Việc sử dụng thông tin vô tuyến có nhiều tính năng ưu việt, tín hiệu không bị ngắt khi có các thảm họa, thiết lập dễ dàng, phạm vi rộng, có tính hiệu quả kinh tế cao, được sử dụng rộng rãi trong truyền hình, hàng không, quân sự, thông tin vệ tinh – vũ trụ… Tuy nhiên nó có một số nhược điểm như là hiện tượng Fading, suy hao do mưa và nhiễu do thông tin vô tuyến dùng không gian làm môi trường truyền tín hiệu. Việc ứng dụng thông tin vô tuyến cho truyền thông chủ yếu được chia thành ba loại: thông tin cố định, thông tin di động và thông tin vệ tinh. Đề tài này chỉ tìm hiểu phần thông tin vệ tinh đó là mạng VSAT và tuyến thông tin. Từ VSAT (Very Small Aperture Terminal) có nghĩa là đầu cuối có khẩu độ nhỏ, biểu thị một số đổi mới công nghệ trong thôn tin vệ tinh. VSAT là một thiết bị được biết như là một trạm mặt đất, được dùng để nhận tín hiệu từ vệ từ vệ tinh truyền tới. Cho phép truyền tín hiệu qua vệ tính một cách đáng tin cậy, mà chỉ cần sử dụng đĩa anten có đường kính điển hình vào khoảng 0.69m đến 1,30m (2feet – 4 feet). Các đĩa anten này được đặt trên nóc nhà hay trên mặt đất. Theo chức năng, trạm mặt đất VSAT được chia làm ba phần là anten, khối thiết bị ngoài ODU (Out Door Unit) và khối thiết bị trong nhà IDU (In Door Unit) được kết nối bởi một cắp dây cáp. Các VSAT trao đổi thông tin với nhau qua mạng đó là mạng VSAT. 1.2.2. Định nghĩa VSAT Các hệ thống vệ tinh VSAT được sử dụng các trạm mặt đất cỡ nhỏ (anten có đường kính điển hình vào khoảng 0.69m đến 1,30m và sử dụng băng tần C) được sử dụng phổ biến trong các dịch vụ về tinh cố định FSS (Fixed Service Satelite). Với các trạm một chiều (oneway) trang bị các anten có đường kính 0.6m và có khả năng thu dữ liệu tốc độ bit thấp nhất (3009600bits) được phát đi từ một trạm mặt đất trung tâm (HUB). Do việc thu tín hiệu được thực hiện bởi một anten có tín hiệu nhỏ nên cần có một công suất phát xạ đẳng hướng tương đương EIRP (Equivalent Isotropic Radiation Power) rất lớn trên vệ tinh, cho nên kỹ thuật truy nhập và điều chế trải phổ được áp dụng để tránh can nhiễu đến từ các hệ thống thông tin khác cũng như sử dụng băng tần C. Các hệ thống hai chiều (two way) dựa trên các nguyên lý trên cũng được đưa vào sử dụng. Tuy nhiên, sau đó xuất hiện một hệ thống mới vơi băng tầm Ku với khả năng đảm bảo thông lượng dữ liệu rất cao (56 – 64 Kbits) và sử dụng kỹ thuật điều chế khác (kết hợp giữa TDM và TDMA). Tên gọi VSAT ban đầu là một nhãn hiệu thương mại đã được thừa nhận rộng rãi để gọi các hệ thống vệ tinh lẫn các mạng (mạng VSAT). Sự thành công về tên gọi VSAT xuất phát từ một vài yếu tố: Do nhu cầu thị trường (các mạng thông tin thương mại) cần phải có các kết nối trực tiếp, với giá thành giữa các đầu cuối từ xa với thiết bị xử lý trung tâm (máy chủ). Sự ra đời các vệ tinh có công suất lớn. ++Các quy định đối với công nghệ vệ tinh ngày càng trở nên dễ dàng hơn.
Trang 1BÁO CÁO MẠNG TRUY NHẬP
BÁO CÁO MÔN HỌC: MẠNG TRUY NHẬP
ĐỀ TÀI: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ VSAT
MỤC LỤC
Trang
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT 4
1.1 Giới thiệu chung 4
1.1.1 Ưu nhược điểm – Lý do ra đời 4
1.1.2 Ứng dụng 5
1.2 Khái quát về hệ thống VSAT 6
1.2.1 Mạng VSAT 6
1.2.2 Định nghĩa VSAT 7
1.2.3 Các Topo của mạng VSAT 8
1.2.4 Cấu trúc vật lý và thành phần thực tế 11
CHƯƠNG 2: CÁC KỸ THUẬT CƠ BẢN 12
2.1 Giới thiệu Chung về kỹ thuật của VSAT 12
2.1.1 Tổng quan về các kiểu VSAT 12
2.1.2 Cách thức truyền trong mạng VSAT 12
2.1.3 Kỹ thuật trải phổ trong hệ thống mạng VSAT 14
2.2 Giao thức và giao diện mặt đất của mạng VSAT 16
2.2.1 Mô hình giao thức mạng VSAT 16
2.2.2 Kiến trúc bên trong của mạng VSAT .17
2.2.3 Kết nối với các DTE của người sử dụng 20
CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH CỦA HỆ THỐNG 21
3.1 Mô hình thực tế của hệ thống VSAT 21
3.2 Khản năng áp dụng mạng VSAT ở Việt Nam 21
3.2.1 Hiện trạng 21
Trang 2BÁO CÁO MẠNG TRUY NHẬP
3.2.2 Tiềm năng của dịch vụ VSAT trong viễn thông, quảng bá 22
3.2.3 Giới thiệu hệ thống VSAT_IP 22
TỔNG KẾT 25
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Ứng dụng kết hợp mạng VSAT và WLL 6
Hình 2 Ví dụ tổng quan về hệ thống vệ tinh VSAT 6
Hình 3 Cấu hình sao và cấu hình lưới của mạng VSAT 8
Hình 4 Mạng hình sao 8
Hình 5 Mạng hình lưới 10
Hình 6 Cấu trúc hệ thống VSAT 11
Hình 7 Sơ đồ cấu hình trạm VSAT 13
Hình 8 Hoạt động của hệ thống VSAT sử dụng TDM/TDMA 16
Hình 9 Cấu trúc giao thức của một mạng VSAT 17
Hình 10: Mô hình hệ thống VSAT thực tế 21
Hình 11: Cơ chế hoạt động của VSAT-IP-STAR 23
Hình 12: Vùng phủ sóng của vệ tinh IP-STAR0 24
Hình 13: Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR tại Việt Nam 24
Trang 3Lời mở đầu
Hiện nay trên thế giới và trong khu vực rất nhiều nước đã có hệ thống thông tin
vệ tinh riêng của mình Hệ thống này cho phép đáp ứng được các nhu cầu ngày càngtăng của thông tin cũng như nhu cầu ngày càng tăng của các dịch vụ đa dạng và phong phú
Hệ thống thông tin vệ tinh có thể cung cấp các dịch vụ thông tin như: thoại, truyền số liệu, truyền phát thanh, truyền hính, internet… với dung lượng lớn, vùng phủ sóng rộng, độ tin cậy và chất lượng thông tin cao
Đề tài nghiên cứu Hệ thống mạng VSAT và ứng dụng phân tích tổng quan về
hệ thống mạng và dịch vụ VSAT, một số vấn đề liên quan đến quản lý và đánh giá tiềm năng phát triển loại hình dịch vụ này ở Việt Nam Đề tài này sẽ gồm:
Chương 1: Tổng quan về hệ thống VSATChương 2: Các kỹ thuật cơ bản
Chương 3: Mô hình của hệ thống VSATMặc dù nhóm chúng em đã cố gắng tìm hiều nhưng do kiến thức còn hạn hẹp nênchắc chắn sẽ không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy chúng em rất mong nhận được sự góp ý của thầy để đề tài của nhóm em được hoàn thiện hơn
Cuối cùng chúng em xin chân thành càm ơn thầy Lê Anh Ngọc đã tận tình trực tiếp hướng dẫn chúng em để chúng em hoàn thành báo cáo này
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG
Trang 4VSAT (Very Small Aperture Terminal) nghĩa là “trạm thông tin vệ tinh mặt đất cỡnhỏ”, được lắp đặt tại các địa điểm thuê bao để nối tiếp với một trạm VSAT khác hoặc với một trạm chủ (HUB), từ đó kết nối qua mạng viễn thông mặt đất.
Trong chương trình này đề cập và tìm hiểu các khái niệm cơ bản về trạm mặt đất VSAT, sơ lược hoạt động và cấu trúc như thế nào cũng như các ứng dụng cụ thể Ngoài ra còn trình bày tính năng trong ứn dụng, dịch vụ cả giao diện mặt đất
1.1.1. Ưu nhược điểm – Lý do ra đời
Các hệ thống VSAT thường được sử dụng dưới hình thức tư nhân, một nhóm người sử dụng khép kín, hay các mạng thông tin số trong đó các trạm VSAT từ xa được thiết lập trực tiếp tại khuôn viên của người sử dụng từ xa
Xét mạng VSAT có những ưu điểm so với các mạng thông tin mặt đất khác:
Ưu Điểm:
- Loại trừ được các yếu tố địa hình, khoảng cách
- Cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ khác nhau, từ cung cấp dịch vụ quảng
bá đến dich vụ viễn thông internet, từ việc sử dụng làm truyền dẫn cho mạng viễn thông đến sử dụng làm truyền dẫn cho thiết lập mạng dùng riêng
- Có tính khả chuyển cao trong thay đổi loại địa hình dịch vụ cung cấp và cấu hình mạng
- Có chất lượng truyền dẫn tốt (tỷ lệ lỗi bit < 10-7)
- Khản năng khôi phục hệ thống khi có sự cố vệ tinh: điều này xảy ra do mạng VSAT chỉ sử dụng 1 vệ tinh để thiết lập kênh truyền dẫn đến người sử dụng dịch
vụ Trong trường hợp xảy ra sự cố như trên, bắt buộc phải chuyển sang vệ tinh
dự phòng và dẫn đến người sử dụng cũng phải điều chỉnh An-ten đến vị trí phù hợp
Với những ưu, nhược điểm trên, đặc biệt là ưu điểm không phụ thuộc địa hình
và việc giảm giá thành của thiết bị đầu cuối vệ tinh, chúng ta không ngạc nhiên làtrong thực tế mạng VSAT được phát triển rất nhanh để cung cấp các dịch vụ viễn thông, quảng bá và là 1 trong những giải pháp cho các tổ chức, cá nhân sử dụng
để thiết lập mạng dùng riêng
1.1.2. Ứng dụng
a. Ứng dụng trong thông tin một chiều
Phân phối dữ liệu và phân phối tín hiệu video:
Trang 5Ứng dụng phân phối dữ liệu (truyền thông dữ liệu) là ứng dụng phổ biến nhất của thông tin một chiều, tức là phân phối thông tin dưới dạng tín hiệu số từ Hub tới tất cả các thuê bao hoặc một số các giới hạn trong thuê bao (tin tức, thông cáobáo chí, thông tin thời tiết, truyền hình giải trí…).
Việc phân phối tín hiệu video tới các trạm VSAT có thể thực hiện dưới hai hình thức chính:
- Dùng VSAT thu các tín hiệu video (hoặc truyền hình) ở tốc độ bít thấp (1.5 hay 2.4 Mbit/s), tức là hoạt động theo chế độ bình thường
- Thu các tín hiệu số hay tín hiệu TV/FM truyền thống (analog), dưới dạng chứcnăng phụ trợ của VSAT Chức năng thường được thực hiện thông qua một cổng
ra phụ ở khối chuyển đổi nhiễu thấp (LNC: Low noise Convertor)
Thu nhập dữ liệu
Các VSAT một chiều có thể sử dụng ở hướng ngược lại từ trạm VSAT đến các Hub cho mục đích thu thập dữ liệu Nghĩa là truyền dữ liệu tự động qua VSAT từcác bộ cảm biến từ xa Các ứng dụng phổ biến là giám sát khí tượng hay môi trường, giám sát mạng truyền tải điện tự động…
b. Ứng dụng trong thông tin hai chiều
Truyền dữ liệu
Thông tin vệ tinh VSAT hai chiều bổ sung thêm cho các dịch vụ thông tin một chiều ở trên, các dịch vụ thông tin VSAT hai chiều mang lại một phạm vi ứng dụng gần như không giới hạn
Đối với truyền dữ liệu, các mạng VSAT thương mại ngày càng sử dụng phổ biến cho rất nhiều hình thức truyền dữ liệu khác nhau, đặc biệt là với truyền dữ liệu hai chiều Điều này làm cho tính linh động của mạng tăng lên rất nhiều và đặc biệt là đối với kiểu truyền dữ liệu và file theo phương pháp tương hỗ hoặc theo kiểu luân phiên hỏi đáp Trong thực tế các mạng VSAT hoạt động tương tự như “mạng dữ liệu chuyển mạch gói (PSDN: Packet Switched Data Network)”.Các ứng dụng điển hình của mạng như: chuyển đổi truyền trọn gói các file dữ liệu quản lý trong kinh doanh từ các chi nhánh về trung tâm xử lý dữ liệu, thu thập dữ liệu và đặc biệt cung cấp dịch vụ điều khiển và giám sát dữ liệu theo yêu cầu (SCADA: Supervisory Control And Data), các dịch vụ thư điện tử, xử lý từ
xa các VSAT có thể truy cập và một máy tính chủ thông qua Hub
Trang 6Hình 1 Ứng dụng kết hợp mạng VSAT và WLL
Video hội nghị
Đối với truyền video hội nghị, theo sự phát triển kỹ thuật nén hình ảnh số, các bộ mã hoá và giải mã hoá (coder) video tốc độ bít thấp đã tạo điều khiển cho việc thực thi hình thức video hội nghị phục vụ cho các hoạt động kinh doanh với mục đich tiết kiệm chi phí và thời gian đi lại
1.2. KHÁI QUÁT VỀ HỆ THỐNG VSAT (Very Small Aperture Terminal)
1.2.1. Mạng VSAT
Hình 2 Ví dụ tổng quan về hệ thống vệ tinh VSAT
Thông tin vô tuyến dùng khoảng không gian làm mối trường truyền tín hiệu Chỉ cần lắp đặt các thiết bị thu, phát ở một khoảng cách thích hợp hoặc chuyển tiếp qua
về tinh Bằng phương pháp: Bên phát bức xạ các tín hiệu thông tin bằng sóng điện
từ, phía thu nhận sóng điện từ từ bên phát thông qua về tinh tách lấy tín hiệu gốc Việc sử dụng thông tin vô tuyến có nhiều tính năng ưu việt, tín hiệu không bị ngắt khi có các thảm họa, thiết lập dễ dàng, phạm vi rộng, có tính hiệu quả kinh tế cao,
Trang 7được sử dụng rộng rãi trong truyền hình, hàng không, quân sự, thông tin vệ tinh –
vũ trụ… Tuy nhiên nó có một số nhược điểm như là hiện tượng Fading, suy hao do mưa và nhiễu do thông tin vô tuyến dùng không gian làm môi trường truyền tín hiệu
Việc ứng dụng thông tin vô tuyến cho truyền thông chủ yếu được chia thành ba loại: thông tin cố định, thông tin di động và thông tin vệ tinh Đề tài này chỉ tìm hiểu phần thông tin vệ tinh đó là mạng VSAT và tuyến thông tin
Từ VSAT (Very Small Aperture Terminal) có nghĩa là đầu cuối có khẩu độ nhỏ, biểu thị một số đổi mới công nghệ trong thôn tin vệ tinh VSAT là một thiết bị đượcbiết như là một trạm mặt đất, được dùng để nhận tín hiệu từ vệ từ vệ tinh truyền tới.Cho phép truyền tín hiệu qua vệ tính một cách đáng tin cậy, mà chỉ cần sử dụng đĩa anten có đường kính điển hình vào khoảng 0.69m đến 1,30m (2feet – 4 feet) Các đĩa anten này được đặt trên nóc nhà hay trên mặt đất
Theo chức năng, trạm mặt đất VSAT được chia làm ba phần là anten, khối thiết
bị ngoài ODU (Out Door Unit) và khối thiết bị trong nhà IDU (In Door Unit) được kết nối bởi một cắp dây cáp Các VSAT trao đổi thông tin với nhau qua mạng đó là mạng VSAT
1.2.2. Định nghĩa VSAT
Các hệ thống vệ tinh VSAT được sử dụng các trạm mặt đất cỡ nhỏ (anten có đường kính điển hình vào khoảng 0.69m đến 1,30m và sử dụng băng tần C) được sử dụng phổ biến trong các dịch vụ về tinh cố định FSS (Fixed Service Satelite) Với các trạm một chiều (one-way) trang bị các anten có đường kính 0.6m và có khả năngthu dữ liệu tốc độ bit thấp nhất (300-9600bit/s) được phát đi từ một trạm mặt đất trung tâm (HUB) Do việc thu tín hiệu được thực hiện bởi một anten có tín hiệu nhỏ nên cần có một công suất phát xạ đẳng hướng tương đương EIRP (Equivalent
Isotropic Radiation Power) rất lớn trên vệ tinh, cho nên kỹ thuật truy nhập và điều chế trải phổ được áp dụng để tránh can nhiễu đến từ các hệ thống thông tin khác cũng như sử dụng băng tần C Các hệ thống hai chiều (two way) dựa trên các
nguyên lý trên cũng được đưa vào sử dụng Tuy nhiên, sau đó xuất hiện một hệ thống mới vơi băng tầm Ku với khả năng đảm bảo thông lượng dữ liệu rất cao (56 –
64 Kbit/s) và sử dụng kỹ thuật điều chế khác (kết hợp giữa TDM và TDMA)
Tên gọi VSAT ban đầu là một nhãn hiệu thương mại đã được thừa nhận rộng rãi
để gọi các hệ thống vệ tinh lẫn các mạng (mạng VSAT) Sự thành công về tên gọi VSAT xuất phát từ một vài yếu tố:
- Do nhu cầu thị trường (các mạng thông tin thương mại) cần phải có các kết nối trực tiếp, với giá thành giữa các đầu cuối từ xa với thiết bị xử lý trung tâm (máy chủ)
- Sự ra đời các vệ tinh có công suất lớn
- ++Các quy định đối với công nghệ vệ tinh ngày càng trở nên dễ dàng hơn
- Những tiến bộ to lớn trong công nghệ trạm mặt đất đã cho phép giảm giá thành
và nâng cao khả năng hệ thống VSAT
Trang 81.2.3. Các Topo của mạng VSAT
Mạng VSAT là mạng cố định vệ tinh sử dụng vệ tinh địa tĩnh có độ cao 35.786
km so với bề mặt trái đất và độ trễ đường truyền cho một bước nhảy khoảng 0.25s (theo đường: trạm mặt đất – vệ tinh - trạm mặt đất) Mạng VSAT có ba cấu hình tiêu biểu: mạng sao (STAR), mạng lưới (MESH) và cấu hình kết hợp cả mạng sao
và mạng hình lưới (Star-Mesh)
Hình 3 Cấu hình sao và cấu hình lưới của mạng VSAT
Cấu hình hỗn hợp cho phép nhóm các trạm VSAT liên lạc giữa cấu hình lưới với cấu hình sao Cấu hình này phù hợp với mạng mà một số trạm sử dụng có nhu cầu
về lưu lượng lớn hơn hẳn các trạm VSAT khác ở trong mạng Các trạm có nhu cầu cao được cung cấp bởi cấu hình lưới (MESH) và giảm chi phí mạng còn lại vẫn sử dụng cấu hình mạng sao
a. Mạng VSAT hình sao (STAR)
Trang 9qua bộ phận điều khiển trung tâm Các đường truyền của hầu hết các trạm VSAT đều dựa trên kỹ thuật TDM/TDMA và các tuyến thông tin được thiết lập trong một mạng giữa các trạm VSAT tới Hub.
Các mạng hình sao có thể được sử dụng để triển khai các đường truyền một chiều hay hai chiều giữa các trạm Hub và các trạm VSAT từ xa
Các trạm VSAT một chiều được sử dụng rộng rãi cho mục đích phân phối dữ liệu Một trung tâm dữ liệu được kết nối tới trạm Hub, trạm này sẽ quảng bá các tín hiệu dữ liệu đến các VSAT Trong hầu hết các trạm Hub hiện nay đang sư dụng tốc độ bit của luồng dữ liệu được phân phối thay đổi từ thấp (dưới 9600 bit/s) đến cao (1,5 Mbit/s hay 2 Mbit/s) Trong các trường hợp này, các trạm VSAT từ xa thường chỉ được trang
bị để thu dữ liệu
Các trạm VSAT hai chiều cung cấp các tuyến thông tin dữ liệu hai chiều từ một thiết
bị xử lý dữ liệu trung tâm (một hay nhiều máy tính chủ) được kết nối tới các trạm Hub
và các thiết bị dữ liệu đầu cuối được kết nối tới trạm VSAT Lúc này các trạm VSAT được trang bị cả hai mục đích phát/thu
Một số đặc tính cơ bản của mạng hình sao
- Khả năng thiết lập đồng thời giữa trạm Hub với các trạm VSAT, kể cả một chiều hay hai chiều
- Trong trường hợp các mạng hai chiều, hầu hết các ứng dụng chính đều liên quan đến truyền số liệu giữa các VSAT ở xa và trạm Hub Trong mạng hai chiều, tổng dung lượng từ một trạm Hub tới trạm VSAT (tuyến ra, nhiều kênh) Lưu lượng nàythường bao gồm các cụm tín hiệu dữ liệu, thường được tập hợp dưới dạng các mạng dữ liệu chuyển mạch gói PSDN
- Các kênh tuyến ra từ trạm Hub đến các trạm VSAT yêu cầu công suất RF tương đối cao từ bộ phát đáp vệ tinh, trong khi đó kênh tuyến vào từ mỗi VSAT tới trạm Hub chỉ yêu cầu nhỏ (trừ khi nhiễu có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng đường truyền) Cho nên bộ phát đáp vệ tinh chỉ được sử dụng ở một chế độ công suất giớihạn, với toàn bộ công suất RF được điều khiển bới các yêu cầu từ kênh tuyến ra
- Vấn đề kinh tế, mô hình tối ưu của các trạm mặt đất (Hub và VSAT) sao cho chi phí (thiết bị và phần không gian) phải tương xứng với lượng thông tin của nó.Trong các mạng hình sao, vẫn có thể thiết lập các đường thông tin của nó
Trong các mạng hình sao, vẫn có thể thiết lập các đường thông tin giữa các VSAT thông qua trạm Hub, nhưng phải chấp nhận độ trễ truyền vệ tinh lên gấp đôi(khoảng 500ms) Trong trường hợp các đường thông tin dữ liệu, thường vấn đề trễ được giải quyết bằng các cách tính toán độ trễ trong giao thức thông tin Những đường thông tin thoại cũng chấp nhận độ trễ này nếu được trạng bị bộ triệt phản hồi chất lượng cao
b.Mạng VSAT hình lưới (MESH)
Trang 10Hình 5 Mạng hình lưới
Trong mạng VSAT hình lưới (Mesh) các kết nối được triển khai trực tiếp giữa các VSAT ở xa với nhau Tất nhiên một trạm mặt đất trung tâm vẫn có thể cần thiết cho việc ấn định, kết nối, hủy kết nối cuộc gọi Tuy nhiên trong suốt thời gian cuộc gọi hoạt động của trạm mặt đất trung tâm là không liên tục, và các đường
Truyền trực tiếp đóng vai trò tích cực Đây là lý do tại sao các mạng VSAT hình
lưới thường được xem như là các mạng VSAT không Hub
Mạng lưới rất lý tưởng cho các yêu cầu đường trung kế điểm-điểm Trạm mặt đất cóyêu cầu thông tin cho một trạm khác được kết nối thẳng tới trạm đó bằng các liên kết đơn kênh trên mỗi sóng mang SCPC (Signal channel per carrier) hay đa kênh trên mỗi sóng mang MCPC (Multiple channel per carrier)
Mạng lưới không yêu cầu các trạm VSAT lớn Bất cứ một đầu cuối nào trong mạng lưới cũng có thể chỉ định là trạm điều khiển và được gắn với hệ thống điều khiển mạng Hệ thống bao gồm các bộ xử lý điều khiển mạng và các chức năng quản lý mạng như tính cước, ổn đinh kênh truyền, thống kê và bảo dưỡng
1.2.4. Cấu trúc vật lý và thành phần thực tế
Trang 11Hình 6 Cấu trúc hệ thống VSAT
- Xét về chức năng, trạm mặt đất VSAT chia thành 3 thành phần chính: Anten, khối thiết bị trong nhà (IDU), khối thiết bị ngoài trời (OUD) Sơ đồ khối chung của mộttrạm VSAT Ba khối này được kết hợp và thiết kế để giảm thiểu khối lượng, kích thước, giá thành
- Anten VSAT thường có kích thước nhỏ, đường kính dưới 3m (đôi khi dưới 1m khi trạm hoạt động ở băng tần số cao)
- Khối ODU chứa các thiết bị điện tử cao tần RF như bộ chuyển đổi tạp âm thấp LNA (gồm bộ khuếch đại tạp âm thấp và bộ chuyển đổi xuống), bộ chuyển đổi công suất cao HPA (gồm một bộ HPA và bộ chuyển đối lên), các thiết bị này đặt trong hộp chịu được ảnh hưởng của môi trường và được ghép cùng với loa dẫn sóng (feed-horn) của hệ thống anten lắp đặt ở sau tiêu cự mặt phản xạ chính Anten cùng với OUD có thể được lắp đặt dễ dàng trên nóc nhà,trên tường hoặc dưới mặt đất của nhà trạm làm việc, gần với các thiết bị đầu cuối
- Khối IDU điển hình chứa một mạch trung tần IF, một bộ modem và một bộ xử lý tín hiệu băng gốc Đôi khi các mạch điều chế được chứa trong ODU thay vì đặt trong IDU
- Khối IDU thường được lắp đặt gần các thiết bị đầu cuối số liệu của người sử dụng
và nối trực tiếp thông qua giao diện thông tin số liệu tiêu chuẩn Khối ODU và IDU được nối với nhau bằng cáp với khoản cách tối đa giữa chúng là 100m-300m
Khối ODU
Là hộp kín, trong có vỏ bọc, chịu đc ảnh hưởng của môi trường
Bao gồm :
Trang 12- Loa dẫn sóng: thường dược đặt tại điểm sơ cấp của mặt phản xạ chính( mặt phản
xạ thường được làm bằng nhôm hoặc các chất plastic và được gắn với 1 cột đỡ đơn giản để có thể dễ dàng lắp đặt trên nóc nhà, tường nhà, mặt đất,
- Khối khuếch đại công suất: điều chế và duy trì công suất ra qua mạch, điều chế ở mức tự động vd như tăng công suất khi thời tiết gặp kho khăn như mưa, tuyết,
- Sau khi khuếch đại công suất thì bộ đổi tần lên sẽ có nhiệm vụ đổi tần số lên để cóđược tín hiệu phù hợp
- Máy thu tạp âm thấp nhằm gỉam thiểu tạp âm từ máy phát, tránh các tạp âm nhiễu
từ vệ tinh trên cao
- Sau khi lấy được tạp âm thấp thì bộ đổi tần số xuống sẽ có nhiệm vụ đổi tần số xuống mức thấp hơn để lấy đc tín hiệu phù hợp
- Bộ tổng hợp từ xa co nhiệm vụ lọc lấy tìn hiệu sau khi đc đổi tần số lên hoặc xuống hoặc lấy tin hiệu chuẩn mà k cần phải đổi để dẫn qua ống dẫn sóng
- ống dẫn sóng: thường được tích hợp cùng với ODU để giảm thiểu các suy hao của mạch đầu nối => giảm giá thành sản phẩm
Khối IDU:
- Bộ giải điều chế sóng mang thu được thực hiện giải mã FEC và khôi phục lại
dữ liệu gửi tới từ bộ vi xử lý tín hiệu băng gốc
- Bộ điều chế điều chế sóng mang phát cùng với chuỗi bit từ bộ xử lý băng gốc,sau đó được mã hóa FEC Các bit mào đầu có thể được đưa thêm vào phần đầu của
dữ liệu trong các trường hợp trạm VSAT phát burst dữ liệu
- FEC: kỹ thuật mã hóa hướng đi, sử dụng các kỹ thuật mã hóa và giải mã nhằm tăng độ tin cậy của thong tin, kiểm soát lỗi bit Khi có 1 sự cố hoặc chức năng hoạt động không hoàn hảo xảy ra trong ODU, 1 tín hiệu cảnh báo được gửi tới IDU và việc truyền dẫn đc loại bỏ
- Giao diện bằng cơ sở: giúp kiểm soát, điều khiển truy nhập vệ tinh và thực hiện chuyển đổi giao thức giữa các giao thức của mặt đất và vệ tinh nhờ sử dụng các bộ vi xử lý chất lượng cao
- Bộ tổng hợp tần số cố định: Tổng hợp các tần số thu được để đưa vào bộ điềuchế
CHƯƠNG II: CÁC KỸ THUẬT CƠ BẢN
2.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CỦA VSAT
2.1.1. Tổng quan về các kiểu VSAT
Hầu hết các ứng dụng VSAT đều dựa trên khái niệm: cấu hình kết hợp cả mạng ao
và mạng lưới (Mtar-Mesh) của mạng VSAT
