Nghiên ứu đánh giá kết quả ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh vsat tại việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI *********♦********* 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 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17057205136661000000 Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .3 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 12 VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 12 1.1 Giới thiệu chung 12 1.2 Phần không gian 15 1.2.1 Cấu trúc 15 1.2.2 Vai trò trạm điều khiển 17 1.2.3 Phân hệ thông tin vệ tinh .18 1.3 Phần mặt đất 20 1.4 Phân cực sóng mang tuyến thơng tin vệ tinh 22 1.5 Các dải tần số sử dụng thông tin vệ tinh .23 1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng tuyến thông tin vệ tinh 24 1.6.1 Giới thiệu .24 1.6.2 Trạm mặt đất yếu tố liên quan 25 1.6.3 Các yếu tố liên quan đường xuống trạm thu mặt đất 28 1.6.4 Tham số phát đáp hệ thống vệ tinh ảnh hưởng đến tuyến truyền 35 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU TRUYỀN IP QUA VỆ TINH ĐỊA TĨNH 38 2.1 Giới thiệu 38 2.1.1 Phát quảng bá .39 2.1.2 Chất lượng dịch vụ 39 2.1.3 Thiết lập nhanh chóng 39 2.2 Kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh .39 2.3 Yếu tố đường truyền vệ tinh ảnh hưởng đến TCP/IP 41 2.3.1 Lỗi bít đường truyền .41 2.3.2 Tác động trễ đường truyền .42 2.4 Các giải pháp cải tiến đảm bảo truyền IP qua vệ tinh địa tĩnh 46 2.4.1 Truyền không đối xứng theo hướng 47 2.4.2 Giải pháp tăng kích thước cửa sổ TCP 50 Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh 2.4.3 Kết nối TCP 52 2.4.4 Giao thức ứng dụng .55 2.5 Kết luận .56 CHƯƠNG 3: HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH BĂNG THÔNG RỘNG IPSTAR 58 3.1 Vệ tinh IPSTAR 58 3.2 Trạm cổng 60 3.2.1 Chức trạm cổng 60 3.2.2 Hoạt động trạm gatewway 67 3.3 Giao tiếp không gian 67 3.3.1 Đường lên (từ trạm chủ đến trạm thuê bao) 67 3.3.2 Đường (từ trạm thuê bao đến trạm chủ) 70 3.4 Thiết bị phía thuê bao (UT) .73 CHƯƠNG 4: CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH BĂNG RỘNG TẠI VIỆT NAM 75 4.1 Các Dịch vụ hệ thống VSAT-IP 75 4.1.1 Dịch vụ thoại 75 4.1.2 Dịch vụ truy cập Internet băng rộng .76 4.1.3 Dịch vụ IPSTAR GRE VPN 79 4.1.4 Dịch vụ IPSTAR Leased Circuit 80 4.1.5 Dịch vụ trung kế di động: (GSM Trunking) 80 4.1.6 Dịch vụ truyền hình hội nghị (Video Conference) .81 4.1.7 Dịch vụ đào tạo từ xa (I-Learn) 82 4.1.8 Dịch vụ IP2TV 83 4.2 Ưu nhược điểm hệ thống VSAT IPSTAR .85 4.2.1 Ưu điểm hệ thống thông tin vệ tinh băng rộng IPSTAR 85 4.2.2 Nhược điểm hệ thống .86 4.3 Vệ tinh VINASAT ứng dụng .86 4.3.1 Giới thiệu vệ tinh VINASAT 86 4.3.2 Các tiêu kỹ thuật vệ tinh VINASAT-1 ứng dụng 87 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 PHỤ LỤC 91 Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt ACK Tiếng Anh Acknowledgement Tiếng Việt Gói tin ACK phát từ phía thu xác nhận nhận gói tin có số thứ tự rõ nội dung gói ACK BDP Bandwidth Delay Tích số độ rộng băng tần độ trễ Giá Product trị biểu thị lượng liệu mạng BER Bit Error Rate Tỷ số lỗi bít BSP Baseband Signal Bộ xử lý tín hiệu băng sở Processor BW Bandwidth Độ rộng băng tần CCM C-Band Converter Mạch đảo tần băng C Module CETEN Cumulative Error Thơng báo rõ lỗi tích luỹ truyền tải Transport Explicit Notification Codec Coder/Decoder Bộ mã hoá/Bộ giải mã CoS Class of Service Lớp dịch vụ CU Channel Unit Khối kênh DAMA Demand Assigned Đa truy nhập phân chia theo yêu cầu Multiple Access DEM Demodulater Bộ giải điều chế DEMUX DIU Demultiplexer Digital Interface Unit Bộ tách kênh Khối giao diện số Eb/No Energy Per Bit To Tỷ số lượng bit/Mật độ tạp âm Noise Density Ratio ECM Echo Canceller Module Khối khử tiếng vọng Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ EIRP Equivalent Isotropic Phạm Trần Quỳnh Công suất xạ đẳng hướng tương đương Radiated Power FDMA Frequency Division Đa truy nhập phân chia theo tần số Multiple Access FIM Facsimile Interface Mạch giao diện fax Module FIN Finish Gói tin FIN phía phát TCP sử dụng để thơng báo kết thúc kết nối FLP Forward Link Bộ xử lý tuyến từ trạm chủ đến trạm Processor FTP File Transfer Protocol GEO Geostationary Earth Orbit Giao thức truyền File Quỹ đạo địa tĩnh Vệ tinh quỹ đạo có chu kì quay xung quanh chu kì tự quay trái đất HACK Header ChecKsum Tuỳ chọn tổng tiêu đề, tuỳ chọn phía thu thơng báo xác tiêu đề gói tin bị lỗi HPA High Powered Bộ khuyếch đại công suất cao Amplifier HTTP HyperText Transfer Giao thức truyền dẫn siêu văn Protocol ICC Inbound Control Kênh kiểm soát vào Channel ICM Interface Converter Mạch chuyển đổi giao diện Module ICMP Internet Control Giao thức tin điều khiển Internet MessageProtocol IDU In Door Unit IF Intermediate Frequency Tần số trung gian Khối trời Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ IGMP Internet Group Phạm Trần Quỳnh Giao thức quản lí nhóm Internet Management Protocol IP Internet Protocol Giao thức Internet ISN Initial Sequence Số thứ tự khởi tạo-giá trị phía phát Number TCP tạo gán cho gói tin kết nối IW Initial Window Kích thước cửa sổ khởi đầu KCM Ku-Band Converter Mạch đảo tần băng Ku Module 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 NCS Network Control Hệ thống điều hành mạng System NM Network Management Quản lý mạng OCC Outbound Control Kênh kiểm soát Channel ODU Out Door Unit OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ RG Receive Groundstation Phía mặt đất phía thu RRM Radio Resources Quản lý tài nguyên vô tuyến Khối nhà Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Management RTO Retransmission Timeout Khoảng thời gian chờ truyền lại, tính dựa RTT số biến khác RTT Round Trip Time Thời gian trễ vịng, tính khoảng thời gian từ thời điểm bit cuối gói tin rời khỏi phía phát thời điểm phía phát nhận bit gói tin xác nhận điều kiện mạng khơng có tắc nghẽn SACK Selective Xác nhận có lựa chọn, sử dụng tuỳ chọn Acknowlegement phía thu xác nhận nhiều gói tin tới đích SCPC Single Channel Per Đơn kênh sóng mang Carrier SCTP Stream Control Giao thức truyền tải điều khiển luồng TransportProtocol SG Sender Groundstation Phía mặt đất phía phát SI STAR Interface Giao tiếp STAR SMTP Simple Mail Transfer Giao thức truyền thư điện tử đơn giản Protocol SNMP Simple Network Giao thức quản lí mạng đơn giản Management Protocol SPC Store Programed Bộ điều khiển theo chương trình Control STAR SCPC TDMA Aloha Return Link kỹ thuật truy nhập Slotted Aloha, Aloha, TDMA dùng cho hướng truyền từ trạm trạm chủ SYN Synchronize Gói tin đồng Gói tin gửi thời Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh điểm khởi tạo kết nối để đồng phía phát phía thu TCP Transport Protocol Giao thức truyền tải Giao thức truyền tải gói tin tới đích cách tin cậy TCPA TCP Accelerator TDM Time Division Multiplex Ghép kênh phân chia thời gian TDMA Time Division Multiple Đa truy nhập phân chia theo thời gian Bộ tối ưu TCP qua kênh vệ tinh Access TES Telephony Earth Station Trạm điện thoại mặt đất TI TOLL Interface Giao tiếp TOLL TOLL TPC Orthogonal Hướng từ trạm chủ đến trạm dùng frequency division phương pháp ghép kênh phân chia tần số multiplexed L- code trực giao mã hoá TPC Link TRIA Transmit Receive Khối giao diện thu phát Interface Assembly TSN Transmision Sequence Số thứ tự truyền tải Number UDP User Datagram Giao thức truyền tải đơn vị liệu người Protocol dùng Giao thức truyền liệu cách không tin cậy VCU Voice Channel Unit Khối kênh thoại VSAT Very Small Aperture Trạm mặt đất dung lượng nhỏ Terminal Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Trang Hình 1.1 Cấu trúc hệ thống thơng tin vệ tinh 15 Hình 1.2 Cửa sổ giữ trạm vệ tinh địa tĩnh 17 Hình 1.3 Phân hệ thơng tin vệ tinh 18 Hình 1.4 Cấu trúc trạm mặt đất 22 Hình 1.5 Phân cực Ellipse 23 Hình 1.6 Anten vơ hướng 26 Hình 1.7 Anten thực tế 26 Hình 1.8 Can nhiễu hệ thống thơng tin vệ tinh 33 Hình 2.1 Đường kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh 40 Hình 2.2 Cuộc nối Ethernet đến Ethernet qua IP 47 Hình 2.3 Định tuyến động IP 49 Hình 2.4 Ảnh hưởng Khởi đầu chậm Tránh nghẽn 51 Hình 2.5 Cơ chế chia/ghép kết nối 54 Hình 3.1 Vùng phủ sóng vệ tinh IPSTAR 59 Hình 3.2 Vùng phủ sóng vệ tinh IPSTAR Việt Nam 60 Hình 3.3 Sơ đồ khối chức trạm cổng IPSTAR 60 Hình 3.4 Cấu trúc khungSơ đồ RF cho tồn hệ thống 62 Hình 3.5 Sơ đồ kết nối quang M-Site với D- Site 63 Hình 3.6 Sơ đồ IP tồn hệ thống 64 Hình 3.7 Cấu trúc khung/ khe 69 Hình 3.8 Mơ OFDM đơn giản 69 Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam Luận văn thạc sỹ Phạm Trần Quỳnh Hình 3.9 Các kiểu kênh STAR Link 71 Hình 3.10 Cấu trúc khung STAR Link cho loại kênh 71 Hình 3.11 Cấu hình trạm thuê bao 74 Hình 4.1 Cấu hình dịch vụ thoại VoIP 76 Hình 4.2 Cấu hình truy cập Internet băng rộng 77 Hình 4.3 Cấu hình cung cấp dịch vụ Hotspot 78 Hình 4.4 Cấu hình dịch vụ thuê kênh riêng IP mạng riêng VPN 80 Hình 4.5 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 cung cấp dịch vụ đào tạo từ xa 83 Hình 4.8 Cấu hình dịch vụ IP2TV 84 Nghiên cứu đánh giá kết ứng dụng hệ thống thông tin vệ tinh VSAT Việt Nam