DVB-S2 sử dụng công nghệ ACM (Adaptive Coding and Modulation) cho phép điều chế và mã hoá sửa lỗi thích nghi tuỳ thuộc vào các điều kiện truyền dẫn: bầu trời trong xanh hay mưa, chảo thu nằm ở trung tâm hay ở mép của búp sóng (beam) phát từ vệ tinh...
Hệ số khuếch đại (gain) của các bộ phát đáp trên vệ tinh ứng dụng ACM sẽ tăng lên khi tần số tăng (băng C, Ku và Ka). Do đó băng tần Ku và Ka thích hợp hơn cả với ACM.
ACM cho phép sử dụng lại từ 4 đến 8 dB phần công suất thường dùng để dự phòng cho suy hao do mưa (clear sky margins) trong các truyền dẫn thông tin vệ tinh thông thường DVB-S. Do đó vùng phủ sóng vệ tinh tăng gấp 2 hoặc 3 lần dẫn tới giá thành dịch vụ giảm đột ngột.
DVB-S2 được ví như là một bộ công cụ cho các dịch vụ tương tác: Điều chế và mã hoá cao cấp, truyền tải bất kì dạng (format) dữ liệu nào. Mục tiêu của bộ công cụ DVB-S2 là một hệ thống đơn phục vụ cho các ứng dụng khác nhau.
Sử dụng tiêu chuẩn DVB-S2 hiện là hướng đi hoàn thiện trong thực tế. Hoàn thiện ở đây muốn nói đến sự tiết kiệm đáng kể về dải thông, tăng hiệu quả công suất của quá trình truyền dẫn, được thiết kế với các tính năng tối ưu và yêu cầu tỷ số C/N thấp khi thu.
Sử dụng DVB-S2 còn làm tăng hiệu quả công suất của quá trình truyền dẫn. Trong vùng phủ sóng, một tín hiệu DVB-S2 yêu cầu thu được ở mức thấp
hơn khoảng 2.5 dB so với một tín hiệu DVB-S trong cùng điều kiện bảo vệ lỗi. Ngoài ra, DVB-S2 còn có thể tương thích được đặc tính transponder vệ tinh bất kì với sự khác nhau lớn của các tần số phổ (từ 0.5 đến 4.5 bit/s trên một đơn vị băng thông) và yêu cầu về tỷ số C/N kết hợp (từ -2dB đến +16dB).
DVB-S2 đã được tối ưu cho các ứng dụng vệ tinh băng rộng như:
- Các dịch vụ quảng bá: Truyền dẫn các chương trình SDTV hoặc HDTV. - Các dịch vụ tương tác bao gồm cả truy nhập internet.
- Các ứng dụng chuyên nghiệp: phân phối tín hiệu truyền hình số tới các trạm phát hình số mặt đất, truyền số liệu và các ứng dụng chuyên nghiệp khác (DSNG, Internet Truncking, Cable Feeds…).
DVB-S2 không bị hạn chế với kiểu mã hoá video và audio MPEG-2 mà có thể tương thích với các kiểu mã hoá MPEG-2, MPEG-4 và HDTV. Tiêu chuẩn này cũng mềm dẻo hơn khi chấp nhận bất kì dạng đầu vào, bao gồm dòng bit liên tục, dòng truyền tải MPEG đơn hoặc đa chương trình, IP hay ATM. Đặc tính này cho phép các dòng dữ liệu khác và các cấu hình dữ liệu trong tương lai có thể sử dụng được với DVB-S2 mà không cần tới một tiêu chuẩn mới.
Hiện nay các dịch vụ DVB IP/Unicast cung cấp bởi vệ tinh sử dụng tiêu chuẩn DVB-S cho đường truyền dẫn. DVB-S được phát triển cho các ứng dụng quảng bá ở đó quá trình bảo vệ tín hiệu khi xuyên qua các lớp vật lý của bầu khí quyển đối với tất cả các dịch vụ là hằng số và nó không đổi suốt thời gian truyền dẫn (quá trình tối ưu đường truyền dẫn chỉ thực hiện cho trường hợp xấu nhất: dịch vụ tồi nhất, phút tồi nhất và vị trí tồi nhất).
DVB-S2 là tiêu chuẩn mới nhất trong hệ thống tiêu chuẩn DVB cho các ứng dụng vệ tinh băng rộng. Công nghệ này thực sự là bộ công cụ hữu hiệu cho các dịch vụ tương tác qua vệ tinh và đã được lựa chọn làm công nghệ nền tảng để xây dựng mạng thông tin vệ tinh Bộ Công an.
2.2.3. Các loại trạm mặt đất
Trạm mặt đất trong Mạng thông tin vệ tinh Bộ Công an bao gồm các loại: trạm Hub, trạm cố định có truyền hình, trạm cơ động có truyền hình, trạm thoại cố định, trạm thoại cơ động triển khai nhanh, và xe thông tin cơ động.
2.2.3.1. Trạm Hub
Trạm Hub trên băng tần Ku có chức năng điều khiển, quản lý và giám sát toàn bộ hệ thống mạng VSAT Bộ Công an hoạt động trên băng tần Ku. Trạm Hub là đầu mối kết nối mạng vệ tinh với mạng viễn thông cố định Bộ Công an
và mạng viễn thông quốc gia. Trạm Hà Nội có chức năng quản lý chính, trạm Tp Hồ Chí Minh có chức năng quản lý dự phòng.
Tại vị trí đặt trạm Hub làm việc trên băng tần Ku đặt ở Hà Nội có đặt thêm một trạm Hub làm việc trên băng tần C. Trạm Hub TP Hồ Chí Minh dự kiến đặt ở Thủ Đức.
Trạm Hub đảm bảo các dịch vụ thông tin cơ bản sau:
- Cung cấp đường truyền đáp ứng yêu cầu dịch vụ (thoại, TSL, THHT, truyền ảnh hiện trường...) từ các trạm VSAT, xe cơ động về Hub (và ngược lại).
- Đáp ứng các yêu cầu kết nối chuyển các dịch vụ từ trạm Hub đến các địa chỉ người sử dụng (và ngược lại).
- Là đầu mối liên lạc thoại, truyền fax, truyền số liệu giữa các trạm VSAT với trạm VSAT trên cùng băng tần Ku hoặc với các mạng viễn thông mặt đất khác.
Ngoài các chức năng cơ bản nêu trên, trạm Hub mạng thông tin ngành Công an cần đảm bảo các dịch vụ thông tin sau:
- Truyền số liệu tốc độ cao: n x E1.
- Cung cấp đường truyền đáp ứng yêu cầu về truyền hình hội nghị giữa các trạm đầu cuối có truyền hình dung tốc độ tối thiểu 384kbps. - Thu ảnh hiện trường do xe cơ động truyền về, truyền tín hiệu ảnh
hiện trường về các Trung tâm thông tin chỉ huy và các đầu mối liên quan qua mạng viễn thông Công an tốc độ 1Mbps đến 2Mbps.
Hai trạm Hub hoạt động 24/24, sẵn sàng chuyển đổi khi có sự cố hoặc khi Hub Hà Nội tạm ngừng hoạt động để sửa chữa, bảo dưỡng định kỳ.
Bình thường, Hub dự phòng không phát sóng mang lên vệ tinh. Thông số cấu hình quản lý của Hub dự phòng và Hub chính là như nhau. Thông số quản lý được liên tục cập nhật đến Hub dự phòng thông qua kết nối cáp quang hoặc kênh vệ tinh dùng riêng. Bất kỳ thay đổi nào tại Hub chính cũng được thông báo đến Hub dự phòng theo định kỳ. Thời gian chuyển đổi giữa hai Hub cần được xác định trước để thực hiện công tác chuẩn bị và kiểm tra toàn bộ phần kết nối liên mạng.
Trạm Hub mạng thông tin vệ tinh Bộ Công an có đặc điểm về thiết bị như sau:
- Ăng ten cố định đường kính lớn, thường yêu cầu có đặc tính phản xạ tốt, búp phụ nhỏ, chịu được các biến đổi của thời tiết, khí hậu, nhiệt
độ môi trường ngoài trời. Ăng ten là loại được điều khiển tự động quay bám vệ tinh. Hiện đang sử dụng ăng ten loại chân đế kingpost, chảo cassegrain hai mặt phản xạ đường kính 7,3m của Vertex, Mỹ. - Máy phát công suất cao tần có công suất đủ lớn đảm bảo chất lượng
tuyến thông tin cho Hub hoạt động. Ngoài ra khuếch đại công suất còn phải có hệ số khuếch đại lớn và ít biến động theo nhiệt độ, đường đặc tính khuếch đại phẳng, hài thấp. Hiện đang sử dụng loại MPKO 400W có dự phòng nóng 2:1 dạng hotswap theo modul của Vertex, Mỹ.
- Bộ khuếch đại tạp âm thấp và hạ tần LNB: có độ nhạy thu đầu vào cao, hệ số khuếch đại lớn, đường đặc tính khuếch đại phẳng và ít biến động do nhiệt độ hay theo thời gian. Hiện đang dùng loại BRK có chuyển đổi dự phòng 1:1 của Vertex, Mỹ.
- Bộ điều chế/giải điều chế: hiện sử dụng thiết bị RMX của hãng Codan, Mỹ.
- Thiết bị ghép và chia trung tần, bộ nâng/hạ tần: có tần số bộ dao động nội chất lượng cao, có đầu vào cho tín hiệu tham chiếu, bước điều chỉnh tần số nhỏ, độ ổn định tần số cao trước sự biến động của nhiệt độ cũng như thời gian sử dụng. Thiết bị sử dụng là loại SCRxxxxBU có chuyển mạch dự phòng 1:1 của Vertex, Mỹ.
- Bộ định thời (Timing Unit): cung cấp tần số chuẩn cho các thiết bị trong Hub, tạo tín hiệu tham chiếu để đồng bộ sóng mang từ các trạm đầu cuối.
- Các router và switch dùng trong nội bộ trạm Hub để tạo mạng riêng hiện đều sử dụng các thiết bị của Cisco.
- Thiết bị kết nối đường backbone và đường trục nhánh: modem quang, ghép kênh quang, chuyển đổi luồng E1.
- Thiết bị kết nối VSAT: server quản lý, server VoIP, thiết bị chuyển đổi báo hiệu số 7.
- Thiết bị kết nối truyền ảnh: bộ thu và giải mã video, bộ nén và phát video.
- Phần mềm quản lý điều hành mạng M&C: an toàn, hoạt động ổn định, mức quản lý người dùng và độ an toàn bảo mật cao, dễ sử dụng.
- Hệ thống thu beacon và điều khiển ăng ten bám vệ tinh: máy thu cần có độ nhạy thu cao, khả năng điều chỉnh bước tần số để thu beacon nhỏ, chu kỳ quét tín hiệu và điều khiển bám cao. Hệ thống hiện dùng các thiết bị của Vertex, Mỹ.
- Hệ thống nguồn: UPS, tủ phân phối điện, máy nổ. - Hệ thống điều hòa, chiếu sáng, thông gió.
- Hệ thống tiếp địa và chống sét, cắt lọc sét lan truyền.
Hình 2.5 cho thấy bố trí của rack máy phần cao tần và băng cơ sở của trạm Hub chính tại Hà Nội. Hiện nay hầu hết các trạm Hub đều sử dụng chuyển mạch dự phòng 1:1 đối với thiết bị chính như SSPA, LNB, UC/DC, MOD/ DEMODulator.. Chuyển mạch dự phòng nhất thiết phải có thời gian chuyển mạch đủ nhỏ để không làm gián đoạn hoạt động của hệ thống (≤ 100ms).