Công nghệ truy nhập mạng VSAT

CÔNG NGHỆ TRUY NHẬP MẠNG VSAT

Giáo viên hướng dẫn : Ths.Lê Anh Ngọc.
Nhóm 7:
-Ngô Đắc Quân.
-Phùng Thế Quảng.
-Nguyễn Thị Phương.
-Phạm Thị Minh Phượng.
-Phạm Thị Bích Lụa.


NỘI DUNG
Tổng quan về công nghệ
truy nhập VSAT
Kỹ thuật cơ sở của công
nghệ truy nhập VSAT
Mô hình và dịch vụ công
nghệ VSAT


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.

• 1.1 Lí do ra đời công nghệ truy nhập VSAT.
• 1.2 Khái niệm công nghệ truy nhập VSAT.
• 1.3 Cấu hình trạm VSAT.
• 1.4 Phân loại .
• 1.5 Giao thức và giao diện mặt đất của trạm VSAT.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat
• 1.1 Lí do ra đời công nghệ truy nhập VSAT.

 Sự ra đời các vệ tinh có công

suất lớn.
 Cần có các kết nối trực tiếp từ

các thiết bị đầu cuối từ xa với các
thiết bị xử lí trung tâm.
 Gía thành rẻ.
 Các quy định chuẩn về vệ tinh
ngày càng trở nên đơn giản, dễ dàng .


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.2 Khái niệm truy nhập công nghệ truy nhập VSAT. (1/2)
 VSAT là “ trạm thông tin vệ tinh mặt đất cỡ nhỏ ” , được
lắp đặt tại các 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 .

Hình 1. Mô hình công nghệ
truy nhập VSAT


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.2 Khái niệm truy nhập công nghệ truy nhập VSAT. (2/2)
 Một mạng VSAT bao gồm : một vệ tinh thông tin, một trạm
trung tâm (HUB) với anten khoảng từ 4,5-11m và một mạng
gồm nhiều trạm đầu cuối VSAT ( các trạm Remote) với các
anten nhỏ ( thường từ 0,9-2,4m).

Hình 1. Mô hình công nghệ
truy nhập VSAT


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.3 Phân loại .(1/6)
 Mạng sao (STAR).
 Mạng lưới (MESH).
 Mạng kết hợp giữa mạng
sao và mạng hình lưới ( StarMesh).
Hình 2. Công nghệ VSAT hình sao và hình
lưới


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
•1.3 Phân loại. (2/6)
Mạng sao ( Star): điểm nối đa điểm.
oLà loại hình được sử dụng phổ biến
nhất hiện nay.
oCác trạm VSAT muốn liên lạc với nhau
đều phải thông qua HUB để quản lí và điều
hành hoạt động của mạng.
oTrễ đường truyền lớn ~513ms( vì thông
tin phải qua vệ tinh 2 lần ) => giảm chật
lượng liên lạc thoại đối với các dịch vụ hội nghị.

Hình 3. Mạng VSAT hình
sao

Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.3 Phân loại. (3/6)
Mạng sao ( Star):
o Với trạm mặt đất HUB: có quy mô lớn hơn trạm VSAT lẻ (remote)
đường kính ănten băng C từ 7m-18m, đường kính awnten băng Ku là
từ (3,5m-11m) mức khuếch đại công suất của HPA khoảng 400W.
o Một số đặc tính cơ bản của mạng hình sao :
 Khả năng thiết lập đồng thời 1 hoặc 2 chiều giữa trạm HUB và các
trạm VSAT.
 Yêu cầu công suất RF cao từ bộ phát đáp vệ tinh đối với kênh tuyến
ra từ trạm HUB đến trạm VSAT ,và ngược lại .


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
1.3 Phân loại. (4/6)
 Mạng hình lưới ( Mesh ): điểm – điểm.
o Là kiểu cấu hình mà tất cả các trạm
VSAT đều có cấu hình như nhau ( liên lạc
trực tiếp mà không cần thông qua HUB
điều khiển ).
o Anten có kích thước lớn hơn so với
trạm VSAT sử dụng mạng Star.

Hình 4. Mạng VSAT hình lưới

o Trễ đường truyền nhỏ ~ 240 ms.
o Mạng lưới lí tưởng cho các đường trung kế điểm - điểm. Có các kết nối triển khai
trực tiếp giữa các VSAT ở xa với nhau.

Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
1.3 Phân loại. (5/6)
o Mạng lưới không yêu cầu các trạm VSAT lớn . Bât cứ một đầu cuối
nào trong mạng lưới cũng có thể chỉ định làm trạm điều khiển và
được gán với hệ thống điều khiển mạng. Hệ thống bao gồm các bộ
xử lý điều khiển mạng và các chức năng quản lý mạng như tính
cước, ổn đinh kênh truyền, thống kê và bảo dưỡng.
 Cấu hình lai ghép ( Star- Mesh):
o Để đảm bảo 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.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.

 So sánh giữa mạng VSAT hình sao và hình lưới : (6/6)


Đặc điểm

Tô-pô sao

Tô-pô lưới

Mô tả

Liên kết

Tất cả các trạm VSAT chỉ liên lạc thông

Liên lạc trực tiếp với nhau không

tin qua trạm HUB

cần thông qua trạm HUB

Ứng dụng dữ liệu mạng tính tập trung: các Chỉ thực hiện các chức năng giám
Ứng dụng

Trễ đường
truyền

tổ chức lớn, các ngân hàng với các yêu

sát và điều khiển: thích hợp cho các

cầu xử lý dữ liệu tập trung

ứng dụng thoại

Lớn (~513ms)

Nhỏ (~240ms)


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.4 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.
 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.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT . (1/6)

Hình 5.Các thành phần chính của trạm VSAT

 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.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT .(2/6)
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 (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.

Hình 6. Sơ đồ cấu
hình trạm VSAT

Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT .(3/6)
 Anten :
- 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 được tích hợp với khối ODU và được đặt tại tiêu điểm của
mặy phản xạ Parabol.
- Tùy thuộc vào dịch vụ và vùng địa lí mà
có những tham số khác nhau : d, EIRP......


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT .(4/6)
 Anten :
- 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.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT .(5/6)
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 7. Sơ đồ khối ngoài trời của trạm VSAT

Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.5 Cấu trúc vật lý trạm VSAT .(6/6)
 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 cho dịch vụ thoại cần có thiết
bị ADC để chuyển đổi tín hiệu thoại tương tự sang tín hiệu số..

Hình 8. Sơ đồ khối trong nhà của trạm VSAT


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.6 Cấu trúc chức năng của mạng VSAT. (1/3)

Hình 9. Cấu trúc giao thức của một mạng VSAT

- Xét về mặt giao thức mặt các thủ tục thông tin, một mạng VSAT
có thể được phân chia thành phần trung tâm của mạng và phần giao
diện mạng.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.6 Cấu trúc chức năng của mạng VSAT. (2/6)
- 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.
 Phần trung tâm của mạng ( Network kernel):
o Nhằm mục đích truyền các dữ liệu thông qua phương tiện truyền
tin vệ tinh theo phương pháp hiệu quả nhất.

o Phần trung tâm của mạng đảm bảo việc thực hiện phân phối dữ liệu
đáng tin cậy và việc chỉ báo tình trạng mất mát dữ liệu do các loại
lỗi khác nhau hoặc do lỗi thiết bị.


Chương 1: Tổng quan hệ thống truy nhập vsat.
• 1.6 Cấu trúc chức năng của mạng VSAT. (3/6)
 Phần trung tâm của mạng gồm các chức năng sau:
o Các giao thức truy cập vệ tinh.
o Cơ chế đánh địa chỉ gói.
o Các thủ tục điều khiển tắc nghẽn trên các kênh vệ tinh.
o Định tuyến và chuyển mạch gói.
o Quản trị mạng.


Chương 2: các kỹ thuật cơ sở của
mạng VSAT
• 2.1 Bộ ghép kênh.
• 2.2 Kỹ thuật điều chế và giải điều chế.
• 2.3 Kỹ thuật trải phổ trong mạng VSAT.
2.3.1. Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo tần số
FDMA.
2.3.2 Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo thời
gian TDMA.
2.3.3 Các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA.
2.4.4. Đa truy nhập trải phổ (CDMA) (Code Division Multiple Access
- Đa truy nhập phân chia theo mã).


Chương 2: các kỹ thuật cơ sở của

mạng VSAT
2.1 Bộ ghép kênh
• Theo hướng phát:
Bộ ghép kênh có nhiệm vụ thu thập dữ liệu người dùng từ
nhiều nguồn khác nhau và tổ hợp lại thành một luồn dữ liệu duy
nhất để truyền qua vệ tinh
• Theo hướng thu:
Nó lại phân chia luồn dữ liệu từ vệ tinh tới các đầu cuối sử
dụng thích hợp