Chuong 1 TỔNG QUAN về hệ THỐNG vệ TINH VSAT

Chương Hệ thống VSAT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VỆ TINH VSAT 1.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG VSAT (Verry Small Aperture Terminal) trạm mặt đất độ nhỏ phương tiện truyền thông hiệu mặt kinh tế với đặc tính đặc trưng, VSAT ngày đóng vai trò quan trọng viễn thông phục vụ cho ứng dụng định Trong chương giải thích khái niệm trạm mặt đất VSAT, sơ lược hoạt động cấu trúc ứng dụng cụ thể Ngoài trình bày tính ứng dụng giao diện mặt đất 1.2 KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG VSAT 1.2.1 Giới thiệu chung VSAT (Verry Small Aperture Terminal) trạm mặt đất độ nhỏ hay đầu cuối độ nhỏ, sử dụng phổ biến dịch vụ vệ tinh cố định (FSS) - kiểu phân phối liệu trực tiếp tới người sử dụng Tại Mỹ từ năm 1981 hệ thống cỡ nhỏ dùng cho ứng dụng chuyên dùng trạm mặt đất chiều (One Way) Các trạm mặt đất trang bị anten với đường kính 0.6m có khả thu liệu với tốc độ bít thấp (0,3 ÷ 9,6 Kbit/s) phát thông qua trạm mặt đất trung tâm (Hub) Do việc thu thực anten có đường kính nhỏ vệ tinh cần phải có hệ số phát xạ đẳng hướng tương đương (EIRP) cao Vì việc ứng dụng kỹ thuật truy cập điều chế trải phổ để tránh can nhiễu đến từ hệ thống thông tin khác sử dụng băng tần Từ năm 1984, hệ thống hai chiều (Two Way) dựa nguyên lý đưa vào sử dụng Tuy nhiên sau xuất hệ băng tần 14/12Ghz, với khả đảm bảo thông lượng liệu cao (64kbit/s) đường kính anten có lớn (trên 1.2m) sử dụng kỹ thuật điều chế khác (kết hợp TDM/TDMA) 1.2.2 Đặc tính hệ thống VSAT Chương • Hệ thống VSAT Các trạm mặt đất VSAT thường sử dụng mạng khép kín ứng dụng có tính chuyên dụng, kể quảng bá thông tin lẫn trao đổi thông tin • Các trạm mặt đất VSAT (từ xa) thường thiết lập trực tiếp khuôn viên nơi không giám sát thường xuyên • Các trạm mặt đất VSAT thường thành phần mạng hình bao gồm trạm trung tâm (Hub) tương đối lớn nhiều trạm VSAT từ xa Tuy nhiên vài mạng lại hoạt động theo cấu hình điểm nối điểm theo cấu hình mạng lưới không cần Hub 1.3 CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG VSAT 1.3.1 Tổng quát tính ưu-nhược hệ thống VSAT Các hệ thống VSAT thường sử dụng hình thức tư nhân, nhóm người sử dụng khép kín, hay mạng thông tin số trạm VSAT từ xa thiêt lập trực tiếp khuôn viên người sử dụng từ xa Xét mạng VSAT có ưu điểm so với mạng thông tin mặt đất khác:  Khả cung cấp dịch vụ lớn tầm phủ sóng lớn  Việc triển khai mạng trở nên linh hoạt nhờ việc dễ dàng thay đổi cấu hình cho phép thiết lập VSAT nơi nằm vùng phủ sóng  Khả quảng bá thông tin, đặc biệt việc phân phối liệu  Khả truyền dẫn với tốc độ bit cao, thường 64, 128 Kbit/s hay  Chi phí thông tin không phụ thuộc vào khoảng cách  Không có nút mạng trung gian người sử dụng đầu cuối hệ thống thông tin trung tâm (Hub) Điều làm cho hệ thống VSAT có đặc tính hoạt động cao độ tin cậy, độ sẵn dùng chất lượng truyền dẫn cao (lỗi Bit-Ber thấp) Nhưng mạng VSAT nhược điểm trễ truyền dẫn đường truyền vệ tinh Do cần phải ý đến giao thức ứng dụng thông tin phải có khả thích ứng với việc xử lý thời gian trễ (đặc biệt mạng GSM) 1.3.2 Các ứng dụng thông tin chiều 1.3.2.1 Phân phối liệu phân phối tín hiệu Video Chương Hệ thống VSAT Ứng dụng phân phối liệu (truyền thông liệu) ứng dụng phổ biến thông tin chiều, tức phân phối thông tin dạng tín hiệu số từ Hub tới tất thuê bao số giới hạn thuê bao (như: tin tức, thông cáo báo chí, thông tin thời tiết, truyền hình giải trí ) Việc phân phối tín hiệu Video tới trạm VSAT thực hai hình thức chính:  Dùng VSAT thu tín hiệu Video (hoặc truyền hình) tốc độ bít thấp (1.5 hay 2.4Mbit/s), tức hoạt động theo chế độ bình thường  Thu tín hiệu số hay tín hiệu TV/FM truyền thống (analog), dạng chức phụ trợ VSAT Chức thường thực thông qua cổng phụ khối chuyển đổi nhiễu thấp (LNC) 1.3.2.2 Thu nhập liệu Các VSAT chiều sử dụng hướng ngược lại từ trạm VSAT đến Hub cho mục đích thu nhập liệu Nghĩa truyền liệu tự động thông qua VSAT từ cảm biến từ xa Các ứng dụng phổ biến giám sát khí tượng hay môi trường, giám sát mạng truyền tải điện tự động… 1.3.3 Các ứng dụng hai chiều 1.3.3.1 Truyền liệu Thông tin vệ tinh VSAT hai chiều bổ sung thêm cho dịch vụ thông tin chiều trên, dịch vụ thông tin VSAT hai chiều mang lại phạm vi ứng dụng gần không giới hạn Đối với truyền liệu, mạng VSAT thương mại ngày sử dụng phổ biến cho nhiều hình thức truyền liệu khác nhau, đặc biệt với truyền liệu hai chiều Điều làm cho tính linh động mạng tăng lên nhiều đặc biệt kiểu truyền liệu file theo phương pháp tương hổ theo kiểu luân phiên hỏi đáp Trong thực tế mạng VSAT hoạt động tương tự “Mạng liệu chuyển mạch gói (PSDN)” Các ứng dụng điển hình mạng như: chuyển đổi truyền trọn gói file liệu quản lý kinh doanh từ chi nhánh trung tâm xử lý liệu, thu thập liệu đặc biệt cung cấp dịch vụ điều khiển giám Chương Hệ thống VSAT sát liệu theo yêu cầu (SCADA), dịch vụ thư điện tử, xử lý từ xa VSAT truy cập vào máy tính chủ thông qua Hub 1.3.3.2 Video hội nghị Đối với truyền Video hội nghị, theo phát triển kỹ thuật nén hình ảnh số, mã hoá giải mã (coder) video tốc độ bít thấp tạo điều khiển cho việc thực thi hình thức video hội nghị phục vụ cho hoạt động kinh doanh với mục đích tiết kiệm chi phí thời gian lại 1.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CỦA VSAT 1.4.1 Tổng quan kiểu VSAT Hầu hết ứng dụng VSAT dựa khái niệm sau: - Mạng hình sao: Gồm trạm mặt đất trung tâm gọi Hub, trang bị anten tương đối lớn trạm mặt đất từ xa trang bị anten cỡ nhỏ Mọi đường thông tin trạm VSAT từ xa thông qua Hub Luồng thông tin từ Hub tới VSAT thực kênh tuyến (outbound), luồng thông tin VSAT tới Hub thực kênh tuyến vào (inbound) Các chế độ thông tin kênh tuyến phân phối đồng thời từ Hub tới VSAT Trong kênh tuyến vào yêu cầu phúc đáp riêng lẻ thiêt lập từ trạm VSAT từ xa tới Hub Phần lớn đặc điểm áp dụng cho thông tin hai chiều (các VSAT thu/phát) Tuy nhiên áp dụng ứng dụng mạng thông tin VSAT chiều 1.4.2 Kỹ thuật trải phổ mạng VSAT: Do VSAT mạng thương mại tư nhân, anten trạm mặt đất có kích thước nhỏ nên phải dùng kỹ thuật đa truy cập điều chế trải phổ Bởi phương pháp hạn chế đến mức tối thiểu ảnh hưởng can nhiễu từ hệ thống RF khác (do loại anten nhỏ mà chịu tải lớn băng tần) Trong kỹ thuật trải phổ độ rộng băng tần tín hiệu tăng lên, thường thông qua mã hoá thông tin với chuổi tín hiệu giả ngẫu nhiên Với công suất cho trước, làm giảm đáng kể mật độ công suất Ở đầu thu, tín hiệu ban đầu khôi phục lại cách tương quan bit với chuổi gốc Chương Hệ thống VSAT Đối với mạng thông tin VSAT hai chiều sử dụng phương pháp đa truy cập trải phổ (thường sử dụng đa cập phân chia theo mã: CDMA) dùng kênh phát tuyến vào Mặc dù hệ thống VSAT sử dụng kỹ thuật trải phổ có khả thích ứng tốt với băng tần 6/4Ghz nhạy với nhiễu Nhưng ưu điểm tỏ không quan trọng phát đáp vệ tinh VSAT sử dụng băng tần 14/10-12Ghz 1.4.3 Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo tần số FDMA Đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) phương pháp đa truy cập phổ biến dùng để thiêt lập đường truyền vệ tinh điểm đối điểm Khi sóng mang đưa vào sử dụng mạng điểm đối đa điểm thiêt lập Nếu đặc tính vệ tinh đặc biệt thông số EIRP cho phép sử dụng trạm mặt đất thu-phát cỡ nhỏ việc triển khai đường truyền mạng vậy, gọi chúng mạng, trạm mặt đất VSAT-FDMA Chú ý, có yêu cầu cần phải đảm bảo đường thông tin trực tiếp liên kết tất trạm mặt đất không cần đến trạm trung tâm, ngoại trừ trường hợp mạng cần đến giám sát điều khiển (C&M) 1.4.4 Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA TDMA phương pháp đa truy cập phân chia theo thời gian, TDMA thường kèm với ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM), phương pháp đa truy cập hoàn toàn kỹ thuật số hiệu cho việc thiêt lập mạng có cấu hình điểm đối điểm, điểm đối đa điểm cấu hình mạng lưới (Mesh) Tuy nhiên, TDMA dạng TDMA băng thông hẹp lựa chọn thích hợp mạng thông tin có dung lượng vừa (dưới 40Mbit/s) Nếu đặc tính vệ tinh đặc biệt thông số EIRP cho phép sử dụng trạm mặt đất thu-phát cỡ nhỏ việc triển khai đường truyền mạng vậy, gọi chúng mạng VSAT-TDMA Chú ý cần phải có trạm trung tâm để cung cấp tín hiệu đồng chuẩn Nhưng cần ý kênh thông tin trực tiếp thiết lập tất trạm mặt đất 1.4.5 Các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA Chương Hệ thống VSAT Phần lớn mạng VSAT sử dụng kết hợp hai kỹ thuật TDM TDMA, hoạt động cấu trúc hình Chi tiết hệ thống mạng VSAT sử dụng TDM/TDMA chi tiết sau: o Các chế độ ghép kênh truy cập hệ thống VSAT TDM/TDMA: Trong VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA, tuyến liên tục không sử dụng TDMA tải sóng mang TDM (256 512Kbit/s) phát từ Hub, kênh tuyến vào xuất phát từ sóng mang phát sóng mang TDMA có tốc độ bit thấp (băng hẹp 64 128Kbit) sóng mang tuyến vào chiếm khoảng thời gian phân chia số trạm VSAT (có thể lên tới 31 khe thời gian) Trong trường hợp nhiều trạm VSAT sóng mang TDMA ghép kênh sử dụng Cũng tương tự kênh sóng mang tuyến TDM, dựa kỹ thuật FDMA Hệ thống TDM/TDMA hình chiếm dụng phát đáp vệ tinh hình Phần vệ tinh phân bố Các kênh TDM Tuyến Các kênh TDMA Tuyến vào Từ VSAT số: 7,8,9 5,6 Các tần số Sóng mang RF 1,2 Từ Hub Hình 1.1: Hoạt động hệ thống VSAT sử dụng TDM/TDMA Các tin tuyến thường Hub chấp nhận từ lần Mỗi trạm VSAT từ xa theo dõi toàn luồng thông tin đường truyền tuyến ra, giải mã luồng thông tin tuyến đánh địa tới cổng (các giao diện mặt đất với người sử dụng) 1.5 Các đặc tính tiêu biểu VSAT 1.5.1 Kích thước mạng, số lượng VSAT mạng Mạng định nghĩa công cụ phục vụ cho nhóm người sử dụng khép kín Nó mạng hoàn toàn độc lập mạng Chương Hệ thống VSAT triển khai sở Hub chia Nhưng xét mặt thiết bị kích thước mạng tuỳ thuộc vào dung lượng luồng liệu, tức dựa trên: • Số người cần phục vụ, nói chung người sử dụng VSAT (từ xa) Tuy nhiên VSAT phục vụ cho số người sử dụng cách kết nối với mạng liệu nội hạt (LANs) kể với mạng mặt đất • Đặc tính luồng liệu, khả biến đổi yêu cầu dung lượng Ở đặc điểm quan trọng có liên quan đến kiểu luồng liệu khả tương thích nó, là: ⇒ Các luồng liệu tốc độ bit thấp liên kết qua lại ⇒ Tốc độ truyền tin mong muốn (nghĩa khoảng thời gian trung bình hai tin, đặc biệt thời điểm thông lượng cực đại) chiều dài tin cần truyền từ VSAT từ xa ⇒ Nội dung tin phúc đáp từ Hub ⇒ Độ trể đáp ứng chấp nhận ⇒ Chuyển đổi chuyển tải liệu khối ⇒ Có thể có yêu cầu truyền dẫn với mật độ luồng thông tin cao tuyến kể tuyến vào (ở thời gian cao điểm không cao điểm) ⇒ Có thể có yêu cầu luồng thông tin thoại 1.5.2 Các yêu cầu phần không gian Các yếu tố định yêu cầu phân vùng không gian (và định chi phí phân vùng không gian, phần quan trọng chi phí toàn hệ thống)  Các đặc tính phát đáp vệ tinh (EIRP, dải biến đổi mật độ công suất thu, độ rộng băng tần)  Thông số G/T trạm mặt đất thu, đặc biệt trạm mặt đất từ xa  Số lượng liệu sóng mang TDM tuyến Do kích thước nhỏ anten VSAT nên yếu tố định chủ yếu cho toàn thông Chương Hệ thống VSAT số EIRP cần thiết phát đáp (bộ phát đáp thường hoạt động chế độ công suất giới hạn)  Số lượng tốc độ liệu sóng mang TDM tuyến vào Đây yếu tố định cho độ rộng băng tần phát đáp  Tất nhiên, bên cạnh số yếu tố khác chất lượng truyền dẫn (lỗi BER), độ sẵn dùng môi trường can nhiễu 1.6 Các vấn đề chung giao thức giao diện mặt đất mạng VSAT Một mô hình mạng VSAT bao gồm không phần cứng trạm mặt đất mà phần mềm đầy đủ đảm bảo hoạt động đầu cuối (end-to-end)/(user-touser), bao gồm giao thức chức giao diện 1.6.1 Mô hình giao thức mạng VSAT Các phương thức thông tin định hướng gói thường sử dụng mạng VSAT Trong tuyến thông tin liệu gói, thông tin truyền cách nhóm liệu thành gói Tuy nhiên, việc mạng VSAT hoạt động theo phương thức gói không bắt buộc người sử dụng thiết phải tuân theo thông tin gói, chức gói hóa thực khối giao thức người dùng đầu cuối mạng VSAT Trong tuyến thông tin liệu, hệ thống mở giao thức với thông qua chức thông tin chia thành lớp Tổ chức quốc tế tiêu chuẩn hóa (ISO) phối hợp với tiểu ban chuẩn hóa thông tin viễn thông ITU-R (ITU-T) để xây dựng nên mô hình tham chuẩn giao thức kết nối hệ thống mở (OSI), gồm lớp Bốn lớp chứa giao thức thông tin điểm nối điểm hệ thống thông tin Ba lớp chứa giao thức mạng giao tiếp mạng phục vụ việc truyền ảo không lỗi (Virtually error-free transmition) gói liệu người dùng qua mạng Các mạng liệu chuyển mạch gói sử dụng giao thức thông tin lớp để chuyển liệu người sử dụng qua mạng cung cấp phục vụ cho lớp có chứa giao thức điểm - đối - điểm - Lớp vật lý (lớp1) lớp mô hình OSI Lớp bao gồm đặc tính vật lý thông số kỹ thuật kết nối dành cho việc truyền mức bit qua mạng thông qua giao diện mạng - Lớp liên kết liệu (Lớp 2) chứa thủ tục giao thức thông tin đầu cuối mạng, mạng với Các giao thức thường thực việc Chương Hệ thống VSAT phát sửa lỗi cho gói liệu đóng khung Nếu lỗi sửa được, thông báo lỗi gửi tới lớp Các giao thức có chức đánh địa điều khiển luồng liệu Lớp cung cấp khả đồng đầu cuối mạng - Lớp mạng (lớp3) thiết lập, trì kết thúc kết nối liệu qua mạng Tại lớp gói liệu cung cấp thông tin địa để thực việc định tuyến qua mạng, lỗi sửa luồng gói liệu điều khiển Các gói liệu dài chia sau kết hợp lại Các tuyến thông tin theo phương thức gói mạng VSAT thường dùng chức chức thuộc lớp OSI Chúng sử dụng khuôn khổ mạng, giao diện với mạng bên Các mạng VSAT sử dụng chủ yếu dạng mạng liệu riêng độc lập, kết nối số đầu cuối liệu người sử dụng (hoặc số nhóm đầu cuối) Các đầu cuối liệu giao tiếp với VSAT xa, với máy chủ giao thức với trạm Hub mạng VSAT Gần đây, mạng VSAT dùng để kết nối người sử dụng VSAT từ xa tới mạng liệu mặt đất (cả mạng công cộng lẫn mạng riêng), tương lai mạng ISDN Các kết nối thực thông qua Hub thông qua VSAT khác 1.6.2 Kiến trúc bên mạng VSAT triển khai giao thức Xét mặt giao thức mặt thủ tục thông tin, mạng VSAT chia thành phần trung tâm mạng phần giao diện mạng Chương Các lớp cao dành cho người dùng Hệ thống VSAT Cổng giao tiếp Cổng giao tiếp Giao thức Lớp Giao diện Lớp Giao diện vật lý Lớp Đầu cuối người sử dụng Các lớp cao dành cho người dùng Giao thức Phần trung tâm mạng Phần trung tâm mạng VSAT Lớp Giao diện Lớp Giao diện vật lý TRẠM HUB MẠNG VSAT Lớp Đầu cuối người sử dụng Đường truyền mặt đất Đường truyền vệ tinh Hình 1.2: Kiến trúc giao thức mạng VSAT Các giao diện mạng bố trí điểm rìa mạng mà thông qua người sử dụng mạng VSAT kết nối với mạng VSAT Một giao diện mạng cung cấp Hub mạng, nơi kết nối tới máy chủ mạng mặt đất khác Mỗi giao diện mạng VSAT cấu hình cho hỗ trợ nhiều loại giao diện người dùng khác nhau, không phụ thuộc vào giao diện mạng VSAT khác Các giao diện mạng dựa vào phần trung tâm mạng để cung cấp cấp độ dịch vụ  Phần trung tâm mạng ( Network kernel ) Phần trung tâm mạng VSAT có cấu trúc giao thức thông tin riêng nhằm mục đích truyền liệu thông qua phương tiện truyền tin vệ tinh theo phương pháp hiệu Phần trung tâm mạng đảm bảo viêc thưc phân phối liệu đáng tin cậy việc báo tình trạng mát liệu loại lỗi khác lỗi thiết bị Phần trung tâm mạng gồm chức sau: - Các giao thức truy cập vệ tinh - Cơ chế đánh địa gói - Các thủ tục điều khiển tắc nghẽn kênh vệ tinh - Định tuyến chuyển mạch gói - Quản trị mạng Các chức quản trị mạng sử dụng để cấu hình vận hành mạng, ví dụ để cảnh báo cho người quản trị mạng số trường hợp cần phải loại trừ số giao 10 Chương Hệ thống VSAT diện với người sử dụng, chẳng hạn hủy bỏ đường tryền không mong muốn phát lại để truy cập  Giao thức truy cập vệ tinh Giao thức truy cập vệ tinh thường bất cân Có số dậng truy cập từ VSAT đến Hub thông dụng sử dụng như: Aloha chia khe (slotted Aloha) TDMA dành riêng (reservation TDMA) Theo hướng từ Hub đến VSAT, phương thức truy cập thường TDMA  Các giao thức thông tin liệu bên mạng Các giao thức truy cập điểm-điểm, điểm đa điểm sử dụng để thiết lập đường thông tin đáng tin cậy thông qua mạng, có chức khôi phục lỗi điều khiển luồng liệu Đây giao thức thông tin bên mạng thiết kế dành riêng cho cho việc truyền dẫn qua vệ tinh mạng VSAT Các yếu tố cần đưa vào tính toán thiết kế giao thức bên mạng VSAT bao gồm đặc tính quan trọng mạng như: topology hình mạng VSAT như phương pháp đa truy cập Các đặc tính có ảnh hưởng lớn đến thông lượng liệu thời gian thiết lập gọi mạng VSAT Các thông tin gói hóa cấu trúc thành khuôn dạng có chứa mã điều khiển lỗi để thông báo nhận loại bỏ gói thông tin nhận bị lỗi yêu cầu phát lại Trong mạng VSAT sử dụng TDMA/RA để truyền gói liệu từ VSAT đến Hub trình báo (ACK) trình phát lại gói tin nằm điều khiển phần mềm quản trị mạng VSAT Tỉ lệ lỗi bit BER đường truyền vệ tinh phải đủ thấp để tránh tượng phát lại nhiều lần tin Nếu chế sửa lỗi thiết bị đầu cuối (end-to-end) lớp cao sử dụng dẫn đến thông lượng thông tin thấp liệu bị lỗi lặp lại sau thời gian trễ dài Nếu phương pháp sửa lỗi lớp thấp tỉ lệ lỗi bit BER đường truyền vệ tinh phải thấp nhiều  Chức chuyển mạch gói Các mạng VSAT với cấu hình hình chủ yếu mạng chuyển mạch gói với trung tâm chuyển mạch gói đảm nhận chức định tuyến chuyển mạch Các chức chuyển mạch triển khai thông qua thiết bị xử lý băng gốc thiết bị điều khiển trạm mặt đất VSAT Hub 11 Chương Hệ thống VSAT Có hai chế chuyển mạch gói bản: datagram kênh ảo Với datagram, gói phân phối với độ tin cậy định Kênh ảo đảm bảo phân phối gói tin nhân đôi Trong mạng VSAT chế có ưu điểm nhược điểm Các kênh ảo yêu cầu thông tin mào đầu cho gói liệu cần thiết phải trí thông tin trạng thái kết nối mạng trở thành vấn đề phức tạp mạng VSAT lớn có số lượng lớn kết nối cần hỗ trợ Với phần thông tin mào đầu lớn gói, chuyển mạch sở datagram đảm bảo thông lượng cao mang lại ưu điểm quan trọng: khả khởi động lại không cần thiết lập lại kết nối mạng Mô hình bên mạng chuyển mạch gói xem liên mạng hệ thống chuyển mạch thành phần xử lý Do giao thức lớp mạng giao thức lớp mạng mô hình OSI sử dụng làm kiến trúc cho việc xây dựng cấu trúc bên mạng chuyển mạch gói VSAT Một số mạng sử dụng chuyển mạch gói cải tiến để cung cấp chức X.25 PSDN Các mạng VSAT khác sử dụng giao thức thích hợp để thực chức Các chức chuyển mạch gói VSAT là: - Điều khiển đa truy cập vệ tinh - Truyền tín hiệu đáng tin cậy - Định tuyến liệu VSAT máy chủ - Kết nối tới hệ thống quản trị mạng - Kết nối tới mạng khác  Các cổng giao tiếp ( Gateway ) Mỗi cổng giao tiếp mạng bao gồm chức cổng giao tiếp (Gateway) thực việc chuyển đổi giao thức, cần thiết điều chỉnh giao thức  Chuyển đổi giao thức Khi kết nối mạng thông tin liệu với nhau, cổng giao tiếp nói chung thực việc chuyển đổi lớp OSI cao giao thức thông tin mạng không đồng dạng (ví dụ cổng giao tiếp thư điện tử cổng giao tiếp truyền tin) Chức cổng giao tiếp mạng VSAT thiết phải thực việc chuyển đổi lớp thấp giao thức thông tin mạng người dùng giao thức bên mạng VSAT Cổng giao tiếp mạng VSAT cho phép truy cập vào phần mạng, thực 12 Chương Hệ thống VSAT việc đóng gói liệu biên dịch địa Trong tất trường hợp, loại giao thức giao thức người dùng có chức cổng giao tiếp cần thiết riêng nó.Cả Hub lẫn VSAT cung cấp giao tiếp mạng với cấu trúc này, cấu trúc mà cấu hình để hỗ trợ loại loại giao thức người dùng Nó có ưu điểm có sẵn bên mạng không phụ thuộc vào giao thức người dùng Điều cho phếp mạng dễ dàng thích nghi hỗ trợ kiểu giao tiếp người dùng khác 1.7 KẾT NỐI VỚI CÁC DTE ĐỊNH HƯỚNG GÓI CỦA NGƯỜI SỬ DỤNG VÀ VỚI CÁC MẠNG DỮ LIỆU MẶT ĐẤT 1.7.1 Kết nối với DTE người sử dụng Các mạng VSAT điển hình có số loại giao tiếp mạng, loại chứa giao tiếp lớp vật lý giao thức giao tiếp với người dùng để đảm bảo giao tiếp hoàn hảo với thiết bị đầu cuối liệu cục người sử dụng (DTE) Các giao tiếp diện thiết bị Hub VSAT máy chủ  Giao tiếp lớp vật lý Giao tiếp vật lý thực kết nối vật lý từ DTE người dùng tới giao tiếp mạng VSAT Mỗi hệ thống VSAT thường có số giao tiếp vật lý độc lập cấu hình Chúng hổ trợ cho chuẩn vật lý đồng không đồng tốc độ bit liệu khác  Giao tiếp giao thức người dùng Giao tiếp giao thức người dùng kết hợp với giao tiếp vật lý để kết nối hoàn hảo người dùng vào mạng thông qua chức thiết bị đầu cuối kênh liệu (DCE) hoàn chỉnh lớp Các giao tiếp giao thức người dùng cho phép thiết bị người dùng kết nối tới mạng theo giao thức riêng Hầu hết hệ thống VSAT hổ trợ giao thức người dùng X25 Ngoài giao tiếp người dùng sử dụng thường xuyên mạng VSAT dễ dàng thích nghi với giao tiếp riêng thay đổi tong giao tiếp giới hạn người dùng toàn mạng  Giao thức X25 Trong mạng X25 mặt đất, nút mạng đảm nhận việc báo nội tình trạng nhận gói liệu Vì giao thức người dùng X25 giao tiếp với mạng VSAT đơn giản so với SDLC BISYNC Giao tiếp vật lý DTE X25 người sử dụng với mạng dựa sở chuẩn V24 khiến nghị ITU-T Giao tiếp giao thức người 13 Chương Hệ thống VSAT dùng giao tiếp mạng VSAT tuân theo đầy đủ giao thức X25 khiến nghị ITU-T lớp Cổng giao tiếp thực việc chuyển đổi giao thức giao thức truy cập X25 giao thức bên mạng VSAT đồng thời điều khiển kênh ảo đầu cuối Giao tiếp giao thức người dùng thực cục việc báo thu/phát lớp tới thiết bị người dùng, giống node DCE người X25 mặt đất Nếu không tính đến trễ vệ tinh giao tiếp X25 cục này, giá trị định thời kích thước cửa sổ giao thức X25 lớp thiết bị người dùng không cần phải điều chỉnh sử dụng với mạng VSAT Giá trị định thời thủ tục lớp có yêu cầu chuyển đổi đầu cuối lớn đáng kể so với độ trễ đi-về vệ tinh, chúng trì không đổi thiết bị người dùng Các lớp mô hình OSI ISO Giao thức lớp mạng Giao thức lớp mạng SDLC thứ cấp SDLC sơ cấp Giao thức Datagram Giao thức Datagram SDLC thứ cấp SDLC sơ cấp RS232C RS232C Modem/Code VSAT Modem/Code VSAT RS232C RS232C Đầu cuối VSAT Hub Máy chủ Hình 1.3: Cấu hình hổ trợ giao thức SDLC 1.7.2 Kết nối với mạng liệu mặt đất chuyển mạch gói (PSPDN) Trong mạng PSPDN, DTE người dùng kết nối tới DCE PSPDN thông qua sử dụng giao thức X25 Các DTE không đồng kết nối tới mạng theo giao thức X28 chức PAD (lắp ghép/phân chia gói) Các mạng PSPDN kết nối với thông qua cổng giao tiếp mạng với giao tiếp X75 Dữ liệu truyền qua mạng dạng gói tin qua chuyển mạch gói (node) có nhiệm vụ định tuyến gói tin Mỗi gói tin mang header chứa thông tin 14 Chương Hệ thống VSAT địa Không mạng chuyển mạch kênh, chuyển mạch gói kết nối trì lâu dài mạng DTE thông tin Một số khả kết nối mạng VSAT mạng PSPDN áp dụng:  Mạng VSAT thay cho phần mạng PSPDN mặt đất  Mạng VSAT mạng trung chuyển PSPDN  Một mạng VSAT truy cập vào mạng PSPDN thông qua giao tiếp mạng Hub trạm VSAT Thông thường mạng VSAT truy cập vào mạng PSPDN dùng phổ biến thức hóa qua trình phát triển chuẩn quốc tế Khả mạng VSAT xem dạng triển khai đặc biệt mạng liệu dành riêng kết nối tới PSPDN thông qua giao tiếp người dùng tiêu chuẩn PSPDN Cổng giao tiếp X25/VSAT đảm nhận chức như: biên dịch địa chỉ, định tuyến quản lý kênh ảo, chuyển đổi số liệu điều khiển luồng lớp cổng giao tiếp xa Khi gói tin yêu cầu kết nối lớp nhận cổng giao tiếp từ giao diện mạng nó, cổng thực chức quản lý điều khiển kênh ảo Nó chuyển đổi gói tin phù hợp với mạng gắn địa mạng tương ứng trước chuyển đến phần mạng để truyền đến cổng giao tiếp xa Sau nhận gói tin này, cổng giao tiếp xa tiến hành cắt bỏ ngững thông tin gắn vào cổng giao tiếp gởi, tiến hành chuyển đổi khuôn dạng gói tin đưa tới giao diện mạng cục Sau gói tin gởi cho đầu cuối người dùng thông qua lớp thấp  Các vấn đề hoạt động: Các yêu cầu kết nối mạng VSAT/PSPDN tùy thuộc vào trình truy cập mạng VSAT dành riêng tới mạng PSPDN Bên cạnh yêu cầu giao tiếp có tính bắt buộc, số tiêu chất lượng mạng cần đáp ứng Các yêu cầu chất lượng gồm thông lượng, độ trễ Các mạng VSAT có thêm số đặc tính làm giảm chất lượng cho toàn kết nối Để so sánh, mạng PSPDN mặt đất điều kiện tải bình thường thời gian truyền qua mạng hai loại gói tin yêu cầu kết nối chấp nhận kết nối xấp xỉ 0.6s Mặc dù độ trễ truyền dẫn node tới node mạng mặt đất nhỏ đáng kể, với số lượng node cao nhiều thời gian thiết lập gọi so sánh với mạng VSAT 15 Chương Hệ thống VSAT Trong suốt khoảng thời gian truyền số liệu kết nối, hai loại mạng thực báo cục độ trễ truyền gói xem chiều Trong mạng VSAT độ trễ trung chuyển lần lược vào khoảng 0.5 đến 1s cấu hình bước chuyển hai bước chuyển Trong mạng liệu mặt đất, độ trễ trung chuyển xấp xỉ 0.4s 1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG Vệ tinh VSAT đảm bảo tính thông tin xuyên lục địa với ưu điểm mà loại thông tin khác có, với mạng lưới tạo thành hệ thống thông tin khép kín toàn cầu Thực chất kỹ thuật thông tin vệ tinh kỹ thuật truyền dẫn mà môi trường truyền dẫn không gian vũ trụ phức tạp với khoảng cách lớn 16 ... Hub 1. 3 CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG VSAT 1. 3 .1 Tổng quát tính ưu-nhược hệ thống VSAT Các hệ thống VSAT thường sử dụng hình thức tư nhân, nhóm người sử dụng khép kín, hay mạng thông tin số trạm VSAT. .. Mặc dù hệ thống VSAT sử dụng kỹ thuật trải phổ có khả thích ứng tốt với băng tần 6/4Ghz nhạy với nhiễu Nhưng ưu điểm tỏ không quan trọng phát đáp vệ tinh VSAT sử dụng băng tần 14 /10 -12 Ghz 1. 4.3... FDMA Hệ thống TDM/TDMA hình chiếm dụng phát đáp vệ tinh hình Phần vệ tinh phân bố Các kênh TDM Tuyến Các kênh TDMA Tuyến vào Từ VSAT số: 7,8,9 5,6 Các tần số Sóng mang RF 1, 2 Từ Hub Hình 1. 1: