Thiết kế mô hình mạng thông tin vệ tinh cho mạng chuyên dụng (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TẬP ĐỒN BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG VIỆT NAM HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT THIẾT KẾ MƠ HÌNH MẠNG THƠNG TIN VỆ TINH CHO MẠNG CHUN DỤNG CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ MÃ SỐ: 60.52.70 VŨ MINH CƯỜNG NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS NGUYỄN HỮU HẬU HÀ NỘI - 2011 CHƯƠNG LỰA CHỌN MƠ HÌNH TỔ CHỨC VÀ CƠNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG THƠNG TIN VỆ TINH 1.1 Các mơ hình tổ chức mạng TTVT 1.1.1 Mơ hình thơng tin hình Mơ hình gồm trạm trung tâm Hub trạm VSAT Mọi thông tin mạng gồm thông tin điều khiển liệu người dùng đưa Hub xử lý đưa đến trạm VSAT cần liên lạc Trạm Hub phát quảng bá liệu đến tất trạm VSAT Các trạm VSAT thu tin hiệu từ Hub lọc lấy liệu dành cho chúng Quá trình liên lạc phải qua bước nhảy vệ tinh nên có độ trễ cao Hình 1.1: Mơ hình thơng tin hình 1.1.2 Mơ hình thơng tin hình lưới Trong mơ hình này, trạm VSAT liên lạc trực tiếp với Trạm Hub đóng vai trị quản lý mạng, cấp băng thông, giám sát, ngắt kết nối đường truyền Các thông tin điều khiển, báo hiệu đưa Hub để xử lý, liệu người sử dụng truyền trực tiếp trạm VSAT thông qua vệ tinh Dữ liệu truyền mạng lúc cần qua bước nhảy vệ tinh nên có độ trễ thấp, nhiên anten cơng suất phát trạm VSAT phải lớn so với trạm mạng hình Hình 1.2: Mơ hình thơng tin hình lưới 1.1.3 Mơ hình thơng tin lưới hỗn hợp Mơ hình kết hợp hai kiểu tổ chức thông tin Mạng gồm phần mạng hình mạng hình lưới Đối với trạm nằm phần mạng hình lưới phải có khả giải điều chế tín hiệu từ Hub phát lên tín hiệu trực tiếp trạm VSAT nằm phần mạng hình lưới Với mơ hình thơng tin này, trạm có lưu lượng thấp tổ chức theo kiểu sao, trạm có lưu lượng thơng tin lớn tổ chức theo kiểu lưới Điều giúp giảm lưu lượng cần xử lý Hub, giảm giá thành mạng Hình 1.3: Mơ hình tổ chức lưới hỗn hợp 1.2 Các kỹ thuật đa truy nhập 1.2.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA FDMA thực chia băng thông vệ tinh thành băng tần nhỏ trạm cấp băng tần để liên lạc Bộ phát đáp vệ tinh thực thu tất sóng mang nằm phần băng thơng nó, khuếch đại phát trở lại mặt đất Các trạm đầu cuối sử dụng lọc để lấy tín hiệu thuộc băng tần cấp phát Vấn đề chủ yếu hệ thống thông tin vệ tinh FDMA xuất nhiễu xuyên điều chế tạo khuếch đại đa sóng mang TWTA chung cho phát đáp Để giảm nhiễu xuyên điều chế, hệ thống FDMA thường sử dụng khoảng lùi công suất VINASAT f1 f2 fn Băng thông người sử dụng Khoảng bảo vệ f1 f2 fn Băng thông vệ tinh Hình 1.4: Đa truy nhập phân chia theo tần sơ 1.2.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA Trong TDMA, trục thời gian chia thành khe thời gian không chồng lấn người sử dụng ấn định khe thời gian Trong khoảng thời gian khe, người sử dụng chiếm dụng toàn băng thông Thời gian phát trạm đồng Các trạm thu đồng để thu lưu lượng khe thời gian dành cho VINASAT 132 t1 tn t2 t2 t1 tn Hình 1.5: Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA 1.2.3 Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA Trong CDMA, trục thời gian tần số sử dụng đồng thời tất người sử dụng Để cho phép phân biệt người sử dụng, mã trải phổ ấn định Các mã trực giao khơng trực giao Thơng thường đường xuống sử dụng mã trực giao cịn đường lên sử dụng mã không trực giao Để giảm tượng gần xa, hệ thống CDMA cần sử dụng kỹ thuật điều khiển công suất 1.2.4 Đa truy nhập DVB-S2/MF-TDMA Đây phương pháp đa truy nhập dựa tảng công nghệ DVB-S2 cho đường lê MF-TDMA cho đường xuống MF-TDMA giải pháp lai ghép FDMA TDMA Trong MFTDMA, băng thông B hệ thống chia thành nhiều kênh tần số nhỏ, kênh tần số tương ứng với sóng mang, đồng thời khung thời gian T chia thành nhiều khe thời gian Như sóng mang thực đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA ta có hệ thống đa truy nhập phân chia theo thời gian đa sóng mang Hình 1.7: Đa truy nhập phân chia theo thời gian nhiều tần số DVB-S2 tiêu chuẩn hệ thứ cho phát quảng bá qua vệ tinh phát triển DVB (Digital Video Broadcasting) DVB-S2 hỗ trợ hai kiểu đóng khung luồng truyền tải MPEG luồng chung Với kiểu đóng khung theo luồng truyền tải MPEG, gói IP đóng khung thành luồng truyền tải (Transport Stream - TS) thiết bị đóng khung đa giao thức (MPE) Chiều dài gói TS cố định gồm 188 bytes có bytes mào đầu Hình 9: Cấu trúc luồng truyền tải MPEG-2 Với kiểu đóng khung luồng chung, gói có kích thước cố định chuỗi bit đóng vào khung sở BB Khung BB sau mã hóa FEC tạo thành FECFRAME Có hai loại FECFRAME FECFRAME ngắn (16200 bit) FECFRAME dài (64800 bit) FECFRAME sau điều chế tạo thành khung XFECFRAME XFECFRAME lại tiếp tục chia nhỏ thành khe dài 90 ký tự Một PLHEADER dài 90 ký tự chèn vào đầu XFECFRAME khối hoa tiêu dài 36 ký tự chèn vào sau 16 khe Dữ liệu sau đưa qua lọc cosin tăng bậc hai với hệ số roll-off α = 0,35, 0,25, 0,2 phụ thuộc vào yêu cầu dịch vụ điều chế cầu phương phát lên vệ tinh Hình 10: Quá trình tạo khung truyền dẫn DVB-S2 từ gói tin chuỗi bit liên tục DVB-S2 hỗ trợ nhiều kiểu điều chế khác (QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK) với hệ số điều chế khác khả điều chế tương thích vịng kín (ACM) Điều giúp DVB-S2 tối ưu tham số đường truyền tùy thuộc điều kiện thời tiết vùng 1.3 Lựa chọn mô hình tổ chức phương pháp đa truy nhập 1.3.1 Lựa chọn mơ hình tổ chức Để lựa chọn mơ hình tổ chức cần đánh giá ưu nhược điểm mơ hình tổ chức Với mơ hình tổ chức thông tin kiểu sao, số lượng trạm, số dịch vụ loại dịch vụ, băng thông trạm chiếm dụng ln nhỏ so với kiểu hình lưới Đường kính anten trạm nhỏ nên tính động cao, giá thành trạm thấp, nhiên độ trễ thông tin lại lớn giá thành trạm Hub cao Với mơ hình thơng tin dạng lưới, liệu qua bước nhảy vệ tinh nên giảm độ trễ Do liệu người dùng không qua Hub nên giảm yêu cầu xử lý, giúp giảm giá thành trạm Hub Tuy nhiên độ phức tạp mạng lại cao hơn, băng thông yêu cầu phải lớn so với mạng hình Với mơ hình lưới hỗn hợp, ta tận dụng ưu điểm hai mơ hình này, đồng thời khắc phục nhược điểm chúng Với mơ hình này, trạm động, lưu lượng nhỏ tổ chức theo kiểu sao, trạm có lưu lượng thơng tin lớn, yêu cầu độ trễ thấp tổ chức theo kiểu lưới Việc tổ chức làm cho mạng có tính linh hoạt, mềm dẻo 1.3.2 Lựa chọn phương pháp đa truy nhập Với phương pháp đa truy nhập phân tích mục 1.2, ta thấy phương pháp có ưu nhược điểm sau: FDMA: Ưu điểm: - Có thể sử dụng cho truyền dẫn số tương tự Tốc độ thông tin thấp nên chịu ảnh hưởng nhiễu fading băng hẹp Nhược điểm: - Giá thành thiết bị cao Kém linh hoạt cấp băng thông xuất sản phẩm xuyên điều chế làm méo tín hiệu TDMA: Ưu điểm: - Linh hoạt việc cấp băng thông Nhược điểm: - Trạm mặt đất có cấu tạo phức tạp, giá thành cao Hệ thống yêu cầu phải đồng Nhạy cảm với fading đa đường CDMA: Ưu điểm: - Ít nhạy cảm với nhiễu Tính bảo mật cao Công suất phát trạm mặt đất thấp Đường kính anten nhỏ Nhược điểm: - Trạm thu phức tạp phải đồng mã, giá thành cao - Không sử dụng tối ưu công suất Chất lượng thay đổi theo số lượng người dùng MF-TDMA: - Tính phức tạp thiết bị cao Vận hành quản lý phức tạp Ưu điểm: - Sử dụng hiệu băng thông Cho phép phân chia tài nguyên mạng cách linh hoạt Tăng tính bảo mật mạng DVB-S2: Ưu điểm: - Thích hợp với ứng dụng phát quảng bá - Thích nghi với nhiều điều kiện thời tiết khác - Dịng tín hiệu mềm dẻo phù hợp với nhiều dạng tín hiệu vào: Luồng truyền tải MPEG, dịng bit liên tục, gói IP, tế bào ATM - Có khả sửa lỗi mạnh Do băng thơng vệ tinh có hạn, vùng phủ sóng rộng, chi phí thiết bị cao Từ phân tích ưu, nhược điểm phương pháp đa truy nhập ta thấy DVBS2 MF-TDMA thích hợp cho mạng thơng tin vệ tinh DVB-S2 thiết kế cho ứng dụng quảng bá, đáp ứng nhiều điều kiện đường truyền khác Với MF-TDMA, việc chia sẻ băng tần giúp sử dụng hiệu băng thông vệ tinh cấp phát, phù hợp với mạng có nhiều trạm 1.3.3 Lựa chọn công nghệ tảng Mạng thông tin vệ tinh chuyên dụng mạng cung cấp đa dịch vụ Để giảm thiểu chi phí đầu tư, dễ dàng thay thiết bị, mở rộng mạng lưới phát triển thêm dịch vụ sau, mạng sử dụng công nghệ tảng công nghệ IP Đây cơng nghệ có nhiều ưu điểm sử dụng rộng rãi, đồng thời xu hướng phát triển mạng giới tiến tới mơ hình mạng tồn IP CHƯƠNG CÁC LOẠI HÌNH DỊCH VỤ VÀ HỆ THỐNG QUẢN LÝ MẠNG 2.1 Các loại hình dịch vụ 2.1.1 Dịch vụ kết nối thoại Đây dịch vụ mà mạng cần đáp ứng Do mạng dựa IP nên hệ thống thoại hệ thống thoại VoIP Đối với gọi thoại mạng vệ tinh, tín hiệu thoại chuyển thành tín hiệu số theo chuẩn VoIP Tín hiệu sau điều chế, đưa lên vệ tinh Tín hiệu thoại đến trực tiếp máy bị gọi máy thuộc VSAT nằm phần mạng lưới Nếu hai VSAT nằm mạng sao, tín hiệu thoại phải Hub truyền tới máy bị gọi Trường hợp hợp máy bị gọi máy thuộc mạng PSTN, tín hiệu thoại đưa Hub, đến thiết bị giao tiếp với mạng mặt đất, chuyển đổi thành tín hiệu thoại mạng mặt đất đưa vào mạng mặt đất để đến máy bị gọi VINASAT Modem Modem Voice gateway Voice gateway Analog phone IP phone Analog phone IP phone Hình 2.1: Kết nối thoại VSAT-VSAT Hình 2.2: Kết nối thoại VSAT - mạng mặt đất 2.1.2 Dịch vụ truyền số liệu qua vệ tinh Có hai kiểu truyền số liệu: Truyền số liệu trực tiếp hai đầu cuối: Việc truyền đòi hỏi phải thiết lập liên kết hai thuê bao Truyền số liệu không trực tiếp: Việc truyền số liệu thực thông qua hệ thống máy chủ Khi có nhu cầu truyền thơng tin, đầu cuối gửi cần gửi thông tin lên máy chủ Các đầu cuối có nhu cầu nhận thơng tin truy cập vào máy chủ để lấy thông tin 2.1.3 Dịch vụ internet qua vệ tinh Việc cung cấp dịch vụ internet qua mạng thông tin vệ tinh nhằm tận dụng sử dụng hiệu tối đa đường truyền thời gian nhàn rỗi, đồng thời mở khả cung cấp dịch vụ internet cho đơn vị địa bàn trang bị trạm VSAT khu vực vùng sâu, vùng xa Thiết bị gateway mạng kết nối với đường trục internet qua cáp quang Thông tin từ mạng internet đường truyền tải theo dạng sóng vơ tuyến lên vệ tinh đưa đến trạm Các trạm VSAT muốn truy cập internet cần trang bị thêm modem máy tính cá nhân Q trình đưa liệu từ thuê báo máy trạm lên mạng internet theo đường tương tự ngược lại Hình 2.3: Dịch vụ internet qua vệ tinh 2.1.4 Dịch vụ hội nghị truyền hình Dịch vụ hội nghị truyền hình cho phép tiếp xúc, nói chuyện với người khác thơng qua tiếng nói hình ảnh Hội nghị truyền hình ứng dụng nhiều hoạt động như: hội thảo, đào tạo từ xa, mổ nội soi từ xa, phục vụ công tác giao ban… Về tổ chức, hội nghị truyền hình tổ chức theo hai kiểu điểm - điểm điểm đa điểm Với kiểu thơng tin điểm - điểm, tín hiệu truyền hình truyền trực tiếp hai đầu cuối Với thơng tin đa điểm, tín hiệu từ đầu cuối đưa đến điều khiển hội nghị truyền hình đa điểm MCU MCU thực trộn hình ảnh, âm từ bên gửi gửi tín hiệu trộn cho đầu cuối tham gia phiên hội nghị Với hội nghị truyền hình đa điểm, MCU thực việc khởi tạo, kết thúc phiên ngắt kết nối có bên tham gia rời khỏi phiên hội nghị Hình 2.4: Dịch vụ hội nghị truyền hình 2.1.5 Dịch vụ truyền ảnh trường Truyền ảnh trường sử dụng để truyền hình ảnh camera ghi lại trường, truyền trực tiếp thông qua phát lại trung tâm thông tin địa điểm theo yêu cầu Khi cần truyền trực tiếp, hình ảnh từ camera truyền trạm VSAT thông qua cáp đường vô tuyến Hình ảnh thu đưa qua nén hình để giảm băng thơng đồng thời chuyển thành gói IP Các gói tin sau đưa đến modem vệ tinh để điều chế Tại phia thu ta đặt giải nén ảnh để nhận tín hiệu gửi về, chuyển thành tín hiệu video đưa hình quan sát Hình 2.5: Dịch vụ truyền ảnh trường 2.2 Tổ chức quản lý mạng 2.2.1 Tổ chức mạng TTVT Mạng TTVT chuyên dụng thiết kế làm việc hai băng tần C Ku Băng Ku dự phịng 1:1 Trạm đặt Hà Nội, trạm dự phòng đặt TP Hồ Chí Minh Khi trạm Hà Nội khơng hoạt động lý đó, trạm TP Hồ Chí Minh tự động kích hoạt để thay thông qua can thiệp người vận hành mạng Cấu hình dự phịng trạm TP Hồ Chí Minh đảm bảo 50% lưu lượng mạng Mạng VSAT băng C phục vụ điểm có nhu cầu thơng tin ngồi vùng phủ sóng băng Ku Trạm Hub băng C đặt Hà Nội kết nối với Hub băng Ku Mạng VSAT băng C chủ yếu cung cấp dịch vụ thoại, truyền số liệu tốc độ thấp 2.2.2 Quản lý, điều hành mạng Hệ thống bao gồm phần cứng phần mềm cung cấp nhiều tính khác như: - Giám sát thời gian thực - Thông báo cố mạng - Cung cấp giao diện đồ họa GUI thuận tiện cho người vận hành mạng Hỗ trợ quản lý, giám sát từ xa qua giao diện web Hub Hà Nội đầu mối thơng tin mạng Trong điều kiện bình thường, có yêu cầu liên lạc, Hub Hà Nội tiếp nhận thông tin từ trạm VSAT, xác nhận phân bổ băng thông cho trạm Hub TP Hồ Chí Minh tiếp nhận thơng tin yêu cầu cấp kênh, có thao tác cân đối, phân bổ băng thông song không quyền chuyển phát thông tin cấp kênh đến VSAT Thông tin cấp kênh Hub Hà Nội gửi đến trạm CHƯƠNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRẠM TRUNG TÂM CHO MẠNG CHUYÊN DỤNG 3.1 Các yêu cầu thiết kế Mạng thông tin vệ tinh chuyên dụng sử dụng để đáp ứng yêu cầu thông tin loại hình thơng tin khác gặp khó khăn việc tổ chức, thiết lập hay lý địa hình, kinh tế chưa cho phép Mạng cần đảm bảo số yêu cầu sau: - Đảm bảo thông tin liên lạc cho yêu cầu động nhằm đáp ứng yêu cầu liên lạc thay loại hình thơng tin khác gián đoạn khơng có - Hệ thống phải đảm bảo thông tin thông suốt, ổn định, liên tục - Cấu trúc hệ thống phải đảm bảo tính dự phịng 3.3 thiết kế mơ hình mạng thơng tin vệ tinh 3.3.1 Mơ hình tổ chức mạng làm việc băng tần Ku Mạng băng Ku gồm 02 trạm Hub đặt Hà Nội TP Hồ Chí Minh Mạng tổ chức theo mơ hình lưới hỗn hợp, gồm trạm có tốc độ thông tin từ 128 kbps đến Mbps đáp ứng nhu cầu thoại/fax, truyền số liệu, truyền hình hội nghị, truyền ảnh trường dự phịng luồng E1 3.3.2 Mơ hình tổ chức mạng làm việc băng tần C Phần băng tần C có quy mơ nhỏ nên tổ chức theo mơ hình Các trạm hoạt động băng tần C chủ yếu trạm có tốc độ thấp, đáp ứng yêu cầu thoại/fax, truyền số liệu tốc độ thấp 3.4 Thiết kế kỹ thuật trạm Hub 3.4.1 Nguyên lý hoạt động trạm Hub Ở đường lên, liệu mạng dạng gói IP đưa đến định tuyến Vì liệu cần phát nên định tuyến chuyển tín hiệu đến điều chế DVB Tín hiệu sau điều chế chuyển sang khối cao tần để đưa lên vệ tinh Ở đường về, trạm truyền liệu theo nguyên lý MF-TDMA Tại Hub có thu đa sóng mang Tín hiệu từ trạm phát đưa xuống băng tần sở giải điều chế Sau giải điều chế ta thu gói tin IP Các gói tin đưa đến định tuyến để chuyển đến đích 3.4.2 Yêu cầu đặc tính tiêu kỹ thuật thiết bị trạm Hub 3.4.1.2.1 Hệ thống cao tần Hệ thống cao tần có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu vơ tuyến từ tần số băng sở lên tần số băng C Ku ngược lại, khuếch đại công suất Hệ thống cao tần gồm: a) Anten Anten sử dụng loại anten Cassergrain hai mặt phản xạ Các tiêu kỹ thuật anten gồm : Băng tần làm việc: Ku Loại phân cực: Tuyến tính Hệ số sóng đứng: < 1,5 :1 Hiệu suất chiếu xạ: > 55% Góc ngẩng: 900 Góc phương vị: 1200 Ngồi cịn có hệ thống điều khiển anten giúp anten bám theo vệ tinh Hệ thống tự động điều chỉnh góc ngẩng, góc phương vị anten với độ xác cao b) Bộ khuếch đại công suất cao Bộ khuếch đại công suất dùng để nâng mức công suất tín hiệu, đảm bảo mức cơng suất cần thiết Các thông số thiết bị gồm: - Dải tần hoạt động: Băng Ku - Bước điều chỉnh cơng suất: 0,5 dB - Có cấu tạo kiểu module c) Bộ đổi tần lên Bộ đổi tần lên dùng để chuyển đổi tần số tín hiệu lên tần số băng Ku Các tiêu thiết bị gồm : - Tần số đầu vào: 70/140 MHz (IF) - Tần số đầu ra: Băng Ku - Bước nhảy tần số: 125 kHz d) Bộ khuếch đại tạp âm thấp đổi tần xuống LNB LNB có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu thu từ vệ tinh chuyển tín hiệu từ băng Ku xuống băng L Các yêu cầu LNB : - Có độ khuếch đại lớn - Độ ổn định cao - Có thể hoạt động điều kiện môi trường khắc nghiệt - Tần số đầu vào: Băng Ku - Nhiệt tạp âm: 80 – 120 (K) e) Bộ đổi tần xuống Bộ đổi tần xuống có nhiệm vụ chuyển đổi tần số đầu LNB xuống tần số trung tần 70/140 MHz f) Bộ chuyển mạch dự phòng Thiết bị sử dụng để điều khiển việc chuyển từ thiết bị hoạt động sang thiết bị dự phịng cho thiết bị: khuếch đại cơng suất, đổi tần lên/xuống, LNB) Các yêu cầu thiết bị : - Kiểu chuyển mạch: Tự động tay - Dải tần: Băng Ku đổi tần lên, 70/140 MHz đổi tần xuống 3.4.1.2.2 Thiết bị băng tần sở a) Bộ điều chế Bộ điều chế thực điều chế tín hiệu đường lên theo chuẩn DVB-S2 Các yêu cầu thiết bị gồm: - Định dạng hướng phát: DVB-S2, DVB-S - Tần số đầu ra: phù hợp với tần số đầu vào nâng tần - Kiểu điều chế: QPSK, 8PSK, 16-QAM, 16-APSK, 32-APSK - Mã FEC: BCH + LDPC b) Bộ giải điều chế Bộ giải điều chế thực giải điều chế tín hiệu MF-TDMA từ trạm VSAT phát để lấy gói tin Các yêu cầu thiết bị gồm: - Giải điều chế: Phù hợp với kiểu điều chế modem trạm VSAT - Tần số đầu vào: 70/140 MHz c) Hệ thống thoại VoIP Hệ thống tổ chức theo mơ hình SIP gồm 01 server 01 gateway Server đóng vai trị thiết bị quản lý th bao, định tuyến gọi thoại mạng Gateway cầu nối mạng thoại VoIP mạng thông tin vệ tinh mạng PSTN Một số tiêu kỹ thuật hệ thống gồm: - Kiểu mã hóa thoại: G.711, G.723.1, G.726, G.728, G.729 - Hỗ trợ kiểu báo hiệu: CAS (R1,R2), ISDN PRI (ETSI EURO ISDN, ANSI N12), SS7 - Các giao thức điều khiển: SIP, H.323, MEGACO (H.248), MGCP d) Thiết bị hội nghị truyền hình đa điểm MCU MCU sử dụng phiên hội nghị truyền hình có từ bên trở nên tham gia MCU thực việc khởi tạo, kết thúc phiên hội nghị, cho phép thêm bớt bên tham gia, giám sát kết nối Một số tiêu thiết bị gồm: - Chuẩn hội nghị truyền hình: H.323 - Chuẩn mã hóa video: H.261, H.263, H.263++, H.264, hỗ trợ chuẩn HD - Chuẩn mã hóa thoại: G.711, G.722, G.723, G.728, G.729, hỗ trợ DTMF e) Thiết bị nén/giải nén ảnh Thiết bị nén/giải nén ảnh sử dụng cho dịch vụ truyền ảnh trường Thiết bị nén đặt trạm VSAT, thiết bị giải nén đặt Hub nơi cần thu ảnh trường Một số tiêu thiết bị gồm: - Cho hình ảnh đầu có độ phân giải từ 176 x 144 đến 720 x 576/480, PAL/NTSC/30fps - Có giao diện Ethernet - Hỗ trợ quản lý, cấu hình qua giao diện web f) Thiết bị định tuyến Mạng thông tin vệ tinh thiết kế chạy IP để chuyển gói tin mạng cần phải có định tuyến - Có giao diện cho cấu hình, quản lý từ xa - Có nhiều cổng theo chuẩn giao diện ethernet 10/100 baseT để thực định tuyến ra/vào thiết bị đầu cuối Hub - Có thể định tuyến gói tin theo nhiều giao thức định tuyến RIP, OSPF, BGP tùy theo thiết lập người sử dụng - Hỗ trợ chế ưu tiên IP để đảm bảo QoS cho dịch vụ thời gian thực - Hỗ trợ VPN chế bảo mật IPSec, AES 3.4.2 Trạm Hub băng C Mạng VSAT băng C phục vụ nhu cầu liên lạc khu vực biên giới, hải đảo, vùng mà băng Ku khơng phủ sóng đến Hệ thống cung cấp dịch vụ dùng chung cho băng C băng Ku, Hub băng C cung cấp dịch vụ giống băng Ku 3.4.2.1 Nguyên lý làm việc trạm Hub Về nguyên lý làm việc trạm Hub băng C giống với băng Ku khác tần số hoạt động băng C quy mô trạm nhỏ so với Hub băng Ku 3.4.2.2 Đặc tính tiêu kỹ thuật thiết bị Hub băng C 3.4.2.2.1 Hệ thống cao tần a) Anten Là loại anten parabol kiểu Cassergrain hai mặt phản xạ Anten phải có tiêu búp sóng phụ phù hợp với tiêu chuẩn ITU-RS-580 Một số tiêu anten băng C gồm : - Băng tần làm việc: Băng C Phân cực: Tuyến tính VSWR: < 1,5:1 Hiệu suất : > 55% b) Bộ khuếch đại công suất cao Bộ khuếch đại công suất cao dùng để nâng mức công suất tín hiệu phát lên vệ tinh Các tiêu với khuếch đại cơng suất băng C gồm : - Dải tần hoạt động: Băng C Bước điều chỉnh cơng suất: 0.5 dB Có cấu tạo kiểu module c) Bộ đổi tần lên Được sử dụng để chuyển đổi tần số tín hiệu từ băng sở lên tần số băng C Các tiêu thiết bị gồm : - Tần số đầu vào: 70/140 (MHz) Tần số đầu ra: Băng C Bước nhảy tần số: 125 (kHz) d) Bộ khuếch đại tạp âm thấp đổi tần xuống LNB Thiết bị thiết kế làm việc băng tần C với tần số đầu băng L Thiết bị có tạp âm thấp độ khuếch đại lớn, hoạt động điều kiện mơi trường khắc nghiệt Một số tiêu thiết bị gồm: - Tần số đầu vào: Băng C Tần số đầu ra: Băng L Độ khuếch đại: 60 – 63 (dB) Nhiệt tạp âm: 35 – 55 (K) e) Bộ đổi tần xuống Thực chuyển đổi tần số tín hiệu từ băng L (tần số đầu LNB) xuống tần số trung tần (70/140 MHz) để giải điều chế Một số tiêu thiết bị : - Tần số đầu vào: Băng L - Tần số đầu ra: 70/140 MHz f) Bộ chuyển mạch dự phòng Thiết bị sử dụng để điều khiển việc chuyển từ thiết bị hoạt động sang thiết bị dự phòng cho thiết bị: khuếch đại công suất, đổi tần lên/xuống, LNB) Các yêu cầu thiết bị : - Kiểu chuyển mạch: Tự động tay - Dải tần: Băng Ku đổi tần lên, 70/140 MHz đổi tần xuống 3.4.2.2.2 Hệ thống thiết bị băng tần sở Hệ thống thiết bị băng tần sở hai băng tần C Ku giống nhau, tiêu kỹ thuật thiết bị băng C ta xem mục 3.4.1.2 KẾT LUẬN Với trình bày qua ba chương, luận văn đưa cách khái qt từ mơ hình mạng, dịch vụ đến thiết kế chi tiết trạm trung tâm Hub Mạng tổ chức theo kiểu lưới hỗn hợp, cung cấp đa dịch vụ Thiết kế trạm Hub dựa IP, áp dụng công nghệ đại sử dụng rộng rãi cho mạng thông tin vệ tinh như: H.323, SIP, DVB-S2 Công nghệ IP có nhiều ưu điểm việc giảm chi phí đầu tư, sử dụng hiệu băng thơng, thích hợp với mạng đa dịch vụ… Mặc dù công nghệ IP có hạn chế lớn độ trễ, gói tin làm giảm chất lượng dịch vụ nhiên ta đưa vào chế ưu tiên, nâng cao QoS để mạng cung cấp dịch vụ thời gian thực Về tổ chức, mạng sử dụng Hub kiểu tập trung, băng tần có trạm trung tâm dự phòng 1:1 Với quy mô nhỏ, việc tổ chức giúp giảm chi phí xây dựng, nhân lực cho vận hành, quản lý mạng Các trạm trung tâm dự phòng 1:1 nhiên thời lượng có hạn nên luận văn chưa đề cập đến Dung lượng trạm dự phòng dự kiến 50% dung lượng trạm KIẾN NGHỊ CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Mở rộng cung cấp số dịch vụ như: dịch vụ trung kế internet, mạng doanh nghiệp, mạng giáo dục từ xa, thông tin di động qua vệ tinh Chống nhiễu cho hệ thống, vấn đề đảm bảo chất lượng dịch vụ  ... tin cấp kênh đến VSAT Thông tin cấp kênh Hub Hà Nội gửi đến trạm CHƯƠNG THIẾT KẾ KỸ THUẬT TRẠM TRUNG TÂM CHO MẠNG CHUYÊN DỤNG 3.1 Các yêu cầu thiết kế Mạng thông tin vệ tinh chuyên dụng sử dụng. .. mạng hình Hình 1.2: Mơ hình thơng tin hình lưới 1.1.3 Mơ hình thơng tin lưới hỗn hợp Mơ hình kết hợp hai kiểu tổ chức thông tin Mạng gồm phần mạng hình mạng hình lưới Đối với trạm nằm phần mạng. .. MƠ HÌNH TỔ CHỨC VÀ CƠNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.1 Các mơ hình tổ chức mạng TTVT 1.1.1 Mơ hình thơng tin hình Mơ hình gồm trạm trung tâm Hub trạm VSAT Mọi thông tin mạng gồm thông