Hệ thống thông tin vệ tinh VSAT IPSTAR

Website: Email : Tel : 0918.775.368
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VỆ TINH VSAT
1.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG.
VSAT (Verry Small Aperture Terminal) :trạm mặt đất khẩu độ nhỏ là một
phương tiện truyền thông hiệu quả về mặt kinh tế với các đặc tính đặc trưng, VSAT
ngày càng đóng vai trò quan trọng trong viễn thông phục vụ cho các ứng dụng nhất
định nào đó.
Trong chương này giải thích 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 ứng dụng và cả các giao diện mặt đất.
1.2. KHÁI NIỆM VỀ HỆ THỐNG VSAT.
1.2.1.Giới thiệu chung.
VSAT (Verry Small Aperture Terminal) trạm mặt đất khẩu độ nhỏ hay đầu
cuối khẩu độ nhỏ, được sử dụng phổ biến trong dịch vụ vệ tinh cố định (FSS) . đây là
kiểu phân phối dữ liệu trực tiếp tới người sử dụng. Tại Mỹ từ năm 1981 các hệ thống
cỡ nhỏ được dùng cho các ứng dụng chuyên dùng và là các trạm mặt đất một chiều
(One Way). Các trạm mặt đất được trang bị các anten với đường kính 0.6 m và có
khả năng thu dữ liệu với tốc độ bít thấp (0,3 ÷ 9,6 Kbit/s) và được phát đi thông qua
trạm mặt đất trung tâm (Hub). Do việc thu được thực hiện trên anten có đường kính
nhỏ như vậy vệ tinh cần phải có một hệ số phát xạ đẳng hướng tương đương (EIRP)
rất cao. Vì vậy việc ứng dụng kỹ thuật truy cập và điều chế trải phổ để tránh can
nhiễu đến từ các hệ thống thông tin khác sử dụng cùng băng tần. Từ năm 1984, các
hệ thống hai chiều (Two Way) vẫn dựa trên các nguyên lý trên cũng được đưa vào sử
dụng. Tuy nhiên sau đó cũng xuất hiện thế hệ mới băng tần là 14/12Ghz, với khả
năng đảm bảo thông lượng dữ liệu rất cao (64 kbit/s) mặc dù đường kính anten có lớn
hơn (trên 1.2 m) và sử dụng kỹ thuật điều chế khác (kết hợp TDM/TDMA).
1.2.2 Đặc tính của hệ thống VSAT.
 Các trạm mặt đất VSAT thường sử dụng trong các mạng khép kín ở
các ứng dụng có tính chuyên dụng, kể cả quảng bá thông tin lẫn trao đổi thông tin.

Website: Email : Tel : 0918.775.368

 1
Website: Email : Tel : 0918.775.368
 Các trạm mặt đất VSAT (từ xa) thường thiết lập trực tiếp ở khuôn viên
hoặc những nơi không được giám sát thường xuyên.
 Các trạm mặt đất VSAT thường là thành phần của một mạng hình sao bao
gồm một trạm trung tâm (Hub) tương đối lớn và nhiều trạm VSAT từ xa. Tuy nhiên
một vài mạng lại hoạt động theo cấu hình điểm nối điểm hoặc theo cấu hình mạng
lưới không cần Hub.
1.2.3. Cấu hình trạm VSAT.
1.2.3.1.Giới thiệu:
-Nhờ sự phát triển của thành tựu khoa học công nghệ, đã chế tạo ra được các
bộ khuếch đại có công suất lớn, các bộ khuếch đại có tạp âm nhỏ, cùng với sự ra đời
của các trạm vệ tinh có công suất khuếch đại cao. Nên đã đưa tới sự phát triển của
các trạm vệ tinh có khẩu độ an ten nhỏ VSAT . Hệ thống VSAT cho phép các trạm
mặt đất có kích thước rất nhỏ, giá thành thấp, đường kính anten có thể nhỏ từ 0,9m
đến 1,8m và công suất phát của trạm cở vài oát.
Một mạng VSAT bao gồm một vệ tinh hay một phần vệ tinh, một trạm chính
có anten khoảng 4,5m
÷
10m và gồm một số lượng lớn từ vài chục đến vài trăm ngàn
trạm đầu cuối VSAT với các anten nhỏ.
Hình:1-1:Các thành phần chính của trạm VSAT
Quỹ đạo của vệ tinh VSAT là quỹ đạo địa tĩnh và phải có vùng phủ sóng rộng.
Cấu hình trạm VSAT được chia làm ba thành phần bao gồm: Anten, khối ngoài trời

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
(ODU-Outdoor unit) và khối trong nhà (IDU-Indoor unit). Bộ HPA có thể được gắn
thêm để khuếch đại công suất phát lên 20W. Thường chỉ được sử dụng ở trạm HUB

Hính :1-2:Sơ đồ cấu hình trạm VSAT
1.2.3.2.Cấu hình modem TRES: (Trunking Earth Station-Trạm trung kế
mặt đất)
Hính:1-3:Sơ đồ Cấu hình modem TRES
a.An ten
- Loại anten: Thường là anten Offset nhằm hạn chế búp sóng phụ, đồng thời tăng
hiệu suất anten. Để giảm tổn hao trong các mạch ghép nối nên bộ chiếu xạ thường

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 3
Website: Email : Tel : 0918.775.368
được thích hợp với khối ODU và được đặt tại tiêu điểm của mặy phản xạ Parabol.
Mặt phản xạ thường được làm bằng nhôm và được gắn với thiết bị giá đỡ đơn giải
nhằm có thể lắp ráp một cách linh hoạt. Do phạm vị chuyển động của anten vệ tinh
trên quỹ đạo địa tĩnh luôn nằm trong búp sóng chính cuả anten tram mặt đất VSAT,
nên anten tram mặt đất không cần có hệ thống bám
-Đường kính:Tuỳ thuộc vào hệ số phẩm chất yêu cầu, công suất bức xạ tương
đương đẳng hướng của trạm VSAT khi xét đến yêu cầu của dịch vụ cũng như khả
năng của vệ tinh và vùng địa lý của trạm.
 Với băng Ku: đường kính anten là 1.2m
÷
1,8m song với vùng có nhiều mưa
như Việt Nam thì đường kính anten là 1,8m
÷
2,4m.
 Với băng C : để hạn chế gây nhiễu sang các hệ thống vệ tinh lân cận nên
đường kính anten thường yêu cầu lớn hơn băng Ku. Tuy nhiên bằng cách sử dụng kỹ
thuật trải phổ anten trạm VSAT băng C có đường kính anten chỉ cần 0,6m
÷
1,2m.

b.Khối ngoài trời : Bao gồm bộ biến đổi tạp âm thấp LNB (khuếch đại tạp âm thấp
LNA và biến đối xuống), bộ biến đổi lên và bộ khuếch đại công suất cao HPA.
Hình :1-4:sơ đồ khối ngoài trời của trạm VSAT
c. Cáp IFL ( Inter Facility Link): là cáp đồng trục có trở kháng 50
Ω
, có chiều dài <
300m. Có nhiệm vụ truyền tải tín hiệu IF (thường 1GHz
÷
2GHz) từ khối ODU tới
khối IDU, truyền điện áp DC, tín hiệu chuẩn 10MHz,
đ.Khối trong nhà: Thường bao gồm modem IF (điều chế / giải điều chế ) và bộ xử lý
băng gốc được kết nối với thiết bị đầu cuối DTE qua giao diện chuẩn. Đối với VSAT

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 4
Website: Email : Tel : 0918.775.368
cho dịch vụ thoại cần có thiết bị ADC để chuyển đổi tín hiệu thoại tương tự sang tín
hiệu số..
Hình:1-5:Sơ đồ khối trong nhà của trạm VSAT
e.Tuyến phát:
TRES nhận dữ liệu từ DTE qua giao tiếp vào ra để truyền tới bộ điều chế. Bộ
điều chế sẽ mã hoá sau đó sử dụng điều chế dịch pha thành sóng mang trung tần
(185MHz) đưa ra ngõ phát.
→
Sóng mang trung tần được ghép tại thiết bị phân phối
nguồn (PDS-M) để đưa tới thiết bị ngoài trời bằng cáp IFL.
→
Tại ODU, sóng mang
được tách kênh sau đó dịch tần lên băng C và được khuếch đại trước khi tới OMT
của anten

f.Tuyến thu:
Sóng mang thu về từ vệ tinh được LNB khuếch đại và dịch tần xuống băng L
trước khi đưa vào ODU.
→
Tại ODU, sóng mang thu được ghép trước khi đưa
xuống thiết bị phân phối nguồn (PDS-M) bằng cáp IFL
→
Tại thiết bị phân phối
nguồn (PDS-M),sóng mang thu được tách kênh rồi đưa xuống modem TRES
→
Bộ
giải điều chế sẽ giải điều chế, dịch tần sóng mang xuống băng L, giải mã thành chuỗi
dữ liệu truyền qua cổng I/O tới DTE.
 Modem TRES có chức năng:Mã hoá sửa sai, điều chế và giải điều chế
 Thiết bị phân phối nguồn PDS-M có chức năng: Cung cấp nguồn DC cho ODU,
tách ghép tần số phát và tần số thu và cung cấp tín hiệu ổn đinh 10MHz làm
chuẩn cho ODU.
g.Giám sát và điều khiển M&C:(Monitoring and control)

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 5
Website: Email : Tel : 0918.775.368
- Việc giám sát và điều khiển được thực hiện bằng phần mềm TRES M&C (Monitor
And Control) của Hughes.
- Chương trình M&C được cài đặt trên nền Window 95/98.
- Kết nối máy tính với Modem TRES qua cổng COM1 (mặc định)
- Tốc độ Boud là 24Kb/s.
1.2.3.3.Cấu hình các trạm VSAT.
Các trạm VSAT được kết nối với nhau bằng các tuyến Uplink và Downlink. Tuỳ
thuộc vào loại hình dịch vụ được cung cấp, tổ chức mạng các trạm VSAT có thể theo

các cấu hình sau:
Cấu hình hình sao: (Điểm nối đa điểm): Là kiểu tổ chức được dùng phổ biến nhất
hiện nay. Trong đó các trạm VSAT muốn liên lạc với nhau đều phải thông qua trạm
HUB để quản lý và điều hành hoạt động của mạng. Trạm này được nối với máy tính
chủ và được kết nối với mạng thông tin công cộng. Tất cả các đầu cuối ở xa đều
được chuyển tiếp qua bộ xử lý trung tâm của trạm. Đường thông tin phải đi qua vệ
tinh hai lần nên trễ đường truyền lớn khoảng 513ms, điều này đã làm giảm chất
lượng liên lạc thoại đối với các dịch vụ hội nghị. Với cấu hình này trễ đường truyền
lớn.
Hình:1-6 :Cấu hình hình sao
Với trạm mặt đất HUB : Có quy mô lớn hơn trạm VSAT lẻ (Remote), đường
kính an ten băng C là từ 7m
÷
18m, đường kính an ten băng Ku là từ (3,5m
÷
11m)
mức khuêch đại công suất của HPA khoảng 400W.
Cấu hình hình lưới (Điểm nối điểm): Các trạm VSAT có thể liên lạc trực tiếp với
nhau mà không cần phải thông qua trạm HUB để điều khiển. là kiểu cấu hình mà các

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 6
Website: Email : Tel : 0918.775.368
trạm VSAT đều có vai trò như nhau. Yêu cầu các trạm VSAT phải có anten kích
thước lớn hơn các trạm VSAT tổ chức theo cấu hình hình sao, nhằm đạt được EIRP
lớn đáp ứng yêu cầu của đường lên và phải tăng công suất vệ tinh nên cấu hình này ít
được sử dụng. Trễ đường truyền nhỏ khoảng 240 ms.
Hình :1-7:Cấu hình hình lưới
-Cấu hình lai ghép: Để bảo đảm yêu cầu dịch vụ và độ tin cậy người ta dùng cấu
hình lai ghép giữa cấu hình hình sao và cấu hình hình lưới.

1.3.ĐẶT ĐIỂM CỦA HỆ THỐNG VSAT.
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 thiêt 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:
 Khả năng cung cấp dịch vụ lớn do tầm phủ sóng lớn.
 Việc triển khai mạng trở nên linh hoạt nhờ việc dễ dàng thay đổi cấu hình
và cho phép thiết lập các VSAT mới ở bất kỳ nơi nào nằm trong vùng phủ sóng.
 Khả năng quảng bá thông tin, đặc biệt là đối với việc phân phối dữ liệu.
 Khả năng truyền dẫn với tốc độ bit cao, thường là 64, 128 Kbit/s hay hơn.
 Chi phí thông tin không phụ thuộc vào khoảng cách.
 Không có nút mạng trung gian giữa người sử dụng đầu cuối và hệ thống
thông tin trung tâm (Hub). Điều này làm cho hệ thống VSAT có đặc tính hoạt động
rất cao như độ tin cậy, độ sẵn dùng và chất lượng truyền dẫn cao (lỗi Bit-Ber thấp).

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 7
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Nhưng mạng VSAT cũng còn nhược điểm trễ truyền dẫn trên đường truyền vệ
tinh. Do đó cần phải chú ý đến các giao thức ứng dụng và thông tin phải có khả năng
thích ứng với việc xử lý thời gian trễ này (đặc biệt là mạng GSM).
1.4. ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG VSAT
1.4.1.Các ứng dụng trong thông tin một chiều.
1.4.1.1. Phân phối dữ liệu và phân phối tín hiệu Video.
Ứng 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 (như: tin tức, thông cáo
báo 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 2.4Mbit/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
chức năng phụ trợ của VSAT. Chức năng thường được thực hiện thông qua một cổng
ra phụ ở khối chuyển đổi nhiễu thấp (LNC).
1.4.1.2 .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 nhập dữ liệu. Nghĩa là truyền dữ liệu tự động thông qua
VSAT từ các 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…
4.2 Các ứng dụng trong thông tin hai chiều.
1.4.2.1 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.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 8
Website: Email : Tel : 0918.775.368
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 hổ 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)”. 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), các dịch vụ thư điện tử, xử lý từ xa các VSAT có
thể truy cập vào một máy tính chủ thông qua Hub.
1.4.2.2 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 (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 đích tiết
kiệm chi phí và thời gian đi lại.
1.5.CÁC ĐẶC TÍNH TIÊU BIỂU CỦA VSAT.
1.5.1. 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.
 Đặc tính luồng dữ liệu, khả năng biến đổi và các yêu cầu về dung lượng.
Ở đây các đặc điểm quan trọng nhất có liên quan đến các kiểu luồng dữ liệu và khả
năng tương thích của nó, đó là:

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 9
Website: Email : Tel : 0918.775.368
⇒ Các luồng dữ liệu tốc độ bit thấp liên kết qua lại.
⇒ Tốc độ truyền bản tin mong muốn (nghĩa là khoảng thời gian trung
bình giữa hai bản tin, đặc biệt là trong các thời điểm thông lượng là cực đại) và
chiều dài bản tin cần truyền đi từ các VSAT từ xa.
⇒ Nội dung của các bản tin phúc đáp từ Hub.
⇒ Độ trể đáp ứng chấp nhận được.
⇒ Chuyển đổi và chuyển tải dữ liệu khối.
⇒ Có thể có các yêu cầu truyền dẫn với mật độ luồng thông tin cao ở
tuyến ra và kể cả tuyến vào (ở thời gian cao điểm và không cao điểm).

⇒ Có thể có các yêu cầu về luồng thông tin thoại.
1.5.2.Các yêu cầu đối với phần không gian.
Các yếu tố chính quyết định các yêu cầu về phân vùng không gian (và vì vậy
quyết định chi phí phân vùng không gian, là một phần quan trọng của chi phí toàn bộ
hệ thống).
 Các đặc tính của bộ phát đáp vệ tinh (EIRP, dải biến đổi mật độ công suất thu, độ
rộng băng tần).
 Thông số G/T của các trạm mặt đất thu, và đặc biệt là các trạm mặt đất từ xa.
 Số lượng và dữ liệu của các sóng mang TDM tuyến ra. Do kích thước nhỏ của
anten VSAT nên đây chính là yếu tố quyết định chủ yếu cho toàn bộ thông số
EIRP cần thiết của bộ phát đáp (bộ phát đáp thường hoạt động ở chế độ công suất
giới hạn).
 Số lượng và tốc độ dữ liệu của các sóng mang TDM tuyến vào. Đây là yếu tố
quyết định cho độ rộng băng tần của bộ phát đáp.
 Tất nhiên, bên cạnh đó vẫn còn một số yếu tố khác nữa như chất lượng truyền dẫn
(lỗi BER), độ sẵn dùng và môi trường can nhiễu.
1.6.VẤN ĐỀ CHUNG VỀ GIAO THỨC VÀ GIAO DIỆN MẠNG VSAT.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 10
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Một mô hình mạng VSAT bao gồm không chỉ phần cứng của các trạm mặt đất
mà còn cả phần mềm đầy đủ đảm bảo sự hoạt động của các đầu cuối (end-to-end)/
(user-to-user), bao gồm các giao thức và các chức năng giao diện.
1.6.1 Mô hình giao thức mạng VSAT.
Các phương thức thông tin định hướng gói thường được sử dụng trong các
mạng VSAT. Trong các tuyến thông tin dữ liệu gói, thông tin được truyền đi bằng
cách nhóm dữ liệu thành các gói. Tuy nhiên, việc các mạng VSAT hoạt động theo
phương thức gói vẫn không bắt buộc những người sử dụng nhất thiết phải tuân theo
thông tin gói, bởi vì các chức năng gói hóa có thể được thực hiện trong các khối giao

thức người dùng ở các đầu cuối mạng VSAT.
Trong các tuyến thông tin dữ liệu, các hệ thống mở giao thức với nhau thông
qua các chức năng thông tin được chia thành các lớp. Tổ chức quốc tế về tiêu chuẩn
hóa (ISO) đã phối hợp với tiểu ban chuẩn hóa về thông tin viễn thông của ITU-R
(ITU-T) để xây dựng nên mô hình tham chuẩn giao thức kết nối hệ thống mở (OSI),
gồm 7 lớp. Bốn lớp trên chứa các giao thức thông tin điểm nối điểm giữa các hệ
thống thông tin. Ba lớp dưới chứa các giao thức mạng và giao tiếp mạng phục vụ việc
truyền ảo không lỗi (Virtually error-free transmition) các gói dữ liệu của người dùng
qua các mạng. Các mạng dữ liệu chuyển mạch gói sử dụng các giao thức thông tin
trong 3 lớp này để chuyển các dữ liệu của người sử dụng qua mạng và cung cấp các
phục vụ cho 4 lớp trên có chứa các giao thức điểm - đối - điểm.
 Lớp vật lý (lớp1) là lớp dưới cùng trong mô hình OSI. Lớp này bao
gồm các đặc tính vật lý và các thông số kỹ thuật của các kết nối dành cho việc
truyền ở mức bit qua mạng và thông qua giao diện mạng.
 Lớp liên kết dữ liệu (Lớp 2) chứa các thủ tục và giao thức thông tin
giữa các đầu cuối của mạng, hoặc giữa các mạng với nhau. Các giao thức này thường
thực hiện việc phát hiện và sửa lỗi cho các gói dữ liệu đã được đóng khung. Nếu các
lỗi không thể sửa được, một thông báo lỗi sẽ được gửi tới lớp 3. Các giao thức này
cũng có thể có các chức năng đánh địa chỉ và điều khiển luồng dữ liệu. Lớp 2 còn
cung cấp khả năng đồng bộ giữa các đầu cuối và mạng.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 11
Website: Email : Tel : 0918.775.368
 Lớp mạng (lớp3) thiết lập, duy trì và kết thúc các kết nối dữ liệu qua
mạng. Tại lớp 3 các gói dữ liệu được cung cấp các thông tin địa chỉ để thực hiện việc
định tuyến qua mạng, các lỗi sẽ được sửa và các luồng gói dữ liệu sẽ được điều
khiển. Các gói dữ liệu quá dài có thể sẽ được chia ra và sau đó được kết hợp lại.
Các tuyến thông tin theo phương thức gói trong mạng VSAT thường chỉ dùng
các chức năng và các chức năng thuộc 3 lớp OSI dưới cùng này. Chúng được sử

dụng trong khuôn khổ mạng, cũng như các giao diện của nó với mạng bên ngoài.
Các mạng VSAT được sử dụng chủ yếu dưới dạng các mạng dữ liệu riêng độc
lập, kết nối một số đầu cuối dữ liệu của người sử dụng (hoặc một số nhóm đầu cuối).
Các đầu cuối dữ liệu này giao tiếp với các VSAT ở xa, và với các máy chủ giao thức
với trạm Hub của mạng VSAT. Gần đây, các mạng VSAT còn được dùng để kết nối
những người sử dụng VSAT từ xa tới các mạng dữ liệu trên mặt đất (cả mạng công
cộng lẫn mạng riêng), và có thể trong tương lai là mạng ISDN. Các kết nối này được
thực hiện hoặc thông qua Hub hoặc thông qua một VSAT khác.
1.6.2 Kiến trúc bên trong của mạng VSAT và sự triển khai các giao
thức.
Xét về mặt giao thức và mặt các thủ tục thông tin, một mạng VSAT có thể
được chia thành phần trung tâm của mạng và phần giao diện mạng.
Các giao diện mạng được bố trí ở các điểm rìa của mạng mà thông qua đó
người sử dụng mạng VSAT được kết nối với mạng VSAT. Một giao diện mạng cũng
được cung cấp tại Hub mạng, nơi được kết nối tới một máy chủ hoặc một mạng mặt
đất khác. Mỗi một giao diện mạng VSAT có thể được cấu hình sao cho hỗ trợ được
một trong nhiều loại giao diện người dùng khác nhau, không phụ thuộc vào giao diện
mạng VSAT khác. Các giao diện mạng dựa vào phần trung tâm của mạng để cung
cấp một cấp độ dịch vụ nào đó.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 12
Website: Email : Tel : 0918.775.368
 Phần trung tâm của mạng ( Network kernel )
Phần trung tâm của mạng VSAT có cấu trúc và giao thức thông tin của riêng
nó nhằm mục đích truyền các dữ liệu thông qua phương tiện truyền tin vệ tinh theo
phương pháp hiệu quả nhất. Phần trung tâm của mạng đảm bảo viêc thưc hiện phân
phối dữ liệu đáng tin cậy và cả việc chỉ báo tình trạng mất mát dữ liệu do các loại lỗi
khác nhau hoặc do lỗi thiết bị.
Phần trung tâm của mạng gồm các chức năng sau:

- Các giao thức truy cập vệ tinh.
- Cơ chế đánh địa chỉ gói.
- Các thủ tục điều khiển tắc nghẽn trên các kênh vệ tinh.
- Định tuyến và chuyển mạch gói.
- Quản trị mạng.
Các chức năng quản trị mạng được sử dụng để cấu hình và vận hành mạng, ví
dụ để cảnh báo cho người quản trị mạng một số trường hợp cần phải loại trừ trong
một số giao diện với người sử dụng, chẳng hạn như hủy bỏ một đường tryền không
mong muốn hoặc phát lại để truy cập.
 Giao thức truy cập vệ tinh
Giao thức truy cập vệ tinh thường là bất cân bằng. Có một số dậng truy cập

Website: Email : Tel : 0918.775.368
VSAT
Các lớp cao
dành cho
người dùng
Lớp 1
Lớp 2
Lớp 3
Các lớp cao
dành cho
người dùng
Lớp 2
Lớp 3
Cổng giao tiếp
Giao thức
Giao diện
Giao diện
vật lý

Phần
trung tâm
mạng
Cổng giao tiếp
Giao thức
Giao diện
Giao diện
vật lý
Phần
trung tâm
mạng
MẠNG VSAT
TRẠM HUB
Đầu cuối của
người sử
dụng
Đầu cuối của
người sử
dụng
Đường truyền mặt đất
Đường truyền vệ tinh
Hình :1-8: Kiến trúc giao thức của một mạng VSAT
 13
Website: Email : Tel : 0918.775.368
từ VSAT đến Hub thông dụng đang được sử dụng như: Aloha chia khe (slotted
Aloha) hoặc TDMA dành riêng (reservation TDMA). Theo hướng từ Hub đến VSAT,
phương thức truy cập thường là TDMA.
 Các giao thức thông tin dữ liệu bên trong mạng.
Các giao thức truy cập điểm-điểm, điểm đa điểm có thể được sử dụng để thiết
lập các đường thông tin đáng tin cậy thông qua mạng, trong đó có cả các chức năng

khôi phục lỗi và điều khiển luồng dữ liệu. Đây là các giao thức thông tin bên trong
mạng được thiết kế dành riêng cho cho việc truyền dẫn qua vệ tinh trong mạng
VSAT. Các yếu tố cần được đưa vào tính toán khi thiết kế các giao thức bên trong
mạng VSAT bao gồm các đặc tính quan trọng của mạng như: topology hình sao của
các mạng VSAT cũng như cũng như các phương pháp đa truy cập. Các đặc tính này
có ảnh hưởng lớn đến thông lượng dữ liệu và thời gian thiết lập cuộc gọi của mạng
VSAT.
Các thông tin đã được gói hóa được cấu trúc thành các khuôn dạng có chứa cả
các mã điều khiển lỗi để thông báo là đã nhận đúng hoặc loại bỏ các gói thông tin
nhận được nhưng bị lỗi và yêu cầu phát lại. Trong các mạng VSAT sử dụng
TDMA/RA để truyền các gói dữ liệu từ VSAT đến Hub thì quá trình chỉ báo (ACK)
và quá trình phát lại gói tin đều nằm dưới sự điều khiển của phần mềm quản trị mạng
VSAT.
Tỉ lệ lỗi bit BER trên đường truyền vệ tinh phải đủ thấp để tránh hiện tượng
phát lại quá nhiều lần các bản tin.
Nếu các cơ chế sửa lỗi ở các thiết bị đầu cuối (end-to-end) trong các lớp cao
hơn được sử dụng thì có thể dẫn đến thông lượng thông tin rất thấp do dữ liệu bị lỗi
sẽ được lặp lại sau một thời gian trễ rất dài. Nếu không có các phương pháp sửa lỗi
tại các lớp thấp thì tỉ lệ lỗi bit BER trên đường truyền vệ tinh sẽ phải thấp hơn nhiều.
 Chức năng chuyển mạch gói
Các mạng VSAT với cấu hình hình sao chủ yếu là các mạng chuyển mạch gói
với một trung tâm chuyển mạch gói đảm nhận các chức năng định tuyến và chuyển

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 14
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mạch. Các chức năng chuyển mạch được triển khai thông qua các thiết bị xử lý băng
gốc và thiết bị điều khiển trong các trạm mặt đất VSAT và Hub.
Có hai cơ chế chuyển mạch gói cơ bản: datagram và kênh ảo. Với datagram,
các gói được phân phối với một độ tin cậy nhất định. Kênh ảo đảm bảo sự phân phối

tuần tự các gói tin và không có sự nhân đôi. Trong mạng VSAT thì các cơ chế đều có
ưu điểm và nhược điểm. Các kênh ảo yêu cầu ít thông tin mào đầu cho một gói dữ
liệu hơn nhưng sự cần thiết phải duy trí các thông tin trạng thái ở mỗi kết nối trong
mạng có thể sẽ trở thành một vấn đề phức tạp trong một mạng VSAT lớn có một số
lượng lớn kết nối cần được hỗ trợ. Với phần thông tin mào đầu lớn hơn trong một
gói, một chuyển mạch trên cơ sở datagram có thể đảm bảo một thông lượng cao hơn
và mang lại một ưu điểm quan trọng: khả năng khởi động lại không cần thiết lập lại
các kết nối trên mạng.
Mô hình bên trong của một mạng chuyển mạch gói có thể được xem như một
liên mạng giữa các hệ thống chuyển mạch và các thành phần xử lý. Do vậy các giao
thức lớp mạng các giao thức lớp mạng trong mô hình OSI được sử dụng làm kiến
trúc cho việc xây dựng cấu trúc bên trong của một mạng chuyển mạch gói VSAT.
Một số mạng đã sử dụng chuyển mạch gói cải tiến để cung cấp chức năng
X.25 PSDN.
Các mạng VSAT khác nhau có thể sử dụng các giao thức thích hợp để thực
hiện cùng các chức năng đó. Các chức năng chính trong chuyển mạch gói VSAT là:
- Điều khiển đa truy cập vệ tinh
- Truyền tín hiệu đáng tin cậy.
- Định tuyến dữ liệu giữa các VSAT và máy chủ.
- Kết nối tới các hệ thống quản trị mạng.
- Kết nối tới các mạng khác.
 Các cổng giao tiếp ( Gateway )
Mỗi cổng giao tiếp mạng bao gồm chức năng cổng giao tiếp (Gateway) thực
hiện việc chuyển đổi giao thức, và nếu cần thiết điều chỉnh giao thức.
 Chuyển đổi giao thức

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 15
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khi kết nối mạng thông tin dữ liệu với nhau, một cổng giao tiếp nói chung

thực hiện việc chuyển đổi tại các lớp OSI cao giữa các giao thức thông tin mạng
không đồng dạng (ví dụ các cổng giao tiếp thư điện tử và các cổng giao tiếp truyền
tin).
Chức năng cổng giao tiếp mạng VSAT nhất thiết phải thực hiện việc chuyển
đổi các lớp thấp giữa các giao thức thông tin mạng của người dùng và các giao thức
bên trong mạng VSAT. Cổng giao tiếp mạng VSAT cho phép truy cập vào phần
chính của mạng, thực hiện việc đóng gói dữ liệu và biên dịch địa chỉ. Trong tất cả các
trường hợp, mỗi loại giao thức giao thức người dùng đều có các chức năng cổng giao
tiếp cần thiết của riêng nó.Cả Hub lẫn VSAT đều có thể cung cấp các giao tiếp mạng
với cấu trúc này, cấu trúc mà chúng ta cấu hình để hỗ trợ bất kì loại nào trong các
loại giao thức người dùng. Nó có ưu điểm là nó có sẵn bên trong mạng không phụ
thuộc vào các giao thức người dùng. Điều này cho phếp mạng dễ dàng thích nghi khi
hỗ trợ các kiểu giao tiếp người dùng khác nhau.
1.7.KẾT NỐI VỚI CÁC DTE ĐỊNH HƯỚNG GÓI CỦA NGƯỜI SỬ
DỤNG VÀ VỚI CÁC MẠNG DỮ LIỆU MẶT ĐẤT.
1.7.1 Kết nối với các DTE của người sử dụng.
Các mạng VSAT điển hình có một số loại giao tiếp mạng, mỗi loại chứa các
giao tiếp lớp vật lý và giao thức giao tiếp với người dùng để đảm bảo sự giao tiếp
hoàn hảo với các thiết bị đầu cuối dữ liệu cục bộ của người sử dụng (DTE). Các giao
tiếp này cũng có thể hiện diện giữa các thiết bị Hub VSAT và các máy chủ.
 Giao tiếp lớp vật lý.
Giao tiếp vật lý thực hiện kết nối vật lý từ DTE người dùng tới giao tiếp mạng
VSAT. Mỗi hệ thống VSAT thường có một số giao tiếp vật lý độc lập và có thể cấu
hình được. Chúng hổ trợ cho các chuẩn vật lý đồng bộ và không đồng bộ ở các tốc độ
bit dữ liệu khác nhau.
 Giao tiếp giao thức người dùng.
Giao tiếp giao thức người dùng được kết hợp với mỗi giao tiếp vật lý để kết
nối hoàn hảo những người dùng vào mạng thông qua một chức năng thiết bị đầu cuối

Website: Email : Tel : 0918.775.368

 16
Website: Email : Tel : 0918.775.368
kênh dữ liệu (DCE) hoàn chỉnh ở lớp 2 và 3. Các giao tiếp giao thức người dùng hiện
nay cho phép các thiết bị người dùng kết nối tới mạng theo giao thức riêng của mình.
Hầu hết các hệ thống VSAT được hổ trợ ít nhất là các giao thức người dùng
X25... Ngoài các giao tiếp người dùng được sử dụng rất thường xuyên này một mạng
VSAT còn có thể dễ dàng thích nghi với các giao tiếp riêng bởi vì các sự thay đổi
tong giao tiếp chỉ được giới hạn ở người dùng chứ không phải trên toàn bộ mạng.
 Giao thức X25.
Hình:1-9: Cấu hình hổ trợ giao thức SDLC.
Trong các mạng X25 mặt đất, mỗi nút mạng đảm nhận việc chỉ báo nội bộ về
tình trạng nhận các gói dữ liệu. Vì vậy giao thức người dùng X25 giao tiếp với mạng
VSAT đơn giản hơn so với SDLC hoặc BISYNC. Giao tiếp vật lý giữa DTE X25 của
người sử dụng với mạng dựa trên cơ sở chuẩn V24 của khiến nghị ITU-T. Giao tiếp
giao thức người dùng của giao tiếp mạng VSAT tuân theo đầy đủ giao thức X25
trong khiến nghị ITU-T ở lớp 2 và 3. Cổng giao tiếp này thực hiện việc chuyển đổi
giao thức giữa giao thức truy cập X25 và giao thức bên trong mạng VSAT và đồng
thời điều khiển cả kênh ảo giữa các đầu cuối.
Giao tiếp giao thức người dùng thực hiện cục bộ việc chỉ báo thu/phát ở lớp 2
và 3 tới các thiết bị người dùng, cũng giống như các node và các DCE trong các

Website: Email : Tel : 0918.775.368
Các lớp trong mô
hình OSI của ISO
Đầu cuối VSAT Hub Máy chủ
SDLC thứ
cấp
RS232C
Giao thức lớp mạng
SDLC sơ

cấp
RS232C
Giao thức
Datagram
Modem/Code
của VSAT
Giao thức lớp mạng
Giao thức
Datagram
Modem/Code
của VSAT
SDLC thứ
cấp
RS232C
SDLC sơ
cấp
RS232C
 17
Website: Email : Tel : 0918.775.368
người X25 mặt đất. Nếu không tính đến trễ vệ tinh trong giao tiếp X25 cục bộ này,
thì các giá trị định thời và các kích thước cửa sổ của các giao thức X25 lớp 2 và 3
trong thiết bị người dùng sẽ không cần phải được điều chỉnh khi sử dụng với các
mạng VSAT.
1.7.2 Kết nối với các mạng dữ liệu mặt đất chuyển mạch gói (PSPDN).
Trong các mạng PSPDN, các DTE người dùng được kết nối tới các DCE của
PSPDN thông qua sử dụng giao thức X25. Các DTE không đồng bộ có thể được kết
nối tới mạng theo giao thức X28 và một chức năng PAD (lắp ghép/phân chia gói).
Các mạng PSPDN được kết nối với nhau thông qua các cổng giao tiếp mạng với một
giao tiếp X75 ở giữa. Dữ liệu được truyền qua mạng dưới dạng các gói tin đi qua các
chuyển mạch gói (node) có nhiệm vụ định tuyến các gói tin này. Mỗi gói tin mang

một header chứa thông tin địa chỉ. Không như trong các mạng chuyển mạch kênh,
trong các chuyển mạch gói không có một kết nối nào được duy trì lâu dài trên mạng
giữa các DTE đang thông tin.
Một số khả năng kết nối mạng VSAT và mạng PSPDN có thể được áp dụng:
 Mạng VSAT thay thế cho một phần mạng PSPDN mặt đất.
 Mạng VSAT như một mạng con trung chuyển giữa các PSPDN.
 Một mạng VSAT truy cập vào một mạng PSPDN thông qua một giao tiếp
mạng tại Hub hoặc tại một trong các trạm VSAT.
Thông thường mạng VSAT truy cập vào mạng PSPDN được dùng phổ biến
nhất và được chính thức hóa qua quá trình phát triển của các chuẩn quốc tế. Khả năng
này của mạng VSAT xem như một dạng triển khai đặc biệt của mạng dữ liệu dành
riêng được kết nối tới PSPDN thông qua một giao tiếp người dùng tiêu chuẩn của
PSPDN.
Cổng giao tiếp X25/VSAT đảm nhận các chức năng như: biên dịch địa chỉ,
định tuyến quản lý kênh ảo, chuyển đổi số liệu và điều khiển luồng giữa lớp 3 của
nó và các cổng giao tiếp ở xa. Khi một gói tin yêu cầu kết nối ở lớp 3 được nhận tại
một cổng giao tiếp từ một giao diện mạng của nó, cổng này sẽ thực hiện chức năng
quản lý và điều khiển kênh ảo của mình. Nó chuyển đổi gói tin này phù hợp với

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 18
Website: Email : Tel : 0918.775.368
mạng và gắn địa chỉ mạng tương ứng trước khi chuyển đến phần chính của mạng để
truyền đến các cổng giao tiếp ở xa. Sau khi nhận được gói tin này, cổng giao tiếp ở
xa tiến hành cắt bỏ ngững thông tin được gắn vào bởi cổng giao tiếp gởi, rồi tiến
hành chuyển đổi khuôn dạng gói tin và đưa tới giao diện mạng cục bộ của nó. Sau đó
gói tin này được gởi cho đầu cuối người dùng thông qua các lớp thấp nhất.
 Các vấn đề về hoạt động:
Các yêu cầu kết nối mạng VSAT/PSPDN tùy thuộc vào quá trình truy cập của
mạng VSAT dành riêng tới mạng PSPDN. Bên cạnh các yêu cầu giao tiếp có tính bắt

buộc, thì một số chỉ tiêu chất lượng mạng cũng cần được đáp ứng. Các yêu cầu chất
lượng gồm thông lượng, độ trễ. Các mạng VSAT còn có thêm một số đặc tính làm
giảm chất lượng cho toàn bộ các kết nối. Để so sánh, trong mạng PSPDN mặt đất
dưới điều kiện tải bình thường thì thời gian truyền qua mạng đối với cả hai loại gói
tin yêu cầu kết nối và chấp nhận kết nối xấp xỉ 0.6s. Mặc dù độ trễ truyền dẫn node
tới node trong mạng mặt đất là nhỏ hơn đáng kể, nhưng với số lượng node cao hơn
nhiều thì thời gian thiết lập cuộc gọi có thể so sánh với mạng VSAT.
Trong suốt khoảng thời gian truyền số liệu của một kết nối, cả hai loại mạng
đều thực hiện chỉ báo cục bộ và vì vậy độ trễ truyền gói được xem như một chiều.
Trong mạng VSAT độ trễ trung chuyển lần lược vào khoảng 0.5 đến 1s đối với cấu
hình một bước chuyển và hai bước chuyển. Trong khi mạng dữ liệu mặt đất, độ trễ
trung chuyển xấp xỉ 0.4s.
1.8 .KẾT LUẬN CHƯƠNG.
Vệ tinh VSAT đảm bảo tính thông tin xuyên lục địa với những ưu điểm mà
các loại thông tin khác không thể có, với mạng lưới của nó tạo thành hệ thống thông
tin khép kín toàn cầu.
Thực chất của thông tin vệ tinh VSAT là kỹ thuật truyền dẫn mà trong đó môi
trường truyền dẫn là không gian vũ trụ rất phức tạp với khoảng cách lớn.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 19
Website: Email : Tel : 0918.775.368
CHƯƠNG II: KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT
2.1.GIỚI THIỆU CHƯƠNG.
Một vệ tinh thông tin yêu cầu để cung cấp dịch vụ bên trong một vùng địa lý
trong thời gian sống của nó. Việc thiết kế được điều khiển bởi khả năng thông tin của
vệ tinh VSAT, môi trường vật lý mà nó hoạt động và yêu cầu công nghệ.
Thiết kế một vệ tinh VSAT bắt đầu với sự tổng hợp tất cả các yêu cầu kỹ
thuật của tàu vũ trụ, như EIRP và vùng phủ sóng. Còn đối với trạm mặt đất thì cần có
những chỉ tiêu kỹ thuật nào? Chương này với mô tả những xem xét chính yêu cầu

trong thiết kế trạm mặt đất VSAT (trạm từ xa và cả Hub) và mô tả đặc tính của vài hệ
thống của một trạm Hub của các khối thiết bị chính của nó, sự tối ưu hóa cũng như
những ràng buột kỹ thuật và giá.
2.2.VSAT - KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT.
2.2.1. Cấu trúc chung.
Theo chức năng trạm mặt đất VSAT được chia làm ba phần: Anten, khối thiết
bị ngoài trời (ODU) và khối thiết bị trong nhà (IDU). Hầu hết các loại trạm mặt đất
VSAT hoạt động ở các tần số khác nhau nhưng có cấu trúc tương đối giống nhau,
ngoại trừ anten và mạch RF
Ở đây các anten parabol có độ lệch nhỏ tương ứng với đường kính từ 1 ÷ 2m
được dùng rộng rãi. ODU (Out-Door Unit) khối ngoài VSAT chứa phần RF (chẳng
hạn như bộ LNC-bộ khếch đại nhiễu thấp đối với phần chuyển đổi tần xuống và bộ
HPC- bộ chuyển đổi công suất cao với phần chuyển đổi tần lên). Và được lắp đặt
ngay sau tiêu điểm của anten..
Một khối IDU điển hình chứa một mạch IF, một modem và một bộ xử lý tín
hiệu băng gốc. Đôi khi mạch điều chế cũng được chứa trong ODU thay vì IDU.IDU
thường được lắp đặt ở đầu cuối dữ liệu người dùng và được kết nối trực tiếp đến các
đầu cuối này thông qua giao tiếp thông tin dữ liệu chuẩn. IDU và ODU được nối với
nhau bởi cáp IFL (Interfacility Link), khoảng từ 100 - 300m.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 20
Website: Email : Tel : 0918.775.368
2.2.2 Anten trạm VSAT.
Anten bao gồm gương phản xạ anten, bộ thu/phát sóng. Do anten phụ thuộc
vào địa lý nên đường kính của anten có thể được chọn lựu từ nhà cung cấp tùy theo
yêu cầu hệ số G/T và đặc tính EIRP của VSAT. Đối với hoạt động trong băng tần
(14/12) Ghz các anten có đường kính từ (1.2 -> 1.8) m thường được sử dụng, tuy
nhiên các anten có đường kính lớn hơn cũng được sử dụng khi cần có một độ dự trữ
cao hơn tại vị trí gần rìa vùng phủ sóng của anten hoặc tại vùng có mưa lớn.

Cần chú ý đến sự tương thích với các hệ thống vệ tinh kế cận và các dịch vụ
vệ tinh kế cận khác. Như anten nhỏ có mặt phản xạ hình elip có khả năng cải thiện
đặc tính búp sóng phụ, phù hợp với việc tránh nhiễu cho các vệ tinh kế cận.
2.2.3. Các loại anten trạm VSAT
Có nhiều loại anten khác nhau có thể sử dụng ở trạm mặt đất và HUB. Tuỳ theo
tiêu chuẩn từng loại trạm mà đường kính của anten thu – phát trạm mặt đất thông
thường có đường kính từ (0.6 ÷ 30 ) m.
2.2.3.1. Anten Parabol .
Nguyên lý cấu tạo: gồm một mặt phản xạ cong theo đường cong parabol, làm
bằng các vật liệu có hệ số phản xạ cao ,thường bằng nhôm hay hợp kim của nhôm,
mặt phản xạ phải nhẵn để sóng phản xạ không bị tán xạ. Tại tiêu điểm của gương
parabol đặt một nguồn bức xạ sơ cấp (thường là một anten loa: feed horn ) gọi là bộ
chiếu xạ, sao cho tâm pha của bộ chiếu xạ trùng với tiêu điểm của gương
Hình :2-1. Anten phản xạ parabol

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 21
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Khoảng cách từ tiêu điểm F đến đỉnh gương O gọi là tiêu cự f, trục đi qua đỉnh
gương và tiêu điểm gọi là trục quang (trục ox), nếu gương parabol tròn xoay thì
đường kính miệng gương L được gọi là khẩu độ (aperture).Theo tính chất của gương
parabol, các tia sóng xuất phát từ tiêu điểm của gương rồi phản xạ từ mặt gương sẽ
trở thành các tia sóng song song nhau và có tổng đường đi từ tiêu điểm đến mặt phản
xạ tới miệng gương là bằng nhau và bằng một hằng số f.
Như vậy nếu nguồn sơ cấp đặt tại tiêu điểm gương bức xạ sóng cầu thì sau khi
phản xạ từ mặt gương sẽ trở thành sóng phẳng. Bởi vậy anten gương parabol có bức
xạ đơn hướng, với tính hướng hẹp hệ số tăng ích cao
Đây là loại anten có cấu trúc đơn giản nhất và giá thành thấp nhất, nó được dùng
chủ yếu cho các trạm chỉ thu và các trạm nhỏ đặc biệt với dung lượng thấp. Tuy
nhiên, các đặc tính của nó như hệ số tăng ích, búp sóng phụ không được tốt.

2.2.3.2. Anten Cassegrain:
Nguyên lý cấu tạo: gồm hai gương, một gương chính với đường kính lớn là
gương parabol, một gương phụ nhỏ là gương hypebol, được đặt sao cho tiêu điểm
của hai gương trùng nhau tại F1
Hình :2-2. An ten 2 gương Cassegrain
Do đó nguồn sơ cấp bức xạ sóng cầu sau khi phản xạ từ hai gương sẽ trở thành
sóng phẳng. Như vậy, anten Cassegrain cũng có tác dụng như anten một gương
parabol, nhưng nó có ưu điểm kích thước theo hướng trục quang ngắn hơn so với
anten gương parabol (ngắn hơn một đoạn bằng tiêu cự của gương hypebol), bộ chiếu
xạ đặt gần đỉnh gương parabol hơn nên giá đỡ nó đơn giản hơn và fiđơ tiếp sóng sẽ

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 22
Website: Email : Tel : 0918.775.368
ngắn hơn do đó tổn hao và tạp âm sẽ nhỏ hơn. Bởi vậy anten Cassegrain được sử
dụng phổ biến cho các trạm mặt đất thông thường và với các anten có kích thước
trung bình và lớn
2.2.3.3. Anten lệch (bù)
Anten lệch có bộ phận fiđơ, gương phản xạ phụ được đặt ở vị trí lệch một ít so với
hướng trục chính của gương phản xạ chính để các bộ phận fiđơ và gương phản xạ
phụ không che chắn các đường đi của sóng phản xạ từ gương chính.
 Anten lệch có 2 loại chính:
- Loại anten parabol lệch một gương phản xạ.
- Loại anten Gregorian có gương phản xạ phụ dạng elíp hoặc hypebol.
Các anten này có hiệu quả đặc biệt khi cần giảm can nhiễu từ các đường thông tin vô
tuyến khác. Loại anten lệch cho hiệu suất cao, tạp âm thấp, búp sóng phụ nhỏ, đặc
tính phân cực tốt. Chúng thường được sử dụng cho các trạm mặt đất quy mô nhỏ chất
lượng cao.
Hình :2-3. Anten lệch
2.2.4. Hệ thống bám vệ tinh

-Mặc dù vệ tinh được đặt trên quỹ đạo địa tĩnh, nhưng vị trí của chúng luôn
thay đổi ±0.05
0
theo các hướng Đông, Tây, Bắc, Nam (trước đây là ±0,1
0
).Bởi vậy,
cần điều khiển anten trạm mặt đất bám theo vệ tinh. Dưới đây là các hệ thống bám
vệ tinh:
 Hệ thống bám xung đơn (hay còn gọi là hệ thống bám liên tục): hệ thống
này luôn luôn xác định tâm búp sóng anten có hướng đúng vào vệ tinh hay không để
điều khiển hướng của anten.

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 23
Website: Email : Tel : 0918.775.368
 Hệ thống bám từng nấc: hệ thống này dịch chuyển nhẹ vị trí anten ở các
khoảng thời gian nhất định để điều chỉnh hướng anten sao cho mức tín hiệu thu được
là cực đại.
 Hệ thống điều khiển theo chương trình: hệ thống này điều khiển anten dựa
trên cơ sở dự đoán trước về quỹ đạo vệ tinh.
 Hệ thống bám bằng tay (Manual Tracking):Chỉ những anten có đường kính
lớn là cần thiết phải có hệ thống bám tự động .khi đường kính anten giảm yêu cầu
này không cần thiết lắm.Trong thực tế đối với các anten có kích thước bằng hoặc nhỏ
hơn 8 m thì bám tự động là không cần thiết mà chỉ cần điều khiển băng tay hằng tuần
hoặc hàng tháng bởi vì độ rộng búp sóng anten lớn. điều chỉnh này có thể thực hiện
được bằng cách làm cho các chuyển mạch phù hợp với mô tơ góc phương vị và góc
ngẩn hoặc dùng biện pháp cơ khí để quay trực tiếp anten.
2.2.5. Hệ số tăng ích của anten
Hệ số tăng ích của anten là một thông số quan trọng, quyết định không những
chất lượng của anten mà cả chất lượng và quy mô của trạm mặt đất. Hệ số tăng ích

của anten (G) được tính theo công thức:
Trong đó: A -là diện tích hiệu dụng của anten.
λ -là bước sóng của anten.
η -là hiệu suất của anten.
-Biểu thức này cho thấy, khi nhìn từ đầu phát, khả năng tập trung sóng vô
tuyến điện vào một hướng xác định, so với trường hợp sóng bức xạ đồng đều theo
mọi hướng. Biểu thức này cho phép ở đầu thu dự đoán khả năng thu sóng khuếch tán
yếu. Ở đây, η biểu thị hiệu suất, với một anten kích thước giống nhau, nếu có hiệu
suất lớn thì hệ số tăng ích cũng lớn hơn. Với anten parabol thông thường
η = 0.5 ÷ 0.75. Trong trường hợp anten gương tròn với đường kính d(m).
A = πd
2
/4
Từ đó rút ra: G = (πd/λ)
2
.η

Website: Email : Tel : 0918.775.368
 24
G = 4π.A.η/λ
2
Website: Email : Tel : 0918.775.368
Hoặc tính theo dB: G(dBi) = 10log η + 20log π + 20log d – 20log λ
Một biểu thức thiết thực hơn là:
G
dBi
= 10log η + 20log f + 20log d + 20.4dB
Trong đó: η -là hiệu suất của anten.
d (m) -là đường kính của anten.
f (GHz) -là tần số làm việc.

20.4dB -là hằng số được tính từ :10log (1*10
9
*π/c).
Vậy hệ số tăng ích của anten tỷ lệ với bình phương đường kính anten (d) và bình
phương tần số làm việc (f).
2.3.KHỐI THIẾT BỊ BÊN NGOÀI (ODU) CỦA VSAT.
2.3.1.Bộ khuếch đại tạp âm thấp: (LNA - Low Noise Amplifier)
Tín hiệu thu từ vệ tinh về rất yếu, thường khoảng -150 dBW trên nền tạp âm lớn,
vì vậy bộ khuếch đại tạp âm thấp LNA có một vai trò rất quan trọng trong trạm mặt
đất để vừa khuếch đại tín hiệu lên vừa không làm giảm chất lượng tín hiệu. Các yêu
cầu kỹ thuật đối với bộ khuếch đại tạp âm thấp:
Bộ LNA có ảnh hưởng quan trọng đến hệ số phẩm chất G/T của trạm mặt đất vì
bộ LNA đóng vai trò quyết định tạo nên nhiệt độ tạp âm hệ thống, bởi lẽ nó là tầng
khuếch đại đầu tiên trong tuyến thu. Một trạm mặt đất thông tin vệ tinh tiêu chuẩn A
phải có hệ số G/T ≥ 35 dB/K thì hệ số khuếch đại của anten trạm mặt đất phải đạt
G=59 dB và nhiệt độ tạp âm LNA là T
LNA
< 20
0
K.
-Mức đầu ra tín hiệu phải nhỏ hơn mức bão hoà của bộ khuếch đại tối thiểu là 20
dB nhằm giảm tối đa các thành phần nhiễu điều chế tương hỗ trong LNA.
-Băng tần của LNA phải đủ rộng để có thể bao phủ băng tần công tác của vệ tinh
Vị trí lắp đặt LNA càng gần đầu thu càng có lợi về mức tín hiệu vì giảm tạp âm và
suy hao do giảm được chiều dài ống dẫn sóng.
2.3.2. Bộ khuếch đại công suất cao: (HPA - High Power Amplifier)
- Để bù vào suy hao truyền sóng lớn trong thông tin vệ tinh, đầu ra máy phát cần
phải có công suất càng lớn càng tốt, do vậy ở trạm mặt đất sử dụng bộ khuếch đại

Website: Email : Tel : 0918.775.368

 25