Đang tải... (xem toàn văn)
Người đầu tiên đã nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tưởng Arthur C. Clarke vào năm 1945. Ông đã nghiên cứu về cách phóng các vệ tinh, quỹ đạo của chúng và nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ thế giới. Ông cũng đề xuất việc sử dụng 3 vệ tinh địa tĩnh (geostationary) cho một hệ thống viễn thông, đủ để phủ sóng cho toàn bộ Trái Đất. Vệ tinh nhân tạo đầu tiên là SPUTNIK 1 được Liên bang Xô viết phóng lên ngày 4 tháng 10 năm 1957 đã chứng minh cho ý tưởng của Arthur C. Clarke. Sự kiện này là một là động lực thúc đẩy lớn lao đối với truyền thông vệ tinh của cả thế giới. Về mặt công nghệ, SPUTNIK không thể so sánh được với các vệ tinh hiện đại ngày nay. Nó chỉ đơn thuần phát ra các tín hiệu radio “bíp bíp” một cách đều đặn. Thế nhưng, đó quả thực là một bước tiến to lớn của con người trong việc chinh phục không gian. Chỉ ba năm sau vào năm 1960, vệ tinh ECHO của Mĩ trở thành vệ tinh truyền thông thực thụ đầu tiên của nhân loại với khả năng tiếp nhận và phản hồi lại các tín hiệu radio. Tiếp theo ECHO, vệ tinh địa tĩnh đầu tiên SYNCOM ra đời năm 1963 với ưu điểm lớn nhất là giữ được vị trí tương đối cố định so với mặt đất. Khả năng tuyệt vời này đặt nền tảng cho việc phủ sóng các chương trình thời sự toàn nước Mĩ tại thời đó. Sau đó, hàng loạt các vệ tinh thương mại được đưa lên quỹ đạo như INTELSAT1, vệ tinh nặng 68 kg này cung cấp 240 kênh điện thoại song công tương đương với một kênh truyền hình. Vệ tinh INTELSAT2 và INTELSAT3 với số kênh thoại lên tới 1200 kênh. Tới năm 1976 ra đời của MARISAT cung cấp dịch vụ truyền thông cho các phương tiện giao thông đường thủy, từ đó người ta thấy các ăngten parabol bắt đầu xuất hiện trên tầu thuyền, giúp các tầu thuyền có thể liên lạc thường xuyên với nhau và liên lạc với đất liền trong các hành trình khắp nơi trên thế giới. Hệ thống điện thoại vệ tinh di động đầu tiên, INMARSATA, được giới thiệu vào năm 1982. Sáu năm sau là INMARSATC. Đến năm 1993, các hệ thống điện thoại vệ tinh được số hóa toàn bộ. Năm 1998 đánh dấu thế hệ truyền thông vệ tinh mới với sự ra đời của các tổ hợp vệ tinh Iridium, đây là dự án đầy tham vọng của Motorola nhằm xây dựng một hệ thống vệ tinh thông tin di động phủ sóng khắp toàn cầu. Ban đầu dự án Iridium được thiết kế bao gồm 77 vệ tinh tạo thành một mạng lưới mà khi hoàn thành sẽ cho phép 2 điểm bất kỳ trên trái đất có thể liên lạc được với nhau. Tên của hệ thống (Iridium) được đặt theo tên của nguyên tố thứ 77 trong bảng hệ thống tuần hoàn, 77 vệ tinh quay quanh trái đất như 77 electron quay quanh hạt nhân nguyên tố Iridium. Khi triển khai thực tế, vì lý do kinh tế nên số vệ tinh được tính toán lại và chỉ còn là 66 vệ tinh, tuy nhiên tên của hệ thống vẫn được đặt như ban đầu. Khi đưa vào vận hành, hệ thống vệ tinh Iridium đã được coi như một thành tựu sáng chói của khoa học kỹ thuật. Một hệ thống vệ tinh đáng chú ý khác là hệ thống Globalstar, với 48 vệ tinh cung cấp các kênh truyền thương mại cho thấy sự phát triển thật ấn tượng của truyền thông vệ tinh chỉ sau hơn 30 năm kể từ ngày ra đời.
1 Mục lục L ời c ám ơ n . 1 L ời c am đoa n . 2 M ục l ụ c . 3 D anh mục c á c hình vẽ . 7 Ch ư ơng 1. Đặc t rư ng lỗi c ủ a đ ư ờng t r uyền vệ tin h . 9 1 . 1. L ịch sử p h át t r iển và ư u nh ư ợc điểm của t r uyền thông vệ tin h . 9 1 . 1 . 1. L ịch sử p h át t r iển của t r uyền thông vệ tin h . 9 1 . 1 . 2. Ứng dụng c ủ a t r uyền thông vệ tinh . 10 1 . 2. Đặc điểm lỗi đ ư ờng t r uyền vệ tinh . 10 1 . 2 . 1 . C ác số liệu thống kê c ác đ ặ c điểm lỗi đ ư ờng t r uyền vệ tin h . 10 1 . 2 . 2 . C ác mô hình lỗi t r ên đ ư ờng t r uyền vệ tin h . 13 1 . 2 . 2 . 1 . M ô hình lỗi đồng đ ều ( Uni f o r m Err or Model ) . 14 1 . 2 . 2 . 2 . M ô hình lỗi Ma r kov hai t r ạng thái (T wo - sta l e M a r kov Err or Mo d el ) 14 1 . 2 . 2 . 3 . M ô hình lỗi Ma r kov hai t r ạng thái cải tiế n . 15 1 . 2 . 2 . 4 . M ô hình lỗi Ma r kov đa t r ạng thái ( Multi- s tate e rr or mo d el ) . 15 Ch ư ơng 2. Giao th ứ c T CP và c á c c ơ c hế đ i ều khiển tắc nghẽ n . 17 2 . 1. T ổng quan về g i ao th ứ c T CP . 17 2 . 1 . 1. T ổng qua n . 17 2 . 1 . 2. Cấu t r úc gói tin T C P . 18 2 . 1 . 3. Cơ chế hoạt động c ủ a T C P . 19 2 . 2. T CP và cơ chế điều khiển t ắc ng h ẽ n . 21 2 . 2 . 1. Quá t r ình slow - sta r t v à c ongestion avoida n c e . 21 2 . 2 . 2. Quá t r ình F ast - Ret r a n smi t . 22 2 . 2 . 3. Quá t r ình F ast - R e cove r y . 22 2 . 3. Một số ph i ên b ản T CP . 23 2 . 3 . 1. T CP T ahoe . 23 2 . 3 . 2. T CP Reno . 24 2 . 3 . 3. T CP New - Ren o . 25 2 . 3 . 4. T CP S ACK . 25 2 . 4. Nh ữ ng vấn đề c ủa T CP t r ong môi t rư ờng mạng không dâ y . 28 Ch ư ơng 3. Một số ph ư ơng pháp nâng c ao hiệu n ăng T CP t r ong mạng không d â y . 29 3 . 1. L ink laye r . 29 3 . 1 . 1. S noo p . 30 3 . 1 . 2. W T C P . 31 3 . 1 . 3. Kết luận . 34 3 . 2. Chia kết nố i . 35 2 3 . 2 . 1. I ndi r ect T CP (I - T C P ) . 35 3 . 2 . 2. Kết luận . 39 3 . 3. Cơ chế c ả nh báo t ư ờng minh E N (E xplicit No f itication ) . 39 3 . 3 . 1. I CMP M e s sag e . 39 3 . 3 . 2. P h ư ơng pháp thông báo mất dữ l i ệu t ư ờng minh EL N (E xplicit L oss Noti f ication) . 40 3 . 3 . 3. P h ư ơng pháp đ ếm s ynd r om e . 41 3 . 3 . 4. P h ư ơng pháp A CK t h ành phần ( pa r tial A CK ) . 41 3 . 3 . 5. Kết luận . 42 3 . 4. P h ư ơng pháp E nd to E nd . 42 3 . 4 . 1. Fr eeze T C P . 43 3 . 4 . 2. T C P - W e stwood . 44 Ch ư ơng 4. Giải p h áp PE P với g i ao th ứ c X CP và thí nghiệm mô phỏn g . 52 4 . 1 T ổng q u át về T CP với XCP và giải pháp PE P . 52 4 . 1 . 1 Giới thiệu về T CP . 52 4 . 1 . 2 G i ao th ứ c X CP . 53 4 . 1 . 3 Giải pháp sử dụng Pr oxy để nâng c ao hiệu s uất T CP - PEP s (P e rf o r mance E nhance m ent Pr oxies s olution ) . 54 4 . 2 Giới thiệu bộ phần mềm mô phỏng NS . 55 4 . 2 . 1 Bộ mô phỏng mạng NS ( Netwo r k S imulato r ) . 55 4 . 2 . 2. S ử dụng phần mềm mô phỏng NS để mô phỏng đ ư ờng t r uyền vệ tin h . 55 4 . 2 . 3. Cài đặt v ệ tinh và c ác t r ạm m ặt đấ t . 56 4 . 2 . 4. Kết nối vệ tin h . 57 4 . 2 . 5. Hỗ t r ợ theo dõi . 58 4 . 3. Giới th i ệu thiết lập mô phỏng, kết luận v à h ư ớng l àm vi ệ c t r ong t ư ơng l a i . 60 T ài liệu tham khả o . 61 3 Danh mục các kí hiệu, các chữ viết tắt ACK Acknowedgment AIMD additive increase multiplicative decrease ARP Address Resolation Protocol ATM Asynchronous Transfer Mode BER Bit Error Rate BS Base Station BWE Bandwidth Estimate CWD Current window size CWND Congestion window EEM EURAD-Emission ELN Explicit Loss Notification EN Explicit Nofitication FR/FR Fast-Retransmit/ Fast-Recovery FTP File Transfer Protocol GEO Geostationary Earth Orbit GSO Geo-Stationary Earth Orbit HTTP Hypertext Transfer Protocol IP Internet Protocol I-TCP Indirect- TCP LAN Local Area Network LEO Low Earth Orbit MAC Media Access Control MH Mobile Host MIMD multiplicative increase multiplicative-decrease MSR Mobile support router NET Network NS Network Simulator PEP Performance Enhancement Proxy RTO Retransmit time-out RTO Retransmit Timeout RTT Round Trip Time SACK Selective Acknowedgment options TCL Tool Command Language TCP Transmission Control Protocol UDP User Datagram Protocol URG User Datagram Protocol VJCC Van Jacobson Congestion Control WLAN Wireless Local Area Network WTCP Wireless Transmission Control Protocol XCP eXplicit Control protocol 4 ZWA Zero Window Advertisement ZWP Zero Window Probe 5 Danh mục các hình vẽ Hình 1 . 1 Mô hình mạng vệ tin h . 11 Hình 1 . 2 Mô hình lỗi M a r kov h ai t r ạng t h á i . 14 Hình 1 . 3 Mô hình lỗi M a r kov h ai t r ạng t h ái c ải tiế n . 15 Hình 2 . 1 Gói s ố liệu T CP với p h ần tiêu đề gi ả . 18 Hình 2 . 2 Cấu t r úc gói số liệu T CP . 19 Hình 2 . 3 P h ư ơng th ứ c bắt tay b a b ư ớc- th i ết lập kết nối, c hấm d ứ t ph i ên làm việ c . 20 Hình 2 . 4 Cơ chế quản lý g ử i dữ liệu theo c ử a s ổ c ủ a T C P . 20 Hình 2 . 5 Quá t r ình slows t a r t và cong e stion avoid n c e . 22 Hình 2 . 6 Quá t r ình F ast - Ret r a n smi t . 23 Hình 2 . 7 Lư u đổ giải th u ật sl o wsta r t . 23 Hình 2 . 8 Lư u đồ chi tiết T C P - T ah o e . . 24 Hình 2 . 9 Lư u đồ điểu khiển T C P - R en o . 25 Hình 2 . 10 P h ư ơng th ứ c hoạt động S AC K . 26 Hình 2 . 11 Option thông báo cơ c h ế điều khiển S AC K . 26 Hình 2 . 12 Option thông tin S ACK . 26 Hình 2 . 13 Q u á t r ình khai báo sử dụng S AC K . 27 Hình 3 . 1 Lư ợc đồ p h ân loại c á c g i ải pháp tối ư u h ó a T CP t r ong môi t rư ờng không dâ y . . 29 Hình 3 . 2 Mô hình mạng không d ây với BS đóng vai t r ò S noo p . 30 Hình 3 . 3 Lư u đồ S noop xử lý n h ận dữ liệu từ F H tại B S . 31 Hình 3 . 4 Lư u đồ S noop xử lý khi nhận ACK từ M H t ại B S . 31 Hình 3 . 5 Mô hình xử lý W T C P . 31 Hình 3 . 6 Lư u đồ W T CP xử lý khi nhận dữ liệ u . 32 Hình 3 . 7 Lư u đồ W T CP chu y ển tiếp gó i . 33 Hình 3 . 8 Lư u đồ W T CP xử lý khi nhận AC K . 34 Hình 3 . 9 Mô hình ch i a kết nối . 35 Hình 3 . 10 Mô hình I - T C P . 36 Hình 3 . 11 BS đóng vai t r ò như Pr oxy t r ong I-T C P . 36 Hình 3 . 12 Quá t r ình xử lý chu y ển vùng ( hando ff ) c ủa I-T C P . 37 Hình 3 . 13 C á c b ư ớc th ự c hiện t r ong quá t r ình hando f f của I - T C P . 39 Hình 3 . 14 Mô hình xử lý A CK t h ành phầ n . 42 Hình 3 . 15 Qui t r ình xử lý fr eeze T C P . 43 Hình 3 . 16 Lư u đồ g i ải thuật T C P W tính s ố l ư ợng s egment đ ư ợc x ác nhậ n . 46 Hình 3 . 17 Lư u đồ giải th u ật T C P W xử lý N du p ACKs tổng q u á t . 47 Hình 3 . 18 Lư u đồ giải th u ật T C P W xử lý 3- dupAC K s th ự c nghiệ m . 48 Hình 3 . 19 Lư u đồ giải th u ật T C P W xử lý timeout tổng quá t . 49 Hình 3 . 20 Lư u đồ giải th u ật T C P W xử lý timeout th ự c nghiệ m . 50 Hình 4 . 1 Cấu t r úc c ủa bộ mô phỏng N S -2 . 55 Hình 4 . 2 C á c thành phần chính c ủa mạng v ệ tin h . 57 Hình 4 . 3 Cấu t r úc tập vết thông th ư ờng c ủa N S . 58 6 Hình 4 . 4 Mô hình mô phỏn g . 60 7 Chương 1. Đặc trưng lỗi của đường truyền vệ tinh 1.1. Lịch sử phát triển và ưu nhược điểm của truyền thông vệ tinh 1.1.1. Lịch sử phát triển của truyền thông vệ tinh Người đầu tiên đã nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tưởng Arthur C. Clarke vào năm 1945. Ông đã nghiên cứu về cách phóng các vệ tinh, quỹ đạo của chúng và nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ thế giới. Ông cũng đề xuất việc sử dụng 3 vệ tinh địa tĩnh (geostationary) cho một hệ thống viễn thông, đủ để phủ sóng cho toàn bộ Trái Đất. Vệ tinh nhân tạo đầu tiên là SPUTNIK 1 được Liên bang Xô viết phóng lên ngày 4 tháng 10 năm 1957 đã chứng minh cho ý tưởng của Arthur C. Clarke. Sự kiện này là một là động lực thúc đẩy lớn lao đối với truyền thông vệ tinh của cả thế giới. Về mặt công nghệ, SPUTNIK không thể so sánh được với các vệ tinh hiện đại ngày nay. Nó chỉ đơn thuần phát ra các tín hiệu radio “bíp bíp” một cách đều đặn. Thế nhưng, đó quả thực là một bước tiến to lớn của con người trong việc chinh phục không gian. Chỉ ba năm sau vào năm 1960, vệ tinh ECHO của Mĩ trở thành vệ tinh truyền thông thực thụ đầu tiên của nhân loại với khả năng tiếp nhận và phản hồi lại các tín hiệu radio. Tiếp theo ECHO, vệ tinh địa tĩnh đầu tiên SYNCOM ra đời năm 1963 với ưu điểm lớn nhất là giữ được vị trí tương đối cố định so với mặt đất. Khả năng tuyệt vời này đặt nền tảng cho việc phủ sóng các chương trình thời sự toàn nước Mĩ tại thời đó. Sau đó, hàng loạt các vệ tinh thương mại được đưa lên quỹ đạo như INTELSAT-1, vệ tinh nặng 68 kg này cung cấp 240 kênh điện thoại song công tương đương với một kênh truyền hình. Vệ tinh INTELSAT-2 và INTELSAT-3 với số kênh thoại lên tới 1200 kênh. Tới năm 1976 ra đời của MARISAT cung cấp dịch vụ truyền thông cho các phương tiện giao thông đường thủy, từ đó người ta thấy các ăng-ten parabol bắt đầu xuất hiện trên tầu thuyền, giúp các tầu thuyền có thể liên lạc thường xuyên với nhau và liên lạc với đất liền trong các hành trình khắp nơi trên thế giới. Hệ thống điện thoại vệ tinh di động đầu tiên, INMARSAT-A, được giới thiệu vào năm 1982. Sáu năm sau là INMARSAT-C. Đến năm 1993, các hệ thống điện thoại vệ tinh được số hóa toàn bộ. Năm 1998 đánh dấu thế hệ truyền thông vệ tinh mới với sự ra đời của các tổ hợp vệ tinh Iridium, đây là dự án đầy tham vọng của Motorola nhằm xây dựng một hệ thống vệ tinh thông tin di động phủ sóng khắp toàn cầu. Ban đầu dự án Iridium được thiết kế bao gồm 77 vệ tinh tạo thành một mạng lưới mà khi hoàn thành sẽ cho phép 2 điểm bất kỳ trên trái đất có thể liên lạc được với nhau. Tên của hệ thống (Iridium) được đặt theo tên của nguyên tố thứ 77 trong bảng hệ thống tuần hoàn, 77 vệ tinh quay quanh trái đất như 77 electron quay quanh hạt nhân nguyên tố Iridium. Khi triển khai thực tế, vì lý do kinh tế nên số vệ tinh được tính toán lại 8 và chỉ còn là 66 vệ tinh, tuy nhiên tên của hệ thống vẫn được đặt như ban đầu. Khi đưa vào vận hành, hệ thống vệ tinh Iridium đã được coi như một thành tựu sáng chói của khoa học kỹ thuật. Một hệ thống vệ tinh đáng chú ý khác là hệ thống Globalstar, với 48 vệ tinh cung cấp các kênh truyền thương mại cho thấy sự phát triển thật ấn tượng của truyền thông vệ tinh chỉ sau hơn 30 năm kể từ ngày ra đời. 1.1.2. Ứng dụng của truyền thông vệ tinh Hiện nay, vệ tinh được sử dụng trong các lĩnh vực sau: ? Nghiên cứu khoa học: Do có diện tích quan sát rộng nên vệ tinh đã được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu trái đất, môi trường cũng như dự báo thời tiết. Sử dụng các công nghệ hiện đại, vệ tinh còn có khả năng nhìn sâu vào trong lòng đất phục vụ các nghiên cứu địa chất, thăm dò tài nguyên. Ngoài ra, với ưu điểm không bị cản trở bởi tầng khí quyển, các vệ tinh đã tỏ ra rất hiệu quả trong nghiên cứu thiên văn, vũ trụ. ? Định vị: Các hệ thống định vị và định vị toàn cầu sử dụng vệ tinh đã trở nên phổ biến với mọi người và tham gia vào nhiều mặt của đời sống, kinh tế xã hội từ tránh tắc nghẽn giao thông, định vị trí trên đất liền, trên biển, ? Quân sự: Là một trong những ứng dụng đầu tiên mà loài người nghĩ tới. Vệ tinh được sử dụng tham gia các nhiệm vụ trinh sát, chụp ảnh do thám, gây nhiễu, phá hủy hạ tầng truyền thông đối phương. Bên cạnh đó, thông tin liên lạc trong quân sự sử dụng vệ tinh cũng tỏ ra an toàn hơn trước sự tấn công bằng các vũ khí thông thường của kẻ thù. ? Thông tin liên lạc: Vệ tinh có điểm ưu việt mà không một hệ thống ăng ten hay truyền hình cáp nào có được là bán kính phủ sóng rộng lớn. Chỉ có truyền thông vệ tinh mới phủ sóng được tới các vùng xa xôi như các hải đảo, các vùng cực, Đối với truyền thông di động, những ưu điểm của truyền thông vệ tinh được đặc biệt phát huy. ? Làm đường trục cho điện thoại toàn cầu: Ngay từ khi ra đời truyền thông vệ tinh đã đóng vai trò quan trọng trong liên lạc toàn cầu, đường truyền vệ tinh có băng thông rộng, có thể truyền được rất nhiều kênh truyền điện thoại. ? Kết nối tới những vùng xa xôi hẻo lánh: Nhiều khu vực trên thế giới khó có thể kéo các đường truyền hữu tuyến tới do các nguyên nhân chủ quan (chính trị, quân sự) cũng như khách quan (các yếu tố địa lý), khi đó đường truyền vệ tinh là lựa chọn lý tưởng. ? Thông tin di động toàn cầu: thường sử dụng vệ tinh quỹ đạo thấp vì độ trễ nhỏ hơn so với vệ tinh địa tĩnh. 1.2. Đặc điểm lỗi đường truyền vệ tinh 1.2.1. Các số liệu thống kê các đặc điểm lỗi đường truyền vệ tinh 9 Tỷ suất lỗi cao: Các hệ thống vệ tinh phát triển từ những vệ tinh truyền thông thế hệ trước có tỷ suất lỗi bit BER (Bit Error Rate) cao gây ra bởi các chuẩn truyền thông: 10 trung bình là 10 -7 và 10 -4 trong trường hợp xấu nhất. Nguyên nhân là do các chuẩn trên được tối ưu hóa cho việc truyền tín hiệu âm thanh và hình ảnh analog. Với các kỹ thuật điều biến và mã hóa mới cùng với vệ tinh có công suất phát cao hơn, tỷ suất lỗi thông thường sẽ đạt được rất thấp (đạt tới 10 -10 ) khi sử dụng vệ tinh địa tĩnh. Đối với các hệ thống vệ tinh quỹ đạo thấp, tỷ suất lỗi có thể biến động nhưng với các công nghệ hiện đại các hệ thống này sẽ được phát triển để đạt tới chất lượng truyền cũng như độ ổn định không thua kém đường truyền cáp quang. Các nguyên nhân gây lỗi là do nhiễu và suy giảm tín hiệu truyền. Do tín hiệu vệ tinh là sóng điện từ truyền trong không gian nên thường bị hấp thụ và suy yếu khi đi qua sương mù, mây, và đặc biệt là mưa. Độ trễ: Do có sự hạn chế về tốc độ truyền và độ cao của các vệ tinh. Các thiết vị thông tin liên lạc được đặt tại vệ tinh địa tĩnh GSO với độ cao là 36.000km. Ở độ cao đó, vận tốc góc của vệ tinh bằng vận tốc góc của trái đất quay quanh trục của nó. Do đó mỗi trạm ở mặt đất luôn có thể nhìn thấy các vệ tinh ở cùng một vị trí trên bầu trời, nghĩa là các vệ tinh đứng yên so với mặt đất. Thời gian truyền tín hiệu radio giữa 2 trạm mặt đất qua vệ tinh chuyển tiếp gấp 2 lần thời gian truyền từ trạm mặt đất tới vệ tinh, bằng 239,6ms. Hình 1.1 Mô hình mạng vệ tinh Đối với các trạm ở rìa của vùng của các vệ tinh (foot print) khoảng cách là 2*41,576km, do đó thời gian truyền lớn hơn, bằng 2*279=558 ms (RTT). Ngoài sự trễ truyền, còn có sự trễ khác, như trễ do phát gói tin lên đường truyền, trễ lan truyền trong mạng mặt đất và độ trễ hàng đợi trong cổng kết nối vệ tinh. Kênh truyền vệ tinh được chi phối bởi hai đặc điểm cơ bản như mô tả dưới đây: Tiếng ồn: Cường độ của tín hiệu vô tuyến giảm theo khoảng cách truyền. Đối với một liên kết vệ tinh khoảng cách là lớn và do đó tín hiệu sẽ trở nên yếu thậm chí rất yếu khi đến đích của nó. Kết quả là tỉ số tín hiệu trên bị nhiễu SNR (Signal to Noise Ratio) bị suy giảm. Một số tần số đặc biệt nhạy cảm với các hiện tượng xảy ra trong khí quyển như sự suy giảm cường độ tín hiệu do mưa, sương mù Đối với các ứng dụng di động, kênh vệ tinh đặc biệt nhạy cảm với hiện tượng truyền đa đường, gây ra sai lệch méo tín hiệu. Tỷ lệ lỗi bit BER cho một liên kết vệ tinh ngày nay là khoảng một lỗi trên 10 triệu bit (1x10 -7 ) hoặc ít hơn. Các kỹ thuật kiểm soát lỗi và mã hóa nâng cao có thể được thêm vào các dịch vụ truyền thông vệ tinh hiện nay. Tuy nhiên, nhiều hệ thống vệ tinh sẽ tiếp tục có BER cao hơn so với các hệ thống vệ tinh mới và các kênh truyền trên mặt đất. [...]... dữ liệu từ máy tính của người sử dụng đến vệ tinh, cho nên mạng truyền thông vệ tinh không đối xứng thường được xây dựng Ví dụ, một máy tính kết nối với một mạng sử dụng vệ tinh sẽ gửi tất cả thông tin đi (request) thông qua một liên kết mặt đất (uplink) có tốc độ truyền thấp (như kênh mô hình quay số) và nhận được lưu lượng cần truy cập qua kênh vệ tinh 12 (downlink) có tốc độ truyền cao Điều này... Thời gian khứ hồi biến đổi (Variable Round Trip Times): Trong một số mạng vệ tinh, chẳng hạn như mạng sử dụng vệ tinh quỹ đạo thấp LEO, sự trễ truyền đến và đi từ các vệ tinh thay đổi liên tục theo thời gian Kết nối liên tục: Trong mạng không sử dụng vệ tinh địa tĩnh, kết nối TCP phải được chuyển giao từ một vệ tinh này tới vệ tinh khác hay từ một trạm mặt đất này tới một trạm mặt đất khác theo thời... khi đó kết nối sẽ bị gián đoạn Hầu hết các kênh vệ tinh chỉ có một số trong những đặc điểm trên 1.2.2 Các mô hình lỗi trên đường truyền vệ tinh Trong mục này, tôi xin trình bày các vấn đề về mô hình lỗi (Error Model) trong bộ mô phỏng mạng NS2 Mô hình lỗi mô phỏng các lỗi truyền hoặc mất ở từng mức liên kết hoặc bằng cách đánh dấu cờ lỗi của gói tin hoặc hủy gói tin tới đích Trong giả lập, các lỗi có... thông là dung lượng (capacity) của liên kết nút cổ chai trong đường dẫn mạng Bởi vì độ trễ trong môi trường vệ tinh là rất lớn, TCP sẽ cần phải duy trì được một số lượng lớn các gói tin trên đường truyền thì việc sử dụng kênh truyền vệ tinh mới có hiệu quả cao Truyền lỗi: Các kênh truyền hình vệ tinh có một tỷ lệ lỗi bit (BER) cao hơn các kênh truyền trong mạng mặt đất đang được sử dụng phổ biến Giao thức... thái mô tả được tính bùng nổ của lỗi đường truyền không dây, chính xác hơn mô hình lỗi đồng đều; tuy nhiên, mô hình này cũng chưa mô tả được chính xác tất cả các trạng thái lỗi đường truyền Do tính đơn giản nên mô hình lỗi Markov hai trạng thái thường được sử dụng trong nghiên cứu, kể cả nghiên cứu bằng mô phỏng 1.2.2.3 Mô hình lỗi Markov hai trạng thái cải tiến Mô hình lỗi Markov hai trạng thái cải... tin đi qua đường truyền vẫn có thể bị lỗi với một giá trị trung bình và theo một phân bố nhất định, được chỉ rõ Tương tự như vậy, trong trạng thái Bad, không phải 100% gói tin đi qua đường truyền đều bị lỗi Hình 1.3 Mô hình lỗi Markov hai trạng thái cải tiến Các tham số của mô hình lỗi Markov hai trạng thái cải tiến có ý nghĩa như sau: là tốc độ đến trung bình của gói số liệu bị lỗi khi đường truyền. .. hình lỗi Markov hai trạng thái Mô hình lỗi Markov hai trạng thái được thể hiện trên hình 1.2 theo mô hình này, đường truyền có hai trạng thái là tốt - Good và xấu - Bad Trọng trạng thái Good, tất cả các gói tin đi qua đường truyền đều không bị lỗi; còn trong trạng thái xấu, tất cả các gói tin đi qua đường truyền đều bị lỗi Nếu độ dài trung bình của trạng thái Good là LG (bằng số gói tin liên tiếp truyền. .. giúp các kết nối có cùng một địa chỉ kết nối tránh được việc dùng lại các số liệu đã ôi (stale) vẫn còn đang được truyền trong mạng Internet nhưng thuộc một kết nối cũ Hình 2.3 Phương thức bắt tay ba bước - thiết lập kết nối Sau khi nhận được gói điều 21 khiển SYN và ở trạng thái sẵn sàng chấp nhận kết nối, thực thể TCP nhận của phần 22 mềm dịch vụ (Agent B) gửi lại gói SYN với giá trị ISN của mình,... trường truyền có dây Việc chia tách này xuất phát từ sự khác nhau về đặc điểm giữa hai môi trường truyền Với môi trường có dây, các kết nối ethernet hay ATM cho phép đường truyền nhanh, băng thông lớn và tin cậy trong khi đó, đường truyền không dây chậm và dễ xảy ra lỗi do nhiễu tín hiệu (fading hay tỉ lệ lỗi cao) Trên phần kết nối qua mạng không dây, cho phép nhận biết chính xác nguyên nhân của các... hai kết nối thông qua một nốt mạng trung gian Giải pháp này có phần giống với phương pháp hỗ trợ link layer, chỉ khác là các xử lý được thực hiện ở tầng TCP Hình 3.9 Mô hình chia kết nối 3.2.1 Indirect TCP (I-TCP) I-TCP đề xuất chia kết nối từ một MH đến một thiết bị FH thành hai kết nối riêng biệt: một kết nối giữa MH và một thiết bị định tuyến hỗ trợ di động (mobile support router – MSR) thông qua kết . Đặc trưng lỗi của đường truyền vệ tinh 1.1. Lịch sử phát triển và ưu nhược điểm của truyền thông vệ tinh 1.1.1. Lịch sử phát triển của truyền thông vệ tinh Người đầu tiên đã nghĩ ra vệ tinh nhân. dụng vệ tinh quỹ đạo thấp vì độ trễ nhỏ hơn so với vệ tinh địa tĩnh. 1.2. Đặc điểm lỗi đường truyền vệ tinh 1.2.1. Các số liệu thống kê các đặc điểm lỗi đường truyền vệ tinh 9 Tỷ suất lỗi cao:. với 48 vệ tinh cung cấp các kênh truyền thương mại cho thấy sự phát triển thật ấn tượng của truyền thông vệ tinh chỉ sau hơn 30 năm kể từ ngày ra đời. 1.1.2. Ứng dụng của truyền thông vệ tinh Hiện