nghiên cứu trạm HUB VSAT

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ

BÁO CÁO CHUYÊN ĐỀ

NGHIÊN CỨU TRẠM TRUNG TÂM HUB
Giáo viên hướng dẫn: TS. Trần Văn Khẩn
Người thực hiện: Trần Thu Hòa
Lớp: CH KTĐT – K27

Hà Nội, ngày 06 tháng 11 năm 2015
1


Mục lục

2


Chữ viết tắt
ACU
AF
ACS
BB
BUC
BER
BW
G/T
HPA
HUB
IDU
IP

IF
LNB
FSS
MCU
MODEM
SSPA
RF
TDMA
U/C
UPS
VSAT

Nội dung
Khối điều khiển anten
Tần số âm tần
Hệ thống điều khiển anten
Băng tần cơ sở
Bộ chuyển đổi đường lên
Tỷ số lỗi bít
Độ rộng băng thông
Hệ số tăng ích/nhiệt tạp âm ở trạm thu
Khối khuếch đại công suất
Trạm trung tâm
Khối trong nhà
Giao thức internet
Tần số trung tần
Bộ khuếch đại tạp âm thấp
Dịch vụ cố định vệ tinh
Bộ điều khiển truy cập truyền hình hội nghị
Bộ điều chế và giải điều chế

Bộ điều khiển công suất
Tần số vô tuyến
Đa truy nhập phân chia theo thời gian
Bộ biến đổi nâng tần
Bộ lưu điện
Thiết bị đầu cuối có khẩu độ nhỏ

3


LỜI NÓI ĐẦU
Ngành thông tin vệ tinh đã trải qua một quá trình phát triển lâu dài từ sự
khởi đầu đơn giản cho đến hệ thống phức tạp, đồng thời nó đang dần được hoàn
thiện và phát triển trong tương lai.Cùng với việc hạ giá thành và kích thước, số
lượng trạm vệ tinh mặt đất không ngừng tăng lên. Các trạm vệ tinh cỡ nhỏ với
kích thước anten từ 0.6-2.4m đã trở lên quen thuộc với tên gọi VSAT. VSAT
được biết đến là các trạm vệ tinh cỡ nhỏ được phát triển từ những năm 1980 bởi
Công ty Telcom General (Mỹ). 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.
VSAT là một trong những bước trung gian của xu hươngs chung trong quá
trình giảm kích thước trạm mặt đất kể từ khi vệ tinh đầu tiên được phóng vào
không gian những năm 1960. Thực ra quá trình phát triển của các trạm mặt đất
được khởi đầu từ các trạm mặt đất Intelsat chuẩn A kích thước lớn được trang bị
bởi các anten kích thước khoảng 30m, cho đến hiện giờ thì kích thước anten
được trang bị nhỏ hơn khoảng 60cm cho mỗi hướng thu truyền hình được phát
quảng bá bởi các vệ tinh hay các thiết bị đầu cuối.
Trong phạm vi của chuyên đề “Nghiên cứu trạm trung tâm HUB thuộc
mạng VSAT” tìm hiều nghiên cứu về tổng quan về mạng VSAT và chức năng,
nhiệm vụ và cấu trúc trạm trung tâm HUB thuộc hệ thống mạng VSAT Bộ quốc

phòng. Nội dung chuyên đề chia làm 2 chương:
Chương 1: Tổng quan về mạng VSAT
Chương 2: Cấu trúc, các thành phần trạm trung tâm HUB

4


Chương 1: TỔNG QUAN MẠNG VSAT
1.1.Khái quát chung
* Khái niệm:
VSAT (Very 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.
Từ “Terminal” có thể được hiểu là một trạm thông tin vệ tinh mặt đất hay
trạm vệ tinh viễn thông đầu cuối. Mạng VSAT có gồm từ một vài đến hàng ngàn
trạm VSAT được kết nối với nhau bằng các giao thức liên lạc thông qua vệ tinh.
VSAT là mạng dịch vụ cố định vệ tinh (FSS), sử dụng vệ tinh địa tĩnh...
*Đặc điểm mạng VSAT
Các trạm VSAT thông thường được:
+ 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.
+ Lắp đặt trực tiếp ở trong một khuôn viên hoặc những nơi không được
giám sát thường xuyên.
+ Là thành phần của 1 mạng hình sao bao gồm: 1 trạm trung tâm (Hub)
tương đối lớn và nhiều trạm VSAT ở xa.
Một vài mạng lại hoạt động theo cấu hình điểm nối điểm hoặc theo cấu
hình mạng lưới (không cần Hub).
* Ưu, nhược điểm
- Ưu điểm:

+ Thông tin loại trừ được yếu tố địa hình, khoảng cách và có tính độc lập
(so với PSTN).
+ Chi phí trạm đầu cuối thấp.
+ Cung cấp được nhiều loại hình dịch vụ khác nhau: dịch vụ quảng bá; dịch
vụ viễn thông, internet; dịch vụ truyền hình hội nghị, truyền hình ảnh.
+ Sử dụng làm truyền dẫn cho thiết lập mạng dùng riêng.
+ Khả năng tái cấu hình cao: thay đổi cấu hình mạng và loại hình dịch vụ
cung cấp.
+ Nhanh chóng và dễ dàng trong: lắp đặt, thử nghiệm, vận hành, điều
khiển, mở rộng...
5


+ Có độ tin cậy và chất lượng truyền dẫn tốt (BER < 10-7).
- Nhược điểm:
+ Nhạy cảm với nhiễu: do mạng VSAT sử dụng anten cỡ nhỏ nên búp sóng
của anten rất lớn và khả năng gây nhiễu cũng như bị nhiễu rất lớn;
+ Tính bảo mật: thông tin do vùng phủ sóng của vệ tinh rất lớn, đặc biệt
trong truyền hình vệ tinh...
+ Khả năng khôi phục hệ thống khi có sự cố vệ tinh: khi chuyển vệ tinh dự
phòng sẽ khó khăn phức tạp cho người sử dụng
+Trễ truyền: trong mạng hình sao (VSAT =>HUB => VSAT) khoảng 0.5
giây do đó ảnh hưởng tới chất lượng dịch vụ dạng thoại.
* Band tần mạng VSAT
- Mạng VSAT thương mại thường sử dụng băng tần số nghiệp vụ cố định
vệ tinh FSS (Fixed Satellite Service) được qui định bởi ITU là băng tần C và
băng tần Ku.
- 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
(Broadcasting Satellite Service)

- Các băng tần thường được sử dụng cho các ứng dụng thương mại phân bổ
cho các FSS là tại băng C và Ku. Băng X được sử dụng trong hệ thống quân sự.
Một vài mạng VSAT thương mại tại băng Ka, hầu hết là thử nghiệm.
1.2.Cấu hình mạng VSAT
Một hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm một vệ tinh chuyển động trên một
quĩ đạo và nhiều trạm mặt đất truy cập đến nó.Cấu hình cơ bản nhất là trạm mặt
đất- vệ tinh- trạm mặt đất. Các VSAT được kết nối với nhau bằng các liên kết
tần số vô tuyến thông qua vệ tinh gồm tuyến lên (uplink) từ trạm mặt đất đến vệ
tinh và tuyến xuống (downlink) từ vệ tinh xuống trạm mặt đất.

Hình 1.1: Tuyến lên và tuyến xuống
6


Một liên kết từ trạm này đến trạm kia bao gồm tuyến lên và tuyến xuống
được là một bước nhảy (hop). Mỗi liên kết tần số vô tuyến là một sóng mang
được điều chế để truyền tải thông tin. Về cơ bản, vệ tinh sẽ nhận được sóng
mang được gửi lên từ các trạm mặt đất trong miền quan sát của anten thu,
khuếch đại sóng mang đó và chuyển đổi tần số xuống băng tần thấp hơn để ngăn
ngừa khả năng nhiễu giữa đầu vào và đầu ra, sau đó thực hiện phát sóng mang
đó đến trạm mặt đất được định vị trong tầm quan sát của anten phát.
Khi tất cả các VSAT được nhìn thấy từ vệ tinh thì các sóng mang có thể
chuyển tiếp bởi vệ tinh từ bất kỳ VSAT này đến VSAT khác trong cùng mạng.
Mạng VSAT có hai cấu hình cơ bản: hình lưới (Mesh), hình sao (Star).
Ngoài ra có cấu hình hỗn hợp (Mesh + Star).
1.2.1. Cấu hình mạng lưới (Mesh)

Hình 1.2: Kiến trúc mạng lưới
* Đặc điểm mạng lưới
7

- Cấu hình mạng lưới cho phép các trạm VSAT liên lạc trực tiếp với nhau,
do đó trễ đường truyền nhỏ.
- Một trạm chủ Hub được thiết lập để điều khiển thiết lập liên lạc nhưng
không cần thiết cho điều khiển lưu lượng.
- Trong một số trường hợp, trạm Vsat có chức năng quản lý điều khiển, do
đó coi như không có trạm Hub.
- Cấu hình mạng lưới đòi hỏi mỗi trạm Vsat phải có đủ công suất và độ
nhạy máy thu (G/T) do đó cần có bộ khuếch đai công suất và anten có kích
thước lớn (so với mạng hình sao), hiệu quả sử dụng bộ phát đáp không cao.
* Hạn chế
- Suy hao công suất sóng mang cho cả tuyến lên và tuyến xuống khoảng
200 dB.
- Công suất tần số vô tuyến của hệ thống thu và phát bị giới hạn (thông
thường khoảng vài chục Wat).
- Kích thước vủa VSAT nhỏ điều này gây hạn chế công suất phát và độ
nhạy máy thu của nó.
1.2.2. Mạng hình sao
Giải pháp để khắc phục hạn chế của mạng hình lưới, người ta thiết lập
mạng có trạm lớn hơn VSAT gọi là HUB. Trạm HUB có kích thước anten từ 4
đến 11m (lớn hơn so với kích thước anten trạm VSAT). Trạm HUB này có khẳ
năng nhận được đầy đủ tất cả các sóng mang được phát bởi VSAT và truyền
truyền tải thông tin mong muốn đến tất cả các VSAT bằng phương thức sóng
mang riêng của nó.
Vậy 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.

8


Hình 1.3: Mạng hình sao hai hướng

Hình 1.4: Mạng hình sao đơn hướng
* Đặc điểm mạng hình sao:
9


- Trong mạng hình sao cần phải thiết lập một trạm có dung lượng lớn gọi là
trạm chủ HUB làm nhiệm vụ điều khiển mạng (kết nối và giải phóng cuộc gọi)
đồng thời kết nối với các trạm VSAT Remote.
- Kiến trúc này cho phép tất các các trạm VSAT có thể liên lạc với nhau và
liên lạc với mạng thông tin thông qua trạm HUB.
- Có hai kiểu kết nối mạng VSAT hình sao: một chiều và hai chiều.
+ Mạng hai chiều là mạng mà các trạm VSAT có khẳ năng phát và thu.
+ Mạng một chiều là mạng trong đó HUB làm nhiệm vụ phát sóng mang
còn trạm VSAT chỉ có chức năng nhận.
+ Kiến trúc mạng hình sao bao gồm một kênh hướng đi từ trạm HUB kết
nối đến tất cả các trạm VSAT trong mạng, các trạm VSAT trong mạng kết nối về
HUB thông qua các kênh hướng về khác nhau (tuỳ thuộc vào cấu hình trạm
VSAT).
+ Trạm Hub có kích thước anten lớn cỡ 5-18m, công suất 0.5-1kW.
+ Trạm Vsat có kích thước anten cỡ 0.6-2.4m, công suất khoảng 5W.
* Ưu, nhược điểm mạng hình sao:
- Ưu điểm:
+ Không yêu cầu chặt chẽ về tăng ích và đầu thu (do cả đường lên và

xuống đều có sự tham gia của HUB với tính năng dự phòng công suất cao). Do
đó kích thước trạm đầu cuối nhỏ, giá thành thấp. Mạng có hiệu quả kinh tế cao
khi sử dụng số lượng trạm đầu cuối lớn.
+ Cấu hình này thuận lợi cho các ứng dụng điểm-đa điểm.
- Nhược điểm:
+ Liên lạc giữa hai trạm đầu cuối bất kỳ phải qua hai bước nhảy vệ tinh với
HUB làm trung gian. Do đó thời gian trễ lớn cỡ 0.5s.
+ Giá thành trạm HUB cao hơn so với trạm mặt đất. Thích hợp cho các các
mạng có dung lượng đầu cuối lớn.

10


Hình 1.5: Cấu hình sao trong mạng VSAT Bộ Quốc phòng
1.2.3. Mạng VSAT hỗn hợp
Bình thường các trạm VSAT vẫn làm việc với nhau thông qua trạm HUB
theo cấu hình sao. Khi cần làm việc trực tiếp với nhau không qua HUB thì hai
trạm VSAT sẽ chuyển về tần số vệ tinh khác để liên lạc. Giải pháp hỗn hợp
sao/lưới là sự kết hợp các ưu điểm của cấu trúc mạng hình sao và kết nối đơn
tuyến VSAT-VSAT trong cấu trúc mạng hình lưới. Kiến trúc hình lưới sử dụng
cho các ứng dụng cơ động, linh hoạt trong cấu hình và tổ chức thông tin
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 lƣu lƣợng lớn hơn hẳn các trạm VSAT khác ở trong mạng. Do đó
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 (STAR).

11

Hình 1.6: Mạng sao – lưới hỗn hợp
1.3. Phương thức gán kênh
Trạm mặt đất giao tiếp với nhau thông qua vệ tinh bằng phương thức sóng
mang điều chế. Mỗi sóng mang được ấn định một phần tài nguyên nằm trong
băng thông cho phép. Có 2 phương pháp ấn định kênh:
+ Ấn định kênh cố đinh.
+ Ấn định kênh theo nhu cầu.
1.3.1. Phương pháp ấn định kênh cố định
- Tài nguyên mạng được chia sẻ một cách cố định cho tất cả các trạm bất kể
yêu cầu lưu lượng.

12


-

Hình 1.7: Ấn định kênh cố định
1.3.2. Phương pháp ấn định theo yêu cầu
Ấn định theo yêu cầu được thực hiện thông qua phương thức yêu cầu dung
lượng được phát bởi các VSAT riêng lẻ. Các yêu cầu đó được phát tới trạm HUB
hoặc trạm điều khiển lưu lượng.
Các yêu cầu đó được phát trên các kênh báo hiệu riêng biệt hay được ấn
định trên các bản tin lưu lượng tới trạm HUB. Trạm HUB sẽ đáp lại bằng cách
cấp cho VSAT những tài nguyên thích hợp. Tại các VSAT sẽ lưu bản ghi các tài
nguyên có sẵn và tài nguyên đang sử dụng.

13

Hình 1.8: Ấn định kênh theo yêu cầu
1.4. Các loại hình dịch vụ
* Dịch vụ thoại
Hệ thống thoại ở đây là hệ thống VoIP. Đối với các cuộc gọi trong mạng vệ
tinh, tín hiệu thoại sẽ được chuyển thành tín hiệu số theo chuẩn VoIP.

Hình 1.9: Kết nối thoại giữa các trạm VSAT cơ động

14


Hình 1.10: Kết nối thoại giữa trạm VSAT cơ động – trạm VSAT cố định
* Dịch vụ truyền số liệu
Có hai kiểu truyền số liệu:
- Truyền số liệu trực tiếp giữa hai đầu cuối: Việc truyền này đòi hỏi phải
thiết lập liên kết giữa hai thuê bao.
- Truyền số liệu không trực tiếp: Việc truyền số liệu được thực hiện thông
qua một hệ thống máy chủ. Khi có nhu cầu truyền thông tin, đầu cuối chỉ cần
gửi thông tin này lên máy chủ. Các đầu cuối có nhu cầu nhận thông tin sẽ truy
cập vào máy chủ để lấy thông tin đó.
* Dịch vụ hội nghị truyền hình
Hội nghị truyền hình được tổ chức theo hai kiểu là điểm - điểm và điểm đa
điểm.
- Với kiểu thông tin điểm - điểm, tín hiệu truyền hình sẽ được truyền trực
tiếp giữa hai đầu cuối.
- Với kiểu thông tin đa điểm, tín hiệu từ các đầu cuối được đưa đến bộ điều
khiển hội nghị truyền hình đa điểm MCU. MCU sẽ thực hiện trộn hình ảnh, âm
thanh từ các bên gửi về rồi gửi tín hiệu đã trộn cho các đầu cuối tham gia phiên
hội nghị.
- Với hội nghị truyền hình đa điểm, MCU sẽ thực hiện việc khởi tạo, kết

thúc phiên và ngắt kết nối khi có bên tham gia rời khỏi phiên hội nghị.
15


Hình 1.10: Minh họa truyền hình hội nghị
* Dịch vụ truyền ảnh hiện trường
Truyền ảnh hiện trường được sử dụng để truyền hình ảnh do camera ghi lại
tại hiện trường, truyền trực tiếp hoặc thông qua phát lại về trung tâm thông tin
hoặc một địa điểm nào đó theo yêu cầu.

Hình 1.11: Truyền ảnh hiện trường
16


17


Chương 2: CẤU TRÚC, CÁC THÀNH PHẦN TRẠM TRUNG TÂM HUB
2.1. Khái quát chung
* Chức năng
Trạm HUB là thành phần trung tâm của mạng, làm nhiệm vụ kết nối các trạm
VSAT với nhau và kết nối hệ thống vệ tinh quân sự với hệ thống thông tin liên
lạc cố định quân sự. Ngoài ra, trạm HUB còn là trung tâm điều hành, quản lý
toàn mạng, cung cấp dịch vụ, cơ sở dữ liệu và xử lý tín hiệu đồng bộ cho toàn
hệ thống.
*Tính năng kỹ thuật
Trạm HUB với nhiệm vụ là trạm trung tâm của mạng, có các tính năng kỹ
thuật sau:
- Hệ thống anten thu, phát cố định.
- Công suất phát: 100W đối với băng Ku và 200W đối với băng C.

- Trạm HUB băng C kết nối và quản lý 174 trạm VSAT băng tần C cố
định. Trạm HUB băng Ku kết nối và quản lý 76 trạm VSAT bán cố định và cơ
động. Đồng cả hai trạm HUB cho phép mở rộng dung lượng lên gấp đôi.
- Tần số công tác:
+ Băng Ku: Dải tần phát Tx: 13,75–14,80 GHz
Dải tần thu Rx: 10,70-12,75 GHz
+ Băng C: Dải tần phát Tx: 5,85 – 6,725 MHz
Dải tần thu Rx: 3,40 – 4,20 MHz
- Hệ thống mô tơ điều khiển anten sử dụng điện áp đầu vào.
380VAC/3pha. Các thiết bị của trạm sử dụng nguồn 220VAC được cấp từ UPS.
- Công suất tiêu thụ: 17 kVA cho mỗi trạm HUB
- Khả năng quản lý 1024 thuê bao tương tự.
- Kết nối với tổng đài cố định quân sự bằng 02 luồng E1.
- Đáp ứng các dịch vụ thoại, số liệu và truyền hình.
- Có khả năng tự động điều chỉnh công suất phát khi thời tiết thay đổi ảnh
hưởng đến chất lượng đường truyền.
2.2. Cấu trúc, chức năng các thành phần
Trạm HUB băng C và Ku có cấu hình thiết bị giống nhau, chỉ khác với
trạm HUB băng Ku có thêm khối điều khiển công suất đường lên (UPC), làm
nhiệm vụ dự phòng công suất khi đường truyền bị suy hao lớn do ảnh hưởng của

18


môi trường truyền như mưa, mây, sương mù..., nên tài liệu chỉ trình bày các thiết
bị của trạm HUB băng Ku.
2.2.1. Cấu trúc
Cấu trúc trạm HUB bao gồm các thành phần sau:
- Hệ thống anten điều chỉnh tự động 7,6m.
- Hệ thống điều khiển công suất (SSPA) băng Ku có dự phòng 1:1.

- Bộ đổi tần xuống tạp âm thấp (LNB) có dự phòng 1:1.
- Khối điều khiển anten (ACS).
- Bộ thu số bám vệ tinh (DTR).
- Bộ điều khiển công suất đường lên (UPC) (chỉ có ở trạm HUB băng Ku).
- Thiết bị HUB modem iDirect
- Các thiết bị IP mặt đất Cisco.

Hình 2.1: Sơ đồ kết nối trạm HUB
2.2.2. Chức năng các thành phần
a. Anten và hệ thống cao tần
Trạm HUB băng Ku sử dụng anten 7,6m, phần phát sử dụng phân cực
đứng, phần thu sử dụng cả hai phân cực ngang và đứng để tạo cho HUB khả
năng thu tín hiệu từ mọi bộ phát đáp, đồng thời cung cấp khả năng theo dõi
chuyển qua lại phân cực của các trạm VSAT.
Hệ thống cho phép bám vệ tinh liên tục thông qua bộ thu số bám vệ tinh
(DTR), bám tín hiệu phát từ vệ tinh, so sánh với mức tín hiệu chuẩn từ bộ thu tín
19


hiệu chuẩn (beacon) để đưa ra mức chênh lệch nhằm điều khiển anten hướng
đúng vệ tinh. Đồng thời mức chênh lệch này được đưa tới bộ điều khiển công
suất đường lên (UPC) để quyết định mức điều chỉnh bù công suất cho phù hợp.
Hệ thống cao tần RF bao gồm 100W BUC/SSPA với chế độ dự phòng nóng
1:1 cho chiều lên. Một bộ BUC và SSPA sẽ hoạt động như một dự phòng nóng
cho phần hoạt động khi BUC hoặc SSPA có sự cố. Trạm HUB băng Ku sử dụng
hệ thống LNB dự phòng 1:2 cho việc thu. (hai LNB sẽ dự phòng nóng cho LNB
đang hoạt động).
- Hệ thống anten 7,6m
Anten trạm mặt đất có đường kính 7,6m, hoạt động ở băng tần Ku. Có đặc
tính kỹ thuật sau:

Đặc tính cơ khí chính
Dạng khung ba chân.
Đường kính mặt phản xạ 7,6m.
3 mô tơ điều chỉnh theo góc phương vị, góc ngẩng và phân cực.
Dải tiêu điểm của anten:
- Góc ngẩng 90 độ liên tục.
- Góc phương vị 120 độ liên tục.
- Góc phân cực 180 độ liên tục.
Đặc tính điện
Phân cực
Linear (tuyến tính)
Dải tần số phát Tx
13,75–14,80 GHz
Dải tần số thu Rx
10,70-12,75 GHz
Ống phóng (feedhorn)
4 cổng Tx/Rx
Độ cách ly thu phát
80,00 dB
Tăng ích anten
11,95 GHz
57,70 dBi
14,25 GHz
59,40 dBi
- Hệ thống SSPA băng Ku 1:1
Hệ thống bao gồm hai bộ dự phòng cho nhau. Mỗi bộ được cấu trúc thành
2 tầng: Tầng đổi tần lên BUC và khuếch đại công suất ban đầu 2W cho tín hiệu
đầu vào trung tần (IF), đầu ra là tín hiệu cao tần (RF) băng Ku đưa ra anten.
Tầng khuếch đại công suất SSPA 100W là tầng khuếch đại cuối, bảo đảm
tín hiệu phát có đủ công suất truyền qua không gian lên vệ tinh. Đi kèm mỗi bộ

có phần điều khiển chuyển dự phòng (RCU) cung cấp chuyển mạch tự động
hoặc nhân công cho BUC và SSPA khi có sự cố tại bất kỳ phần phát nào.

20


Hình 2.2: Bộ khuếch đại công suất dự phòng
- Bộ đổi tần xuống tạp âm thấp (Low Noise Block Down Converter-LNB)
Chuyển đổi tín hiệu cao tần băng Ku thu được sang băng L (trung tần),
đồng thời khuếch đại tín hiệu thu được từ vệ tinh đủ lớn để đưa vào điều chế. Hệ
thống LNB dự phòng băng Ku cung cấp việc chuyển mạch LNB dự phòng khi
có sự cố với 2 LNB sơ cấp. Hệ thống bao gồm một bộ điều khiển lắp ráp trên
bảng ngoài trời và một bộ điều khiển trong nhà.

Hình 2.3: Bộ điều khiển dự phòng LNB
Đặc tính
Tần số đầu vào

10,95-11,70 GHz

Tần số đầu ra
Tăng ích tối thiểu

950-1700 MHz
55 dB

- Khối điều khiển anten (ACS)
21

Làm nhiệm vụ điều khiển anten theo 3 góc: Góc phương vị, góc ngẩng và
góc phân cực. Nó có tính năng của chế độ bám, đoán trước, giúp anten luôn
hướng đúng vệ tinh và bảo đảm thu phát tín hiệu tốt nhất. Nó có thể được điều
khiển và quản lý thông qua mạng Ethernet LAN sử dụng trình duyệt Web.

Hình 2.4: Hộp điều khiển ACS
- Bộ thu bám vệ tinh (DTR)
Phần DTR là một máy thu để bám (tracking) vệ tinh, đưa ra mức so sánh
với bộ thu tín hiệu chuẩn để cung cấp tín hiệu phản hồi cho thiết bị điều khiển
anten và điều khiển công suất đường lên hoạt động. Bộ DTR hoạt động ở dải tần
số đầu vào 950 – 2050 MHz.

Hình 2.5: Bộ thu, bám vệ tinh DTR
- Bộ điều khiển công suất đường lên (Uplink Power Control-UPC) (chỉ
có ở trạm HUB Ku)
Bộ điều khiển công suất đường lên hỗ trợ điều chỉnh độ lớn của tín hiệu
đường lên tại trung tần để bù công suất trong các điều kiện thời tiết xấu, dải tần
số là 950 - 2150 MHz.

22


Hình 2.6: Bộ điều khiển công suất đường lên UPC
b. Thiết bị iDirect HUB
Tên thiết bị
Số
Mô tả
lượng
1
Khung máy với 20 khe cắm hỗ trợ cài

Giá máy
đặt tới 20 cards.
3
Vừa thu vừa phát được dùng để phát trên
kênh hướng đi, cấu hình hiện tại chỉ sử
M1D1 Tx/Rx Line Card
dụng một card (1 kênh hướng đi) còn 2
card cho dự phòng
M0D1 Rx Line Card
7
Thu 7 kênh hướng về.
Protocol Processor
3
Bộ xử lý giao thức cho tín hiệu vệ tinh
2
Máy chủ quản trị hệ thống hoạt động có
NMS Server
dự phòng.
Card mã hóa
3
Chuẩn AES 256 bit.
1
Định tuyến cho cho các gói tin trong
Bộ định tuyến hướng đi
kênh hướng đi.
Hệ thống switch KVM-8 cổng
1
Cho phép sử dụng một máy tính client
(sử dụng chung bàn phím-K,
chuyển đổi truy nhập đến các thiết bị để

màn hình-V, chuột-M)
điều khiển, xử lý.
NMS PC, Hệ điều hành
1
Cung cấp giao diện người dùng cho hệ
Windows (client)
điều hành NMS.
Bảng: Cấu hình phần cứng trong iDirect HUB
- Giá máy HUB phổ thông 15000 Series™ (51F, 20-slot)

Hình 2.7. HUB phổ thông 15000 series
HUB phổ thông 15000 Series™ là loại giá máy với 20 khe rộng 19”, cho
phép lắp 20 cards. HUB này có nhiều cấp độ, hỗ trợ nhiều mạng trong cùng một

23


giá. Nó được thiết kế cho các nhà cung cấp dịch vụ đa vệ tinh, cho phép truy
nhập tới 5 vệ tinh, nhiều bộ phát đáp tại 1 vị trí.
HUB có thể được phân loại tuỳ theo quy mô thiết kế mạng, hệ thống quản
lý, điều khiển, dung lượng xử lý và băng thông được phân phối. Một HUB đơn
15000 series có thể hỗ trợ bất kỳ sự kết hợp mạng sao, lưới hoặc mạng vệ tinh
hỗn hợp.
- Các line Cards của HUB
Họ line cards của HUB bao gồm các line cards iNFINITI, được thiết kế cho
các khe khác nhau. Chúng có thể thay thế nóng và có thể được cấu hình trong
chế độ dự phòng để dự trữ các line cards khác trong giá máy.
Các line cards iNFINITI có thể đạt tốc độ truyền dữ liệu IP tới 20 Mbit/s
cho hướng đi và tới 10 Mbit/s cho hướng về.

Hình 2.8. Line Card iNFINITI M1D1
- Các bộ xử lý giao thức iDirect (Protocol Processors - PP)
Bộ xử lý giao thức PP là phần xử lý trung tâm của HUB với độ phân cấp
cao và tin cậy của giải pháp cấu hình mạng sao và sao/lưới, thực hiện nhiều
chức năng thiết yếu, được thiết kế cung cấp cân bằng tải cho mạng và dự phòng
tự động.
c. Thiết bị IP mặt đất và các ứng dụng tích hợp
Mạng IP mặt đất (thiết bị mạng Cisco) cung cấp giao diện cho các ứng
dụng người dùng bao gồm thoại, fax, số liệu, truyền hình. Hệ thống bao gồm các
thành phần cơ bản như sau:
- Hệ thống quản lý cuộc gọi của Cisco:
24


Hệ thống quản lý cuộc gọi sử dụng máy chủ Cisco MCS 7825 chạy
chương trình quản lý cuộc gọi của Cisco phiên bản 6.1 (Cisco Call Manager
6.1), làm nhiệm vụ quản lý tất cả các thuê bao trên mạng.

Hình 2.9. Hạ tầng cơ sở mạng trạm HUB cho các ứng dụng IP
Trạm HUB chính và dự phòng hỗ trợ 1024 thuê bao trong toàn mạng
VSAT. Hệ thống tổng đài IP, quản lý cuộc gọi giữa hai trạm HUB kết nối thông
qua giao diện Ethernet.
- Bộ định tuyến Cisco 2811
Bộ định tuyến Cisco 2811 tại các HUB bao gồm các giao diện:
+ 02 cổng FastEthernet để cung cấp kết nối tới mạng vệ tinh và các ứng
dụng.
+ 02 cổng E1 cho kết nối với mạng truyền số liệu quân sự, mạng cáp quang
quân sự cho đồng bộ dữ liệu giữa hai trạm HUB.
+ 02 cổng E1 cho kết nối hệ thống truyền hình hội nghị.
- Hệ thống quản lý mạng Cisco

Giải pháp quản lý mạng cục bộ Cisco để theo dõi từ xa và cấu hình các
thiết bị của Cisco trong mạng VSAT, cài đặt cấu hình thiết bị thoại (tổng đài
PBX IP, Cisco IP phones) và các bộ phận liên quan tới mạng thoại.
- Thiết bị Voice gateway AS535XM: Giao tiếp luồng E1 giữa mạng thoại
vệ tinh với mạng điện thoại cố định quân sự.
25