Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh VSAT

Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh VSAT

1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN HỆ THỐNG VSAT 5

1.1 Tính năng 5

1.2 Nguyên lý hoạt động 5

CHƯƠNG II: CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG 7

2.1 Bộ ghép kênh CX-2000 7

2.2 Antenna 7

2.3 Bộ nâng tần (UP Converter) 8

2.4 Bộ hạ tần (Down Converter) 9

2.5 Bộ chuyển mạch bảo vệ LNA 11

2.6 Modem UMOD 10PAK 12

CHƯƠNG III: CẤU HÌNH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG 15

3.1 Bộ ghép kênh CX2000 15

3.2 Cấu hình modem UMOD 10 PAK 16

CHƯƠNG IV: BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG 21

4.1 Nhiệm vụ của nhân viên trực 21

4.2 Các thiết bị, dụng cụ sửa chữa và vật tư cần thiết 22

4.3 Các bước tiến hành kiểm tra trước khi bảo dưỡng 23

4.4 Lịch trình kiểm tra bảo dưỡng định kỳ 23

4.4.1 Bảo dưỡng tuần 23

4.4.2 Bảo dưỡng tháng 24

4.4.3 Bảo dưỡng 6 tháng 24

4.4.4 Bảo dưỡng năm 25

2

CHƯƠNG V: CÁCH KHẮC PHỤC CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP 27

5.1 Các đèn hiển thị trên hệ thống 27

5.1.1 Bộ ghép kênh CX2000 27

5.1.2 Khối nâng tần (Up Converter) 29

5.1.3 Khối hạ tần (Down Converter) 29

5.1.4 Khối chuyển mạch bảo vệ LNA 30

5.1.5 Khối NTU 31

5.1.6 Khối MODEM UMOD 10 PAK 32

5.2 Cách khắc phục các sự cố thường gặp 33

5.2.1 Bộ ghép kênh CX2000 33

5.2.2 Modem UMOD 9100 35

KẾT LUẬN 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 39

3

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, sự linh hoạt của con người cũng đòi hỏi ở mức cao hơn và đặc biệt là vị trí địa lý của Việt Nam ta hơn 1/3

là đồi núi, do đó mạng thông tin hữu tuyến không đáp ứng hết các nhu cầu cả trong thương mại và quân sự Các hệ thống thông tin vệ tinh trạm mặt đất VSAT ra đời để đáp ứng nhu cầu truyền dữ liệu của con người, cũng như đáp ứng được dịch vụ giá rẻ trong thương mại Vấn đề tài nguyên tần số rất hạn hẹp, nên việc cấp phát kênh tần số đòi hỏi phải được tối ưu để không làm ảnh hưởng đến các hệ thống khác, đồng thời giảm nhiễu trong hệ thống Mặc khác, do hệ thống thông tin vệ tinh VSAT sử dụng trong môi trường truyền vô tuyến có suy hao đường truyền lớn, đặc biệt là suy hao do mưa, giao thoa (Interference) và các loại nhiễu khác (như nhiễu nhân tạo, nhiễu công nghiệp ) làm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của hệ thống

Đề tài “Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh VSAT” với mục đích giúp mọi người hiểu được tổng quan về hệ thống VSAT và quá trình cấu hình

hệ thống cũng như quá trình bảo dưỡng và khắc phục lỗi phát sinh trong thực tế

Nội dung chi tiết bao gồm:

CHƯƠNG I: Tổng quan về hệ thống VSAT

CHƯƠNG II: Các thông số kỹ thuật của hệ thống

CHƯƠNG III: Cấu hình và khai thác hệ thống

CHƯƠNG IV: Bảo dưỡng hệ thống

CHƯƠNG V: Cách khắc phục các sự cố thường gặp

Trong quá trình hoàn thành đề tài này, mặc dù đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô trong khoa Điện Tử -Viễn Thông và đặc biệt là thầy giáo, TS Nguyễn Đức Thủy nhưng do còn hạn chế về thời gian và kiến thức

5

CHƯƠNG I TỔNG QUAN HỆ THỐNG VSAT

1.1 Tính năng

Cung cấp đường truyền số liệu, thoại giữa trung tâm Hiệp đồng điều hành bay với các công ty QLB Miền Bắc, công ty QLB Miền Trung, công ty QLB Miền Nam qua hệ thống vệ tinh mặt đất VSAT

1.2 Nguyên lý hoạt động

10PAK 1:3

U/C 1:1

D/C 1:1

20W HPA 1:1

LNA 1:1 Antenna 4.5M MEGAPLEX-2100

OPTIMUX-34

MEGAPLEX-2100 OPTIMUX-34

CÁP QUANG GIA LÂM - ĐẦU ĐÔNG

Sơ đồ đấu nối

Đầu phát: Các tín hiệu thoại hoặc số liệu từ các máy đầu cuối, tổng đài, máy chủ được đưa tới bộ ghép kênh CX-2000 để thực hiện số hoá và truyền tới UMOD 9100 thông qua hệ thống ghép kênh quang Gia Lâm - Đầu đông Tại UMOD hay còn gọi là bộ điều chế các tín hiệu sau khi ghép kênh sẽ được điều chế theo phương thức điều chế QPSK Tín hiệu sau điều chế được chuyển qua

bộ UPCONVERTER (Bộ nâng tần) để chuyển đổi tín hiệu lên cao tần Tín hiệu cao tần được đưa qua bộ khuyếch đại công suất HPA rồi bức xạ ra không gian lên vệ tinh thông qua anten parabol

Đầu thu: Sóng điện từ thu được từ vệ tinh được đưa tới bộ khuyếch đại tạp âm thấp LNA Sau bộ khuyếch đại tạp âm thấp tín hiệu sẽ được đưa tới bộ

hạ tần DOWN CONVERTER để biến đổi thành tín hiệu trung tần Tín hiệu

7

CHƯƠNG II CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA HỆ THỐNG

2.1 Bộ ghép kênh CX-2000

Truyền tối đa được 8 luồng T1/E1 hoặc 4 luồng T3/E3 ATM

Truyền tối đa được 62 kênh thoại Analog

Truyền tối đa được 360 kênh thoại số/Fax

Có tối đa 160 cổng nối tiếp tốc độ cao

Cấu trúc phần cứng của CX2000 gồm:

 Bốn modul CPU (trên mỗi module có 8 khe cắm)

 Hai nguồn cung cấp cho mỗi CPU (một chính một dự phòng)

 Hai chuyển mạch Ethernet

 Hai khối quạt làm mát

 Hai module đầu vào nguồn có cắm cầu chì

Hiện nay tại TT HĐĐHB bộ ghép kênh CX2000 chỉ sử dụng 3 module CPU với:

 CPU 1 : Gia Lâm – Nội Bài

 CPU 3 : Gia Lâm – Tân Sơn

 CPU 4 : Gia Lâm - Đà Nẵng

Chịu được sức gió: 200 km/h

2.3 Bộ nâng tần (UP Converter)

Khoảng đầu vào 52 – 88 hoặc

104 – 176 MHZ

Comm Port RS –

485 hoặc RS – 232 C Mức đầu vào -35 dBm Chỉ thị (mặt máy)

9

Suy hao phản hồi 20 dB Minimum Stored Fault LED đỏ

I/O Module

IOM – 11 RF: Loại N, 50

Ohm IF: BNC, 75 Ohm IOM – 12 RF: Loại N, 50

Ohm IF: BNC, 75 Ohm

Bật Nguồn LED xanh

Mức đầu ra + 20 dBm @ 1dB

Comp + 12 dBm @ 20 dB

11

VAC hoặc

200 – 250 VAC

IOM – 11 RF: Loại N,

50 Ohm IF: BNC, 75 Ohm IOM – 12 RF: Loại N,

50 Ohm IF: BNC, 50 Ohm

2.5 Bộ chuyển mạch bảo vệ LNA

Công suất đầu vào:

Điện áp: 90 – 132 VAC hoặc 175 – 264 VAC

Tần số: 47 – 63 Hz

Công suất: 25 W (140 W Maximum)

Điều kiện môi trường:

Điều kiện hoạt động:

Bước nhảy: 1 bps

Symbol rate: 9.6 Kbps – 10 Mbps

Mã sửa lỗi trước (FEC):

Loại: Concatenated FEC, Reed-Solomon, Sequential, Viterbi

Tốc độ: 1/2, 3/4, 7/8,1 (Không mã hoá)

Giao tiếp dữ liệu:

DIM: RS-232, RS-449, V.35

GIM: G.703

13

Scrambling: CCITT V.35 và IESS- 309 (IBS)

Độ ổn định:  2ppm;  1 ppm/năm

Giám sát và điều khiển M&C:

Cấu hình, Loop vòng, cảnh báo (Local hoặc Remote)

Thông số giải điều chế:

Công suất vào:

14

Trở kháng vào: 50  hoặc 75  tuỳ chọn

Suy hao đầu vào: 20 dB

Tầm sóng mang chấp nhận được: - 30 đến – 55 dBm

Phạm vi dò:

Sóng mang:  30 Khz

Clock:  100 ppm

15

CHƯƠNG III CẤU HÌNH VÀ KHAI THÁC HỆ THỐNG

Sau khi chạy xong quá trình boot hệ thống, nhập vào password của CX2000 trên màn hình xuất hiện dấu nhắc như hình dưới đây:

Chọn

cổng

COM

Chọn tốc độ cổng

Password:

1-CX:

16

Từ đây ta bắt đầu cấu hình hệ thống

3.2 Cấu hình modem UMOD 10 PAK

Sử dụng phần mềm M&C để cấu hình thiết bị

Định cấu hình Umod:

 Double - Click vào biểu tượng UMOD M&C trên desktop để mở chương trình

 Khi cửa sổ UMOD M&C mở, bạn sẽ thấy vài biểu tượng Double -

click vào biểu tượng Manager lúc đó hộp hội thoại “Select UMOD

Address” xuất hiện Nhập địa chỉ UMOD mong muốn, sau đó kích

vào nút OK

 Khi cửa sổ Manager mở, chọn Edit Online Profile từ Configuration

Menu

17

 Cửa sổ UMOD Configuration sẽ xuất hiện hiển thị cấu hình Profile 0

Từ của sổ này ta có thể xem và sửa đổi các nội dung của cấu hình giao tiếp vệ tinh hiện hành trên UMOD

Đặt cấu hình chung:

1 Nhấn vào nút Tx Modem Mode (Pull - Down Menu) Lệnh này cho

phép chọn hoạt động không tạo khung, IDR hoặc IBS/SMS Chọn chế

độ mong muốn

2 Nhấn nút Rx Modem Mode Lệnh này làm việc giống như lệnh Tx

Modem Mode ở bước 1

Định cấu hình bộ điều chế phát:

Nhấn Tx IF Freq (Hz) Text Box để chọn (số 7.000.000 mặc định sẽ sáng)

Lệnh này điều khiển tần số bộ tổng hợp IF đến bộ điều chế để truyền Phạm vi thay đổi tần số là:

a 70.000.000 Hz  18.000.000 Hz

18

b 140.000.000 Hz  36.000.000 Hz

“Hệ thống của chúng ta sử dụng tần số trung tần 70.000 KHz”

Đánh vào tần số phát mong muốn

1 Nhấn vào nút Tx Modulation Type Lệnh này cho phép chọn BPSK hoặc QPSK Chọn loại điều chế mong muốn

“Hệ thống của chúng ta dùng điều chế là QPSK”

2 Nhấn vào nút Tx Filter Type Lệnh này điều khiển hình dạng phổ của

tín hiệu IF đã được điều chế Chọn loại bộ lọc mong muốn

“Hệ thống của chúng ta dùng HNSA”

3 Nhấn nút Tx Spectral Inversion Lệnh này cho phép kích hoạt hoặc

không kích hoạt đặc điểm đảo ngược phổ trên bộ điều chế Chọn ON

hoặc OFF “Hệ thống của chúng ta đặt OFF”

4 Nhấn nút Tx FEC Encoding Chọn một trong các chế độ mã hoá sau:

- BYBASS

- VITERBI

- CONCAT (Viterbi và Reed Solômn kết nối với nhau)

- SEQUENTIAL

“Hệ thống của chúng ta dùng má hoá VITERBI”

5 Nhấn nút Tx FEC Rate Lệnh này điều khiển tốc độ FEC của bộ mã hoá kênh Chọn tốc độ mong muốn

“Hệ thống dùng FEC 3/4”

6 Nhấn nút Tx Diff Encoding Lệnh này kích hoạt hoặc không kích hoạt việc mã hoá vi phân

“Hệ thống đặt ON”

7 Nhấn nút Tx Scrambling Lệnh này đặt loại đổi tần số: V.35, IESS

hoặc không (off) Chọn loại mong muốn

“Hệ thống đặt V.35”

19

8 Nhấn nút Tx Data Rate (bps) text box để chọn nó Lệnh này điều

khiển tốc độ dữ liệu được đưa tới bộ điều chế để truyền Phạm vi tốc

độ dữ liệu từ 9600 – 8.448.000 bps

“Hệ thống đặt tốc độ 128 Kbps”

9 Nhấn nút Tx Clock Source Lệnh này đặt nguồn Clock phát Chọn

một trong các chế độ sau INTERNAL, STATION, RECOVER, Tx

DTE

“Hệ thống đặt Clock là INTERNAL”

10 Nhấn nút Tx Power (dBm) text box để chọn nó Vào các yêu cầu về

công suất (có thể thay đổi mỗi 0.1 dB) để điều khiển công suất IF đầu

ra Gía trị công suất được hiển thị

“Phụ thuộc vào mỗi hướng kết nối, thường đặt công suất là - 18dBm”

11 Nhấn nút Tx Carrier Enable Lệnh này kích hoạt sóng mang Việc

đặt tới OFF làm cho UMOD chỉ truyền (phát) tín hiệu sóng mang Sóng mang phát phải được đặt tới ON để truyền dữ liệu trên đường

truyền không gian

“Hệ thống đặt là ON”

Định cấu hình bộ giải điều chế thu:

Nhấn Rx IF Freq (Hz) Text Box để chọn nó Lệnh này điều khiển tần số

bộ tổng hợp IF nhận được tại bộ giải điều chế Phạm vi thay đổi tần số là:

c 70.000.000 Hz  18.000.000 Hz

d 140.000.000 Hz  36.000.000 Hz

“Hệ thống dùng tần số IF là : 70.000.000 Hz”

Đánh vào tần số phát mong muốn

Nhấn vào nút Rx Modulation Type Lệnh này cho phép chọn BPSK hoặc

QPSK Chọn loại điều chế mong muốn

“Hệ thống dùng loại điều chế QPSK”

20

1 Nhấn vào nút Rx Filter Type Lệnh này điều khiển hình dạng phổ của tín

hiệu IF đã được điều chế Chọn loại bộ lọc mong muốn “Hệ thống dùng

bộ lọc là HNSA”

2 Nhấn nút Rx Spectral Inversion Lệnh này điều khiển đặc điểm đảo

ngược phổ trên bộ giải điều chế Chọn ON hoặc OFF

“Hệ thống đặt đảo ngược phổ là ON”

3 Nhấn nút Rx FEC Decoding Chọn một trong các chế độ mã hoá sau:

7 Nhấn nút Rx Data Rate (bps) text box để chọn nó Lệnh này điều khiển

tốc độ dữ liệu được đưa tới bộ điều chế để thu Phạm vi tốc độ dữ liệu từ

9600 – 8.448.000 bps

“Hệ thống sử dụng đường truyền với tốc độ là 128 Kbps”

8 Nhấn nút Rx Clock Source Lệnh này đặt nguồn Clock thu Chọn một trong các chế độ sau INTERNAL, STATION, RECOVER, Tx DTE

“Hệ thống dùng Clock là RECOVER”

21

CHƯƠNG IV BẢO DƯỠNG HỆ THỐNG

4.1 Nhiệm vụ của nhân viên trực

Khi làm việc với bất cứ một thiết bị nào các bộ phận khác nhau đều có nhiệm vụ riêng của mình các nhân viên khai thác thiết bị cần phải thực hiện đầy

đủ các nhiệm vụ sau:

 Làm chủ hệ thống thiết bị được giao quản lý

 Thực hiện tốt các nội quy về vệ sinh an toàn lao động nói riêng và các nội quy, quy định của cơ quan nói chung

 Kiểm tra thường xuyên các thông số của thiết bị ở đồng hồ trên mặt máy (Các đèn hiển thị LED báo tình trạng thiết bị), cũng như tiếp mát các đầu dây, conector liên quan khác

 Khi phát hiện thiết bị có sự cố cần nhanh chóng chuyển đổi thiết bị

dự phòng đồng thời phối hợp cùng nhân viên kỹ thuật kiểm tra, khắc phục sự cố

 Trong ca trực phải thường xuyên theo dõi tình trạng hoạt động của thiết bị

 Trực đúng vị trí, luôn lắng nghe những phản ánh về tình trạng thiết

bị để đảm bảo thiết bị luôn ở trạng thái làm việc tốt nhất

 Vệ sinh máy móc, bảo dưỡng định kỳ thiết bị

 Ghi chép sổ sách như (sổ giao ca, sổ ghi chép kỹ thuật )

 Thực hiện báo cáo thường xuyên với tổ trưởng cũng như các cấp lãnh đạo phòng về tình trạng thiết bị của đài

 Trước khi bàn giao ca trực phải kiểm tra lại toàn bộ các thiết bị mình quản lý Báo cáo người phụ trách và cán bộ ban về tình hình

ca trực những sự cố xảy ra cũng như cách khắc phục những sự cố

dù đã khắc phục được rồi hay chưa khắc phục được cũng nên ghi đầy đủ để làm cơ sở cho các sự cố tương tự lần sau

 Ký sổ giao ca và bàn giao ca

4.2 Các thiết bị, dụng cụ sửa chữa và vật tư cần thiết

Trong quá trình khai thác, bảo dưỡng, kiểm tra định kỳ hệ thống tuỳ theo yêu cầu cụ thể ta cần có các thiết bị đo lường như sau:

1 Đồng hồ vạn năng

2 Máy đo công suất

3 Máy phân tích phổ (0 Hz đến 26.5 GHz)

4 Audio test set

5 Máy đo lỗi bit (BER): EDT-135 E1 and Data Tester

6 Bộ Tuốc-nơ-vit, kìm, mỏ hàn nhanh, cờ lê đủ chủng loại

7 Thiếc, nhựa thông, băng dính điện, cao su non

8 Tài liệu về thiết bị, cùng các sơ đồ khối hệ thống thiết bị

9 Các sơ đồ chi tiết mạch của thiết bị

10 Sơ đồ đấu nối cáp tín hiệu

Ngoài ra còn cần các vật tư lẻ như cáp tín hiệu, cáp nguồn

23

4.3 Các bước tiến hành kiểm tra trước khi bảo dưỡng

1 Kiểm tra các đèn LED hiển thị trên mặt máy, xem mức tín hiệu Eb/No và các thông số bằng phần mềm M&C UMOD, kiểm tra sóng mang bằng máy phân tích phổ

2 Kiểm tra việc cấp nguồn cung cấp Hiện tại nguồn cung cấp cho toàn

bộ thiết bị là nguồn AC

Điện áp: 90 - 132 VAC hoặc 175 - 264 VAC

Tần số: 47 - 63 Hz

Do đó phải chú ý xem điện áp đầu vào là trong khoảng nào

3 Kiểm tra các dây tín hiệu vào ra thiết bị DB35 chân (Nối cạc V35 của Megaplex-2100 và UMOD)

4 Kiểm tra các đường tín hiệu vào ra các Krone và các đường tín hiệu đấu nối hệ thống

5 Kiểm tra công suất máy

6 Kiểm tra anten, phiđơ, LNA

7 Kiểm tra dây tiếp mát, chống sét

8 Kiểm tra các SW, các Jumper điều chỉnh

9 Kiểm tra các chức năng khác của thiết bị như rơle chuyển đổi MAIN/STANDBY (đối với thiết bị LNA Switch Protection)

4.4 Lịch trình kiểm tra bảo dưỡng định kỳ

Công tác bảo dưỡng kiểm tra định kỳ thiết bị gồm có:

4.4.1 Bảo dưỡng tuần

Thực hiện bảo dưỡng thường xuyên mỗi tuần một lần bao gồm các công việc sau:

 Vệ sinh công nghiệp thiết bị

 Kiểm tra các đầu dây

 Kiểm tra tiếp mát

24

 Kiểm tra nguồn

 Kiểm tra các thông số kỹ thuật của thiết bị Các công việc này được thực hiện theo đúng lịch trình bảo dưỡng tuần sau khi đã bảo dưỡng tuần song người thực hiện bảo dưỡng phải có trách nhiệm ghi lại toàn bộ các công việc và kết quả bảo dưỡng tuần vào bảng kết quả bảo dưỡng

4.4.2 Bảo dưỡng tháng

Công việc này được thực hiện mỗi tháng một lần vào đầu hoặc cuối tháng tuỳ theo chỉ đạo của người có thẩm quyền Công việc bao gồm:

 Toàn bộ các công việc của bảo dưỡng tuần

 Kiểm tra toàn bộ các mức trên mặt máy

 Các thông số cơ bản của thiết bị

 Kiểm tra anten, phidơ và các đầu nối

 Kiểm tra tiếp mát, chống sét thiết bị

 Kiểm tra các đường tín hiệu vào, ra

 Sau khi đã thực hiện bảo dưỡng song người thực hiện bảo dưỡng phải có trách nhiệm so sánh với kết quả kiểm tra trước khi thực hiện đồng thời ghi lại toàn bộ các công việc và kết quả bảo dưỡng tháng vào bẳng kết quả bảo dưỡng

4.4.3 Bảo dưỡng 6 tháng

Công việc này được thực hiện sáu tháng một lần, đây là lần bảo dưỡng lớn trong năm cho nên trước khi thực hiện bảo dưỡng phải kiểm tra lại toàn bộ các thông số trên mặt máy và ghi vào bảng kiểm tra thiết bị trước khi bảo dưỡng

để làm cơ sở so sánh sau lần bảo dưỡng lớn này sau đó mới tắt thiết bị cần bảo dưỡng