bài tập lớn thông tin vệ tinh

BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CS2
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN
THÔNG TIN VỆ TINH
GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Nhóm 6:
Nhóm 6 Page 1
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Nửa cuối thế kỷ 20, cùng với sự phát triển mạnh mẽ các công nghệ viễn thông, việc ra
đời và lớn mạnh của thông tin vệ tinh là tất yếu để thay thế cho các hệ thống vô tuyến
chuyển tiếp tiếp mặt đất. Hệ thống thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểm nổi bật so với các
hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất, thể hiện ở giá thành, khả năng quảng bá và độ
linh hoạt cao.
Kỹ thuật thông tin vệ tinh bao gồm những công nghệ rất phức tạp bởi đặc điểm truyền
dẫn của vệ tinh là có đường truyền rất xa và độ trễ lớn. Điều này cũng đồng nghĩa với
việc hệ thống vệ tinh sẽ phải chịu tổn hao môi trường, tạp âm, can nhiễu. Các kỹ thuật
thông tin vệ tinh thông dụng nhất như xử lý băng gốc, điều chế, khuếch đại công suất, đa
truy nhập, bù tổn hao, chống lỗi, …
Hệ thống VSAT (Verry Small Aperture Terminal) là một hệ thống thông tin vệ tinh với
các trạm đầu cuối có khẩu độ nhỏ, cung cấp các đường truyền số liệu và điện thoại số qua
vệ tinh chỉ cần sử dụng các anten có đường kính tương đối nhỏ. Sự xuất hiện của nó
không ảnh hưởng tới các mạng hiện có mà còn hỗ trợ để tăng tính linh hoạt cho mạng.
Nó cung cấp các tính năng ưu việt cho các khách hàng sử dụng.
Nhóm 6 Page 2
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Ở Việt Nam, công nghệ thông tin vệ tinh đã được ứng dụng từ năm 1980 (Đài vệ tinh
Hoa Sen 1), đến nay sau hơn 20 năm đổi mới phát triển, ngành Viễn thông Việt Nam đã

thiết lập mạng viễn thông quốc gia rộng lớn trong toàn quốc nhưng vẫn còn nhiều vùng
sâu vùng xa có địa hình hiểm trở chưa được kết nối vào mạng viễn thông công cộng quốc
gia. Để đáp ứng các yêu cầu thông tin cho các vùng sâu vùng xa, Tập đoàn Bưu chính
Viễn thông Việt Nam (trước đây là Tổng công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam) từ cách
đây 10 năm đã thiết lập hệ thống thông tin VSAT (với nhiều ưu điểm hơn hẳn các hệ
thông thông tin mặt đất) đến hàng chục tỉnh miền núi, các hải đảo, đưa dịch vụ điện thoại
đến 100% xã trong toàn quốc. Ngày nay, dịch vụ đa dạng trên cơ sở hội tụ công nghệ
thông tin và truyền thông là xu thế tất yếu của thế giới và ở Việt Nam đang được ứng
dụng rộng rãi, việc dùng một hệ thống VSAT mới đa dịch vụ cho các vùng sâu, vùng xa
và phục vụ an ninh quốc phòng cũng như các nhu cầu sử dụng đặc biệt là rất cần thiết.
Do đó việc nghiên cứu những vấn đề lý thuyết, thực nghiệm về mạng VSAT và các ứng
dụng trong điều kiện Việt Nam hiện nay có ý nghĩa quan trọng đối với sự phát triển của
ngành Bưu chính Viễn thông nói riêng và phát triển kinh tế xã hội Việt Nam nói chung.
I.GI Ớ I THIỆU CHUNG:
Lịch sử phát triển của ngành thông tin vệ tinh đã trải một thời gian dài phát triển, từ sự
khởi đầu đơn giản cho đến những hệ thống phức tạp, ngày càng được hoàn thiện và
không ngừng phát triển trong tương lai.
VSAT (Verry Small Aperture Terminal) nghĩa là “trạm thông tin vệ tinh mặt đất cỡ nhỏ”,
được lắp đặt tại các địa điểm thuê bao để liên lạc trực tiếp với một trạm VSAT khác hoặc
với một trạm chủ (HUB), từ đó kết nối qua mạng viễn thông mặt đất.
Cùng với việc hạ giá thành và kích thước, số lượng trạm vệ tinh mặt đất tăng lên không
ngừng. Các trạm vệ tinh cỡ nhỏ, với kích thước an-ten từ 1,2m đến 1,8m đã trở nên quen
thuộc với tên gọi VSAT được phát triển từ những năm 1980 bởi Công ty Telcom General
(Mỹ). Một số quan điểm xem trạm vệ tinh VSAT như là thiết bị đầu cuối viễn thông
(terminal) thay vì sử dụng khái niệm trạm mặt đất (earth station) với cách nhìn trạm
VSAT như là thiết bị đầu cuối của mạng viễn thông (thoại, fax, Internet), của mạng quảng
bá (xem truyền hình) hoặc như là thiết bị chuyển đổi lưu lượng trong nội bộ mạng VSAT.
Quan điểm này cũng hoàn toàn phù hợp với định nghĩa của Liên minh Viễn thông Thế
giới (ITU) về thiết bị đầu cuối số liệu DTE (Data Teminal Equipment) là thực hiện chức
Nhóm 6 Page 3

BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
năng chuyển đổi lưu lượng số liệu đầu cuối. Nếu phân tích theo khía cạnh về kích thước
trạm vệ tinh thì trạm VSAT được xem là bước trung gian của quá trình phát triển từ trạm
vệ tinh mặt đất cỡ lớn đến máy đầu cuối thông tin di động vệ tinh hay từ nghiệp vụ thông
tin cố định vệ tinh, đến nghiệp vụ thông tin di động vệ tinh.
Có thể xem mạng VSAT là mạng cố định vệ tinh và dịch vụ VSAT là dịch vụ cố định vệ
tinh cho phép người sử dụng với an-ten vệ tinh cỡ nhỏ có thể sử dụng các loại hình dịch
vụ viễn thông, truyền thông trực tiếp từ mạng VSAT thông qua đường truyền dẫn vệ tinh.
II.KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VSAT:
1/ Mạng VSAT:
Hình 1. Ví dụ tổng quan về hệ thống vệ tinh VSAT
Nhóm 6 Page 4
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Thông tin vô tuyến dùng khoảng không gian làm môi trường truyền tín hiệu. Chỉ cần lắp
đặt các thiết bị thu, phát ở một khoảng cách thích hợp hoặc chuyển tiếp qua vệ 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 qua không gian hoặc qua vệ 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 hoạ, 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 vì thông tin vô
tuyến dùng không gian làm môi trường truyền tín hiệu.
Một mạng VSAT bao gồm: Một vệ tinh thông tin, một trạm trung tâm (HUB) với anten
khoảng từ 4,5m đến 11m và một mạng gồm nhiều trạm đầu cuối VSAT (các trạm
Remote) với các anten nhỏ (thường từ 0,9 đến 2,4m).
1.1 Sơ đồ khối trạm VSAT:
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 cặp dây cáp. Các VSAT trao đổi thông tin với nhau qua mạng đó là mạng VSAT.
a/ Anten:

VSAT là thiết bị được biết như là một trạm mặt đất, được dùng để nhận tín hiệu từ vệ
tinh truyền tới.Cho phép truyền tín hiệu qua vệ tinh một cách đáng tin cậy, mà chỉ cần sử
Nhóm 6 Page 5
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
dụng đĩa anten có đường kính điển hình vào khoảng 0,69m đến 1,30m (2 feet – 4 feet).
Các đĩa anten này được đặt trên nóc nhà hay trên mặt đất.
b/ODU:
Nhóm 6 Page 6
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Đối với một đặc điểm kỹ thuật thích hợp ODU, như một giao diện để các
vệ tinh, các thông số quan trọng sau:
- Truyền và nhận các băng tần;
- Truyền và nhận kích thước bước nhảy để điều chỉnh tần số của tần số sóng mang phát
hoặc điều chỉnh tần số sóng mang thu
- Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương (EIRP), xác địnhhiệu suất của các đường
lên tần số vô tuyến. các EIRPphụ thuộc vào độ lợi của ăng ten thu được, và do đó kích
thước của nó vàtần số phát, và truyền công suất khuyếch đại ở đầu ra
- Nhiệt độ hoạt động, gió, mưa và độ ẩm cũng có nhiều tác động đến sự vận hành củ hệ
thống

Nhóm 6 Page 7
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Bảnghiển thị các giá trị tiêu biểu cho ODU của VSA
Nhóm 6 Page 8
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
c/ IDU:
IDU được lắp đặt tại nhà trạm để kết nối từ thiết bị đầu cuối của người sủ dụng đến trạm
VSAT.người sử dụng phải truy cập các cổng được gắn trên bảng điều khiển phía sau của ODU
Về mặt kỹ thuật, IDU như là một giao diện của người sử dụngthiết bị đầu cuối hoặc một mạng
cục bộ (LAN),các thông số quan trọng như sau:

- Số các cổng;
- Loại cổng: cơ khí, điện, chức năng và thủ tụcgiao diện. Điều này thường được
xácđịnh bởi tham chiếu đến một tiêu chuẩn
- Cổng tốc độ: điều này là tỷ lệ bit tối đa mà dữ liệu có thể làtrao đổi giữa các thiết bị đầu
cuối người dùng và các đơn vị VSAT trong nhàtrên một cổng nhất định.
-Tốc độ dữ liệu thực tế có thể thấp hơn.
Nhóm 6 Page 9
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
1.2
. Trạm HUB :
Ngoài kích thước và số lượng các hệ thống con, có rất ítchức năng khác biệt giữa một
hub và VSAT, vì vậy mà hầu hết cácnội dung của phần trên được áp dụng ở đây. Sự khác
biệt chính làcác đơn vị trong nhà của một giao diện trạm hub hoặc một máy
chủhoặc mạng chuyển mạch công cộng hoặc các đường riêng, tùy thuộc vàotrạm hub này
được tập trung hoặc được chia sẻ .
Nhóm 6 Page 10
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Nhóm 6 Page 11
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Người ta có thể lưu ý trong hình trên rằng trạm hub được trang bị mộthệ thống quản lý
mạng (NMS). NMS là một máy tính minihoặc một trạm làm việc, được trang bị một phần
mềm chuyên dụng của nó vàmàn hình, và được sử dụng cho chức năng hoạt
động và hành chính.
Nhóm 6 Page 12
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân

Nhóm 6 Page 13
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
2/
Định nghĩa hệ thống VSAT:

Các hệ thống vệ tinh sử dụng các trạm mặt đất cỡ nhỏ (anten có đường kính 0,69m đến
1,30m và sử dụng băng tần C) được sử dụng phổ biến trong các dịch vụ vệ tinh cố định
FSS (Fixed Service Satellite).
Với các trạm một chiều (one–way) trang bị các anten có đường kính 0,6m và có khả
năng thu dữ liệu tốc độ bít thấp (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 phải
cần có một công xuất 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 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 với băng tần 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 khái niệm 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 rẻ 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 VSATs.
3/ Cấu hình của hệ thống:
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 0.25 s (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 lưới (Star-Mesh).
Nhóm 6 Page 14

BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 2 Cấu hình sao và cấu hình lưới của mạng VSAT
Trong cấu hình hình sao, mỗi một trạm VSAT truyền và nhận tín hiệu thông qua trạm
chủ HUB. Điều này không cho phép các trạm VSAT được kết nối trực tiếp với nhau vì
thông tin giữa VSAT và VSAT được thực hiện thông qua HUB và qua hai lần nhảy vệ
tinh. Hầu hết các mạng VSAT đều sử dụng cấu hình này vì với độ tăng ích an-ten của
trạm chủ HUB sẽ cho phép tối ưu phần không gian và giảm nhỏ kích thước an-ten của
người sử dụng. Nhược điểm lớn nhất của cấu hình hình sao là trễ đường truyền thông
thông tin giữa trạm VSAT và VSAT.
Cấu hình lưới cho phép các trạm VSAT được liên hệ trực tiếp với nhau.Một trạm chủ
HUB được thiết lập để điều khiển các quá trình thiết lập liên lạc nhưng không cần thiết
cho điều khiển lưu lượng.Trong một số trường hợp cụ thể, một trạm VSAT được kết hợp
cùng các chức năng quản lý và điều khiển nên xem như không có trạm chủ HUB. Do cấu
hình lưới đòi hỏi mỗi một trạm VSAT phải có công suất đủ lớn để liên lạc giữa các trạm
VSAT với nhau nên yêu cầu kích thước an-ten lớn. Cấu hình lưới được sử dụng thích hợp
với những ứng dựng mà yêu cầu trễ nhỏ như điện thoại.
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 lưu lượng
cao được cung cấp bởi cấu hình lưới (MESH) và giảm chi phí do không cần phải thiết lập
thêm phần thiết bị trạm chủ HUB và phần mạng còn lại vẫn sử dụng cấu hình mạng sao.
Nhóm 6 Page 15
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
3.1/ Mạng VSAT hình sao (STAR):
Hình 3 Mạng hình sao
Hiện nay, các đường truyền của hầu hết những hệ thống VSAT đều dựa trên kỹ thuật
TDM/TDMA và được xây dựng theo cấu trúc hình sao.
Mạng VSAT hình sao (star) gồm có N VSAT và một trạm Hub. Mỗi trạm VSAT có thể
phát tới k sóng mang, tương ứng với các kết nối giữa các đầu cuối gắn tới VSAT và
tương ứng với những ứng dụng tại máy tính chủ kết nối với trạm Hub. Đây là cấu hình

mạng tập trung, nơi tất cả mọi liên lạc đến và đi từ các thiết bị đầu cuối đều thông qua 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 trạm 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 mạng 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 sử dụng tốc độ bít của
luồng dữ liệu được phân phối thay đổi từ thấp (dưới 9600 bit/s) đến cao (1,5 Mbit/s hay
2Mbit/s). Trong các trường hợp này, các trạm VSAT từ xa thường chỉ được trang bị để
thu tín hiệu.
Nhóm 6 Page 16
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Các mạng VSAT hai chiều cung cấp các tuyến thông tin dữ liệu hai chiều giữa 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 các tuyến thông tin giữa trạm Hub với các trạm VSAT, kể
cả một chiều lẫn 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 lưu lượng từ
một trạm Hub đến trạm VSAT (tuyến ra, nhiều kênh). Lưu lượng này thường 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 nói chung chỉ được sử dụng ở một chế độ công suất giới hạn, với toàn

bộ công suất RF được điều khiển bởi các yêu cầu trên kênh tuyến ra.
- Vấn đề kinh tế, mô hình tối ưu của mỗi trạm mặt đất (Hub và VSAT) sao cho chi phí
(Thiết bị và phần không gian) phải tương xứng với lưu lượng 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 truyền này nếu được trang bị bộ triệt phản hồi chất lượng cao.
Nhóm 6 Page 17
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
3.2/ Mạng VSAT hình lưới (MESH):
Vệ tinh
VSAT A
VSAT B
VSAT C
A to B
B to A
B to C
C to B
C to A
A to C
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT
Nhóm 6 Page 18
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 4 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, huỷ 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
có yêu cầu thông tin cho một trạm khác được kết nối thẳng tới trạm đó bằng các liên kết
đơn kênh trên mỗi sóng mạng 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
Nhóm 6 Page 19
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
mạng. Hệ thống bao gồm các bộ xử lý điều khiển mạng và các chức năng quản lý mạng
như tính cước, ổn định kênh truyền, thống kê và bảo dưỡng.
4/ Tần số sử dụng:
Mạng VSAT thường sử dụng băng tần số nghiệp vụ cố định vệ tinh (FSS) được quy
định bởi ITU (trừ trường hợp mạng VSAT được sử dụng cho cung cấp dịch vụ phát thanh
hoặc truyền hình quảng bá thì sử dụng băng tần nghiệp vụ quảng bá vệ tinh BSS) là băng
tần C và băng tần Ku. Đối với băng tần sử dụng của mạng VSAT là băng tần Ku và băng
C thì các ưu, nhược điểm được tóm tắt ở .
Bảng 1. Tóm tắt ưu, nhược điểm của băng tần C, Ku
Ưu điểm Nhược điểm
Băng tần C Thiết bị sẵn có
ít bị ảnh hưởng của thời
tiết
An-ten lớn (1 đến 3 m)
ảnh hưởng bởi nhiễu vệ tinh và
nhiễu mặt đất
Dùng chung băng tần với nhiều hệ

thông vi-ba
Băng tần Ku Kích thước an-ten nhỏ
(từ 0.6m đến 1.8m)
Nhiễu mặt đất thấp
Thiết bị không sẵn có
ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết
III. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CỦA VSAT:
1/ Tổng quan về các kiểu VSAT:
Hầu hết các ứng dụng VSAT đều dựa trên khái niệm: cấu hình kết hợp cả mạng sao và
mạng lưới (Star-Mesh) của mạng VSAT.
Mạng hình sao: Gồm một trạm mặt đất trung tâm gọi là Hub, được trang bị một anten
tương đối lớn và một trạm mặt đất từ xa được trang bị anten cỡ nhỏ. Mọi đường thông tin
giữa các trạm VSAT từ xa đều thông qua Hub.
Luồng thông tin từ Hub tới VSAT được thực hiện trên kênh tuyến ra (outbound), còn
luồng thông tin giữa VSAT tới Hub được thực hiện trên kênh tuyến vào (inbound). Các
chế độ thông tin trên các kênh tuyến ra được phân phối đồng thời từ Hub tới các VSAT.
Nhóm 6 Page 20
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Trong khi các kênh tuyến vào yêu cầu được phúc đáp riêng lẻ được thiêt lập từ mỗi một
trạm VSAT từ xa tới Hub.
Phần lớn các đặc điểm áp dụng cho thông tin hai chiều (các VSAT thu/phát). Tuy nhiên
cũng có thể áp dụng được trong ứng dụng của mạng thông tin VSAT một chiều.
2/ Kỹ thuật trải phổ trong mạng VSAT:
Do VSAT là mạng thương mại tư nhân, các anten trạm mặt đất có kích thước nhỏ nên
phải dùng kỹ thuật đa truy cập và điều chế trải phổ. Bởi đây là phương pháp duy nhất có
thể hạn chế đến mức tối thiểu ảnh hưởng can nhiễu từ hệ thống RF khác (do đây là loại
anten nhỏ mà chịu một tải lớn trên băng tần). Trong kỹ thuật trải phổ độ rộng của băng
tần tín hiệu được tăng lên, thường thì thông qua mã hoá thông tin với một chuổi tín hiệu
giả ngẫu nhiên. Với công suất cho trước, nó làm giảm đi đáng kể mật độ công suất. Ở đầu
thu, tín hiệu ban đầu được khôi phục lại bằng cách tương quan các bit với chuổi gốc.

Đối với mạng thông tin VSAT hai chiều sử dụng phương pháp đa truy cập trải phổ
(thường sử dụng đa tuy cập phân chia theo mã: CDMA) dùng trong các kênh phát tuyến
vào.
Mặc dù các hệ thống VSAT sử dụng kỹ thuật trải phổ có khả năng thích ứng tốt với
băng tần 6/4Ghz nhạy với nhiễu. Nhưng ưu điểm này tỏ ra không quan trọng khi các bộ
phát đáp vệ tinh VSAT sử dụng băng tần 14/10-12Ghz
2.1/ Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo tần số FDMA:
Đa truy cập phân chia theo tần số (FDMA) là phương pháp đa truy cập phổ biến nhất
dùng để thiêt lập các đường truyền vệ tinh điểm đối điểm. Khi các sóng mang được đưa
vào sử dụng thì các mạng điểm đối đa điểm được thiêt lập. Nếu các đặc tính của vệ tinh
đặc biệt là thông số EIRP cho phép sử dụng các trạm mặt đất thu-phát cỡ nhỏ trong việc
triển khai các đường truyền và các mạng như vậy, thì có thể gọi chúng là các mạng, các
trạm mặt đất VSAT-FDMA. Chú ý, nếu có yêu cầu thì cần phải đảm bảo các đường thông
tin trực tiếp liên kết giữa tất cả các trạm mặt đất và không cần đến một trạm trung tâm,
ngoại trừ trường hợp mạng cần đến giám sát và điều khiển (C&M).
2.2/ Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA:
TDMA là phương pháp đa truy cập phân chia theo thời gian, TDMA thường đi kèm với
ghép kênh phân chia theo thời gian (TDM), là phương pháp đa truy cập hoàn toàn bằng
kỹ thuật số rất hiệu quả cho việc thiêt lập các mạng có cấu hình điểm đối điểm, điểm đối
đa điểm và cấu hình mạng lưới (Mesh).
Nhóm 6 Page 21
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Tuy nhiên, TDMA ở dạng TDMA băng thông hẹp có thể là sự lựa chọn thích hợp nhất
đối với các mạng thông tin có dung lượng vừa (dưới 40Mbit/s). Nếu các đặc tính của vệ
tinh đặc biệt là thông số EIRP cho phép sử dụng các trạm mặt đất thu-phát cỡ nhỏ trong
việc triển khai các đường truyền và các mạng như vậy, thì có thể gọi chúng là các mạng
VSAT-TDMA. Chú ý rằng cần phải có một trạm trung tâm ít nhất là để cung cấp các tín
hiệu đồng bộ chuẩn. Nhưng cũng cần chú ý rằng các kênh thông tin trực tiếp cũng có thể
được thiết lập giữa tất cả các trạm mặt đất.
2.3/ Các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA:

Phần lớn các mạng VSAT hiện nay sử dụng kết hợp cả hai kỹ thuật TDM và TDMA, và
hoạt động trong cấu trúc hình sao. Chi tiết của các hệ thống và mạng VSAT sử dụng
TDM/TDMA chi tiết như sau:
Các chế độ ghép kênh và truy cập của hệ thống VSAT TDM/TDMA:
Trong các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA, một tuyến ra liên tục không sử dụng
TDMA được tải bởi một sóng mang TDM (256 hoặc 512Kbit/s) phát đi từ một Hub,
trong khi các kênh tuyến vào xuất phát từ sóng mang ra này được phát đi bởi các sóng
mang TDMA có tốc độ bit thấp hơn (băng hẹp 64 hoặc 128Kbit) mỗi sóng mang tuyến
vào sẽ chiếm một khoảng thời gian được phân chia giữa một số trạm VSAT (có thể lên tới
31 khe thời gian). Trong trường hợp nhiều trạm VSAT hơn thì các sóng mang TDMA
ghép kênh sẽ được sử dụng. Cũng tương tự như các kênh sóng mang tuyến ra TDM, nó
cũng dựa trên kỹ thuật FDMA. Hệ thống TDM/TDMA hình sao này và sự chiếm dụng
của các bộ phát đáp vệ tinh như hình.
Phần vệ tinh được phân bố
Các kênh TDMA
Tuyến vào
Các kênh TDM
Tuyến ra
Các tần số
Sóng mang RF
Nhóm 6 Page 22
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 5 Hoạt động của hệ thống VSAT sử dụng TDM/TDMA
Từ VSAT số: 7,8,9 5,6 1,2 TừHub
Các bản tin tuyến ra thường được Hub chấp nhận ngay từ lần đầu tiên. Mỗi một
trạm VSAT từ xa sẽ theo dõi toàn bộ luồng thông tin trên đường truyền tuyến ra, nhưng
chỉ giải mã luồng thông tin tuyến ra khi nào được đánh địa chỉ tới một trong các cổng của
nó (các giao diện mặt đất với người sử dụng).
IV. MỘT SỐ NỘI DUNG QUẢN LÝ LIÊN QUAN ĐẾN MẠNG VSAT
1. Kết nối:

Kết nối giữa mạng VSAT với mạng viễn thông công cộng luôn là một vấn đề phức tạp
do người sử dụng VSAT không bị giới hạn về vị trí địa lý và không kết nối trực tiếp đến
tổng đài chuyển mạch nội hạt. Tổ chức Liên minh viễn thông thế giới ITU đã đưa ra
nhiều khuyến nghị liên quan đến nội dung này, trong đó có các khuyến nghị chính:
Khuyến nghị ITU-T Rec. I.571 (08/96) (“Connection of VSAT based private networks to
the public ISDN”); Khuyến nghị ITU-T Rec. I.572 (03/2000) (“VSAT Interconnection
with the PSTN”); Khuyến nghị ITU-T Rec. X.361 (10/96) (“Connection of VSAT systems
with Packet-Switched Public Data Networks based on X.25 procedures”); Khuyến nghị
ITU-R Rec.725 (1992) (“Technical characteristics for very small aperture terminals”).
Khuyến nghị ITU-T Rec. I.572 phân loại kết nối giữa mạng VSAT với mạng PSTN thành
bảy trường hợp điển hình, cụ thể:
- Trường hợp 1 - Một số ít thiết bị đầu cuối kết nối với mạng quốc gia thông qua mạng
VSAT;
- Trường hợp 2 - Nhiều người sử dụng kết nối với một trạm mặt đất VSAT;
- Trường hợp 3 - Phân vùng địa lý đối với nhiều người sử dụng ở xa;
- Trường hợp 4 - Mở rộng trường hợp 3 cho trường hợp đa truy nhập vào mạng quốc
gia;
- Trường hợp 5 - Kết nối với tổng đài nội bộ (PABX) tại phía người sử dụng VSAT;
- Trường hợp 6 - Kết nối với tổng đài nội bộ tại trạm chủ;
- Trường hợp 7 - Kết nối tổng đài nội bộ cả hai phía.
Nhóm 6 Page 23
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 4 minh họa trường hợp 4 của khuyến nghị ITU-T Rec. I.572 cho kết nối giữa
mạng VSAT và mạng PSTN thông qua nhiều cổng. Việc thực hiện định tuyến cuộc gọi
vào, ra mạng VSAT được thực hiện qua tổng đài chuyển mạch được lắp đặt cùng với trạm
chủ HUB và người sử dụng VSAT được xem như là một thuê bao của tổng đài này.
Hình 6: Kết nối mạng VSAT với mạng PSTN cho trường hợp đa kết nối
Nhìn chung, việc kết nối giữa mạng VSAT và mạng PSTN được thực hiện thông qua
một tổng đài chuyển mạch của mạng VSAT với mạng cộng cộng. Tổng đài nội hạt (LE)
của mạng VSAT kết hợp với trạm chủ HUB sẽ đảm nhận chức năng định tuyến lưu lượng

đi/đến các thuê bao VSAT trong mạng của mình.
2. Đánh số:
Tuỳ thuộc vào quy mô mạng VSAT mà có thể cần hoặc không cần phải có một đầu số
riêng (ở Việt Nam, VNPT sử dụng đầu 99 cho đánh số mạng VSAT). Vấn đề lớn nhất cho
định tuyến này là tránh việc trễ quá lớn do định tuyến trong khi mạng VSAT đã phải chịu
một độ trễ khá lớn (05 s). Như vậy, việc đánh số cho mạng VSAT phụ thuộc nhiều vào
định hướng, chiến lược và tổ chức mạng lưới của doanh nghiệp viễn thông trong cung
cấp dịch vụ VSAT cho công cộng hơn là quy định bắt buộc.
3. Cung cấp dịch vụ:
Hình 5 minh họa các đối tượng liên quan trong quá trình cung cấp và sử dụng dịch vụ
VSAT trong viễn thông. Doanh nghiệp viễn thông cung cấp dịch vụ VSAT có trách nhiệm
thuê dung lượng vệ tinh của nhà khai thác dịch vụ vệ tinh để thiết lập mạng VSAT của
Nhóm 6 Page 24
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
mình. Việc cung cấp dịch vụ VSAT được thực hiện trực tiếp giữa doanh nghiệp cung cấp
dịch vụ VSAT (là doanh nghiệp viễn thông và được cơ quan quản lý có thẩm quyền cấp
giấy phép được thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ cố định vệ tinh VSAT) và người sử
dụng dịch vụ thông qua hợp đồng ký kết giữa hai bên. Ngoài ra, để sử dụng dịch vụ
VSAT, người sử dụng dịch vụ VSAT phải có Giấy phép sử dụng tần số và thiết bị thu phát
vô tuyến điện cho trạm VSAT của mình theo quy định.
Hình 7: Các đối tượng liên quan đến cung cấp và sử dụng dịch vụ VSAT
V. CÁC ĐẶT TÍNH TIÊU BIỂU CỦA VSAT:
1/ Kích thước mạng, số lượng VSAT trong một mạng:
Mạng được định nghĩa ở đây như một công cụ phục vụ cho một nhóm người sử dụng
khép kín. Nó có thể là một mạng hoàn toàn độc lập hoặc là một mạng con được triển khai
trên cơ sở một Hub chia sẽ. Nhưng xét về mặt thiết bị thì kích thước của mạng vẫn tuỳ
thuộc vào dung lượng luồng dữ liệu, tức là dựa trên:
Số người cần phục vụ, nói chung một người sử dụng cũng chính là một VSAT (từ xa).
Tuy nhiên một VSAT cũng có thể phục vụ cho một số người sử dụng bằng cách kết nối
nó với một mạng dữ liệu nội hạt (LANs) hoặc kể cả với một mạng mặt đất.

Nhóm 6 Page 25