- Nghiên cứu cơ chế truyền thông và xây dựng công cụ phân tích, xử lý số liệu internet trên thông tin trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh. - Tổng quan về thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh và truyền tín hiệu số trên kênh truyền vệ tinh. - Nghiên cứu đa truy nhập trong hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh: Đa truy nhập phân chia theo tần số. - các kết quả phân tích và xử lý đối với số liệu đăng ký được trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh).. - Thông tin vệ tinh. - Mạng thông tin. - Vệ tinh địa tĩnh. - Các hệ thống thông tin vệ tinh được phát triển nhanh chóng trong những thập kỷ gần đây. - Qua các hệ thống thông tin vệ tinh, con người có thể thu nhận hoặc trao đổi thông tin với bất kỳ nơi nào trên quả đất. - Thông tin vệ tinh có khả năng đa dạng dịch vụ, không những các dịch vụ dân sự mà cả dịch vụ phục vụ cho quốc phòng, an ninh, hàng không, hàng hải, khai thác thăm dò,. - Đối với các nước phát triển, trung bình một quốc gia có khoảng 50 đến 60 vệ tinh các loại. - Trong khi đó, ở nước ta đã có 2 vệ tinh địa tĩnh được phóng lên quỹ đạo là Vinasat1 (132 0 E, phóng lên quỹ đạo 4/2008) và Vinasat2 (131.8 0 E, 5/2012).. - Ngày nay, các mạng thông tin vệ tinh được kết nối với các mạng cố định và di động mặt đất làm cho khả năng truyền thông ngày càng đa dạng, phong phú. - Một trong các hệ thống vệ tinh nổi bật là hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Với mong muốn tìm hiểu về lĩnh vực công nghệ mới thông tin liên lạc vệ tinh, cụ thể là cơ chế, nguyên lý truyền thông trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh, đồng thời có ý tưởng xây dựng một công cụ phân tích giao thức truyền, xử lý các số liệu Internet trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh. - Vì thế tôi lựa chọn “Nghiên cứu cơ chế truyền thông và xây dựng công cụ phân tích, xử lý số liệu Internet trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh” làm đề tài nghiên cứu cho luận văn của mình.. - Nghiên cứu tổng quan về thông tin liên lạc vệ tinh và mô hình kênh truyền trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Nghiên cứu các cơ chế đa truy nhập trong hệ thống thông tin.. - Nghiên cứu các giao thức truyền thông theo mô hình TCP/IP thường sử dụng trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Nghiên cứu đặc điểm và phân tích số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Xây dựng công cụ phân tích các giao thức truyền theo mô hình TCP/IP với các số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Chương 1: Tổng quan về thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Chương 2: Đa truy nhập trong hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh.. - Các kết quả phân tích và xử lý đối với số liệu đăng ký được trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh).. - TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN LIÊN LẠC VỆ TINH ĐỊA TĨNH 1.1. - Giới thiệu chung về TTLL vệ tinh địa tĩnh. - Đặc điểm thông tin vệ tinh địa tĩnh. - Khi quan sát từ mặt đất, sự di chuyển của vệ tinh theo quỹ đạo bay người ta thường phân vệ tinh làm hai loại: Vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh.. - Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh: là vệ tinh được phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao khoảng 36.000km so với đường kính xích đạo.. - Ưu điểm so với các hệ thống thông tin khác như sau:. - Vùng phủ sóng của vệ tinh khá rộng, chỉ cần 3 vệ tinh địa tĩnh thì có thể phủ sóng toàn cầu. - Ổn định cao, chất lượng và khả năng thông tin băng rộng.. - Hệ thống truyền tin vệ tinh có thể phục vụ nhiều dịch vụ khác nhau: Data, thăm dò địa chất, định vị toàn cầu. - Hiệu quả kinh tế cao cho thông tin đường dài, xuyên lục địa. - Các thiết bị phát sóng chỉ cần công suất bé, tận dụng năng lượng mặt cho các thiết bị trên vệ tinh.. - Giá thành lắp đặt hệ thống, kinh phí ban đầu để phóng một vệ tinh lên quỹ đạo là rất cao, tốn kém nhưng xác suất rủi ro vẫn có thể tồn tại.. - Cấu trúc tổng quát hệ thống truyền tin vệ tinh. - Hình 1-2: Cấu hình khái quát một hệ thống thông tin vệ tinh 1.1.2.1. - Phân đoạn không gian của một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm vệ tinh cùng các thiết bị đặt trong vệ tinh và hệ thống các trang thiết bị đặt trên mặt đất để kiểm tra theo dõi và điều khiển hành trình của vệ tinh.. - Các bộ phát đáp được đặt trong vệ tinh để thu tín hiệu từ tuyến lên, biến đổi tần số, khuếch đại công suất và truyền trở lại tuyến xuống.. - Nguyên lý thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh. - cao tần RF, rồi được bộ khuếch đại công suất HPA, khuếch đại lên mức công suất cao và đưa ra anten phát lên vệ tinh.. - Tín hiệu cao tần từ trạm mặt đất phát truyền dẫn tới anten thu của vệ tinh =>. - Tại trạm thu mặt đất, sóng phát từ vệ tinh truyền dẫn tới anten thu =>. - Để thực hiện thông tin liên lạc giữa mặt đất và vệ tinh thì trước hết các sóng mang phải có tần số cao hơn tần số giới hạn xuyên qua tầng điện ly. - Bảng dưới là băng tần công tác của các hệ thống thông tin vệ tinh:. - Truyền tín hiệu số trên kênh truyền vệ tinh 1.2.1. - Kênh truyền thông tin vệ tinh. - Mô tả kênh truyền từ thiết bị đầu cuối của người sử dụng này đến thiết bị đầu cuối của người sử dụng khác thông qua vệ tinh. - Các tín hiệu số truyền trên kênh thông tin vệ tinh có thể là các tín hiệu dữ liệu số từ các thiết bị đầu cuối của người sử dụng (các máy tính. - Trong hệ truyền thông tin vệ tinh, các loại mã hóa kênh được sử dụng phổ biến như mã hóa xoắn (chập, convulotion), mã khối, mã BCH và mã RS.. - Trong đó, có k phần tử thông tin và (n-k) phần tử kiểm tra. - Mã Turbo được ứng dụng rất hiệu quả trong các hệ thống thông tin di động, thông tin vệ tinh và thông tin vũ trụ. - Trong hệ thống thông tin vệ tinh địa tĩnh, kỹ thuật điều chế khóa dịch pha PSK được sử dụng phổ biến nhất bởi vì nó có ưu điểm là đường bao sóng mang là hằng số và so với kỹ thuật điều chế khóa dịch tần thì PSK có hiệu suất phổ tốt hơn (tức tính số bit/s được truyền qua một đơn vị độ rộng dải tần vô tuyến).. - ĐA TRUY NHẬP TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 2.1 Tổng quan. - Các hệ thống thông tin vệ tinh sử dụng. - Có ba phương pháp chính thường được dùng cho đa truy nhập trong các hệ thống thông tin vệ.. - Băng tần của bộ phát đáp vệ tinh có thể từ vài trăm MHz đến vài GHz. - Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) được đặc trưng bởi sự truy nhập liên tục tới vệ tinh trong dải tần cho trước. - Cần phải điều khiển công suất phát của các trạm mặt đất trong trường hợp công suất sóng mang tại đầu vào của vệ tinh là cùng bậc để tránh hiệu ứng bất lợi. - Nguyên lý hoạt động cơ bản là các trạm mặt đất khác nhau gửi lên vệ tinh các chùm (burst) năng lượng tần số RF trong đó có chứa các gói thông tin. - Trong khe thời gian dành cho một trạm mặt đất cụ thể , tín hiệu của trạm đó sử dụng toàn bộ dải thông của bộ phát đáp vệ tinh.. - TDMA yêu cầu đồng bộ burst (chùm dữ liệu) nghiêm ngặt tại trạm mặt đất để ngăn chặn sự va chạm các burst tại vệ tinh.. - Đây là phương pháp có thể sử dụng tốt nhất công suất của vệ tinh. - Đồng bộ hệ thống thông tin vệ tinh TDMA 2.3.6. - Hệ thống thông tin vệ tinh sử dụng kỹ thuật này thì các trạm của mạng phát liên tục trên cùng băng tần của kênh. - Mã đó được kết hợp với thông tin hữu ích tại mỗi máy phát.. - Điều này rất tốt với những mạng có những trạm mặt đất cở nhỏ, búp sóng anten rộng và các hệ thống thông tin di động vệ tinh.. - Phân tích cấu trúc dữ liệu Internet trên thông tin liên lạc vệ tinh 3.1.1. - Đặc thù của số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh. - Số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh (trục tung thể hiện chu kỳ số liệu (đơn vị: bit), trục hoành thể hiện thời gian thực (đơn vị: s)) như sau::. - Hình 3-1: Số liệu thực đăng ký từ thông tin liên lạc vệ tinh theo chu kỳ 256 Trong đó có:. - Phần dữ liệu: do đặc thù của số liệu thông tin liên lạc vệ tinh là có phần số liệu đồng bộ. - Một số giao thức ở lớp liên kết dữ liệu được sử dụng phổ biến trong truyền dữ liệu vệ tinh như: HDLC, Ethernet II, Frame Relay, PPP,. - Phân tích, xử lý thực hiện chính xác các khung, gói số liệu, cũng như khôi phục dữ liệu gốc đúng, đầy đủ thông tin.. - Thể hiện kết quả phân tích rõ ràng, đầy đủ thông tin các giao thức truyền cần thiết và các file dữ liệu rõ xử lý ra được.. - Hình 3-24: Mô hình thu, phân tích và xử lý số liệu Internet vệ tinh. - Qua mô hình trên cho ta thấy, tín hiệu từ Anten thu vệ tinh ở mức cao tần, được hạ xuống trung tần (IF = 70 MHz hoặc 140 MHz). - Với đặc thù của tín hiệu vệ tinh thu được nên hiện tại chưa có một công cụ nào để thực hiện xử lý ra các dữ liệu rõ.. - Các bước phân tích luồng Internet vệ tinh:. - Hình 3-25: Lưu đồ thuật toán phân tích số liệu Internet vệ tinh. - Tổng quát các bước xử lý luồng Internet vệ tinh miêu tả như sau:. - Xác định loại dịch vụ của từng gói số liệu đóng trong các khung dữ liệu trong file thu được, xử lý theo giao thức đó để lấy ra số liệu mang thông tin;. - Kết quả ở đầu ra chương trình xử lý ta thu được các File thông tin *.html. - Hình 3-26: Lưu đồ thuật toán xử lý số liệu Internet vệ tinh. - Hình 3-27: Lưu đồ thuật toán xử lý số liệu Internet vệ tinh với dạng HTTP 3.2.3. - Với cấu hình thu thực tế tại cơ quan chúng tôi, đã tiến hành thử nghiệm chương trình trên 05 vệ tinh địa tĩnh (Sinosat E, Apstar 2R – 76.5 0 E, Vinasat 1 – 132 0 E, AsiaSat E, Intelsat E) với các bước như sau:. - Xử lý được các dạng số liệu đã đăng ký được trên thông tin liên lạc vệ.. - Thể hiện các file xử lý ra được với các thông tin: tên file, giao thức tầng ứng dụng, kích thước, thời gian tạo, địa chỉ IP gửi, địa chỉ IP nhận.. - Phụ lục 1: Hình ảnh kết quả phân tích các luồng số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh.. - Phụ lục 2: Hình ảnh kết quả xử lý các luồng số liệu đăng ký được từ thông tin liên lạc vệ tinh.. - Tìm hiểu về cơ chế truyền thông trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh, nguyên cứu về số liệu, giao thức truyền trên thông tin liên lạc vệ tinh và ứng dụng vào xây dựng công cụ phân tích, xử lý các số liệu đăng ký từ thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Sau thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn “Nghiên cứu cơ chế truyền thông và xây dựng công cụ phân tích, xử lý số liệu Internet trên thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh”. - Nghiên cứu đặc điểm, tổng quan chung về thông tin liên lạc vệ tinh địa tĩnh.. - Nghiên cứu các nội dung liên quan đến nguyên lý truyền thông qua thông tin liên lạc vệ tinh: Kênh truyền, các cơ chế đa truy nhập trên thông tin liên lạc vệ tinh.. - Nghiên cứu về số liệu, giao thức truyền trên thông tin vệ tinh địa tĩnh. - Xây dựng công cụ phân tích và xử lý số liệu Internet vệ tinh địa tĩnh với các chuẩn giao thức truyền ở mức cao: HDLC, PPP, FrameRelay, Ethernet II.. - Nghiên cứu rộng hơn về các kiểu đa truy nhập khác trên thông tin liên lạc vệ tinh.. - Hệ thống thông tin vệ tinh. - Công nghệ thông tin vệ tinh. - Các hệ thống thông tin hiện nay trình bày thông qua sử dụng Matlab