Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh VSAT

MỤC LỤC KẾT LUẬN 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 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 1 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 nên không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong được sự góp ý chân thành của các thầy cô. Hà Nội, ngày 4 tháng 7 năm 2013 2 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 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 3 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 trung tần được đưa tới UMOD để giải điều chế tách tín hiệu cần thu ra khỏi sóng mang. Sau bộ UMOD 9100 tín hiệu được đưa tới bộ CX-2000 thông qua hệ thống ghép kênh quang Gia Lâm - Đầu đông. Tại bộ CX-2000 tín hiệu sẽ được tách kênh thành các tín hiệu riêng rẽ để đưa tới các đầu cuối số. 4 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. 5 2.2. Antenna Đường kính Antenna: 4.5 m. Loại Anten: Prime Focus. Tần số hoạt động (GHz). Tần số thu: 3.7 - 4.2 GHz. Tần số phát: 5.925 - 6.425 GHz. Khuyếch đại Antenna. Thu: 43.9 dBi. Phát: 46.6 dBi. Phân cực: Tuyến tính. Hệ số sóng đứng (VSWR) Thu (Phát): 1.30 (1.25). Trọng lượng: 1089 kg. Kích cỡ: 5.2m x 4.5 m x 5.3 m. Nhiệt độ hoạt động: - 40 0 C - 52 0 C. Chịu được sức gió: 200 km/h. 2.3. Bộ nâng tần (UP Converter) Tần số Nhiễu pha Khoảng tần số: UT - 4505 5.845 – 6.425 GHz 10 Hz - 59 dB Đảo cực Dual, No Inversion 100 Hz - 69 dB Bước nhẩy 125 Khz 1 KHz - 79 dB Các kênh định trước 32 tần số 10 KHz - 89 dB Độ ổn định (Time) ± 1 x 10 -9 / Ngày 100 KHz - 99 dB Độ ổn định (Temp) ± 1 x 10 -8 / Ngày 1 Mz - 109 dB Đầu vào IF Điều khiển xa Khoảng đầu vào 52 – 88 hoặc Comm Port RS – 6 104 – 176 MHZ. 485 hoặc RS – 232 C Mức đầu vào -35 dBm Chỉ thị (mặt máy) Suy hao 23 dB minimum Bật Nguồn LED xanh Điện trở 75 Ohm Truyền tín hiệu LED vàng Đầu ra RF Điều khiển xa LED vàng Mức đầu ra + 10 dBm Faul LED đỏ Điện trở 50 Ohm On line LED vàng Suy hao phản hồi 20 dB Minimum Stored Fault LED đỏ Kích cỡ Điểm kiểm tra Rộng 48.26 cm RF SMA, - 20 dBc Cao 4.44 cm IF BNC, - 20 dBc Sâu 55.88 cm Nguồn Trọng lượng 25 Pound Điện áp 100 – 125 VAC hoặc 200 – 250 VAC Tần số 47 – 63 Hz 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 TSM – XX 1: N 2.4. Bộ hạ tần (Down Converter) Tần số Nhiễu pha Khoảng tần số: DT - 4503 3.625 – 4.200 GHz 10 Hz - 59 dB Đảo cực Dual, No Inversion 100 Hz - 69 dB Bước nhẩy 125 Khz 1 KHz - 79 dB Các kênh định trước 32 tần số 10 KHz - 89 dB Độ ổn định ± 1 x 10 -9 / Ngày 100 KHz - 99 dB 7 (Time) Độ ổn định (Temp) ± 1 x 10 -8 / Ngày 1 Mz - 109 dB Đầu vào RF Điều khiển xa Comm Port RS – 485 hoặc RS – 232 C Mức đầu vào -45 dBm Chỉ thị (mặt máy) Bật Nguồn LED xanh Trở kháng 50 Ohm Thu tín hiệu LED vàng Fault LED đỏ Đầu ra IF Điều khiển xa LED vàng Mức đầu ra + 20 dBm @ 1dB Comp + 12 dBm @ 20 dB Attn. On line LED vàng Điện trở 50 Ohm hoặc 75 Ohm Stored Fault LED đỏ Suy hao phản hồi 23 dB Minimum Khoảng tần số 52 - 88 hoặc 104 - 176 MHz. Điểm kiểm tra RF SMA, - 20 dBc Kích cỡ IF BNC, - 20 dBc Rộng 48.26 cm Nguồn Cao 4.44 cm Điện áp 100 – 125 VAC hoặc 200 – 250 VAC Sâu 55.88 cm Tần số 47 – 63 Hz Trọng lượng 25 pound I/O Module IOM – 11 RF: Loại N, 50 Ohm IF: BNC, 75 Ohm IOM – 12 RF: Loại N, 8 50 Ohm. IF: BNC, 50 Ohm TSM – XX 1: N 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: Nhiệt độ: 0 0 C – 50 0 C. Độ ẩm: 5% - 95%. Chuyển mạc: Thời gian chuyển mạch: 70 ms Max. Hệ số sóng đứng (VSWR): 1.25:1 Max. Hệ thống chuyển mạch RF: Hệ số sóng đứng (Input/Ouput): 1.25:1/ 1.50:1. Công suất RF: 1W. 2.6. Modem UMOD 10PAK Kích thước: Trọng lượng 45 Kg. Cao: 40 cm. Rộng: 43.9 cm. Sâu: 48.3 cm. Điện áp đầu vào: 100 – 240 VAC (47 Hz – 63 Hz). 9 Tần số hoạt động: Khoảng tần số: 52-88 Mhz hoặc 104 - 176 Mhz (được đặt như một tuỳ chọn). Bước nhẩy: 100 Hz. Loại điều chế: BPSK, QPSK. Tốc độ: Khoảng tốc độ: 9,6 Kbps – 8,448 Mbps (BPSK 9,6 Kbps – 2,048 Mbps). 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 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). Chuyển dự phòng: Chuyển dự phòng tuỳ chọn hỗ trợ cho tất cả các chassis có trong cấu hình 1-PAK chassis và 1:1. Đầu vào Station Clock: 1 Mhz > 10 Mhz (± 10ppm, 100Hz/bước). Thông số điều chế: 10 [...]... THAM KHẢO [1] Thông tin vệ tinh Tổng cục bưu điện NXB khoa học và kỹ thuật [2] Ks Đặng Anh Tuấn, Thông tin vệ tinh Trung tâm nghiên cứu ứng dụng khoa học truyền hình 2/2002 35 [3] Vũ Đình Thành, Hệ thống viễn thông Trường đại học bách khoa Tp Hồ Chí Minh 1996 [4] TS Nguyễn Kim Sách, “Thu truyền hình trực tiếp từ vệ tinh NXB Khoa học Kỹ thuật 1991 [5] KS Ngô Anh Ba, “Truyền hình vệ tinh , Hội vô... trong mạng viễn thông hàng không Do ưu thế về khả năng phủ sóng cùng tính linh hoạt và tính di động, nên 34 hệ thống vô tuyến thông tin vệ tinh VSAT cho phép các nhà khai thác phát triển mạng viễn thông một cách nhanh chóng ở các vùng có địa hình phức tạp và cơ sở hạ tầng viễn thông chưa cao Qua đề tài này, em đã nắm bắt được các vấn đề cơ bản của hệ thống VSAT, quá trình cấu hình hệ thống cũng như... 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 19 đó, báo cáo về người nhận ca tiếp theo Ghi chép sổ sách ca trực đầy đủ • Khi bàn giao ca trực phải phối hợp với người nhận ca kiểm tra lại tất cả các thông số của thiết bị cũng như dụng cụ sửa chữa, thiết bị dự phòng • Hệ thống vệ tinh VSAT là hệ thống đường truyền liên lạc chính giữa... hoặc vấn đề về mất nguồn tín hiệu sẽ gây đồng bộ giải mã ra các lỗi giải mã trước khi gây ra các lỗi dò tìm sóng mang hoặc định thời bit - Nếu mức Eb/No là bình thường, hầu hết nguyên nhân của lỗi này là nhiễu phase cao hoặc 33 can nhiễu của bộ Upconverter hoặc Downconverter KẾT LUẬN Ngày nay, tuy các hệ thống thông tin vệ tinh VSAT không còn là một vấn đề mới nhưng nó vẫn đóng một vai trò quan trọng... nối với nhau) - SEQUENTIAL Hệ thống dùng mã hoá là VITERBI” 4 Nhấn nút Rx FEC Rate Chọn tốc độ mong muốn Hệ thống dùng tốc độ FEC là 3/4" 5 Nhấn nút Rx Diff Encoding Lệnh này giải mã vi phân điều khiển loại điều chế của bộ giải mã kênh Hệ thống đặt chế độ là ON” 6 Nhấn nút Rx Scrambling Lệnh này đặt loại đổi tần số: V.35, IESS hoặc không (off) Chọn loại mong muốn Hệ thống dùng cổng là V.35” 7 Nhấn... việc đã làm 24 CHƯƠNG V CÁCH KHẮC PHỤC CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP Dựa vào các đèn hiển thị trên hệ thống, nhân viên kỹ thuật có thể xác định tình trạng kỹ thuật hệ thống đồng thời khắc phục các sự cố hỏng hóc thường gặp 5.1 Các đèn hiển thị trên hệ thống 5.1.1 Bộ ghép kênh CX2000 Chỉ thị mặt trước của bộ ghép kênh Tổng cộng có 14 đèn LED xanh/đỏ trên chassis 2 đèn LED cho hoạt động chuyển mạch (chính và... 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... 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... 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... 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” 16 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 . 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. 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. 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 1 thống thông tin vệ tinh VSAT sử dụng trong môi trường truyền vô tuyến có