Phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai

Thật khú để dự đoỏn tương lai, đụi khi là khụng thể, nhưng khụng khú để dự đoỏn xu hướng cho việc phỏt triển tương lai nếu chỳng ta cú đủ hiểu biết về quỏ khứ và hiện tại. Hơn nữa việc tớch hợp vệ tinh vào hạ tầng Internet toàn cầu, một trong những nhiệm vụ chớnh là để tạo cỏc ứng dụng và dịch vụ mới cho nhu cầu con người. Hỡnh 2.23 minh họa tầm nhỡn cơ bản về mạng vệ tinh tương lai.

Đầu cuối người dựng

PC tương tỏcTV GPS Cảm biến PDA Radio Điện thoại Server

Truy cập

lưới ….. vv

Dải rộng khả năng giao tiếp người dựng cỏc ứng dụng tớch hợp khỏc nhau bao gồm: Giao tiếp phần cứng và nền tảng phần mềm chung Giao tiếp cựng mạng và nền tảng chung để phõn tỏch cỏc chức năng giữa người dựng và mạng Cụng nghệ mạng vệ tinh phỏt

triển chậm

Hỡnh 2.23. Một minh họa về phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai Khú khăn chớnh là do tiến húa, tớch hợp và hội tụ:

 Khú khăn trong việc phõn tỏch khỏi niệm mạng vệ tinh với cỏc mạng khỏc

 Khụng dễ để núi rằng sự khỏc biệt giữa cỏc giao thức và cỏc giao thức vệ tinh trong việc hội tụ mạng (xem hỡnh 2.28), ngoại trừ lớp vật lý và liờn kết dữ liệu

Những xu hướng này do cỏc lý do sau:

 Cỏc ứng dụng và dịch vụ sẽ hội tụ thành cỏc ứng dụng chung cho cỏ đầu cuối mạng vệ tinh và đầu cuối mạng di động mặt đất. Thậm chỉ cỏc dịch vụ dành riờng cho vệ tinh như hệ thống định vị toàn cầu (GPS) đó được tớch hợp trong cỏc đầu cuối di động thế hệ mới 2G, 3G (xem hỡnh 2.23 và 2.24)

 Nền tảng phần cứng và cụng nghệ mạng sẽ được phỏt triển, hoàn thiện và chuẩn húa. Nú cho phộp phỏt triển cỏc đầu cuối người dựng đặc biệt húa kinh tế và nhanh chúng

 Chỳng ta sẽ thấy việc phỏt triển cú ý nghĩa trong phần mềm hệ thống, và đối mặt với những thỏch thức cho độ phức tạp quản lý những phần mềm lớn

IP

Email, FTP, WWW, Thương mại, Âm thanh, Video, VoIP, Truyền hinh hội nghị, phõn

phỏt nội dung, Game...

PAN, LAN, MAN, WAN, WLAN, mạng quang, mạng vệ tinh; PC, PDA, GPS, điện

thoại, cảm biến

Hỡnh 2.24. Hội tụ giao thức

Kết luận chương

Chương 2 đó nghiờn cứu cỏc vấn đề về IP trong mạng vệ tinh: đúng gúi IP, định tuyến, bảo mật…Phần cuối cú hướng tới việc phỏt triển mạng vệ tinh trong tương lai sử dụng Ipv6.

Chương 3

ỨNG DỤNG VSAT IP VÀO VIỆT NAM 3.1. Giới thiệu chung

VSAT IP đó và đang đúng vai trũ tớch cực cho sự phỏt triển của viễn thụng Việt Nam, đặc biệt trong việc thực hiện cung cấp dịch vụ viễn thụng cho cỏc vựng sõu, vựng xa, biờn giới, hải đảo với những địa hỡnh phức tạp hoặc cỏc trường hợp ứng cứu thụng tin khẩn cấp.

Hệ thống mạng VSAT đầu tiờn được đưa vào Việt Nam vào thỏng 10/1996 bởi cụng ty viễn thụng quốc tế VTI thuộc tập đoàn VNPT với hệ thống VSAT DAMA cú trạm chủ đặt tại TP Hồ Chớ Minh và chớnh thức cung cấp dịch vụ thuờ kờnh riờng qua mạng VSAT.

Đến thỏng 11/1999 bắt đầu cung cấp dịch vụ thu phỏt hỡnh di động qua trạm VSAT fly-away (trạm cơ động).

Thỏng 8/2005 bắt đầu cung cấp cỏc dịch vụ VSAT IP băng rộng sử dụng vệ tinh Ipstar của Thỏi Lan

Thỏng 4/2008 Vinasat-1 là vệ tinh viễn thụng địa tĩnh đầu tiờn của Việt Nam được phúng vào vũ trụ ở vị trớ 132 độ đụng. Cũng trong thỏng này đưa vào quản lý và khai thỏc, kinh doanh vệ tinh Vinasat1 để cung cấp cỏc dịch vụ viễn thụng bằng mạng VSAT IP với trạm 2 trạm chủ đặt ở Hà Nội và Bỡnh Dương.

Vinasat-1 sẽ phủ súng toàn bộ lónh thổ Việt Nam, ngoài ra Vinasat-1 cũn phủ súng ở Nhật Bản, miền đụng Trung Quốc, bỏn đảo Triều Tiờn, Ấn Độ, cỏc nước Đụng Nam Á, Úc, biển Đụng và một phần Myanma. Vinasat-1 là một vệ tinh viễn thụng địa tĩnh, sau khi phúng lờn cú thể cung cấp dịch vụ đường truyền vệ tinh để phỏt triển cỏc dịch vụ ứng dụng như dịch vụ thoại, truyền hỡnh, thụng tin di động, truyền số liệu, Internet, cỏc dịch vụ đào tạo và y tế từ xa, truyền tin cho ngư dõn trờn biển, dự bỏo thời tiết, đảm bảo an ninh

quốc phũng... Đặc biệt cung cấp đường truyền thụng tin cho cỏc trường hợp khẩn cấp như thiờn tai, bóo lụt, đường truyền cho cỏc vựng sõu, vựng xa, hải đảo mà cỏc phương thức truyền dẫn khỏc khú vươn tới được. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

Ngoài ý nghĩa kinh tế, việc phúng vệ tinh Vinasat-1 cũn khẳng định chủ quyền của Việt Nam trong khụng gian vào nõng vị thế của Việt Nam trờn trường quốc tế. Nhờ đú, Việt nam trở thành nước thứ 93 trờn thế giới và nước thứ 6 trong khu vực Đụng nam Á cú vệ tinh riờng bay vào quỹ đạo

3.2. Cỏc dịch vụ của VSAT IP

Hệ thống VSAT - IP cho phộp triển khai nhiều ứng dụng khỏc nhau dựa trờn giao thức IP, với mục tiờu cung cấp đường truyền băng rộng cho cỏc đối tượng khỏch hàng là cỏc cỏ nhõn, cụng sở, xớ nghiệp, cỏc ISP...

3.2.1. Dịch vụ truy nhập Internet băng rộng

Hệ thống VSAT-IP cung cấp đường truyền băng rộng cho khỏch hàng với tốc độ Download tới 4 Mbps, tốc độ Upload đạt tới 2 Mbps. Dựa trờn đường truyền băng rộng cung cấp giải phỏp mạng cho từng nhúm đối tượng khỏch hàng riờng.

Hỡnh 3.1. Mụ hỡnh dịch vụ truy nhập internet băng rộng

IPSTAR Network Box

PC IPSTAR Gateway RT RT Mạng Internet Quốc gia Đ-ờng trục Internet NMS

3.2.2. Dịch vụ thoại VoIP và Fax

Hệ thống VSAT-IP cung cấp dịch vụ thoại gồm 3 thành phần cơ bản Voice gateway, CallManager và thiết bị biến đổi IP-thoại analog (ATA).

 Voice gateway thực hiện chức năng giao tiếp giữa mạng IP và mạng PSTN.

Hỡnh 3.2. Mụ hỡnh dịch vụ thoại VoIP và fax

 CallManager thực hiện chức năng điều khiển định tuyến cuộc gọi trong nội bộ mạng và liờn mạng, thực hiện chức năng lưu trữ thụng tin chi tiết cuộc gọi phục vụ cho mục đớch tớnh cước.

 Thiết bị ATA cung cấp giao diện kết nối với mỏy điện thoại thụng thường hoặc kết nối với tổng đài PBX.

3.2.3. Dịch vụ mạng riờng ảo (VPN)

 VSAT-IP cung cấp mạng riờng ảo theo mụ hỡnh điểm-đa điểm.

 Trạm Gateway kết nối với Router khỏch hàng thụng qua kờnh thuờ riờng.

 Cỏc chi nhỏnh trao đổi thụng tin với trụ sở chớnh qua phương thức truy nhập vệ tinh chia sẻ băng thụng (Slotted ALOHA, TDMA).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 *8 #

IPSTAR Network Box (Voice Series)

Telephone

IPSTAR Network Box

(Prof. Series) IP Phone Telephone ATA Telephone ATA PBX Telephone IPSTAR Gateway CallManager NMS RT

Mạng VoIP Quốc gia

AS5x00 GK AS5x00 GK Tổng đài Toll AS5x00 RT RT RT Tổng đài Toll Tổng đài Toll

iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

IPSTAR Gateway

NMS RT

Kênh thuê riêng

BSC BTS 1 IP - MUX IP IP Abis - Interface Abis - Interface IP - MUX MSC (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

iPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

BTS 2 IP - MUX PSTN Hỡnh 3.3. Mụ hỡnh dịch vụ mạng riờng ảo VPN 3.2.4. Dịch vụ GSM Trunking

VSAT-IP cung cấp giải phỏp mở rộng mạng thụng tin di động (GSM trunking) để thiết lập cỏc tuyến trung kế nối tới cỏc điểm BTS ở cỏc vựng sõu, vựng xa. Cấu hỡnh dịch vụ này bao gồm Gateway, UT, IP converter :

Hỡnh 3.4. Mụ hỡnh dịch vụ GSM Trunking

IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

IPSTAR Gateway

NMS RT

IPSTAR Network Box (Special Enterprise Series)

Chi nhánh của khách hàng

Kênh thuê riêng RT

Server Server PC

Trụ sở của khách hàng

Chi nhánh của khách hàng

 Gateway được nối với thiết bị IP converter đặt tại trạm BST thụng qua kờnh thuờ riờng.

 Cỏc UT kết nối trực tiếp với thiết bị IP converter đặt tại trạm BTS

 Thiết bị IP converter thực hiện chức năng biến đổi thoại TDM sang IP Để đảm bảo thời gian thực đặc tớnh dịch vụ phương thức truy nhập vệ tinh sử dụng kiểu truy nhập SCPC, TDMA.

3.2.5. Dịch vụ hội nghị truyền hỡnh

Hỡnh 3.5. Mụ hỡnh dịch vụ Video Conference

VSAT-IP cung cấp dịch vụ truyền hỡnh hội nghị theo mụ hỡnh điểm- điểm và điểm - đa điểm. Truyền hỡnh hội nghị đa điểm cho phộp nhiều điểm khỏc nhau cựng tham gia hội nghị thụng qua truyền dẫn vệ tinh giao thức IP. Để tổ chức dịch vụ cần trang bị 1 bộ MCU (Multipoint conference Unit) để nhận tớn hiệu hỡnh ảnh, õm thanh từ tất cả cỏc điểm, tổng hợp lại và gửi tới cỏc điểm theo thời gian thực.

3.2.6. Dịch vụ truyền hỡnh quảng bỏ

Ch-ơng trình trực tiếp đa điểm

Giáo viên ở Trung tâm đào tạo

Chi nhánh khách hàng

Trụ sở của khách hàng iPSTAR hoặc kênh thuê riêng

iPSTAR Gateway

Quảng bỏ là ứng dụng được phổ biến sớm nhất được cung cấp bởi mạng VSAT. Để thực hiện truyền tớn hiệu hỡnh đến người sử dụng dịch vụ truyền hỡnh vệ tinh, cỏc đài truyền hỡnh cú thể sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh truyền thống là NTSC, PAL hoặc SECAM với phương thức điều chế tần số (FM) hoặc sử dụng tiờu chuẩn truyền hỡnh số mặt đất DVB-S (Digital Video Broadcasting – Satellite) để truyền tớn hiệu.

Hỡnh 3.6. Mụ hỡnh cung cấp truyền hỡnh quảng bỏ bằng mạng VSAT Ngoài ra cũn một số cỏc dịch vụ khỏc như: IP2TV, TV on demand, VoD... 3.2.7. Một số ứng dụng VSAT IP điển hỡnh ở Việt Nam

Ngày 21/10/2007, Bưu điện tỉnh Thanh Hoỏ đó hoà mạng thành cụng trạm phỏt súng di động VinaPhone tại vựng cao biờn giới Tộn Tằn, thuộc huyện Mường Lỏt. Đõy là trạm di động thứ 3 của Việt Nam sử dụng đường truyền dẫn vệ tinh VSAT-IP của VTI làm trung kế mobile sau cỏc trạm Mường Lỏt và Hiền Kiệt (Quan Hoỏ). Trước đú, ngày 20/10/2007, Bưu điện Thanh Hoỏ và VTI cũng đó thực hiện kết nối thành đường truyền E1 cho tổng đài cố định AXE810 của Mường Lỏt qua vệ tinh VSAT-IP.

Ở Đồng Nai, từ thỏng 6/2006 Sở Khoa học và Cụng nghệ (KH&CN) Đồng Nai đó ứng dụng cụng nghệ VSAT -IP xõy dựng thành cụng mụ hỡnh đưa Internet băng thụng rộng đến cỏc những nơi chưa cú dịch vụ ADSL hoặc những nơi đầu tư khụng mang lại hiệu quả. Đến cuối năm 2007, 29 xó vựng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

sõu, vựng xa trờn địa bàn tỉnh Đồng Nai đó được nối mạng Internet tốc độ cao bằng VSAT-IP. Theo số liệu từ Sở KH&CN Đồng Nai, việc sử dụng Internet tốc độ cao qua VSAT-IP ước tớnh đó tiết kiệm được khoảng 7 tỷ đồng so với dịch vụ ADSL. Bởi nếu phỏt triển dịch vụ ADSL phải đầu tư 230km cỏp quang, trị giỏ khoảng 7 tỷ đồng. Trong khi đú với cụng nghệ VSAT-IP, Đồng Nai chỉ đầu tư cú 200 triệu đồng để đem Internet tốc độ cao về 29 xó vựng sõu của tỉnh.

Đặc biệt trong cơn bảo số 3 vừa qua cụng ty viễn thụng quốc tế VTI cung cấp 2 xe VSAT-IP cơ động mỗi xe trang bị 02 lines thoại phục vụ khắc phục những hậu quả do cơn bảo gõy ra.

Đến thời điểm này thỡ mạng VSAT IP của VNPT do cụng ty viễn thụng quốc tế VTI quản lý và khai thỏc đó triển khai được 658 điểm đang sử dung vệ tinh Ipstar THAICOM4 trong đú:

 305 điểm điện thoại cố định

 12 điểm cho GSM trunking

 304 điểm phục vụ Internet

 8 điểm thuờ kờnh VPN

 29 điểm đa dịch vụ (thoại + internet)

Hiện tại Vinasat-1 đó triển khai được 15 trạm VSAT-IP dựng cho dịch vụ GSM trunking, dịch vụ thoại và Internet. Trong thời gian tới sẽ tiếp tục phỏt triển dịch vụ VSAT-IP trờn Vinasat-1 và phúng vệ tinh Vinasat-2 để bổ sung thờm dung lượng vệ tinh (băng Ku)

Trong khuụn khổ luận văn này tỏc giả đi sõu phõn tớch việc ứng dụng VSAT IP trong việc triển khai dịch vụ của mạng viễn thụng quõn đội Viettel. Viettel dự định thiết lập một hệ thống VSAT băng C và băng Ku tại Việt Nam qua vệ tinh Vinasat 1. Đề xuất và cung cấp hệ thống VSAT iDirect đảm bảo đỏp ứng cỏc yờu cầu. Hệ thống này bao gồm giải phỏp toàn diện để kết nối dữ

liệu thụng qua vệ tinh với cụng nghệ truy nhập vệ tinh hàng đầu, cung cấp giải phỏp tin cậy và sử dụng băng thụng hiệu quả nhằm đỏp ứng cỏc yờu cầu về lưu lượng

3.3. Yờu cầu mạng lưới

3.3.1. Vị trớ trung tõm

Hai địa điểm trung tõm đặt tại Hà Nội và thành phố Hồ Chớ Minh Tại Hà Nội, băng Ku và băng C

Tại TP. Hồ Chớ Minh, băng Ku và băng C dự phũng cho Hà Nội

 Hệ thống VSAT băng Ku

 Hub site chớnh

 Anten băng Ku đường kớnh 7.2m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Hub site dự phũng

 Anten băng Ku đường kớnh 7.2m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Hệ thống VSAT băng C

 Hub site chớnh

 Anten băng C đường kớnh 6.3m

 Hệ thống thiết bị cao tần (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

 Anten băng C đường kớnh 6.3m

 Hệ thống thiết bị cao tần

 Hệ thống Modem

 Hệ thống NMS

Mạng VSAT băng Ku là mạng theo topo hỡnh sao/lưới, mạng VSAT băng C là mạng hỡnh sao 3.3.2. Vị trớ ở xa Cỏc trạm remote (Trạm xa)  Xe cơ động  Cú TV  Khụng cú TV  Trạm VSAT trờn tàu

 Trạm VSAT bỏn cố định (VSAT Semi-Station) Bảng 3.1. Thống kờ triển khai cỏc trạm VSAT

VSAT SL Đường kớnh Anten Tốc độ (kbps) Dịch vụ yờu cầu Thoại/ fax Ether- net Video Current time Activity factor Cấu trỳc mạng Mạng lưới băng Ku 1 Trạm VSAT di động Truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd2) 08 1.8 m 2048 4 1 1 30% 30% Sao/lưới 2 Truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd1) 39 1.2 m 128 4 1 30% 30% Sao 3 Trạm VSAT trờn tàu, băng Ku (Vtb) 07  1.0m 128 4 1 50% 50% Sao 4 Trạm VSAT bỏn cố định, băng Ku (Vtc) 25 1.2m  D  1.8m 128 4 1 30% 50% Sao Mạng lưới băng C 5 Trạm VSAT cố định, băng C (Vc) 174  2.4m 128 4 1 50% 50% Sao

Chuẩn bị triển khai mạng lưới với cấu trỳc như sau:

Mạng VSAT băng Ku:

 Kết hợp giữa mụ hỡnh mạng sao và mụ hỡnh mạng mắt lưới

 Mạng mắt lưới giữa trạm Hub và cỏc trạm từ xa dưới đõy:

 08 trạm loại Vcd2 trạm VSAT di động, truyền hỡnh hội nghị, băng Ku (Vcd2). Truyền hỡnh hội nghị được triển khai bởi kết nối điểm điểm giữa 02 trạm Vcd2 hoặc giữa trạm VSAT truyền hỡnh hội nghị với trạm Hub, mỗi kờnh cú băng thụng 2048 kbps (giao diện E1/G703 hoặc IP). Cú tối đa 02 kết nối điểm điểm hoặc mỗi phiờn truyền hỡnh cú tối đa 03 trạm. Sự quản lý của dữ liệu được triển khai từ mỗi trạm Hub và từ trung tõm quản lý.

 Nếu cần thiết, khỏch hàng cú thể sử dụng VSAT như là dự phũng cho truyền dẫn mặt đất cung cấp cỏc giao diện E1/G703 như là cỏc kờnh thuờ riờng cho trạm mặt đất. Dịch vụ này được triển khai từ một trạm Hub băng Ku tới 08 xe truyền hỡnh hội nghị di động (Vcd2). Khi cần thiết, trong một thời điểm dịch vụ cú thể hỗ trợ tối đa 02 kờnh thuờ riờng E1/G703.

 Mạng hỡnh sao giữa trạm Hub và cỏc trạm VSAT từ xa dưới đõy

 39 trạm VSAT di động, băng Ku (Vcd1)

 07 trạm VSAT trờn tàu thủy, băng Ku (vtb)

 25 trạm VSAT bỏn cố định, băng Ku (Vtc)

 Cụng nghệ đa truy nhập: MF – TDMA được sử dụng.

 Giao diện giữa trạm vệ tinh và thiết bị đầu cuối là giao diện IP.

 Độ sẵn sàng của hệ thống là 99.9%.

 Dự phũng trạm Hub trung tõm.

Cỏc trạm phải cú dung lượng: dung lượng tối đa của trạm VSAT di động (Vcd2) là 4096 kbps, cho trạm khỏc là 1024 kbps, cho trạm trờn tàu biển nhỏ nhất là 512 kbps

3.4. Hệ thống VoIP trong mạng VSAT

Hệ thống VoIP trong mạng VSAT của Viettel sử dụng thiết bị của hóng iDirec với những ưu điểm vượt trội đảm bảo khắc phục được những nhược