lị VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đe tài Nghiên díu kỹ thuật,công nghệ và các dịch vụ mói nhằm khai thác hiệu quă mạng VSAT IP băng rộng vệ tinh VINAS.
lị VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỦ - THÔNG TIN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Đe tài: Nghiên díu kỹ thuật,cơng nghệ dịch vụ mói nhằm khai thác hiệu quă mạng VSAT- IP băng rộng vệ tinh VINASAT Giăng viên hướng dẫn: T.s DẠNG DÌNH TRANG Sinh viên thực Lóp : NGUYÊN LINH TRANG : K16A Khóa : 2013-2017 Hệ : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY Hà Nội,tháng 05/2017 LỜI CẢM ƠN -=p&as= Em xin chân thành cảm ơn quí thầy cô giúp đờ em thực đề tài Đặc biệt thầy Đặng Đình Trang tận tình hướng dần giúp đỡ chi bào em suốt thời gian thực khóa luận tốt nghiệp Đồng thời em xin trần trọng cãm ơn tình căm q báu mà thầy cô Viện Đai Học Mờ truyền đạt cho em, kinh nghiệm, kỹ thuật cách thức việc xây dựng đề tài này.Và cuối xin gửi lời cảm ơn đến gia đình ln ln động viên, úng hộ, người bạn dã gắn bó chia sè nhiều kinh nghiệm kiến thức thời gian thực đe tài, đế đề tài hồn thành cách thành cơng Tuy nhiên, thời gian có hạn nên em khơng thể phát huy hết ý tưởng, hố trợ ngôn ngữ kỹ thuật lập trình vào đề tài Trong q trình xây dựng website, khơng thề tránh khói sai xót, mong nhận đóng góp cảm thơng cùa q thầy bạn Em xin chân thàn^^n viện Đại học Mở Hà Nội Hà Nội, ngày tháng năm Sinh viên thực Linh Trang MỤC LỤC MỎ ĐÂU ì CHƯƠNG I-TÒNG QUAN VÈ VỆ TINH VINASAT-1 VÀ HIỆN TRẠNG NHU CÀU CÁC DỊCH VỤ VSAT 1.1 1.1.1 1.2 Tổng quan vệ tinhVINASAT-1 Băng tần c mở rộng: 1.1.2 Băng tầnKu 1.1.3 Trạm điều khiềnTT&C: 1.1.4 Trạm diều hành khai thác vệ tinh(NOC): 1.1.5 Trung tâm dịch vụ thu phát sóng vệ tinh (Teleport) Hiện trạng nhu cầu dịch vụ VSAT 1.2.1 Nhu cầu thoại 1.2.2 Truy nhập Internet băngrộng 1.2.3 Kênh thuê riêng/Mạng riêng ảo (VPN) 1.2.4 Trung kế cho mạng di động, tổng đai cố định 1.2.5 CÚC dịch vụ khác CHƯƠNG II: NGH1ẺN CƯƯKỸ THƯẬt,CÕNG NGHỆ MẠNG VSAT-IP BĂNG RỘNG VỆ TINH VINASAT ' 2.1 2.2 2.3 2.4 Các yêu cầu công nghệ dùng hệ thống SkyEdgelI 2.1.1 Mục tiêu xây dựngmạng 2.1.2 Quy mô mạng lưới: 2.1.3 Cấu trúcmạng 10 2.1.4 Yêu cầu công nghệ trạm dầu cuốiUT 10 2.1.5 Mơ hình cung cấp dịchvỊt 11 Cẩu trúc trạm chù Hub II 2.2.1 Anten khối thiết bị caotần 11 2.2.2 Hệ thống Baseband vàNMS 13 Trạm UT 14 2.3.1 UTbăngKu: 14 2.3.2 UTbăngC: 14 2.3.3 vsAT lun dộng: 15 Phưffng thức truyền dẫn 15 CHƯƠNG III: ĐÈ XUÀT CÁC PHƯƠNG ÁN KÝ THUẬT TRIÉN KHAI DỊCH VỤ,ÚNG DỤNG MỚI VÀ THƯ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ KÉT QUẢ .' 17 3.1 Dịch vụ truy nhập Internet băngrộng 17 Phương án kỹ thuật 17 3.1.1 Cấu trúc trạm Hub/Gateway .18 3.1.1.1 Cấu trúc trạm VSAT thuêbao: 22 3.1.1.2 Phương án ưien khai thừ nghiệm dịch vụ 24 3.1.2 3.1.2.1 Q trình tính tốn định cữ hệ thống quỹ công suất đường truyền: „ 24 Thử nghiệm: 25 3.1.2.2 3.2 Dịch vụ Internet Trunking (Internet backhaul) 28 Phương án kỹ thuật 28 3.2.1 Cấu trúc trạm Hub/Gateway: 31 3.2.1.1 Cấu trúc trạm VSAT dùng cho dịch vụ Internet Trunking 32 3.2.1.2 Phương án triển khai thừ nghiêm dịch vụ 33 3.2.2 3.2.2.1 Q trình tính tốn định cữ hệ thống quỹ công suất đường truyền: I .35 3.2.3 Thi^yịS?.ỵ.ịSĩị.MầSỈ:.Ĩ!ị? ỊỈị.ỉỉẩị 37 3.3 Dịch vụ trung kế tongđài 39 Phương án kỹthuật 42 3.3.1 Cấu trúc trạm VSAT SCPC 43 3.3.1.1 Cấu trúc trạm GatewaySCPC 43 3.3.1.2 3.4 3.3.2 Phương án triển khai thử nghiệm dịchvụ 46 3.3.3 Thử nghiệmSCPC 48 Dịch vụ trung kế di động (Mobile Trunking) 50 Phương án kỹthuật 53 3.4.1 Cấu ưúc tramHub/Gateway 53 3.4.1.1 Cấu trúc trạm VSAT thuêbao: 55 3.4.1.2 3.5 3.4.2 Phương án triển khai thử nghiệm dịchvụ 55 3.4.3 Thửnghiệm 58 Dịch vụ truyền hình MPEG-4 qua vệ tinh 61 3.5.1 3.5 Phương án kỹthuật 63 1.1 Cấu trúc hệ thống phát 66 3.5 3.5.2 ỉ.2 Cấu ưúc trạm thuê hao: 69 Phương án triển khai dịchvụ 69 KÉT LUẬN 72 TÀI LIỆU THAM KHẢO 73 Thư viện Viện Đại học Mở Hà Nội DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Hình ảnh vệ tinh VINASAT-1 vị trí quỹ đạo 131oE Hình 1.2: Vùng phu sóng hăng c Hình 1.3: Vùng phủ sóng băng Ku Hình 1.4: Trung tâm điều khiển TT&C vệ tinh VÌNASAT-1 Hình 1.5: Trung tâm Teleport vệ tinh VỈNASAT-1 Bình Dương Hình 3.1 Nguyên lý hoạt động hệ thống tăng tốc TCP HTTP 20 Hình 3.2 Sơ đồ kết nối hệ thống VSAT truy cập Internet hăng rộng 21 Hình 3.3 Phương án triền khai thừ nghiệm dịch vụ truy cập Internet bắng rộng qua vệ tinh 23 Hình 3.4 Tốc dộ Download từ FTP Hub VSAT 26 Hình 3.5 Độ trễ ti lệ gói tin 27 Hình 3.6 Tốc độ Download/Vpload đến Internet 28 Hình 3.7: Sơ đồ kết noi hệ thống Internet Trunking qua VSAT 30 Hình 3.8 Giám sát lưu lượng sử dụng cùa trạm từ Hub 32 Hình 3.9 Phương án triền khai thử nghiệm dịch vụ Internet Trunking 34 v; XKyi >jên YiểUiísLạiHà Nội Hình 3.10 Yêu câu tài khoán truy nhập cùa Radius 37 Hình 3.11 Giám sát lưu lượng sử dụng trạm từ Hub 38 Hình 3.12 Tốc dộ Download từ FTP Hub PC Hotspot 39 Hình 3.13 Sơ dồ cấu hình hệ thống mạng SCPC cung cấp dịch vụ trung ke tong đài - 41 Hĩnh 3.14 Cấu trúc trạm VSATSCPC 43 Hình 3.15 Cấu trúc trạm Gateway SCPC 44 Hình 3.16 Phương án thử nghiệm đường truyền vệ tinh theo phương th ức SCPC 46 Hình 3.17 Kết qua thử nghiệm SCPC với giao thức VDP 49 Hình 3.18 Kết thử nghiệm SCPC với giao thức TCP 49 Hình 3.19 Sơ đồ kết nối hệ thống cung cấp dịch vụGSM-Trunking 52 Hình 3.20 Độ trễ tí lệ gói qua mạng V.SA T băng rộng 59 Hình 3.21 Giám sát lưu lượng tuyến GSM Trunking từ Hub 60 Hình 3.22 Sơ dồ hệ thống truyền hình số vệ tinh 62 Hình 3.23: Sơ đồ kết nối hệ thơng thu lưu trữ tín hiệu 64 CÁC TÙ VIÊT TẤT AAA Authentication, Authorization, Các thú tục quàn lý việc đăng nhập, Accounting cấp phép hệ thống Radius ACK Acknowledgment Băn tin xác nhận ADSL Field Significant Asymatric Digital Subcribe Line Đường thuê bao sô bât đôi xứng ATA Analog Telephone Adapter BSC Base Station Controller Hệ thống điều khiển trạm gốc BTS Base Transceiver System Trạm thu/phát gốc Bộ điều phối thoại Bộ đồi BUC Block Up-Converter DAMA Demand DDN Multiple Access Data Domestic Network DLA Dynamic Link Allocation Phân bo đường truyền linh hoạt ĐTH Direct-To-Home Truyền trực tiếp tới tận nhà Đa truy nhập gán theo yêu cầu Assinged Mạng trục số liệu quốc gia DVB Digital Video Broadcasting FE Fast Ethernet A FLP ỵiồn „Vien Forward Link Processor Tiêu chuẩn truyền hình số Đai Giao diện Ethernet tốc độ OOMbps Bộ Xu lý JuỷểnHrward FTP File Transfer Protocol Giao thức truyền file GE Gigabit Ethernet Giao diện Ethernet tốc độ Gbps GRE Generic Routing Encapsulation Giao thức định tuyến chung chuvên mach lớn Network Trung tâm quàn lý mạng trạm công GNC Gateway HTTP Management Center Hyper Text Transfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bán IDU Indoor Unit Thiết bị nhà IP Internet Protocol Giao thức Internet & Giao thức định tuyến L2TP LAN Local Area Network LNB Low Noise Block Bộ khuếch đại tạp âm MDU Multi Dwelling Unit Thiết bị hồ trợ nhiều người sử dụng Mạng nội MF- Multi TDM MSC Division Mnltinle Access Mobile Switching Center tan so Trung tâm chuyên mạch di động MTU Multi Tenant Unit Thiết bị hồ trợ đa truy nhập Frequency - Time Đa truy nhập phân theo thời gian MUX NGN Multiplexer Next Generation Network Thiết bị ghép kênh Mạng the hệ NM Network Management Quản lý mạng NMS Network NSO National Service Operator NSP National Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ quốc gia ODU Outdoor Unit Thiết bị trời OFDM Orthogonal Management Frequency Hệ thống quán lý mạng Nhà khai thác dịch vụ quốc gia Ghép kênh trực giao theo tần số Division Multinlexins PAP PDA Personal Digital Assistance POP Point of Presence Thiết bị trợ giúp kỹ thuật số cá nhân Điểm diện Giao thức định tuyến PPTP Chất lượng dịch vụ QoS Quality of Service RCS Return Channel via Satellite RRM Radio see Satellite Controlling Center Trung tâm điều khiến vệ tinh SCPC Single Channel Per Carrier SI STA^taign Viện Đại Đon kênh sóng mang ‘ồỉao kiến STAR'?1 SMTP Simple SP Service Provider TCP Transmission TCPA TCP Accelerator Bộ gia tốc TCP TI TOLL Interface Giao diện TOLL TPC Turbo Product Code Kỹ thuật mã hoá Turbo UDP User DataGram Protocol Giao thức số liệu hướng người sử Resource Mail Transfer Kênh hướng qua vệ tinh Quản lý tài nguyên tần số Giao thức truyền mail Nhà cung cấp dịch vụ Control Giao thức điều khiển truyền dần UT User Terminal Thiết bị dầu cuối VDC Video Conference Truyền hình hội nghị VoD Video on Demand Truyền hình theo yêu cầu VPN Virtual Private Network VSAT Very Small Apature Mạng riêng ăo Trạm mặt đất cỡ nhò WiFi Wireless Fidelity Tiêu chuẩn truy nhập không dây WLAN Wide LAN Mạng diện rộng xDSL X over DSL Dịch vụ (x) truyền qua DSL ĐƠ ÁN TĨT NGHĨỆP MỞ ĐÀU Cùng với nhu cầu thông tin ngày gia tăng xu kinh tế hội nhập toàn cầu, nhu cầu sứ dụng dịch vụ vệ tinh liên tục tăng với tốc độ nhanh ngày đa dạng, sổ lượng vệ tinh thông tin khu vực giới tăng lên nhanh chóng Bên cạnh cường quốc nước phát triền Mỹ, Nga, Pháp, Nhật có hệ thống vệtinh thơng tin từ thập ký 60, đến quốc gia phát triến Thái Lan Ấnđộ, Indonesia Malaysia sớ hữu tối thiếu từ đen hệ thống vệ tinh thơng tin phục vụ nhucầuthơngtintrongnước.khuvựcvàquốcte Các loại hình dịch vụ ứng dụng vệ tinh không ngừng mớ rộng, từ chồ tập trung phục vụ số đối tượng khách hàng định dịch vụ phố biến tồn xã hội ngồi lãnh thơ quốc gia như: Truyền hình qng bá, viễn thơng thơng tin, giáo dục, y tế, giái trí Đặc biệt, năm gần chứng kiến tốc độ tăng trường kỹ lục hai loại ứng dụng qua vệ tinh Internet (100%/năm) truyền hình giải trí, chúng tiếp tục loại dịch vụ ứng dụng mũi nhọn năm tới Sự bùng nổ ịVềịTìhu ^ầịU úng.dịch thông tin vệ tinh làm cho số lượng hãng khai thác dịch vụ vệ tinh giới tăng nhanh, số lượng hãng khai thác tăng gấp hai lần so với thập kỷ 80, vậy, cạnh tranh lình vực trở nên gaygát Do đặc thù vùng dịch vụ rộng lớn thông tin vệ tinh sử dụng chorất nhiều loại hình dịch vụ, nhiên dịch vụ quàng bá qua vệ tinh dịch vụ cung cấp qua hệ thống mạng VSAT hứa hẹn vần dịch vụ thu lại nhiều lợi nhuận có ưu vượt trội so với dịch vụ khác cung cấp qua mạng thông tin viền thông mặtđất Đồ án trình bày tóm lược dịch vụ dưa thị trường cùa nhà cung cấp dịch vụ công nghệ thiết bị nhà sàn xuất sử dụng lĩnh vực truyền hình quàng bá qua vệ tinh GVHD: T.s ĐẶNG DĨNH TRANG SVTH : NGUN LINH TRANG ĐỐ ÁN TỐT NGHIỆP CHNG I-TĨNG QUAN VÈ VỆ TINH VINASAT-1 VÀ HIỆN TRẠNG NHU CẦU CÁC DỊCH VỤ VSAT 1.1 Tổng quan vệ tinhVINASAT-1 - Vị trí quỹ đạo:Vệ tinh VINASAT-1 hoạt động vị trí quỹ đạo địa hình ở1320E - Thời gian sống: Thời gian cung cấp dịch vụ từ 15 - 20năm Dung lượng thiết kế: Vệ tinh thiết kế gồm 20 phát đáp hoạt động(08 băng tần c mờ rộng, 12 băng tần Ku) với băng thơng 36Mhz/l bộ,08 phát đáp dự phịng(04 băng K.U.04 bâng c mở rộng - Vùng phù sóng băng Ku: Việt Nam, Lào, Campuchia, Thái Lan phần Myanmar - Vùng phú sóng băng C: Việt Nam, Lào, Campuchia, Đông Nam Á, Đông Trung Quốc Triều Tiên, Án Độ, Nhật Băn Australia - Vệ tinhj thjct bị trạm điều khiến yCj^nh: hãpg Lockheed Martin (Mỹ) cung cấp Hình 1.1: Hình ảnh vệ tinh V/NASAT-1 vị trí quỹ đạo 131oE GVHD: T.s ĐẶNG DĨNH TRANG2 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG ĐÒ ÁN TỐT NGHIỆP - TiếnhànhđođộtrễcúagóitintừHubtớitrạmVSATvàngượclại - Giám sát lưu lượng đường truyền qua mạng VSAT băng rộng kết hợp vớitheo dõichấtlượngđàmthoạicủacuộcgọi Kết quà: - Độ trễ gói: Kết ping từ Hub đến trạm VSAT đạt trung bình 560 56()ms độ gói là0% Hình 3.20 Độ trễ ti' lệ gói qua mạng VSAT hăng rộng http://222.255.2245/websale/ipĩtar/ping.a5p?ip=192168^7.65 Pinqinq 192.168.87.65 with 32 bytes of data: Reply Reply Reply Reply from from from from 192.168.87.65: 192.168 87.65: 192.168.87.65: 192.168.87.65: bytes=32 bytes=32 bytes=32 bvtes=32 time=558ms time=526ms time=529ms time=535ms TTL=6 TTL=6 TTL=6 TTL=6 Ping statistics for 192 168.87 Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = ((PHossli Approximate round trip times in milli seconds HHHBH Minimum = 526ms, Maximum = 558ms, Averaqe = 537m Qua theo dõi lưu lượng từ Hub dựợi đậy tạ ộó thể thảy tốc dộ chiều cân bang (phù hợp với đường truyền trung kế GSM) chất lượng đường truyền đảm bảo, tốc độ giữ ốn định khơng có điếm bị suy giám bất thường Tuy nhiên việc giám sát lưu lượng Hub giám sát lưu lượng cặp chuyền TDM/lPdođókhơngkhàosátđượclưulượngthựcớgiữatrạmBTSvàBSC GVHD: ĐÃNG DĨNH TRANG59 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG đổi ĐÒ ÁN TỐT NGHIỆP (a) Trongngày; (b) Trongtuần; (c) Trongtháng Hình ĩì^^nrsứtmìư^gứ^íỉẩíỉỉẢinkmgtừHub GVHD: ĐÃNG DĨNH TRANG60 SVTH : NGUN LINH TRANG ĐỊ ÁN TỊT NGHIỆP 3.5 Dịch vụ truyền hình MPEG-4 qua vệ tinh Hiện giới thịnh hành chủ yếu dịch vụ truyền hình số vệ tinh truyền hình cáp Ngồi ra, xu hướng bùng no khác truyền hình tảng IP (IPTV) Các loại hình truyền hình dần ưu cúa thời đại số so với cơng nghệ truyền hình trước Truyền hình IP hệ thống giong với truyền hình số thơng thường, nhiên nhà cung cấp dịch vụ sử dụng IP làm phương thức truyền tài tới người dùng tận dụng ứng dụng đa dạng táng IP đế cung cap cho người dùng dịch vụ giá trị gia tàng hữu ích có tính tương tác cao kèm theo Việc triển khai truyền hình IP thực nhiêu the giới có phát triển bước đầu Việt Nam mạng truy nhập mặt đất cùa nhà cung cấp dịch vụ Internet Tuy việc triền khai hệ thống truyền hình IP vệ tinh thi nhờ phát quàng bá theo nhóm (multicast) giao thức IGMP nhiên đế triền khai hết dịch vụ giá trị giạ tăng dịch vụ truyền hình IP cần phải có q ‘ThứệĩiyiẹnTĐạịnoc.MaHaNoi * trình nghiên cứu đánh giá sâu có thê áp dụng vào thực tê cách hiệu quà Truyền hình số vệ tinh (DTH - Direct to Home) truyền hình có chất lượng cao thịa mãn nhu cầu người xem giúp cho trung tâm truyền hình dễ dàng quán lý th bao dựa cơng nghệ số hóa cơng đoạn thực truyền tải Một hệ thống truyền hình số tồng quát bao gồm khối chức như: thu tín hiệu số, nén mã hóa, điều chế sau ghép kênh truyền đến thuê bao Tại thuê bao lap đặt Set-top-box số đế thu tín hiệu giải mã tín hiệu Bài viết trình bày chi tiết hệ thống truyền hình DTH truyền tài kênh truyền hình độ nét tiêu chuẩn (SD) kênh truyền hình độ nét cao (HD) tới khách hàng, tương lai không xa phương thức truyền hình kết hợp với cơng nghệ 3D đê truyên tâi câ nội dung 3D tới hộ gia dinh Việc truyền tải nội dung 3D bán tăng gấp đôi nhu cầu sử dụng băng tần hệ thong truyền hình HD GVHD: ĐẶNG ĐÌNH TRANG61 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG ĐĨ ÁN TĨT NGHIỆP Hình 3.22 Sơ đồ hệ thống truyền hình số vệ tinh GVHD: T.s ĐẬNG ĐÌNH TRANG62 SVTH : NGUYỀN LINH TRANG 3.5.1 Phưong án kỹthuật - Tồng quan cùa hệ thống cung cấp dịch vụ truyền hình so vệ tinh DTH miêu tà Hình3.21 Theo sơ đồ tổng quát cũa hệ thống truyền hình số tín hiệu phát trung tâm đến thuê bao tín hiệu số Tại trung tâm hệ thống phát, tín hiệu sỗ thu nhận từ nhiều nguồn khác Các tín hiệu máy thu thu nhận đưa qua khối nén mã hóa tín hiệu chuyển đối hồn tồn thành tín hiệu so Tín hiệu sau đưa qua điều che số đế điều chế tín hiệu số thành tín hiệu hồn chình, sau tín hiệu ghép kênh phát di hệ thống uplink lên vệ tinh de dưa đen thuê bao, th bao truyền hình số có hệ thống truy nhập có điều kiện Sự tiến truyền hình số so với truyền hình tương tự kết noi máy tính với máy thu hình hộp giái mã Set-top-box số có khã truyền Internet - Cấu hình hệ thống truyền hình số vệ tinh bao gồm hệ thống phát trạm thuê bao Trong đó, hệ thống phát với vai trò trung tâm hệ thống truyền hình sốyệ tinh,baợ gồm cậc^hậnịiệsa^, ju ỴC|Ị • Phân hệ thu tínhiệu; • Phân hệ xừ lý tínhiệu; • Phân hệ nén mã hóa tín hiệu truyềnhình; • Phân hệ quản lý giám sátmạng; • Phân hệ truy nhập có diều kiện(CA); • Phân hệ truyền phát tải tín hiệu lên vệ tinh(uplink): - Trong so trường hợp, phân hệ truyên tải tín hiệu uplink đặt hệ thống phát mà tín hiệu phài truyền tài đen trạm Uplink hay Teleport đề truyền đén thuê bao qua vệ tinh Trường hợp xáy với nhà sản xuất chương trình truyền hình có lượng kênh truyền hình nên không muốn trực tiếp đầu tư xây dựng phân hệ uplink riêng GVHD: T.s ĐẶNG ĐÌNH TRANG63 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG Hình 3.23: So' dồ kết nối hệ thơng thu lưu trữ tín hiệu GVHD: T.s ĐẶNG ĐÌNH TRANG64 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG Hình 3.23: Sơ đồ hệ thơng truyền tài giám sát mạng GVHD: ĐẶNG ĐÌNH TRANG65 SVTH : NGUYỀN LINH TRANG 3.5.1.1 cấu trúc hệ thống phát Như trình bày trên, hệ thống phát truyền hình số vệ tinh DTH bao gồm phân hệ thành phần bán sau: - Phân hệ thu tín hiệu: Tín hiệu thu đa dạng, tín hiệu thu gồm: Tín hiệu vệ tinh, truyền hình số mặt đất mạng, đài địa phương tùy theo loại tín hiệu mà ta có giai điều chế khác bang cách sứ dụng card rời gắn zack cắm Hiện nay, thông thường đài truyền hình sử dụng nguồn tín hiệu từ vệ tinh dối với kênh truyền hình quốc tế mạng mặt đất kênh truyền hình địa phương khu vực lân cận Các tín hiệu sau thu SC dược xử lí truyền tín hiệu số băng tần sở(ASI) - Phân hệ xư lý tín hiệu: Tín hiệu sau thu đưa qua khối PROCESSING đề xứ lý, có khối sau: Decrambling (Phân loại tín hiệu), Routing (Định tuyến) Remuxing (Phân kênh), Processing (Xứ lý tín hiệu) Scrambling (Xáotrộn) - Phán hộ nén mã hóa video: Là trung tâm cua hệ thống phát sóng video số cung cấp chương trình video audio chất lượng cao cho người xem bang cách sừ dụng phần nhó dộ rộng băng tan mạng Mục đích cua nén tối thiếu hóa lưu trữ truyền dẫn phát sóng thơng tin (ghép nhiều tín hiệu chương trình truyền hình vào dịng truyền) Hệ thống nén tín hiệu gồm mã hóa so (digital encodes) ghép kênh(multiplexers) • Các encodes có nhiệm vụ chuyền đồi tín hiệu tương tự (video/audio) sang dạng so (digitizing), nén (compressing) xáo trộn (scrambling) thành dòng audio, video liệu (data) khác dạng số có nén Mã hóa số cho phép truyền dần phát sóng nhiều chương trình video/audio chất lượng cao quacùngđộrộngbăngtầnnhưmộtkênhsóngvideo/audiotươngtự • Tín hiệu mã hóa nén thành dịng tín hiệu MPEG-2 MPEG-4 (thường dùng cho hệ thống truyền hình có độ phân giải cao - HDTV) đưa đen ghép kênh (multiplexers), điều chế số đểđưa đến phân hệ truyền tải truyền lên vệ tinh đến với đầu GVHD: T.s ĐẢNG ĐÌNH TRANG66 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG ihu thuê bao kháchhàng - Phân hệ quán lý giám sát mạng: Trung tâm phát sóng bao gồm nhiều thành phần phức tạp, đề cung cấp nhiều dịch vụ, vấn đề mạng cần phát triển nhanh chóng giãi vấn đề điều khiến kiếm tra dịch vụ cung cấp cho thuê bao Hệ thống kiếm tra điều khiến mạng đặt trung tâm phát sóng, mục đích cúa hệ thống tối thiếu hóa gián đọan dịch vụ thuê bao truyền hình số Hệ thống quàn lý mạng quàn lý kênh truyền hình cung cấp cho thuê bao trung tâm truyền hình số vệ tinh hệ thong có vai trị đặc biệt quang trọng, cho phép hay khơng cho phép th bao xem kênh truyền hình Đặc trưng cúa hệ thống điều khiển Headend số tiêu biếu baogồm: • Kiểm tra thiếlbị • Tập hợp thốngkê • Thông báo báo động van đề thốngkê • Dự báo từxa - Phân hệ truy nhập có điều kiện: Ngày nay, nhà điều hành, sản xuất chương trình phát sóng truyền hình có thểìtịkAiểp tường tác ỈẨPAgười xem nhiều mức độ khác nhau, cung cấp số lượng lớn chương trình đe lựa chọn Mục tiêu hệ thống truy nhập có điều kiện CA điều khiển truy nhập thuê bao truyền hình số trà tiền báo mật dòng video/audio số nhà quán lý điều hành Như vậy, chi thuê bao hệ thống CA có the liên lạc với nhà điều hành mạng đế truy nhập vào dịch vụ cụ Sứ dụng hệ thống nhà điều hành mạng có thê trực tiếp lập trình (target programming), quáng cáo, khuyến khích cho thuê bao khu vực (thị trường) cho cá nhân Do hệ thống CA thành phần quan trọng truyền hìnhsố Truy nhập giới hạn vào dịch vụ cụ thực cách dùng kỹ thuật mậtmã (cryptography) Kỹ thuật mật mã bào vệ dịch vụ số bàng cách biến đối tín hiệu thành dạng khơng đọc Q trình biến đồi gọi khóa mã (encryption) môi trường số xáo trộn (Scrambling) môi trường tương tự Khi tín hiệu khóamã (encrypted) chi giái khóa mã (decrypted) giái khóa mã gắn vào Set-top- box so Giãi khóa mã q trình biến dối ngược tín hiệu dạng gốc thơng qua khóa mã (decryption) Khóa (key) hiểu giá trị mật mã, GVHD: T.s ĐẢNG ĐÌNH TRANG67 SVTH : NGUYỄN LINH TRANG bao gồm vịng bít ngẫu nhiên (sứ dụng máy tính thuật tốn dế khóa mã giái khóa mã thơng tin) Set- top-box kết hợp phần cứng phần mềm cần thiết đề thu nhận giải mã tín hiệu Các thành phần thiết ke gồm chip giải khóa mã khóa mã, xứ lý báo mật (secure processor) vài điều khiển phần cứng (hardware driver) thích hợp Chip giải khóa mã khóa mã đảm bảo chọn giải thuật CA, xứ lý báo mật gắn vào mạch in Set-topbox kèm theo card giái khóa mã (smart card - cịn gọi card thơng minh) Card thơng tin card plastic, giống thé tín dụng ngân hàng (credit card), xử lý gồm khóa (key) can cho giãi mã dịch vụ khác Ngồi đề mã hóa dịch vụ số, hệ thống truy nhập có điều kiện CA phái giao diện với hệ thống SMS.SAS • Hệ thống SMS (Subscriber Management System) hệ thống quán lý thuê bao, cần đế làm giao diện hệ thống kỳ thuật nhà điều hành truyền hình, SMS cung cấp hồ trợ cần thiết đế quản lý xác mơ hình truyền hình số thương mại Nó thực sờ liệu cùa thuê bao gửi yêu cầu cúa thuê bao cho hệ thống SAS (Subscriber Authorization System1 ’ kỊ thơng‘qn íý kỹ thùằl cùa hệ thống CA) Nhiều phần mềm thị trường có khả hố trợ làm tăng dịch vụ tương tác cho thuê bao Mục đích cùa SMS bào đàm thuê bao xem chương trình mà họ trá tiền Chức đặc trưng SMS cung cấp bàng hệ thống ứng dụng phần mềm SMS, baogồm: o Ghi dịch (register), cãi biên xóa ghi cúa thuêbao o Hoạch định thịtrường o Quản lý, kiếm kê Set-top-box card thôngminh o Theo dõi việc sử dụng cùa thuêbao o Bán chéo (cross-selling) dịchvụ o Giao diện với ngân hàng cơng ty thé tínhdụng o Qn lý sựcố o Có khả dùng nhiều lọai ngônngữ o Sửa tạo dạng hóadơn o Trình bày hóa đơn điệntứ GVHD: T.s ĐẢNG ĐÌNH TRANG68 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG o Các tínhtốn • Hệ thống SAS: SAS (Subscriber Authorization System) hệ thống quyền tác giá thuê bao, có nhiệm vụ truyền yêu cầu đến từ SMS vào EMM (Entitlement Management Message - bán tin quản lý quyền truy nhập) Tiếp đến, tin quyền tác giả EMM ghép kênh sô (digital multiplex) đê đên card thông minh sc (smart card) đặt Set-Top-box Chúng gứi đến thuê bao theo khoảng thời gian đặn (ví dụ tháng) để cập nhật quyền truy nhập cho thuê bao sc Trong trường hợp dùng PPV (pay per view - Trá tiền theo nội dung), hệ thống SAS gứi số dấu hiệu điện từ dịnh (tokens) cho sc đế cho phép thuê bao trá tiền cho kiện PPV khác nhau.SASchứacơsờdĩrliệu,cókhảnănglưutrữcácthơngtinsau: o Thơng tin sàn phấmpay-TV o Dữliệuhồtrợhướngdẫntruyềnhìnhbằngđiệntữ(EPG) o Số nhận dạngSC o Dữ liệu danh mục(schedule) Ngoài ra, c3 thê nâng c viẹc tìã^mẩt SÀỒ cách thay đổi theo chu kỳ khóa quyền tác già truyền đến sớ thuê bao - Phân hệ truyền tái tín hiệu lên vệ tinh (uplink): Là hệ thống phát tín hiệu cao tần gồm Anten, máy phát cao tần cơng suất lớn đế phát kênh chương trình truyền hình dược sàn xuất trung tâm phát sóng lên vệ tinh đế đen với khách hàng 3.5.1.2 Cấu trúc trạm thuêbao: Một trạm thuê bao truyền hình số vệ tinh (DTH) bao gồm thành phan sau: - AntcncóđườngkínhtừO,6mtrởxuong(hoạtđộngờbăngtânKuhoặcKa) ■ Bộ giải mã kỹ thuật so (Set-Top Box) cho mồi TV muốn sửdụng - Thè giải mã nhà cung cấp dịch vụ đế xem nội dung truyền hình đãng ký cấpphép 3.5.2 Phuong án triển khai dịchvụ - Đối với hệ thong dịch vụ truyền hình so vệ tinh, việc trang bị tồn cà hệ thống đẩy đú địi hói chi phí đầu tư ton lâu dài, lẽ GVHD: T.s ĐẢNG ĐÌNH TRANG69 SVTH : NGUN LINH TRANG dó để phát triển hiệu quâ dịch vụ này, kênh truyền hình phát triển theo hướng sán xuất nội dung bán chương trình cho đài truyền hình Đối với đài truyền hình, họ có the tự đầu tư hệ thống phát hình có the sử dụng dịch vụ uplink cùa hệ thống Teleport cúa nhà khai thác vệtinh - Để xây dựng trung tâm phát sóng hệ thống phát, q trình tính tốn định cờ cho toàn hệ thống (Sizing) phái tuân thu nội dung liệt kê phần dướiđây Q trình tính tốn định cỡ hệ thống quỹ cơng suất đường truyền: - Q trình định cỡ (Sizing) tính tốn quỹ cơng suất đường truyền (Link budget) hệ thống dược thực để xác dịnh quy mơ cá hệ thống phát truyền hình số vàtừ xác định số lượng cứa thiết bị phân hệ Việc định cỡ cùa hệ thong truyền hình số vệ tinh có điểm gần giống với cách định cỡ hệ thống VSAT băng rộng chồ dựa tống lưu lượng cùa hệ thống tổng số thuê bao phải quản lý a Định cỡ hệ thơng (Networksizing) - Q trình định cỡ (về mặt lưu lượng) cho hệ thống truyền hình số vệ tinh I)VB-S2vứi5kÊnhtruyềnh'inhSDvà5kênhHDnhưsau: • KênhSD: o Bít rates:4Mbps o Mã hóa:MPEG-2 • Kênh HD:9Mbps o Bít rates:9Mbps o Mã hóaMPEG-4 Lun lượng Số lưọng trạm Chuấn Bit rates (Mbps) 5 MPEG-2 MPEG-4 ACM Parameter GVHD: T.S ĐẢNG ĐÌNH TRANG70 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG OB Modulation SD HD 16APSK 16APSK 3/4 3/4 OB FEC Tổng kết Throughput (Mbps) b BW (MHz) 6,7 Tồng SD 20 Tống HD 45 15 Tống cã hệ thống 65 21,7 Quỹ công suất đường truyền Báng tính quỹ cơng suất đường truyền cho trạm phát truyền hình so DTH hoạt động băng tần Ku vệ tinh VINASAT-I sử dụng DVB-S2 dựa băng Network Sizing sau: Trạm phát: o Băng Ku, Đường kính 9m o Điều chế: lEkpskịện Viện Dại học Mơ I Nội o FEC: 3/4 Trạm thu: o Băng Ku, đường kính 0,6m GVHD: T.s ĐẢNG ĐÌNH TRANG71 SVTH : NGUYÊN LINH TRANG KÉT LUẬN Trong lình vực kinh doanh khai thác vệ tinh, hầu hết nhà khai thác vệ tinh coi lĩnh vực kinh doanh truyền thống cho thuê dung lượng phát đáp tiếp tục trọng yếu hầu hết nhà khai thác vệ tinh Tuy nhiên, đế khai thác vệ tinh có hiệu nhiều nhà khai thác vệ tinh bất đầu chuyển đổi thành nhà cung cấp dịch vụ vệ tinh đến khách hàng cuối bang việc cung cấp Hub vệ tinh, truy nhập Internet băng rộng, mạng dùng riêng IP/VPN Với việc đau tư xây dựng hạ tang mạng lưới thông tin vệ tinh với công nghệ đại, nhà khai thác vệ tinh phát triển triền khai cung cấp dịch vụ ứng dụng qua vệ tinh VINASAT rộng khắp cá nước, có đa đáp ứng đa dịch vụ, phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ nhu cầu đa dạng khách hàng, đặc biệt giãi toán đầu tư phát triển mạng thông tin nông thôn, vùng xa xôi hẻo lánh, biên giới, hái đăo phục vụ an ninh quốc phòng, phát triến kinh tế xã hội đảm báo khai thác hiệu quâ nguồn dung lượng vệ tinh VINASAT Thư vjện Viện Đại học Mở Hà Nội Trong đồ án này,em trình bày tóm lược dịch vụ đưa thị trường cùa nhà cung cấp dịch vụ công nghệ thiết bị cùa nhà sàn xuất sừ dụng lình vực truyền hình quàng bá qua vệ tinh.Trong đồ án em đề xuất ra vài phương án kỹ thuật triền khai dịch vụ,ứng dụng thứ nghiệm đánh giá kết nhằm phát triền khai thác hiệu mạng VSAT-IP băng rộng vệ tinh VSAT GVHD: T.s ĐẶNG ĐÌNH TRANG72 SVTH : NGUYỄN LINH TRANG TÀI LIỆU THAM KHẢO VS AT Networks G Maral, Ecole National Supérieure des Telecommunications Copyright 1995 Intelsat VSAT Handbook Intelsat Copyright 9/1998 Satellite Communications Dennis Roddy International Edition 1996 The Satellite Communicaton Applications Handbook Bruce R Elbert IP over MPEG-2/DVB Gorry Fairhurst Department of Engineering University of Aberdeen Satellite Broadband, Net, the future? Global VSAT Business ÍPSTAR Broadband Satellite System Shin Satellite Plc Delivering IP traffic Satellie Evolution Asia IPsys Broadband New Skies Satellites 10 Recommendation ITU-R 11 11 http://www.satellite-evolution.coin u„_.//Thirvien.tyien.Dai hoc Mớ Hà Nội 12 http:// www.viasatellite.com 13 http:// www.nera.com 14 http://www.gilat.com 15 http://www.ipstar.com 16 http://www.HNS.com 17 http://www.Intelsat.int GVHD: T.s ĐẶNG ĐÌNH TRANG73 SVTH : NGUYỄN LINH TRANG ... CHƯƠNG II: NGHIÊN cưu KỸ THUẬT,CÔNG NGHỆ MẠNG VSAT- IP BĂNG RỘNG VỆ TINH VINASAT 2.1 Các yêu cầu công nghệ dùng hệ thống SkyEdgelI Mục tiêu xây dựngmạng 2.1.1 Mạng VSAT- IP băng rộng vệ tinh VINASAT. .. Mơ hình cung cấp dịchvụ Cũng mạng VSAT- IP băng rộng vệ tinh ÍPSTAR, mạng SAT -IP băng rộng vệ tinh VINASAT cung cấp dịch vụ thoại VoIP Internet, VPN, GSM-Trunking Tuy nhiên dịch vụ phân bố hợp... thống ứng dụng dịch vụ có ngồi việc phục vụ mạng VSAT- IP băng rộng vệ tinh ÍPSTAR hệ thống hồn tồn có khả đáp ứng nhu cầu triển khai ứng dụng dịch vụ mạng VSAT- IP băng rộng vệ tinh VINASAT GVHD: