao thức Internet ISN Initial Sequence Number Số thứ tự khởi tạo-giá trị này được phía phát TCP tạo ra và gán cho gói tin đầu tiên của kết nối IW Initial Window Kích thước cửa sổ khởi đầu KCM Ku-Band Converter Module Mạch đảo tần băng Ku LEO Low Earth Orbit Quỹ đạo thấp LNA Low Noise Amplifier Bộ khuyếch đại tạp âm thấp LQT Link Quality Test Kiểm tra chất lượng đường truyền LRE Low Rate Encoding Mã hoá tốc độ thấp MCU Monitor Channel Unit Khối kênh giám sát MEO Medium Earth Orbit Quỹ đạo trung bình MOD Modulater Bộ điều chế MODEM Modulater/Demodulater Bộ điều chế /Giải điều chế MTU Maximum Transfer Unit Đơn vị truyền dẫn có kích thước lớn nhất NCS Network Control System Hệ thống điều hành mạng NM Network Management Quản lý mạng OCC Outbound Control Channel Kênh kiểm soát ra ODU Out Door Unit Khối trong nhà OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing QoS Quality of Service Chất lượng của dịch vụ RG Receive Groundstation Phía mặt đất phía thu RRM Radio Resources Quản lý tài nguyên vô tuyến Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 6 Management RTO Retransmission Timeout Khoảng thời gian chờ truyền lại, tính dựa trên RTT và một số biến khác RTT Round Trip Time Thời gian trễ vòng, được tính bằng khoảng thời gian từ thời điểm bit cuối cùng của gói tin rời khỏi phía phát cho tới thời điểm phía phát nhận được bit đầu tiên của gói tin xác nhận trong điều kiện mạng không có tắc nghẽn SACK Selective Acknowlegement Xác nhận có lựa chọn, khi sử dụng tuỳ chọn này phía thu có thể xác nhận được nhiều hơn một gói tin đã tới đích SCPC Single Channel Per Carrier Đơn kênh trên sóng mang SCTP Stream Control TransportProtocol Giao thức truyền tải điều khiển luồng SG Sender Groundstation Phía mặt đất phía phát SI STAR Interface Giao tiếp STAR SMTP Simple Mail Transfer Protocol Giao thức truyền thư điện tử đơn giản SNMP Simple Network Management Protocol Giao thức quản lí mạng đơn giản SPC Store Programed Control Bộ điều khiển theo chương trình STAR SCPC TDMA Aloha Return Link 3 kỹ thuật truy nhập Slotted Aloha, Aloha, TDMA dùng cho hướng truyền từ trạm con về trạm chủ SYN Synchronize Gói tin đồng bộ.
- Gói tin này được gửi ở thời Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 7 điểm khởi tạo kết nối để đồng bộ giữa phía phát và phía thu TCP Transport Protocol Giao thức truyền tải.
- Giao thức này truyền tải các gói tin tới đích một cách tin cậy TCPA TCP Accelerator Bộ tối ưu TCP qua kênh vệ tinh TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia thời gian TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian TES Telephony Earth Station Trạm điện thoại mặt đất TI TOLL Interface Giao tiếp TOLL TOLL TPC Orthogonal frequency division multiplexed L- code Link Hướng từ trạm chủ đến trạm con dùng phương pháp ghép kênh phân chia tần số trực giao mã hoá TPC TRIA Transmit Receive Interface Assembly Khối giao diện thu phát TSN Transmision Sequence Number Số thứ tự truyền tải UDP User Datagram Protocol Giao thức truyền tải đơn vị dữ liệu người dùng.
- Giao thức này truyền dữ liệu một cách không tin cậy VCU Voice Channel Unit Khối kênh thoại VSAT Very Small Aperture Terminal Trạm mặt đất dung lượng nhỏ Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 8 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1.
- Cấu trúc một hệ thống thông tin vệ tinh 15 Hình 1.2.
- Cửa sổ giữ trạm đối với vệ tinh địa tĩnh 17 Hình 1.3.
- Phân hệ thông tin của vệ tinh 18 Hình 1.4.
- Phân cực Ellipse 23 Hình 1.6 Anten vô hướng 26 Hình 1.7 Anten trên thực tế 26 Hình 1.8 Can nhiễu giữa các hệ thống thông tin vệ tinh 33 Hình 2.1.
- Đường kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh 40 Hình 2.2.
- Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR 59 Hình 3.2.
- Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR tại Việt Nam 60 Hình 3.3.
- Cấu trúc khungSơ đồ RF cho toàn hệ thống 62 Hình 3.5.
- Sơ đồ IP toàn hệ thống 64 Hình 3.7.
- Mô phỏng OFDM đơn giản 69 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 9 Hình 3.9.
- Các kiểu kênh STAR Link 71 Hình 3.10 Cấu trúc khung của STAR Link cho loại 8 kênh 71 Hình 3.11.
- Cấu hình dịch vụ thoại VoIP 76 Hình 4.2.
- Cấu hình cung cấp dịch vụ Hotspot 78 Hình 4.4.
- Cấu hình dịch vụ GSM Trunking 81 Hình 4.6.
- Cấu hình cung cấp dịch vụ truyền hình hội nghị 82 Hình 4.7.
- Cấu hình dịch vụ IP2TV 84 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 10 MỞ ĐẦU 1.
- Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài Ngày nay cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ viễn thông, việc ra đời và lớn mạnh của thông tin vệ tinh là tất yếu để thay thế cho các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất.
- Hệ thống thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểm nổi bật so với các hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất, thể hiện ở giá thành, khả năng quảng bá và độ linh hoạt cao.
- Kỹ thuật thông tin vệ tinh bao gồm những công nghệ rất phức tạp bởi đặc điểm truyền dẫn của vệ tinh là có đường truyền rất xa và độ trễ lớn.
- Điều này cũng đồng nghĩa với việc hệ thống vệ tinh sẽ phải chịu tổn hao môi trường, tạp âm, can nhiễu.
- Các kỹ thuật thông tin vệ tinh thông dụng nhất như xử lý băng gốc, điều chế, khuếch đại công suất, đa truy nhập, bù tổn hao, chống lỗi … Hệ thống VSAT (Verry Small Aperture Terminal) là một hệ thống thông tin vệ tinh với các trạm đầu cuối có khẩu độ nhỏ, cung cấp các đường truyền số liệu và điện thoại số qua vệ tinh chỉ cần sử dụng các anten có đường kính tương đối nhỏ.
- Ở Việt Nam, công nghệ thông tin vệ tinh đã được ứng dụng từ năm 1980 (Đài vệ tinh Hoa Sen 1), đến nay sau hơn 20 năm đổi mới phát triển, ngành Viễn thông Việt Nam đã thiết lập mạng thông tin vệ tinh rộng lớn trên toàn quốc.
- Xu thế đa dịch vụ trong viễn thông đang phát triển với tốc độ cao, nhất là phát triển các ứng dụng trên nền IP ngày càng phát triển phù hợp xu thế hội tụ công nghệ thông tin và truyền thông.
- Ngày nay, dịch vụ đa dạng trên cơ sở hội tụ công nghệ thông tin và truyền thông là xu thế tất yếu của thế giới và ở Việt Nam đang được ứng dụng rộng rãi, việc dùng một hệ thống VSAT mới đa dịch vụ cho các vùng sâu, vùng xa và phục vụ an ninh quốc phòng cũng như các nhu cầu sử dụng đặc biệt là rất cần thiết.
- Do Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 11 đó việc nghiên cứu những vấn đề lý thuyết, thực nghiệm về mạng VSAT và các ứng dụng trong điều kiện Việt Nam hiện nay có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của ngành Bưu chính Viễn thông nói riêng và phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung.
- Trước yêu cầu đó, đề tài “Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam” được lựa chọn để nghiên cứu vừa có ý nghĩa về mặt lý luận, vừa có ý nghĩa về mặt thực tiễn cao.
- Ngoài lời nói đầu, kết luận, mục lục, phụ lục và tài liệu tham khảo, đề tài được kết cấu thành 4 chương: Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh và các yếu tố ảnh hưởng Trình bày tổng quan về hệ thống thông tin chuyển tiếp bằng vệ tinh địa tĩnh bao gồm cấu trúc trạm mặt đất và bộ phát đáp trên vệ tinh, các yếu tố bên ngoài ảnh hưởng đến chất lượng đường truyền qua vệ tinh và xu thế công nghệ.
- Chương 2: Phương thức truyền IP qua vệ tinh địa tĩnh Phân tích các các phương thức kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh và yếu tố đường truyền ảnh hưởng đến TCP/IP.
- Chương 3 : Hệ thống thông tin vệ tinh băng thông rộng IP-STAR Trình bày tổng quan về hệ thống thông tin VSAT IP-STAR băng rộng đa dịch vụ, các vấn đề liên quan đến vệ tinh IP-STAR, trạm cổng gateway và trạm đầu cuối.
- Chương 4: Các ứng dụng của hệ thống thông tin vệ tinh băng rộng tại Việt Nam Chương này dành để phân tích các dịch vụ của hệ thống thông tin băng thông rộng được triển khai tại Việt Nam và các ưu nhược điểm.
- Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 12 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 1.1.
- Giới thiệu chung Thông tin vô tuyến (Radio Communication) bằng vệ tinh ra đời nhằm mục đích cải thiện các nhược điểm của mạng vô tuyến mặt đất, đạt được dung lượng cao hơn, băng tần rộng hơn, đem lại cho khách hàng nhiều dịch vụ mới và thuận tiện với chi phí thấp.
- Nói tới một hệ thống thông tin vệ tinh, chúng ta phải kể đến ba ưu điểm nổi bật của nó mà các mạng mặt đất không có hoặc không hiệu quả bằng đó là.
- Ta đã biết đối với mạng thông tin vô tuyến mặt đất hai trạm muốn thông tin cho nhau thì các antenna của chúng phải nhìn thấy nhau.
- Đó gọi là thông tin vô tuyến trong tầm nhìn thẳng (Line Of Sight - LOS).
- Việc xây dựng các trạm Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 13 chuyển tiếp giữa hai trạm đầu cuối sẽ cải thiện được chất lượng tuyến, nâng cao độ tin cậy nhưng chi phí lắp đặt các trạm trung chuyển lại quá cao và rất không thích hợp khi có nhu cầu mở thêm tuyến mới.
- Sự ra đời của vệ tinh chính là để thoả mãn nhu cầu đó.
- Với vệ tinh, nguời ta có thể truyền sóng đi rất xa và dễ dàng thông tin trên toàn cầu hơn bất cứ một hệ thống mạng nào khác.
- Thông qua vệ tinh INTELSAT, lần đầu tiên hai trạm đối diện trên hai bờ Đại Tây Dương đã thông tin được cho nhau.
- Do có khả năng phủ sóng rộng lớn cho nên vệ tinh rất thích hợp cho các phương thức truyền tin điểm đến đa điểm, đa điểm đến đa điểm (cho dịch vụ quảng bá) hay đa điểm đến một điểm trung tâm HUB (cho dịch vụ thu thập số liệu).
- Cuối cùng do sử dụng phương tiện truyền dẫn qua giao diện vô tuyến cho nên một hệ thống thông tin vệ tinh là rất lý tưởng cho khả năng cấu hình lại nếu cần.
- Tuy nhiên, vệ tinh cũng có những nhược điểm quan trọng đó là.
- Giá thành lắp đặt hệ thống cao, chi phí cho trạm mặt đất tốn kém.
- Tuổi thọ thấp hơn các hệ thống mặt đất, khó bảo dưỡng, sửa chữa và nâng cấp.
- Các vệ tinh bay trong không gian cách xa mặt đất, năng lượng chủ yếu dùng cho các động cơ phản lực điều khiển là các loại nhiên liệu lỏng hoặc rắn được vệ tinh mang theo trên boong.
- Lượng nhiên liệu dự trữ này không thể quá lớn vì khả năng của các tên lửa đẩy có giới hạn, đồng thời nó sẽ làm cho kích thước vệ tinh Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 14 tăng lên đáng kể do phải tăng thể tích của thùng chứa.
- Nếu như vệ tinh đã dùng hết lượng nhiên liệu này thì chúng ta không thể điều khiển vệ tinh được nữa tức là không còn duy trì được độ ổn định của tuyến.
- Khi đó vệ tinh coi như đã hỏng và như thế nói chung tuổi thọ của vệ tinh thường thấp hơn các thiết bị thông tin mặt đất khác.
- Để làm cho vệ tinh hoạt động trở lại, người ta cần thu hồi lại vệ tinh để sửa chữa và tiếp thêm nhiên liệu.
- Việc khôi phục các vệ tinh đã hết tuổi thọ này hết sức tốn kém và phức tạp nên trong thực tế, nói chung người ta thường dùng phương pháp thay thế bằng một vệ tinh hoàn toàn mới và loại bỏ vệ tinh cũ đi.
- Một hệ thống vệ tinh có thể cung cấp rất nhiều loại hình dịch vụ khác nhau và ngày càng được phát triển đa dạng hơn.
- Tuy nhiên nhìn chung thông tin vệ tinh đem lại ba lớp dịch vụ như sau.
- Ví dụ cho lớp dịch vụ này là các hệ thống INTELSAT và EUTELSAT.
- Ví dụ cho lớp dịch vụ này là các hệ thống vệ tinh TELECOM 1, SBS, EUTELSAT 1, TELE - X và INTELSAT (cho mạng IBS).
- Tiêu biểu cho loại hình này là các hệ thống EQUATORIAL, INTELNET hoặc INTELSAT, v.v.
- Các dịch vụ của VSAT hiện đã rất phong phú Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Nghiên cứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT tại Việt Nam 15 mà ta có thể kể đến như cấp và tự động quản lý thẻ tín dụng, thu thập và phân tích số liệu, cung cấp dịch vụ thoại , hội nghị truyền hình.
- Hình dưới đây thể hiện cấu trúc tổng quát của một hệ thống thông tin vệ tinh trong thực tế [2].
- phÇn kh«ng gian C¸c m¸y thu C¸c m¸y ph¸t Tr ¹ m ®iÒu k h iÓn (tt&c) PhÇn mÆt ®Êt TuyÕn xuèng TuyÕn lªn Hình 1.1: Cấu trúc một hệ thống thông tin vệ tinh 1.2.
- Cấu trúc Phần không gian là khái niệm để chỉ một phần của hệ thống bao gồm vệ tinh và tất cả các thiết bị trợ giúp cho hoạt động của nó như các trạm điều khiển và trung tâm giám sát vệ tinh

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt