Nghiên cứu hệ thống thông tin vệ tinh ứng dụng cho intrernet vệ tinh băng thông rộng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN TRƯƠNG QUỐC ĐẠT NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH, ỨNG DỤNG CHO INTERNET VỆ TINH •• BĂNG THÔNG RỘNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG ••• ••7 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN Bình Định - Năm 2021 TRƯƠNG QUỐC ĐẠT NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH, ỨNG DỤNG CHO INTERNET VỆ TINH BĂNG THÔNG RỘNG Chuyên ngành : Kỹ thuật viễn thông Mã số : 8520208 Người hướng dẫn: TS NGUYỄN ĐỖ DŨNG LỜI CAM ĐOAN Tên là: Trương Quốc Đạt, học viên lớp cao học K22 - Kỹ thuật viễn thông Trường đại học Quy Nhơn ( 2019- 2021) Tôi xin cam đoan đề tài “Nghiên cứu hệ thống thông tin vệ tinh, ứng dụng cho Internet vệ tinh băng thông rộng” Thầy giáo TS Nguyễn Đỗ Dũng hướng dẫn, cơng trình nghiên cứu thân thực hiện, dựa hướng dẫn Thầy giáo hướng dẫn khoa học tài liệu tham khảo trích dẫn Tơi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan Quy Nhơn, ngày 24 tháng năm 2021 Tác giả luận văn Trương Quốc Đạt MỤC LỤC •• NHIỄU, CAN NHIỄU VÀ TÍNH TỐN DỰ TRỮ TUYẾN 35 2.1 MỞ ĐẦU 2.2 2.3 1.2.2 Tương lai phát triển thông tin vệ tinh băng thông rộng truy cập Internet 2.4 2.5 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 103 2.7 Viết tắt 2.12 2.15 2.18 2.21 N 2.6 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT 2.8 Tiếng Anh 2.14 2.9 r 2.10 2.11 Tiếng việt Mã hóa dự đốn thích nghi 2.17 u cầu truyền lại tự động 2.20 Truyền liệu khơng đồng 2.24 Nhiễu Gaussian trắng cộng 2.28 Khóa dịch biên nhị phân FT1* A APC 2.13 Adaptive Predictive Coding ARQ 2.16 Automatic Repeat Request ATM 2.19 Asynchronous Transfer Mode 2.22 Additive White AWG Gaussian 2.23 Noise 2.26 Binary Amplitude Shift 2.27 Keying • /S J 2.25 K BAS 2.29 BER 2.30 Bit Error Rate 2.31 Tỷ số lỗi bit 2.32 K BPS 2.33 Binary Phase Shift Keying 2.36 Customer Information 2.34 Khóa dịch pha nhị phân 2.38 Hệ thống quản lý thông tin 2.35 CIMS 2.37 2.39 CPM 2.42 CRC 2.45 DBPSK Management System 2.40 Continous Phase Modulation 2.43 Cyclic Redundancy Check 2.46 Differential Binary Phase 2.47 2.41 Điều chế pha liên tục 2.44 Mã kiểm tra độ dư vịng 2.48 Khóa dịch pha nhị phân - vi phân Shift Keying 2.49 DEBPSK 2.50 Differentially EncodedBPSK 2.52 DES 2.55 2.58 DNS DSS 2.53 Data Encryption Standard 2.56 The Domain Name SystemDirect Spreading 2.59 Sequence) 2.61 khách hàng 2.51 Khóa dịch pha nhị phân mã hóa vi phân 2.54 Mật mã chuẩn 2.57 2.60 Hệ thống tên miền Phổ dãy trực tiếp 2.62 E EDG 2.63 Enhanced Data Rates for GSM 2.64 2.67 Evolution Equivalent Isotropic 2.65 Tốc độ liệu nâng cao cho phát triển GSM 2.66 EIRP Radiated Power 2.68 Công suất xạ đẳng hướng tương đương 2.69 ES 2.70 2.71 2.72 FTP 2.75 FCC 2.79 FDM 2.73 File Transfer Protocol 2.76 Federal Communications 2.77 Commission 2.80 Frequnecy Divison 2.81 Multiplexing 2.74 Giao thức truyền tệp 2.78 Ủy ban truyền thông liên bang (Hoa Kỳ) 2.83 GEO 2.84 Geostationary Orbit 2.85 Quỹ đạo địa tĩnh 2.86 GSC 2.87 Global Satellite alliance 2.88 Liên minh vệ tinh toàn cầu 2.89 GSO 2.90 Geostatinary Earth Orbit 2.91 2.92 S GPR 2.94 Dịch vụ vơ tuyến gói chung 2.95 GTS GWS HEO IOL IP 2.98 đất 2.101 2.104 2.107 2.110 Hệ thống thu phát mặt 2.99 2.102 2.105 2.108 2.93 General Packet Radio Service 2.96 Ground Tranceiver 2.97 Subsystem 2.100 Gateway Subsystem 2.103 Highly Elliptical Orbit 2.106 Inter Orbit Links 2.109 Internet Protocol 2.112 American Defense Research Institute 2.118 Low Earth Orbit 2.113 Viện nghiên cứu Quốc phòng Mỹ 2.116 Các tuyến kết nối hệ thống với 2.119 Quỹ đạo mặt đất tầm thấp 2.121 Mobile Communication 2.122 Terminal 2.125 Medium Earth Orbit 2.123 Thiết bị đầu cuối truyền tin di động 2.126 Quỹ đạo mặtđất tầm trung 2.128 Minimum Shift Keing 2.129 Khóa dịch tối thiểu 2.130 NCC 2.131 Network Control Center 2.132 Trung tâm điều khiển mạng 2.133 NMS 2.136 2.134 (Network Management Station 2.135 Trạm quản lý mạng 2.111 IDA 2.114 ISL 2.117 LEO 2.120 MCT 2.124 MEO 2.127 MSK Earth Station 2.115 Inter System Links Trạm mặt đất 2.82 Ghép kênh phân chia theo tân số Quỹ đạo địa tĩnh Hệ thống cổng Quỹ đạo e-lip tầm cao Giữa quỹ đạo với Giao thức internet 2.137 PLM N 2.140 PRK 2.143 QAM 2.138 Public Land Mobile Network 2.141 Phase Reverse Keying 2.139 Mạng di động mặt đất cơng cộng 2.142 Khóa đảo pha 2.144 Quadrature Amplitude 2.146 Điều chế biên độ cầu phương 2.145 Modulation 2.147 SCC 2.148 Satellite Control Center 2.150 SCPC 2.151 Single Channel Per Carrier 2.153 SDL 2.154 Syschronous Data Link C Communication 2.149 Trung tâm điều khiển vệ tinh 2.152 Truyền đơn sóng mang 2.156 SL 2.157 satellite 2.158 Vệ tinh 2.159 SNM C 2.160 Service Provider Network Management Center 2.161 Trung tâm quản lý mạng cung cấp dịch vụ 2.162 TCP 2.163 Transmission control protocol 2.164 Giao thức điều khiển truyền 2.165 S- 2.168 Mạng thông tin cá nhân PCN 2.166 Satellite - Personal 2.167 Communication 2.169 SPD 2.170 Saturated Power Network: Density 2.172 SSPA 2.173 Solid State Power 2.155 Giao thức truyền liệu đồng vệ tinh 2.171 Mật độ thơng lượng cơng suất bão hồ 2.174 khuếch đại dùng bán dẫn TCH/E Amplifier 2.176 Satellite - Traffic Channels 2.179 Satellite Eight - Rate Traffic Channel 2.181 S- 2.182 Satellite Full - Rate 2.184 Kênh lưu lượng vệ tinh Traffic 2.183 Channel 2.186 Satellite Half - Rate Traffic 2.187 Channel 2.190 Satellite Quater - Rate Traffic 2.191 Channel toàn tốc độ 2.175 S- TCH 2.178 S- TCH/F 2.185 S- TCH/H 2.189 S- TCH/Q 2.193 2.177 Kênh lưu lượng vệ tinh 2.180 Kênh lưu lượng vệ tinh 1/8 tốc độ 2.188 Kênh lưu lượng vệ tinh 1/2 tốc độ 2.192 Kênh lưu lượng vệ tinh 1/4 tốc độ 2.194 TCE 2.195 Traffic Channel Equipment 2.198 Time Division 2.197 TDM Multiple 2.200 TVR 2.201 Television Receiver O Only 2.203 TWT 2.204 Travelling Wave Tube A Amplifier 2.206 VSA 2.207 Very Small Aperture Terminal T 2.196 Thiết bị kênh lưu lượng 2.199 Ghép kênh phân chia theo thời gian 2.202 Chỉ dùng thu sóng truyền hình 2.205 Khuếch đại dùng đèn sóng chạy 2.208 Thiết bị đầu cuối có độ nhỏ 2.209 DANH MỤC BẢNG BIỂU 2.210 2.211 2.212 Bả ng 3.3: Các ánh xạ có DiffServ PHBs đến loại dung lượng DVB-RCS .73 Bảng 3.4: RTT tương ứng với kích thước cửa sổ tiêu chuẩn tối đa 64 KB mức giá khác .79 2.213 2.214 2.215 DANH MỤC HÌNH VẼ 2.216 2.217 2.1493 Hình 3.24 Sơ đồ tách ba đoạn 2.1494 "Kỹ thuật tách phân đoạn" cải thiện hiệu suất TCP qua liên kết vệ tinh Đặc biệt, hai kết kỹ thuật tách đoạn cho thấy phương pháp cải thiện thơng lượng TCP mức độ lớn Một lợi khác tìm thấy sử dụng mạng vệ tinh với cấu trúc liên kết hình phải lắp đặt cổng vào trạm trung tâm mặt đất Điều cho phép cải thiện tất thông lượng TCP để tải xuống tệp từ trung tâm đến trạm từ xa 2.1495 Hình 3.25 cho thấy mơ hình giao thức để tách TCP ba đoạn Việc sử dụng TCP qua liên kết ATM vệ tinh mang lại số lợi ích triển khai bao gồm việc trì giao thức truyền tải PEP Các cải tiến mở rộng cửa sổ SACK TCP cung cấp hiệu suất thông lượng tốt cho sản phẩm truyền có độ trễ băng thông cao và/hoặc kênh bị suy giảm TCP TCP IP IP L2 Pty 2.1496 TCP TCP ATM A™ L2 Ptys« Pty 2.1497Hình 3.25 Mơ hình giao thức cho TCP ba phân đoạn 3.3.4.3 Cơ chế PEP 2.1498 Các chế PEP bao gồm khoảng cách ACK, tái tạo ACK (chưa có nháp), xác nhận cục bộ, truyền cục bộ, đường hầm để kiểm sốt định tuyến gói tin, nén tiêu đề, nén tải trọng ghép kênh dựa mức độ ưu tiên Một số môi trường mà PEP sử dụng bao gồm mạng VSAT vệ tinh, mạng WAN không dây (W-WAN) (Di động), mạng LAN không dây (W-LAN), mạng Giao thức ứng dụng không dây (WAP), v.v 2.1499 Các đặc điểm việc triển khai PEP chế sử dụng để cải thiện hiệu suất TCP qua liên kết vệ tinh Một số ví dụ chế PEP mô tả Nhiều TCP PEP sử dụng thao tác TCP ACK Một số PEP khác thừa nhận phân đoạn TCP cục để giảm thiểu ảnh hưởng RTT dài tăng tốc độ khởi động chậm, chế sử dụng TCP giả mạo Các xác nhận phủ định cục sử dụng để kích hoạt khơi phục nhanh lỗi cục ACK cục sử dụng PEP với kết nối phân chia Khi ACK cục sử dụng liệu bị xóa sau PEP xác nhận, PEP có trách nhiệm khôi phục liệu Trong trường hợp này, PEP phải sử dụng truyền lại TCP cục cho người nhận 2.1500 Một số PEP thực truyền lại cục chúng không sử dụng xác nhận cục Ví dụ, Snoop tiếp nhận phân đoạn TCP nhận giám sát hệ thống để tìm ACK trùng lặp từ thu Khi nhận ACK trùng lặp, Snoop truyền cục phân đoạn TCP bị từ nhớ cache Để giảm thiểu băng thơng cao khơng đối xứng, số PEP thực lọc tái cấu trúc TCP ACK ACK lọc để không làm tắc nghẽn hướng tốc độ thấp tái tạo phía bên liên kết 3.3.4.4 Ý nghĩa việc sử dụng PEP 2.1501 Các tác động PEP liệt kê 2.1502 Bảo mật đầu cuối đến đầu cuối: Vì PEP cần phải xem gói IP bên số triển khai, tạo IP gói thay mặt cho hệ thống đầu cuối, PEP sử dụng với IP Sec IPSec đường hầm nên sử dụng với PEP làm điểm cuối đường hầm Điều yêu cầu PEP phải người dùng tin cậy Nói chung, chế bảo mật lớp truyền tải (ví dụ: TLS SSL) sử dụng với PEP 2.1503 Chia sẻ tất yếu từ đầu đến cuối: Hầu hết triển khai PEP giữ nguyên trạng Việc triển khai PEP không thành công, giữ trạng thái "mềm", hỗ trợ khơng thành cơng với đường dẫn thay Việc triển khai PEP không thành cơng mà giữ trạng thái "cứng" (ví dụ: trạng thái cần thiết để hỗ trợ kết nối phân tách) thường khiến kết nối bị lỗi tồn đường dẫn đầu cuối đến đầu cuối thay cho kết nối 2.1504 Độ tin đầu cuối đến đầu cuối: Việc triển khai PEP ảnh hưởng đến độ tin cậy đầu cuối đến đầu cuối kết nối, đặc biệt PEP can thiệp vào xác nhận lớp ứng dụng Các ứng dụng không nên dựa vào xác nhận cấp thấp (ví dụ: TCP) để đảm bảo phân phối từ đầu đến cuối TCP PEP thường không can thiệp vào xác nhận lớp ứng dụng 2.1505 Chẩn đoán lỗi đầu cuối: Sử dụng PEP thay ràng buộc định cấu trúc liên kết định tuyến Định tuyến mức tối ưu yêu cầu để buộc lưu lượng truy cập qua PEP Các đường hầm yêu cầu để buộc lưu lượng truy cập qua PEP, đặc biệt môi trường định tuyến không đối xứng Việc sử dụng PEP với máy chủ di động yêu cầu trạng thái PEP tắt máy chủ di chuyển PEP có khả gây trở ngại cho việc sử dụng cơng cụ chẩn đốn lỗi đầu cuối 3.3.4.5 Ví dụ Hiệu suất 2.1506Ví dụ TCP PEP: SkyX 2.1507 SkyX sản phẩm TCP-PEP MENTAT Giao thức SkyX tối ưu hóa để cung cấp thông lượng tối đa qua mạng vệ tinh đáp ứng hiệu với độ trễ vệ tinh, lỗi bit điều kiện băng thông không đối xứng SkyX chạy qua IP sử dụng cổng để nâng cao hiệu suất liên kết vệ tinh đường trục, mạng công ty, mạng VSAT liên kết vệ tinh với mạng cục hỗ trợ 10Mbps 45Mbps 2.1508 Cổng SkyX thể hình 3.26 chặn kết nối TCP từ máy khách chuyển đổi liệu thành Giao thức SkyX để truyền qua vệ tinh Cổng SkyX trang đối diện liên kết vệ tinh dịch liệu trở lại TCP để giao tiếp với máy chủ Cổng kết nối SkyX cung cấp khả nâng cao hiệu suất cho nhiều mạng vệ tinh bao gồm kiến trúc điểm-điểm, điểm-đa điểm lưới đầy đủ 2.1509 SkyX sử dụng thuật tốn truyền lại có chọn lọc hiệu cho xác nhận liệu cửa sổ lớn để loại bỏ phụ thuộc TCP vào BDP, cho phép thơng lượng cao Nó sử dụng thuật toán điều khiển tốc độ để đặt tốc độ truyền cách rõ ràng dựa băng thông liên kết tối đa hóa thơng lượng SkyX sử dụng tỷ lệ nén liệu lên đến 5:1 để tăng lượng liệu truyền qua liên kết Máy chủ Máy khách Trình duyệt Trình duyệt Cổng SkyX Cổng SkyX Mơ-đun dịch giao thức TCP Dnver Đến cổng vào 2.1510 TCP Giao thức SkyX Mô-đun dịch giao thức Giao thức SkyX TCP TCP IP IP IP IP IP Driver Driver Driver Driver Driver Đến máy chủ Đến vệ tinh Đến vệ tinh Đến máy khách Hình 3.26 Ví dụ cổng SkyX (76) Đến cổng vào 2.1511Hiệu suất TCP qua Liên kết vệ tinh với Cổng PEP 2.1512 Ngồi việc mơ điều kiện vệ tinh, ảnh hưởng tắc nghẽn internet đến thông lượng đầu cuối với cổng giao thức nghiên cứu Các thử nghiệm tiến hành bao gồm: 2.1513 • Thơng lượng kết nối TCP đơn cho băng thông liên kết khác nhau: Các ứng dụng LAN tốc độ cao Internet-2 cho tệp liệu lớn mô so sánh hiệu suất với cổng giao thức 2.1514 • Nhiều kết nối TCP với băng thông cố định cho kết nối: Lợi ích hiệu suất cổng giao thức cho liên kết ISP hỗ trợ số lượng lớn kết nối TCP nhỏ kiểm tra Các thử nghiệm chạy độ trễ việc truyền 700 ms để mô kết hợp bước nhảy vệ tinh 500 ms từ người dùng đến đường trục internet độ trễ 200 ms để đến máy chủ 2.1515 Hình 3.27 cho thấy cấu hình kiểm tra mạng Mạng chứa hai trình mơ liên kết để mô ảnh hưởng điều kiện liên kết vệ tinh đường trục internet mặt đất Máy khách máy chủ Sun Enterprise 450 (2 x UltraSPARC-II 296 MHz) với nhớ 048 MB chạy Solaris Một ứng dụng máy chủmáy khách sử dụng cho tạo tải 2.1516 2.1517 H54>/Đ 2.1518 Bộ d|nh\FSrt® 2.1519 _I tuyến I 2.1520 2.1521 2.1522 \ Cisco R?M IDSUCSŨ"!—Ẽ > trì 2.1523Hình 3.27 Ví dụ hiệu suất TCP qua liên kết vệ tinh - cấu hình mạng 2.1524 Nhiều kết nối TCP khơng có cải tiến : Hình 3.28 cho thấy thông lượng tổng hợp cho kết nối dựa vệ tinh máy khách máy chủ mà khơng có cải tiến TCP cho nhiều kết nối TCP 128 Kbps điều kiện tốc độ lỗi bit khác Với giới hạn 128 Kbps cho kết nối, cần 350 kết nối để lấp đầy liên kết 45 Mbps Độ trễ đường truyền 700 ms Với độ trễ này, khơng có lỗi, TCP bị giới hạn mức 31 Mbps cho 350 kết nối Ở tỷ lệ lỗi cao hơn, hiệu suất TCP giảm xuống nhanh chóng • Lý thuyết > Khơng có lịi 10-8 — 10-6 —*—10-7 • 10-5 Tốc độ liên kết (Kbits/s) Băngthông45Mbĩts/s RTT: 700ms 2.1525 2.1526 2.1527 2.1528 2.1529 2.1530 2.1531 2.1532 2.1533 2.1534 280 350 2.1535 70 140 210 2.1536ATrong số kết nối 2.1537Hình 3.28 Nhiều kết nối TCP qua liên kết vệ tinh mà không cần cải tiến cổng giao thức 2.1538 Nhiều kết nối TCP với cải tiến cổng giao thức: Hình 3.29 minh họa tác động việc thêm cổng giao thức vào mạng Trong môi trường vệ tinh với độ trễ 700 ms, cổng giao thức cho phép kết nối sử dụng toàn băng thơng có sẵn Hiệu suất giống với giới hạn lý thuyết cho tối đa 280 kết nối Đối với mạng dựa vệ tinh, cổng giao thức cung cấp gia tăng đáng kể băng thông tổng hợp với tỷ lệ lỗi bit thấp Với tỷ lệ gói 10%, tổng thơng lượng cho 350 kết nối với cổng 33 Mbps so với 10 Mbps TCP nâng cao 2.1539 2.1540Hình 3.29 Nhiều kết nối TCP qua liên kết vệ tinh với cải tiến cổng giao thức 2.1541 Kết thử nghiệm nghiên cứu điển hình cho thấy thiết bị phân tách kết nối/cổng giao thức cải thiện thơng lượng cho sóng mang có lưu lượng loại TCP/IP liên kết vệ tinh với độ trễ lên đến 700ms Các thử nghiệm cho thấy thông lượng TCP/IP không bị ảnh hưởng miễn BER liên kết tốt 1x10-7 2.1542 3.4 KẾT LUẬN 2.1543 Trong phần tìm hiểu giao thức sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh Phần mô tả quản lý lưu lượng, chế QoS, vấn đề liên quan đến thoại IP, phát đa hướng IP bảo mật Tìm hiểu tổng quan đặc điểm liên kết ảnh hưởng đến TCP hiệu suất môi trường vệ tinh cung cấp Các giao thức TCP cho mạng vệ tinh IETF đề xuất Nguyên tắc Proxy nâng cao hiệu suất (PEP) vấn đề triển khai mô tả Một số kết kiểm tra sử dụng PEP qua liên kết vệ tinh cung cấp 2.1544KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI KẾT LUẬN 2.1545 Nội dung luận văn nghiên cứu tổng quan, nguyên lý hệ thống thông tin vệ tinh ứng dụng cho internet vệ tinh băng thơng rộng Qua đưa nhận xét kết luận sau: a Giới thiệu tổng quan hệ thống thông tin vệ tinh, tìm hiểu nghiên cứu nguyên lý hoạt động hệ thống thơng tin vệ tinh Tìm hiểu việc ứng dụng công nghệ thông tin vệ tinh cho Internet vệ tinh băng thơng rộng b Phân tích tính tốn dự trữ tuyến, tỷ số tín hiệu nhiễu (C/N) đầu vào thiết bị thu trường hợp kênh truyền có tác động nhiễu can nhiễu Một số ví dụ tính tốn tỷ số C/N thiết bị thu trạm mặt đất trường hợp có nhiễu (nhiễu trắng, nhiễu nhiệt) can nhiễu từ hệ thống khác 2.1546 - Nhiễu nhiệt sinh Antena 2.1547 - Tỷ số tín hiệu nhiễu máy thu 2.1548 - Nhiễu hệ thống c Tìm hiểu giao thức truyền thơng tin vệ tinh băng rộng truy cập Internet, giao thức IP TCP 2.1549 Các ưu điểm IP đa hướng giảm truyền từ nguồn mang lại lợi ích cho nhà cung cấp nội dung giảm tải mạng truyền tải mang lại lợi ích cho nhà cung cấp dịch vụ Mạng vệ tinh thực phát đa hướng tốt phương tiện khác đặc điểm phát đa hướng Lợi nâng cao với hệ thống chuyển mạch tích hợp cung cấp việc sử dụng tài nguyên cách tối ưu 2.1550 Hầu hết kiến trúc mạng vệ tinh toàn cầu khu vực hỗ trợ ứng dụng Internet TCP/IP giao thức sử dụng rộng rãi truy cập internet 2.1551 Mô kiểm chứng kết theo lý thuyết khâu phân tích HƯỚNG NGHIÊN CỨU VÀ PHÁT TRIỂN TƯƠNG LAI 2.1552 Hướng nghiên cứu đề tài: 2.1553 Các cải tiến TCP gần hướng nghiên cứu phát triển đề tài Các cải tiến là: 2.1554 • Khởi động nhanh TCP 2.1555 Quick-Start TCP giới thiệu chế để vận chuyển giao thức để xác định cửa sổ tắc nghẽn ban đầu phép tùy chọn bắt đầu truyền liệu Nguồn cho biết tốc độ mong muốn ban đầu gói giây cách gửi tùy chọn yêu cầu bắt đầu nhanh tiêu đề IP gói TCP SYN SYN/ACK ban đầu 2.1556 • TCP Peach 2.1557 TCP Peach sơ đồ kiểm soát tắc nghẽn TCP thiết kế cho mạng vệ tinh TCP Peach bao gồm hai thuật toán mới: Khởi động đột ngột phục hồi nhanh, bên cạnh hai thuật toán TCP truyền thống tránh tắc nghẽn truyền lại nhanh Các thuật toán dựa việc sử dụng phân đoạn giả để thăm dị tính khả dụng nguồn mạng 2.1558 • Thơng báo lỗi truyền tải rõ ràng (ETEN) 2.1559 ETEN đề xuất cho vệ tinh không dây dễ bị lỗi môi trường Trong ETEN, máy gửi TCP thông báo gói bị lỗi, máy gửi phản ứng khác ETEN giả định có đủ thơng tin gói bị hỏng, chẳng hạn địa IP, số cổng số thứ tự TCP có sẵn cho định tuyến thu trung gian Tương lai phát triển thông tin vệ tinh băng thơng rộng truy cập Internet • Các ứng dụng phổ biến thông tin vệ tinh tương lai: 2.1560 So với hệ thống thơng tin mặt đất thơng tin vệ tinh có nhiều ưu điểm bật nhiều ứng dụng Rõ ràng ưu điểm vượt trội thông tin vệ tinh so với hệ thống thông tin mặt đất khác sẵn sàng thông tin vệ tinh khắp nơi, thực đặc biệt hữu ích cho nơi mà cơng nghệ khác khơng thể cung cấp Ngồi thơng tin vệ tinh cịn cung cấp loạt dịch vụ có tính tồn cầu Chính ưu điểm bật thơng tin vệ tinh phát triển nhanh chóng thập niên qua Cho tới có 280 vệ tinh thương mại hoạt động cung cấp loạt dịch vụ viễn thông thị trường thông tin vệ tinh quốc tế (khu vực châu Á có khoảng 20 nhà khai thác vệ tinh với 80 vệ tinh hoạt động cung cấp loại dịch vụ thông tin khác nhau) Dưới số ứng dụng phát triển thông tin vệ tinh 2.1561Dịch vụ Internet qua vệ tinh: 2.1562 Dịch vụ Internet qua vệ tinh chia làm hai mảng chính: dịch vụ trung kế (tương tự trung kế hệ thống điện thoại), truy nhập trực tiếp nhờ việc cài đặt VSAT hai chiều Các dịch vụ trung kế cung cấp cho nhà cung cấp dịch vụ internet nhà khai thác mạng internet bao gồm: 2.1563 1-X Ạ 1.0 -2 4- Ậ „_1-0_ o._ 2.1564- Đồng bộ, cận đồng bộ, song công 2.1565- Chia sẻ băng tần khu vực 2.1566- Truyền qua sóng mang số băng tần Video số 2.1567- Khả tích hợp dịch vụ thuê riêng/mạng có thiết bị đầu cuối mặt đất IP 2.1568Băng rộng: 2.1569 Các nhà cung cấp viễn thông bên cạnh việc sử dụng hệ thống thông tin vệ tinh làm môi trường truyền dẫn, cịn cung cấp dịch vụ bao phủ tồn cầu việc sử dụng băng tần có băng C, băng Ku băng Ka Thông tin vệ tinh khắc phục nhược điểm “nút cổ chai” hệ thống mạng mặt đất việc đóng vai trị mạng chuyển tiếp cung cấp dịch vụ trực tiếp tới khách hàng 2.1570VoIP 2.1571 VoIP phần thoại truyền qua giao thức internet theo hai kiểu: điện thoại internet thoại truyền giao thức internet Điện thoại internet dịch vụ “không quản lý” qua mạng internet công cộng Thoại truyền giao thức internet dịch vụ quản lý sử dụng giao thức internet 2.1572PSTN 2.1573 Mạng PSTN nguồn kết nối chủ yếu cho hầu hết nhà khai thác mạng Chất lượng tuyến thoại khác thiết kế để đáp ứng nhu cầu thực tế phụ thuộc vào hiệu chỉnh lỗi theo yêu cầu phương pháp điều chế 2.1574Mạng doanh nghiệp: 2.1575 Các doanh nghiệp sử dụng dịch vụ như: ngân hàng, tổ chức tài chính, dầu lửa, khách sạn, hàng khơng, giáo dục, viễn thông Các dịch vụ mà tổ chức sử dụng như: truy nhập internet, thoại, hội nghị truyền hình, kiểm tra thẻ tín dụng, đào tạo từ xa, phát thảm hoạ, hỗ trợ trường hợp khẩn cấp 2.1576Video 2.1577 Hiện nay, dịch vụ video qua vệ tinh phân bố toàn cầu với dịch vụ truyền trực tiếp tới nhà (DTH), thể thao, tin tức, kiện, HDTV 2.1578Thông tin di động qua vệ tinh: 2.1579 Thông tin di động qua vệ tinh có nhiều ưu điểm như: phát triển mạng toàn cầu, dễ dàng phân bố cân lại lưu lượng mạng, chi phí hạ tầng sở thấp, có nhiều khả gia tăng lợi nhuận dịch vụ 2.1580 • Mạng lưới Starlink (Chòm sao) SpaceX 2.1581 Một dự án triển khai giai đoạn đầu Mỹ có triển vọng dự án Starlink Tập đồn công nghệ khai phá không gian SpaceX giai đoạn triển khai thực hiện, người sáng lập nhà tỷ phú người Mỹ Elon Musk Mục tiêu dự án sử dụng hệ thống vệ tinh quỹ đạo thấp LEO liên kết thành chòm (Starlink) để phủ sóng tồn cầu dịch vụ internet vệ tinh băng thông rộng Cung cấp internet tốc độ cao giá rẻ đến tất khu vực trái đất, kể nơi khó khăn địa hình mà tiếp cận internet cách thông thường 2.1582 Để thực dự án phủ Internet tốc độ cao tồn cầu, SpaceX dự kiến phóng tất 12.000 vệ tinh lên vùng quỹ đạo thấp LEO với độ cao khoảng 400 km, chia thành chòm với số lượng 4.409 vệ tinh 7.518 vệ tinh Ủy ban truyền thông liên bang Hợp chủng quốc Hoa Kỳ FCC đồng ý phê duyệt kế hoạch phóng nửa số lượng vịng năm tới 2.1583 Hiện số lượng vệ tinh Starlink SpaceX có quỹ đạo sau lần phóng 480 Nếu kế hoạch, đạt số lượng 800 vào cuối năm 2020, đủ khả cung cấp Internet vệ tinh băng thông rộng cho Mỹ Canada 2.1584 Mục tiêu quan trọng dự án phát triển lên đến 40.000 vệ tinh nhằm phủ sóng tồn cầu, nơi điều kiện địa hình khó khăn khơng thể tiếp cận internet cách thông thường, nâng cao tốc độ truyền mong muốn 2.1585 Hiện SpaceX mời người dùng đăng ký dùng thử nghiệm khu vực Mỹ Đức thức cung cấp dịch vụ internet vệ tinh cho toàn giới vào năm 2021 Theo SpaceNews internet vệ tinh có tốc độ truyền 1Gb/s, với độ trễ 30 ms, đủ để cạnh tranh với tảng internet truyền thống Trong tốc độ internet băng thơng rộng trung bình Anh 64Mb/s 2.1586 Hiện dự án Internet vệ tinh băng thơng rộng q trình sử dụng số khu vực Châu Âu, Mỹ thử nghiệm phạm vi toàn cầu Với đà phát triển công nghệ nay, hy vọng thời gian ngắn tới Internet vệ tinh băng thông rộng sớm áp dụng triển khai toàn lãnh thổ Việt Nam 2.1587DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO http://www.internet2.edu/presentations/spring03/2003041, O-Abilene-orbato Burleigh, S, HookeA, Torgerson L, Fall K, Cerf'V, Durst B, Scott K & Weiss H (2003), Delay-Tolerant Networking: An approach to Interplanetary Internet IEEE Communications Magazine41(6): 128-136 Fitchard, Kevin (2012-10-01) “With new satellite tech, rural dwellers get access to true broadband” Gigaom Retrieved 2013-08-29 Winkler, Rolfe; Pasztor, Andy (2017-01-13) “Exclusive Peek at SpaceX Data Shows Loss in 2015, Heavy Expectations for Nascent Internet Service" Wall Street Journal ISSN 0099-9660 Retrieved 2018-02-09 Etherington, Darrell "SpaceX hopes satellite Internet business will pad thin rocket launch margins" TechCrunch Retrieved 2018-02-09 SES building a 10-terabit O3b "mPOWER" constellation Space News 11 September 2017 Accessed 25 April 2021 HoeberCF (2000) 2000: The Year of the Network AccessSatellite 51 51 International Astronautical Congress, IAF-OO.M.I.0.3, 2-6 October 2000, Rio de Janeiro, Brazil Gargione F, lida T, Valdoni F & Vatalaro F (1999) Services, Technologies, and Systems at Ka Band and Beyond - A Survey IEEE Journal on Selected Areas in Communications 17(2): 133-143 Kota S (1998) Network and Service Performance Impact of Rain Fades on KaBand GSO Network Systems ITU-R WP 4B, Doc 4B/38- E, Geneva, Switzerland 10 Kota S (1999) Broadband Satellite Communication Networks: Challenges and Standards MobiComm'99, Seattle, Washington, 15-20 August, 1999 11 Eckhardt G & Trefz M (2000) Developments tor Future Ka-Band Processing Payloads AIAA-2000-1197: 918-927 12 Evans JV (2000) The US filings tor Multimedia Satellites: a Review International Journal of Satellite Communications 18(3): 1221-160 13 Evans JV & Inukai T (1997) Global Connectivity via Satellite Proceedings of the IEEE, July 1997: 47-68 14 http ://www.spaceway.com 15 http://www.astrolink.com 16 Mura R & Losquadro G (200 1) Arch itectural Solutions for a GEO Satellite Mult imedia System International Journal of Space Communications 17(1-3): 59-68 17 ETSI (2000) DVB, InteractiveChannelfor Satellite Distribution Systems DVBRCSOOI, rev 14, ETSI EN 301790, V1.22 (2000-12) 18 Neale J, Green R & Landovskis J (200 I) Interactive Channel for MultimediaSatellite Networks IEEE Communications Magazine39(3): 192-198 19 http ://www.starband.com 20 http ://www.wildblue.com 21 www.viasat.com/_files/08fe203b613bc02b87de 2.1588 181a370e2bdf/pdf/Linkway_high.pdf ... thông tin vệ tinh hệ thống thông tin vệ tinh giới 2.231Tập trung nghiên cứu lý thuyết sơ đồ tổng quát, nguyên lý hoạt động hệ thống thông tin vệ tinh 2.232Các hệ thống ứng dụng cho Internet vệ. .. thống thông tin vệ tinh hệ thống thông tin vệ tinh hoạt động giới Tập trung nghiên cứu lý thuyết sở, sơ đồ tổng quát nguyên lý hoạt động hệ thống thông tin vệ tinh Tìm hiểu sơ lược hệ thống vệ tinh. .. thống vệ tinh băng thông rộng truy cập Internet TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1.2.1 2.243 Đặc điểm hệ thống thông tin vệ tinh Một hệ thống truyền tin sử dụng chuyển tiếp đặt vệ tinh nhân