Thiết kế mô hình mạng thông tin vệ tinh cho mạng chuyên dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT THIẾT KẾ MÔ HÌNH MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH CHO MẠNG CHUYÊN DỤNG CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 60.52.70 VŨ MINH CƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS. NGUYỄN HỮU HẬU HÀ NỘI - 2011 CHƯƠNG 1 LỰA CHỌN MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH. 1.1 Các mô hình tổ chức mạng TTVT 1.1.1 Mô hình thông tin hình sao Mô hình này gồm trạm trung tâm Hub và các trạm VSAT. Mọi thông tin trong mạng gồm thông tin điều khiển và dữ liệu người dùng đều được đưa về Hub xử lý rồi đưa đến trạm VSAT cần liên lạc. Trạm Hub sẽ phát quảng bá dữ liệu đến tất cả các trạm VSAT. Các trạm VSAT sẽ thu tin hiệu này từ Hub và lọc lấy dữ liệu dành cho chúng. Quá trình liên lạc phải qua 2 bước nhảy vệ tinh nên có độ trễ cao. Hình 1.1: Mô hình thông tin hình sao 1.1.2 Mô hình thông tin hình lưới Trong mô hình này, các trạm VSAT có thể liên lạc trực tiếp với nhau. Trạm Hub chỉ đóng vai trò quản lý mạng, cấp băng thông, giám sát, ngắt kết nối đường truyền Các thông tin về điều khiển, báo hiệu sẽ được đưa về Hub để xử lý, còn dữ liệu người sử dụng sẽ được truyền trực tiếp giữa các trạm VSAT thông qua vệ tinh. Dữ liệu truyền trong mạng lúc này chỉ cần qua 1 bước nhảy vệ tinh nên có độ trễ thấp, tuy nhiên anten và công suất phát của trạm VSAT sẽ phải lớn hơn so với các trạm trong mạng hình sao. Hình 1.2: Mô hình thông tin hình lưới. 1.1.3 Mô hình thông tin sao lưới hỗn hợp Mô hình này là sự kết hợp của hai kiểu tổ chức thông tin trên. Mạng sẽ gồm phần mạng hình sao và mạng hình lưới. Đối với các trạm nằm trong phần mạng hình lưới phải có khả năng giải điều chế tín hiệu từ Hub phát lên và tín hiệu trực tiếp giữa các trạm VSAT cùng nằm trong phần mạng hình lưới. Với mô hình thông tin này, các trạm có lưu lượng thấp sẽ được tổ chức theo kiểu sao, các trạm có lưu lượng thông tin lớn sẽ được tổ chức theo kiểu lưới. Điều này sẽ giúp giảm lưu lượng cần xử lý ở Hub, giảm giá thành mạng. Hình 1.3: Mô hình tổ chức sao lưới hỗn hợp 1.2 Các kỹ thuật đa truy nhập 1.2.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA FDMA thực hiện chia băng thông vệ tinh thành các băng tần nhỏ và mỗi trạm sẽ được cấp một băng tần để liên lạc. Bộ phát đáp của vệ tinh thực hiện thu tất cả các sóng mang nằm trong phần băng thông của nó, khuếch đại và phát trở lại mặt đất. Các trạm đầu cuối sẽ sử dụng bộ lọc để lấy ra tín hiệu thuộc băng tần được cấp phát của nó. Vấn đề chủ yếu trong các hệ thống thông tin vệ tinh FDMA là sự xuất hiện của nhiễu xuyên điều chế được tạo ra bởi sự khuếch đại đa sóng mang trong một TWTA chung cho một bộ phát đáp. Để giảm nhiễu xuyên điều chế, hệ thống FDMA thường sử dụng khoảng lùi công suất. [...]... băng thông song không được quyền chuyển phát thông tin cấp kênh đến các VSAT Thông tin cấp kênh sẽ được Hub Hà Nội gửi đến các trạm CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRẠM TRUNG TÂM CHO MẠNG CHUYÊN DỤNG 3.1 Các yêu cầu khi thiết kế Mạng thông tin vệ tinh chuyên dụng được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu thông tin khi các loại hình thông tin khác gặp khó khăn trong việc tổ chức, thiết lập hay vì lý do địa hình, ... chưa cho phép Mạng cần đảm bảo một số yêu cầu như sau: - Đảm bảo thông tin liên lạc cho các yêu cầu cơ động nhằm đáp ứng yêu cầu về liên lạc thay thế các loại hình thông tin khác hiện đang gián đoạn hoặc không có - Hệ thống phải đảm bảo thông tin được thông suốt, ổn định, liên tục - Cấu trúc hệ thống phải đảm bảo tính dự phòng 3.3 thiết kế mô hình mạng thông tin vệ tinh 3.3.1 Mô hình tổ chức mạng làm... thông tin, đầu cuối gửi chỉ cần gửi thông tin này lên máy chủ Các đầu cuối có nhu cầu nhận thông tin sẽ truy cập vào máy chủ để lấy thông tin đó 2.1.3 Dịch vụ internet qua vệ tinh Việc cung cấp dịch vụ internet qua mạng thông tin vệ tinh nhằm tận dụng và sử dụng hiệu quả tối đa đường truyền trong thời gian nhàn rỗi, đồng thời cũng mở ra khả năng cung cấp dịch vụ internet cho các đơn vị tại các địa bàn được... tuyến Mạng thông tin vệ tinh được thiết kế chạy trên nền IP vì vậy để chuyển các gói tin trên mạng cần phải có bộ định tuyến - Có giao diện cho cấu hình, quản lý từ xa - Có nhiều cổng theo chuẩn giao diện ethernet 10/100 baseT để thực hiện định tuyến ra/vào các thiết bị đầu cuối và Hub - Có thể định tuyến các gói tin theo nhiều giao thức định tuyến như RIP, OSPF, BGP tùy theo thiết lập của người sử dụng. .. được đưa qua bộ nén hình để giảm băng thông đồng thời được chuyển thành các gói IP Các gói tin này sau đó được đưa đến modem vệ tinh để điều chế Tại phia thu ta đặt bộ giải nén ảnh để nhận tín hiệu gửi về, chuyển thành tín hiệu video và đưa ra màn hình quan sát Hình 2.5: Dịch vụ truyền ảnh hiện trường 2.2 Tổ chức và quản lý mạng 2.2.1 Tổ chức mạng TTVT Mạng TTVT chuyên dụng được thiết kế làm việc trên... lưới hỗn hợp, cung cấp đa dịch vụ Thiết kế trạm Hub dựa trên nền IP, áp dụng những công nghệ hiện đại và đang được sử dụng rộng rãi cho mạng thông tin vệ tinh như: H.323, SIP, DVB-S2 Công nghệ IP có nhiều ưu điểm trong việc giảm chi phí đầu tư, sử dụng hiệu quả băng thông, thích hợp với mạng đa dịch vụ… Mặc dù công nghệ IP có hạn chế lớn về độ trễ, có thể mất gói tin làm giảm chất lượng dịch vụ tuy...CHƯƠNG 2 CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ VÀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG 2.1 Các loại hình dịch vụ 2.1.1 Dịch vụ kết nối thoại Đây là dịch vụ cơ bản nhất mà mạng cần đáp ứng Do mạng dựa trên nền IP nên hệ thống thoại ở đây cũng là hệ thống thoại VoIP Đối với cuộc gọi thoại trong mạng vệ tinh, tín hiệu thoại sẽ được chuyển thành tín hiệu số theo chuẩn của VoIP Tín hiệu này sau đó được điều chế, đưa lên vệ tinh Tín hiệu... qua vệ tinh 2.1.4 Dịch vụ hội nghị truyền hình Dịch vụ hội nghị truyền hình cho phép chúng ta tiếp xúc, nói chuyện với người khác thông qua tiếng nói và hình ảnh Hội nghị truyền hình được ứng dụng trong nhiều hoạt động như: hội thảo, đào tạo từ xa, mổ nội soi từ xa, phục vụ công tác giao ban… Về tổ chức, hội nghị truyền hình được tổ chức theo hai kiểu là điểm - điểm và điểm đa điểm Với kiểu thông tin. .. tần Ku Mạng băng Ku gồm 02 trạm Hub đặt tại Hà Nội và TP Hồ Chí Minh Mạng được tổ chức theo mô hình sao lưới hỗn hợp, gồm các trạm có tốc độ thông tin từ 128 kbps đến 2 Mbps đáp ứng các nhu cầu về thoại/fax, truyền số liệu, truyền hình hội nghị, truyền ảnh hiện trường và dự phòng luồng E1 3.3.2 Mô hình tổ chức mạng làm việc trên băng tần C Phần băng tần C có quy mô nhỏ nên được tổ chức theo mô hình sao... IP phone Hình 2.1: Kết nối thoại VSAT-VSAT Hình 2.2: Kết nối thoại VSAT - mạng mặt đất 2.1.2 Dịch vụ truyền số liệu qua vệ tinh Có hai kiểu truyền số liệu: Truyền số liệu trực tiếp giữa hai đầu cuối: Việc truyền này đòi hỏi phải thiết lập liên kết giữa hai thuê bao Truyền số liệu không trực tiếp: Việc truyền số liệu được thực hiện thông qua một hệ thống máy chủ Khi có nhu cầu truyền thông tin, đầu . CHỌN MÔ HÌNH TỔ CHỨC VÀ CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH. 1.1 Các mô hình tổ chức mạng TTVT 1.1.1 Mô hình thông tin hình sao Mô hình này. trong mạng hình sao. Hình 1.2: Mô hình thông tin hình lưới. 1.1.3 Mô hình thông tin sao lưới hỗn hợp Mô hình này là sự kết hợp của hai kiểu tổ chức thông