Nghiên cứu các vấn đề truyền IP qua vệ tinh địa tĩnh

--

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
-----------***-----------

LA THU HỒNG

NGHIÊN CỨU CÁC VẤN ĐỀ TRUYỀN IP QUA
VỆ TINH ĐỊA TĨNH

LUẬN VĂN THẠC SỸ

HÀ NỘI - 2006


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

LA THU HỒNG

NGHIÊN CỨU CÁC VẤN ĐỀ TRUYỀN IP QUA
VỆ TINH ĐỊA TĨNH

Ngành: Công nghệ Điện tử-Viễn thông
Chuyên ngành: Kỹ thuật vô tuyến điện tử và Thông tin liên lạc
Mã số: 2.07.00

LUẬN VĂN THẠC SỸ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. CHU VĂN VỆ

HÀ NỘI - 2006


2

MỤC LỤC
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................................................................ 4
MỞ ĐẦU ........................................................................................................... 6
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH .................................... 8

1.1. Giới thiệu............................................................................................... 8
1.2. Đặc điểm thông tin vệ tinh .................................................................. 10
1.3. Dải tần trong thông tin vệ tinh ............................................................ 11
1.4. Quỹ đạo vệ tinh ................................................................................... 13
1.4.1. Quỹ đạo cực tròn (Circular Polar Orbit) ...................................... 13
1.4.2. Quỹ đạo nghiêng elip (Elliptically Incline orbit) ......................... 14
1.4.3. Quỹ đạo xích đạo tròn (Circular Equatorial Orbit) ...................... 14
1.5. Các phƣơng thức truy nhập ................................................................. 17
1.5.1. Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) ............................... 17
1.5.2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) .......................... 17
1.5.3. Phƣơng thức truy nhập theo yêu cầu (DAMA) ............................ 18
1.5.4. Đa truy nhập theo mã ( CDMA) .................................................. 19
1.6. Trạm mặt đất ....................................................................................... 19
1.6.1. Cấu hình cơ bản............................................................................ 19
1.6.2. Anten trạm mặt đất ....................................................................... 21
1.7. Các yếu tố ảnh hƣởng năng lƣợng đƣờng truyền ................................ 25
1.7.1. Suy hao tín hiệu trong truyền dẫn ................................................ 27
1.7.2. Ảnh hƣởng của tạp âm ................................................................. 29
1.7.3. Tỷ số lỗi bít BER.......................................................................... 32

1.8. Kết luận ............................................................................................... 33
CHƢƠNG 2. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ TRUYỀN IP THÔNG THƢỜNG . 34
2.1. Tổng quan............................................................................................ 34
2.2. Phƣơng pháp đóng gói ........................................................................ 38
2.2.1. TCP header ................................................................................... 40
2.2.2. IP header....................................................................................... 42
2.3. Nguyên tắc hoạt động của TCP/IP ...................................................... 44
2.3.1. Phía phát ....................................................................................... 44
2.3.2. Phía thu......................................................................................... 45
2.4. Giao thức IP ........................................................................................ 45
2.4.1. Địa chỉ IP...................................................................................... 45
2.4.2. Định tuyến IP datagram ............................................................... 47
2.5. Giao thức TCP..................................................................................... 52
2.5.1. Kết nối TCP.................................................................................. 52
2.5.2. Kỹ thuật cửa sổ trƣợt .................................................................... 53
2.5.3. Các phƣơng pháp điều khiển truyền ............................................ 55
2.6. Kết luận .............................................................................................. 59


3

CHƢƠNG 3. NGHIÊN CỨU TRUYỀN IP QUA VỆ TIINH ĐỊA TĨNH ............ 60

3.1. Giới thiệu............................................................................................. 60
3.1.1. Phát quảng bá .............................................................................. 61
3.1.2. Chất lƣợng dịch vụ ....................................................................... 61
3.1.3. Thiết lập nhanh chóng .................................................................. 61
3.2. Kết nối TCP/IP qua vệ tinh địa tĩnh .................................................... 62
3.3. Yếu tố đƣờng truyền vệ tinh ảnh hƣởng đến TCP/IP ......................... 63
3.3.1. Lỗi bít đƣờng truyền .................................................................... 63

3.3.2. Tác động của trễ đƣờng truyền .................................................... 64
3.4. Các giải pháp cải tiến đảm bảo truyền IP qua vệ tinh địa tĩnh ........... 68
3.4.1. Truyền không đối xứng và theo một hƣớng ................................ 70
3.4.2. Mở rộng TCP ............................................................................... 73
3.4.3. Kết nối TCP.................................................................................. 75
3.4.4. Giao thức ứng dụng ...................................................................... 78
3.5. Kết luận ............................................................................................... 79
CHƢƠNG 4. ỨNG DỤNG TRUYỀN IP QUA VỆ TINH ĐỊA TĨNH ................ 81
4.1. Giới thiệu............................................................................................. 81
4.1. 1. Truy cập Internet một chặng ....................................................... 82
4.1.2. Định tuyến vệ tinh trực tiếp giữa các ISPS ................................... 83
4.1.3. Mạng Intranet ............................................................................... 84
4.1.4. Phân bố phủ đa điểm .................................................................... 84
4.1.5. Phục hồi sau thảm hoạ ................................................................. 85
4.2. Vệ tinh IP STAR ................................................................................. 86
4.2.1. Trạm cổng (Gateway) .................................................................. 88
4.2.2. Trạm Đầu cuối (UT)..................................................................... 92
4.2.3. Đánh giá công nghệ IPSTAR ....................................................... 93
4.3. Mạng VSAT - IP ................................................................................. 94
4.3.1. Dịch vụ truy cập Internet băng rộng ............................................ 96
4.3.2. Dịch vụ MDU (Multi-Dwelling Units) ....................................... 97
4.3.3. Dịch vụ VoIP ............................................................................... 98
4.3.4. Dịch vụ mạng riêng ảo (VPN) .................................................... 98
4.3.5. Dịch vụ GSM Trunking .............................................................. 99
4.3.6. Dịch vụ truyền hình hội nghị (Video Conferencing) ................ 100
4.3.7. Dịch vụ đào tạo từ xa (i-Learn) .................................................. 101
4.3.8. Dịch vụ truyền hình theo yêu cầu (VoD) .................................. 101
4.4. Vệ tinh VINASAT ............................................................................ 102
4.5. Kết luận ............................................................................................. 102
KẾT LUẬN ................................................................................................... 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 104