Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghê ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết bị Memotec
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (932.92 KB, 104 trang )
Trờng đại học bách khoa hà nội
Khoa điện tử viễn thông
------------
đồ án tốt nghiệp
Đề tài: Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh
ứng dụng công nghệ ghép kênh Frame Relay sử dụng thiết
bị Memotec
Thầy giáo hớng dẫn
:
Cán bộ hớng dẫn
:
Sinh viên thực hiện
:
Lớp
:
Hà Nội 05/2005
Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo
Trờng Đại học Bách Khoa Hà Nội
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Khoa: Điện tử Viễn thông
Ngành:
Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Tổ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Lớp: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Chuyên ngành:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Hệ đào tạo: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1.Đầu đề thiết kế
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2.Các số liệu ban đầu
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.Nội dung các thành phần thuyết minh toán
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.Các bản vẽ đồ thị(ghi rõ các loại bản vẽ, kích thớc bản vẽ)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cán bộ hớng dẫn:
Phần: Họ tên cán bộ:
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày giao nhiệm vụ: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày hoàn thành nhiệm vụ:. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Ngày. . . . . . . tháng. . . . . . . năm 2005
Chủ nhiệm khoa
(Ký, ghi rõ họ tên)
Cán bộ hớng dẫn thiết kế
(Ký, ghi rõ họ tên)
Kết quả điểm, đánh giá:
Quá trình:
Điểm duyệt:
Bảo vệ:
Tổng hợp:
Ngày. . . . . . . tháng. . . . . . . năm 2005
Cán bộ chấm thi
(Ký, ghi rõ họ tên)
Ngày. . . . . . . tháng. . . . . . . năm 2005
Ngời nhận
(Ký, ghi rõ họ tên)
lêi nãi ®Çu
Lêi nãi ®Çu.
i
Mục lục
lời nói đầu.................................................................................................................................i
Mục lục......................................................................................................................................ii
phần I Tổng quan................................................................................................................1
chơng I Tổng quan về hàng không dân dụng và công tác quản lý bay
.....................................................................................................................................................1
1. Khái quát..................................................................................................................................................1
2. Tổ chức ICAO..........................................................................................................................................1
2.1. Chức năng, nhiệm vụ của tổ chức ICAO...........................................................................................2
2.2. Các hoạt động chính của ICAO có liên quan đến công tác quản lý bay...........................................2
3. Công tác quản lý bay...............................................................................................................................2
3.1. Quản lý vùng trời...............................................................................................................................2
3.2. Quản lý luồng không lu.....................................................................................................................3
3.3. Các dịch vụ không lu.........................................................................................................................3
4. Hệ thống thông tin, dẫn đờng, giám sát.................................................................................................3
4.1. Hệ thống thông tin(C Communication)........................................................................................3
4.1.1. Hệ thống thông tin cố định AFTN............................................................................................4
4.1.2. Hệ thống thông tin trực thoại không lu ATS/DS ......................................................................5
4.1.3. Hệ thống thông tin vô tuyến VHF............................................................................................5
4.2. Hệ thống dẫn đờng(N Navigation)...............................................................................................7
4.2.1. Đài dẫn đờng NDB...................................................................................................................8
4.2.2. Đài dẫn đờng VOR/DME.........................................................................................................8
4.2.3. Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS..................................................................................................9
4.3. Hệ thống giám sát(S Surveilance)................................................................................................9
4.3.1. Khái niệm về giám sát..............................................................................................................9
4.3.2. Các phơng pháp giám sát hàng không......................................................................................9
5. Ngành hàng không dân dụng Việt Nam...............................................................................................10
chơng II giới thiệu thông tin vệ tinh....................................................................14
1. Vệ tinh thông tin....................................................................................................................................14
2. Trạm mặt đất.........................................................................................................................................15
2.1. Bộ ghép kênh...................................................................................................................................15
2.2. Bộ điều chế......................................................................................................................................15
2.3. Bộ đổi tần........................................................................................................................................16
2.4. HPA.................................................................................................................................................16
2.5. LNA.................................................................................................................................................16
2.6. Antenna...........................................................................................................................................16
chơng III Mạng và các công nghệ chuyển mạch.............................................17
1. Lý thuyết mạng LAN.............................................................................................................................17
1.1. Giới thiệu.........................................................................................................................................17
1.2. Kiến trúc mạng................................................................................................................................17
1.3. Phân loại mạng................................................................................................................................20
1.4. Các thành phần mạng......................................................................................................................22
1.4.1. Các phơng tiện kết nối............................................................................................................22
1.4.2. Các thiết bị mạng....................................................................................................................23
2. Mô hình OSI và công nghệ chuyển mạch gói......................................................................................23
2.1. Mô hình OSI....................................................................................................................................24
2.1.1. Mô hình 7 lớp OSI và chức năng các lớp................................................................................24
2.1.2. Phơng thức hoạt động của mô hình OSI.................................................................................25
2.1.3. Mục đích và lợi ích của mô hình OSI.....................................................................................25
2.2. Công nghệ chuyển mạch gói...........................................................................................................26
3. TCP/IP....................................................................................................................................................26
ii
3.1. Một số khái niệm về TCP/IP...........................................................................................................27
3.2. Cấu trúc phân lớp của TCP/IP.........................................................................................................27
3.2.1. Lớp truy cập mạng..................................................................................................................29
3.2.2. Lớp mạng................................................................................................................................29
3.2.3. Lớp giao vận...........................................................................................................................30
3.2.4. Lớp ứng dụng..........................................................................................................................30
3.3. Ba giao thức quan trọng của TCP/IP...............................................................................................30
3.3.1. Giao thức IP............................................................................................................................30
3.3.2. Giao thức TCP.........................................................................................................................30
3.3.3. Giao thức UDP........................................................................................................................31
3.4. Địa chỉ, định tuyến và dồn kênh......................................................................................................31
3.4.1. Địa chỉ IP................................................................................................................................31
3.4.2. Định tuyến..............................................................................................................................34
3.4.3. Dồn kênh................................................................................................................................35
4. Chuyển mạch kênh................................................................................................................................35
5. X.25..........................................................................................................................................................36
5.1. Giới thiệu X.25................................................................................................................................36
5.2. Cấu trúc khung X.25.......................................................................................................................37
6. Frame Relay...........................................................................................................................................38
6.1. Giới thiệu Frame Relay...................................................................................................................38
6.2. Các thiết bị Frame Relay.................................................................................................................39
6.3. Kênh ảo trong Frame Relay............................................................................................................40
6.3.1. Kênh ảo khả chuyển(SVC).....................................................................................................40
6.3.2. Kênh ảo cố định(PVC)............................................................................................................40
6.4. Định nghĩa kết nối liên kết dữ liệu(DLCI)......................................................................................41
6.5. Kiểm tra lỗi trong Frame Relay......................................................................................................41
6.6. Giao diện quản lý cục bộ LMI........................................................................................................42
6.7. Cấu trúc khung Frame Relay...........................................................................................................42
6.7.1. Cấu trúc khung Frame Relay tiêu chuẩn................................................................................42
6.7.2. Cấu trúc khung Frame Relay mở rộng LMI...........................................................................44
6.8. Cơ chế điều khiển tắc nghẽn...........................................................................................................45
6.9. ứng dụng của Frame Relay..............................................................................................................46
6.9.1. Giải pháp FRAD đối với mạng IP..........................................................................................46
6.9.2. Giải pháp FRAD đối với thoại................................................................................................47
phần II Hệ thống thông tin vệ tinh của VATM..................................................49
chơng I Giới thiệu thiết bị...........................................................................................49
1. Vệ tinh thông tin THAICOM-1A.........................................................................................................49
1.1. Băng C THAICOM-1A...................................................................................................................49
1.2. Băng Ku THAICOM-1A.................................................................................................................49
1.3. Các dịch vụ truy cập vệ tinh............................................................................................................50
2. Thiết bị ghép kênh Fastlane..................................................................................................................50
3. Thiết bị điều chế UMOD 9100..............................................................................................................50
3.1. Thông số kỹ thuật của thiết bị UMOD9100....................................................................................50
3.2. Đặc điểm kỹ thuật bộ điều chế........................................................................................................51
3.3. Đặc điểm kỹ thuật bộ giải điều chế.................................................................................................51
3.4. Các hoạt động cơ bản của UMOD...................................................................................................52
3.4.1. Quá trình truyền dữ liệu..........................................................................................................52
3.4.2. Quá trình nhận dữ liệu............................................................................................................52
chơng II Mạng thông tin vệ tinh của vatm........................................................53
1. Chức năng của mạng.............................................................................................................................53
2. Phần DOMSAT......................................................................................................................................54
3. Phần VSAT.............................................................................................................................................56
phần III Giới thiệu bộ ghép kênh memotec..........................................................59
chơng I Tổng quan............................................................................................................59
1. Giới thiệu họ CX....................................................................................................................................59
chơng II Các thiết bị memotec..................................................................................62
1. CX800......................................................................................................................................................62
2. CX900......................................................................................................................................................64
3. CX950/CX960.........................................................................................................................................66
4. CX1000....................................................................................................................................................68
iii
5. CX2000....................................................................................................................................................70
6. Các card vào/ra......................................................................................................................................72
7. Phần mềm giám sát và thiết lập cấu hình............................................................................................75
7.1. Phần mềm thiết lập cấu hình CXTool.............................................................................................75
7.1.1. Bảng hớng dẫn........................................................................................................................76
7.1.2. Bảng thiết lập cấu hình...........................................................................................................76
7.1.3. Bảng hớng dẫn stack...............................................................................................................76
7.1.4. Thanh trạng thái......................................................................................................................77
7.1.5. Hộp thoại................................................................................................................................77
7.2. Phần mềm giám sát.........................................................................................................................77
7.2.1. Giám sát mạng........................................................................................................................78
7.2.2. Giám sát một thiết bị..............................................................................................................78
7.2.3. Các đặc điểm của CXView.....................................................................................................78
phần IV Thiết kế mạng thông tin vệ tinh............................................................79
1. Yêu cầu thiết kế......................................................................................................................................79
1.1. Nhu cầu về thoại..............................................................................................................................80
1.2. Nhu cầu về số liệu...........................................................................................................................80
2. Một số nguyên tắc chung khi thiết lập kênh dữ liệu...........................................................................80
2.1. Nguyên tắc kết nối tổng đài............................................................................................................80
2.2. Nguyên tắc thiết lập mạch trực thoại(hotline).................................................................................81
2.3. Nguyên tắc thiết lập đờng thoại cấp số tổng đài.............................................................................82
2.4. Nguyên tắc đờng thoại điều khiển xa VHF.....................................................................................82
2.5. Nguyên tắc thiết lập đờng số liệu....................................................................................................83
3. Đánh giá nhu cầu sử dụng.....................................................................................................................83
3.1. Thống kê nhu cầu sử dụng...............................................................................................................84
3.2. Đánh giá nhu cầu về thoại...............................................................................................................84
3.3. Xác định nhu cầu về số liệu không đồng bộ...................................................................................85
3.4. Xác định nhu cầu sử dụng số liệu đồng bộ......................................................................................85
3.5. Đánh giá tổng hợp...........................................................................................................................86
4. Nguyên tắc tính toán đờng truyền vệ tinh sử dụng công nghệ Frame Relay....................................86
5. Khảo sát, lựa chọn thiết bị.....................................................................................................................87
5.1. Đánh giá dung lợng các tuyến.........................................................................................................87
5.2. Lựa chọn thiết bị..............................................................................................................................90
5.2.1. Chọn thiết bị vô tuyến.............................................................................................................90
5.2.2. Chọn thiết bị ghép kênh..........................................................................................................90
5.2.3. Chọn card thông tin................................................................................................................91
6. Cài đặt mạng truyền thông...................................................................................................................93
7. Nhận xét & kết luận...............................................................................................................................93
phụ lục.....................................................................................................................................94
hình vẽ.......................................................................................................................................94
Bảng vẽ......................................................................................................................................95
iv
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
phần I Tổng quan
chơng I Tổng quan về hàng không dân dụng và công
tác quản lý bay
1.Khái quát
Giao thông hàng không là một loại hình giao thông đặc biệt, với đặc thù là phần lớn
các phơng tiện giao thông là máy bay hầu nh hoạt động ở một độ cao nhất định so với
mặt đất. Chính vì lý do này, vấn đề an toàn luôn luôn đợc đặt lên hàng đầu. Đảm bảo
an toàn cho các chuyến bay là nhiệm vụ và cũng là mục đích lớn nhất của công tác
quản lý bay.
Quản lý bay nhằm mục đích điều phối hoạt động bay một cách an toàn và đạt hiệu
quả kinh tế cao. Công tác quản lý bay bao gồm:
Các dịch vụ không lu ATS
1
.
Quản lý vùng trời ASM
2
.
Quản lý luồng không lu ATFM
3
.
Ngoài ra còn có các hoạt động bổ trợ cho công tác quản lý bay nh:
Khí tợng MET
4
.
Tìm kiếm cứu nạn SAR
5
.
Không báo AIS
6
.
2.Tổ chức ICAO
Khi hoạt động bay mở rộng không chỉ trong phạm vi một quốc gia, việc quản lý bay
sẽ phức tạp hơn và do đó sẽ nảy sinh yêu cầu cần thống nhất và phải có một tiêu chuẩn
chung cho việc quản lý bay trên toàn thế giới. Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế
ICAO
7
ra đời nhằm thống nhất hoạt động bay và đa ra một tiêu chuẩn chung cho hàng
không dân dụng trên toàn thế giới.
1
Air Traffic Services Các dịch vụ không lu.
2
Air Space Management Quản lý vùng trời.
3
Air Traffic Flow Management Quản lý luồng không lu.
4
Meteo Khí tợng.
5
Search And Rescue Tìm kiếm cứu nạn.
6
Air Information Services Không báo.
7
International Civil Aviation Organization Tổ chức hàng không dân dụng quốc tế.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
1
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
2.1.Chức năng, nhiệm vụ của tổ chức ICAO
ICAO ra đời nhằm mục đích đảm bảo an toàn, trật tự và thống nhất trong hoạt động
hàng không dân dụng, do đó các nhiệm vụ của tổ chức này bao gồm:
Xây dựng chuẩn về các đờng bay, sân bay và các phơng tiện thông tin, giám
sát, dẫn đờng.
Đáp ứng các nhu cầu vận tải hàng không dân dụng một cách an toàn, điều hoà
và hiệu quả.
Tránh lãng phí do việc cạnh tranh không hợp lý.
Quyền lợi của các nớc thành viên đợc tôn trọng và đảm bảo cho các nớc thành
viên đều có cơ hội khai thác các hãng hàng không quốc tế.
Ngoài các nhiệm vụ chính, uỷ ban không vận của ICAO còn chịu trách nhiệm về các
vấn đề nh không lu không báo, kỹ thuật thông tin, dẫn đờng, giám sát, khí tợng và
công tác tìm kiếm cứu nạn.
2.2.Các hoạt động chính của ICAO có liên quan đến công tác quản lý bay
Thông qua các tiêu chuẩn quốc tế và khuyến cáo thực hành, các tiêu chuẩn là các
đặc tính cần thiết cho an toàn và điều hoà hoạt động hàng không. Các khuyến cáo thực
hành, khuyến nghị đều nhằm mục đích nâng cao độ an toàn và điều hoà một cách hiệu
quả các hoạt động hàng không.
Phê chuẩn các phơng thức dịch vụ không vận, các phơng thức khai thác thực
tế chi tiết.
Xây dựng các phơng thức bổ sung để có thể đáp ứng nhu cầu của từng vùng
địa lý trên toàn cầu.
Xây dựng khái niệm và phối hợp thực hiện hệ thống Thông tin-Dẫn đờng-
Giám sát bằng vệ tinh trong tơng lai(dự án FANS
1
), quản lý không lu.
3.Công tác quản lý bay
Quản lý bay là một nhiệm vụ hết sức quan trọng và có tác động rất lớn đối với
ngành hàng không dân dụng. Mọi quốc gia đều phải thực hiện công tác quản lý bay
nhằm đảm bảo an toàn và an ninh hàng không. Công tác quản lý bay bao gồm công tác
quản lý vùng trời, quản lý luồng không lu và các dịch vụ không lu.
3.1.Quản lý vùng trời
Quản lý vùng trời không chỉ là bảo vệ không phận của mỗi quốc gia mà còn bao
gồm các hoạt động khác nh:
Bố trí sắp xếp việc sử dụng vùng trời cho các mục đích khác nhau.
Tổ chức cơ sở hạ tầng trợ giúp không vận.
Tổ chức vùng trời sắp xếp hành lang bay và phối hợp hiệp đồng liên tục
với các đơn vị quản lý các vùng trời lân cận.
1
Future Aviation Navigation System Hệ thống dẫn đờng hàng không tơng lai.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
2
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
3.2.Quản lý luồng không lu
Công tác quản lý không lu nhằm giải quyết sự tắc nghẽn trên không và tại các sân
bay do lu lợng hoạt động bay vợt quá khả năng của hệ thống. Nếu công tác quản lý
không lu đợc coi là tác động "chiến thuật" đối với tình trạng không lu thì quản lý luồng
không lu là sự tác động "chiến lợc" để quản lý không lu. Các trung tâm quản lý luồng
không lu sử dụng các máy tính trên cơ sở dự báo các hoạt động bay và khả năng thông
qua của các vùng trời, đờng bay, hành lang bay, sân bay, nhằm điều tiết các hoạt động
bay từ xa, giảm bớt lu lợng bay mà tại nơi dự báo sẽ quá tải.
3.3.Các dịch vụ không lu
Các dịch vụ không lu gồm có kiểm soát không lu, thông báo bay và báo động. Các
dịch vụ này đợc đề ra nhằm mục đích:
Ngăn ngừa va chạm giữa các máy bay đang hoạt động trên vùng trời.
Ngăn ngừa va chạm giữa máy bay và chớng ngại vật trong tầm hoạt
động trên vùng trời(hành lang bay).
Thúc đẩy và điều hoà hoạt động bay.
Thông báo cho các cơ quan hữu quan về máy bay bị nạn cần tìm kiếm,
cấp cứu và trợ giúp các cơ quan này theo yêu cầu.
4.Hệ thống thông tin, dẫn đờng, giám sát
4.1.Hệ thống thông tin(C Communication)
Thông tin trong hàng không (C) đợc hiểu một cách khái quát là tập hợp tin tức dới
dạng tiếng nói, số liệu, hình ảnh chứa đựng nội dung chỉ huy, thông báo, giao dịch,
định vị...
Thông tin trong hàng không dân dụng có 3 chức năng chính là:
Phục vụ công tác không lu.
Phục vụ quản lý hàng không.
Dịch vụ thông tin kinh tế thơng mại hàng không.
Tuỳ theo mục đích phục vụ và đặc điểm kỹ thuật của từng loại hình thông tin ngời ta
phân chia hệ thống thông tin thành rất nhiều bộ phận:
Thông tin hàng không cố định.
Thông tin hàng không lu động.
Hệ thống phụ trợ không vận.
Hệ thống giám sát bay.
Thông tin nội bộ hàng không.
Thông tin thơng mại hàng không.
Hệ thống thông tin trong hàng không hoạt động trên cơ sở 3 tổ chức kỹ thuật cơ bản,
đó là:
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
3
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Hệ thống thông tin cố định AFTN (Aeronautical Fixed
Telecomunication Network).
Hệ thống thông tin trực thoại không lu ATS/DS (Air Traffic
Services/Direct Speech).
Hệ thống thông tin lu động.
Với đặc điểm của ngành hàng không, hệ thống thông tin phải đảm bảo các yêu cầu
về mạng lới thông tin liên lạc thoại, truyền số liệu nội bộ cho ngành hàng không. Các
loại hình thông tin bao gồm:
Hệ thống thông tin cố định. Hệ thống này đảm bảo liên lạc thoại, thông
tin số liệu giữa các cơ quan kiểm soát không lu trong nớc và quốc tế,
thông tin liên lạc giữa các đơn vị liên quan tới quá trình quản lý điều
hành bay, phục vụ cho thông tin nội bộ trong cơ quan quản lý không lu.
Hệ thống thông tin di động. Hệ thống này cho phép liên lạc thoại giữa
các cơ quan cung cấp dịch vụ không lu với nhau và các loại hình thông
tin không địa và ngợc lại theo phơng thức điểm nối điểm (point to point).
4.1.1.Hệ thống thông tin cố định AFTN
Đây là mạng thông tin liên lạc trao đổi các điện văn theo chuẩn ICAO tại các trung
tâm kiểm soát bay Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng và trung tâm điều hành bay quốc
gia (tại Gia Lâm - Hà Nội). Tại các trung tâm này đợc lắp đặt thiết bị chuyển tiếp điện
văn tự động AMSC ( Automatic Massege Switching Current ) và các thiết bị đầu cuối
để đảm bảo tự động chuyển tiếp điện văn phục vụ điều hành bay cùng hệ thống lu trữ,
mô phỏng để kiểm tra, học tập nhằm nâng cao trình độ của kiểm soát viên không lu.
Hệ thống này đợc áp dụng công nghệ mới. Sự giao tiếp giữa các trung tâm trên qua
các đờng vệ tinh, Viba số riêng của ngành quản lý bay. Để đảm bảo độ tin cậy, an toàn
tuyệt đối nối giữa các trung tâm với nhau còn đợc nối với mạng đờng truyền bu điện
quốc gia (vệ tinh, viba số và cáp quang ) để dự phòng khi đờng truyền chính bị trục
trặc kỹ thuật. Trong suốt quá trình sử dụng hệ thống luôn phải đảm bảo độ an toàn
thông tin trên 99.9%.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
4
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Hình : Sơ đồ chức năng hệ thống thông tin cố định AFTN.
4.1.2.Hệ thống thông tin trực thoại không lu ATS/DS
Ngành quản lý bay Việt Nam đẫ thiết lập mạng thông tin để đảm bảo liên lạc giữa
các cơ quan kiểm soát trong từng khu vực giữa đài chỉ huy tại sân TWR, cơ quan kiểm
soát tiếp cận APP và trung tâm kiểm soát bay hàng tuyến ACC cũng nh giữa ACC Hà
Nội và ACC Hồ Chí Minh và các vùng kế cận nh: Nam Ninh, Quảng Châu, Hongkong,
Kualalumpur, Philipines, Bangkok và trung tâm thông báo bay Vientiane (FIC - VTE).
Đờng truyền từ ACC Hà Nội tới các ACC kế cận là đờng truyền vệ tinh do bu điện
quản lý (Intersat). Đờng truyền từ ACC Hà Nội tới Nam Ninh bằng HF.
Các phơng thức trực thoại phải đợc xây dựng để đảm bảo kết nối thông tin tức thời
cho cuộc gọi khẩn cấp liên quan an toàn cho máy bay và đảm bảo ngắt kịp thời khi cần
thiết.
4.1.3.Hệ thống thông tin vô tuyến VHF
Hệ thống này điều hành chỉ huy máy bay từ lúc bắt đầu và đến lúc kết thúc hành
trình bay. Các đài thông tin vô tuyến trên mặt đất hoạt động với một mục đích nữa là
cung cấp những thông tin về thời tiết, khí tợng, kế hoạch báo động và điều hành quá
trình bay.
Hệ thống thông tin VHF còn cho phép liên lạc thoại số liệu giữa các cơ quan cung
cấp dịch vụ không lu và máy bay. Các hệ thống chuyển mạch thoại tự động AVSC
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
5
AMSC
ACC - Hà NộI
AMSC
ACC - GIA LÂM
AMSC
ACC - HCM
AMSC
ACC - DAD
AMSC
ACC
BKK
AMSC
ACC
HKG
Ghi chú:
1. Biểu thị đường truyền chính (vệ tinh và viba)
2. Biểu thị đường truyền chính (cáp quang)
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
(Automatic Voice Switching) ở trung tâm kiểm soát đờng dài, tiếp cận tại sân cho phép
thông tin liên lạc giữa kiểm soát viên không lu và phi công, giữa kiểm soát viên và các
cơ quan hiệp đồng điều hành và chỉ huy bay.
Ngành quản lý bay, kiểm soát không lu đợc trang bị hệ thống liên lạc không địa
bằng hệ thống thông tin VHF. Tại sân bay Tân Sơn Nhất, Vũng Chua (Quy Nhơn), Sơn
Trà, Tam Đảo (Vĩnh Phú) đợc lắp đặt hệ thống VHF đờng dài tầm phủ sóng trên
400km và với độ cao 10km.
Hệ thống thông tin thoại dùng sóng VHF gồm:
Hệ thống thông tin phục vụ cho kiểm soát viên không lu liên lạc với phi
công.
Hệ thống thông tin sử dụng cho các dịch vụ phụ trợ khác.
* Hệ thống thông tin không địa:
Dùng liên lạc thoại giữa các điều phái viên không lu ACC với phi công khi máy bay
thuộc vùng thông báo bay do ACC quản lý.
Các kỹ thuật thoại vô tuyến đợc sử dụng trong thông tin không địa đảm bảo cho các
dịch vụ không lu. Khi thông tin đợc trực tiếp trao đổi bằng thoại vô tuyến hai chiều
hoặc dữ liệu đợc sử dụng cho dịch vụ kiểm soát không lu thì phải có các thiết bị ghi số
liệu trên tất cả các kênh thông tin di động.
Các phơng tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung
cấp dịch vụ không báo và máy bay trong vùng thông báo bay (FIR).
Các phơng tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều giữa đơn vị cung
cấp dịch vụ kiểm soát không lu đờng dài và máy bay trong vùng kiểm soát.
Các phơng tiện thông tin không địa đảm bảo thông tin hai chiều trực tiếp, nhanh,
liên tục giữa đơn vị cung cấp dịch vụ kiểm soát không lu tiếp cận, đài kiểm soát tại sân
(TWR) và máy bay trong vùng hoặc trong phạm vi cách sân 45 km.
* Hệ thống thông tin cố định và dịch vụ tại sân:
Hệ thống này cung cấp cho máy bay về các thông tin về thời tiết, trạng thái hoạt
động của hệ thống an toàn hàng không.
Các kỹ thuật thông tin trực thoại trao đổi dữ liệu số đợc sử dụng trong thông tin đất
đối đất đảm bảo cho các mục đích dịch vụ không lu.
Trung tâm thông báo bay (FIC) phải có phơng tiện thông tin liên lạc với các đơn vị
ATS trong vùng trách nhiệm ACC, APP, TWR.
ACC có phơng tiện liên lạc với FIC, các đơn vị ATS trong vùng trách nhiệm APP,
TWR, các cơ quan báo cáo ATS độc lập.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
6
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
APP có phơng tiện liên lạc với FIC, ACC và TWR, các cơ quan báo cáo ATS độc
lập.
TWR có phơng tiện liên lạc với FIC, ACC và APP, các cơ quan báo cáo ATS độc
lập.
Các phơng tiện thông tin này trong mọi trờng hợp phải đảm bảo điện văn có khuôn
dạng phù hợp để lu giữ thờng xuyên và phân phát điện văn, đồng thời phải đảm bảo
thông tin trực thoại có tự động ghi âm với mục đích chuyển giao kiểm soát bằng Rada
hoặc ADS.
* Hệ thống thông tin dịch vụ tại sân:
Hệ thống này dùng để cung cấp kịp thời các thông tin mang tính cập nhật về điều
kiện của các phi cảng, thời tiết tại sân và các tình trạng hoạt động của các phơng tiện
dẫn đờng...
* Hệ thống thông tin liên lạc phục vụ cho công tác tìm kiếm cứu nạn:
Hệ thống này đợc dùng cho liên lạc giữa các trung tâm quản lý bay và thông tin
không địa tại những nơi liên lạc sóng VHF không với tới đợc. Ngoài ra hệ thống này
còn cung cấp dịch vụ cho các đội tìm kiếm mặt đất với máy bay gặp nạn.
4.2.Hệ thống dẫn đờng(N Navigation)
Dẫn đờng là hớng dẫn và điều khiển cho các mục tiêu chuyển động theo đúng quỹ
đạo và đờng bay đã vạch ra.
Dẫn đờng có thể đợc thực hiện theo 2 phơng thức:
Chủ động dẫn đờng: Là phơng thức dùng hệ thống dẫn đờng mặt đất đợc điều
khiển bởi ngời kiểm soát viên không lu.
Tự dẫn: Là phơng thức dùng thiết bị thu định vị vệ tinh, dùng phơng thức này
các mục tiêu bay có thể tự xác định vị trí cũng nh quỹ đạo bay của mình.
Trong hàng không dân dụng nói chung thì toàn bộ lộ trình bay của máy bay từ lúc
cất cánh cho đến lúc hạ cánh hoàn toàn có thể coi là đợc biết trớc. Trên lộ trình bay t-
ơng ứng với cự ly nhất định ngời ta bố trí các thiết bị phụ trợ dẫn đờng là các đài NDB,
VOR, DVOR, DME phát sóng VHF. Mỗi một đài nh vậy phát ra một tần số riêng biệt
và kiểm soát viên không lu có nhiệm vụ phải liên tục thông báo cho phi công biết đợc
vị trí của đài dẫn đờng kế tiếp mà máy bay sẽ phải đi qua. Máy thu đặt trên may bay sẽ
có nhiệm vụ tự động chuyển tần số thu cho đúng tần số phát của đài dẫn đờng và định
hớng theo đài đó để tiếp tục lộ trình yêu cầu.
Trong công tác dẫn đờng ngời ta chia làm 2 cấp:
Dẫn đờng đờng dài (dẫn đờng hàng tuyến). Hiện nay chúng ta đang sử
dụng các đài dẫn đờng NDB hoặc VOR, DVOR, DME.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
7
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Dẫn đờng tiếp cận và cất hạ cánh. Hệ thống đợc lắp đặt tại các vị trí cố
định trong vùng tiếp cận và cất hạ cánh của máy bay mà ở đó cờng độ
bay nhiều hoặc tầm nhìn bị giới hạn, đòi hỏi phải lắp đặt các thiết bị dẫn
đờng tầm gần. Các thiết bị này nhằm giúp cho máy bay cất và hạ cánh
an toàn. Hệ thống này gồm các đài NDB, VOR/DME, hệ thống hạ cánh
chính xác ILS và hệ thống đèn đờng băng.
ở các sân bay địa phơng toàn bộ trang thiết bị dẫn đờng đều là đài phụ trợ NDB.
Mặc dù các trang thiết bị đều có khả năng đáp ứng về vấn đề khai thác song với mức
tăng trởng của hoạt động bay sắp tới, để khai thác tối đa công suất các sân bay, ngành
hàng không dân dụng Việt Nam đã cung cấp thêm thiết bị hạ cánh chính xác ILS. Đối
với dẫn đờng hàng tuyến thì đài dẫn đờng vô hớng NDB đang dần đợc thay thế bởi đài
VOR/DME.
Các thiết bị dẫn đờng sử dụng trong ngành hàng không gồm có: các đài phát mốc vô
hớng(NDB), các đài dẫn đờng VOR/DME, ngoài ra còn có hệ thống trợ giúp hạ cánh
ILS, hệ thống định vị toàn cầu GPS
1
.
4.2.1.Đài dẫn đờng NDB
NDB là thiết bị phụ trợ dẫn đờng bằng sóng Radio mà trạm mặt đất phát ra mọi h-
ớng. Trên máy bay có thiết bị tự biến đổi tần số thu cho đúng tần số của đài, khi phi
công nhận đợc tín hiệu của đài NDB bằng cách nghe tín hiệu nhận dạng của đài phát, 2
lần trong một chu kỳ 1020 Hz. Theo kim chỉ hớng của bộ định hớng trên máy bay phi
công có thể lái theo kim định hớng tới đài NDB. Khi máy bay bay qua đài thì kim chỉ
thị của bộ định hớng sẽ quay ngợc 180
0
báo hiệu cho ngời lái biết máy bay đã bay qua
đài.
Đài NDB dùng trong dẫn đờng hàng tuyến, dẫn đờng tiếp cận và dùng làm đài chỉ h-
ớng cho hệ thống hạ cánh chính xác ILS.
4.2.2.Đài dẫn đờng VOR/DME
VOR
2
là đài phát mốc vô hớng, làm việc ở dải tần VHF có tác dụng phát tín hiệu
mốc tới máy bay, nhờ đó máy bay có thể xác định đợc góc phơng vị của mình.
Trạm DME
3
phát tín hiệu tới máy bay, nhờ đó máy bay có thể xác định đợc cự ly
của mình so với trạm mốc.
Các tín hiệu phát đi từ VOR/DME đợc máy bay thu và xử lý trong thiết bị Avionic
trên máy bay. Các thông tin trong Avionic cũng đợc gửi xuống mặt đất nhờ đó điều
phái viên không lu có thể điều khiển máy bay đi đúng hành lang bay của mình.
1
Global Position System
2
Very-high frequency Omnidirectional Radio Range
3
Distance Mesuring Equipment
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
8
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
4.2.3.Hệ thống trợ giúp hạ cánh ILS
Hệ thống này cung cấp các thông tin định hớng dẫn đờng chính xác cho quá trình hạ
cánh của các máy bay tại sân bay. Các sân bay có lắp đặt hệ thống ILS sẽ giúp cho
may bay hạ cánh an toàn ngay cả khi thời tiết xấu. Hệ thống ILS bao gồm: đài chỉ hớng
hạ cánh, đài chỉ góc hạ cánh, đài điểm giữa và đài điểm xa.
4.3.Hệ thống giám sát(S Surveilance)
4.3.1.Khái niệm về giám sát
Giám sát chỉ đơn thuần theo dõi giúp kiểm soát viên không lu nhìn thấy đợc mục
tiêu trong suốt quá trình bay.
Hệ thống giám sát giúp các cơ quan kiểm soát không lu kiểm soát đợc lộ trình của
mục tiêu bay trong suốt quá trình hoạt động. Phơng thức kiểm soát hiện đại mà nhờ nó
có thể thực hiện một cách đầy đủ 3 chức năng nói, nhìn, nghe.
4.3.2.Các phơng pháp giám sát hàng không
Việc giám sát trong ngành hàng không phụ thuộc vào rất nhiều thiết bị. Trong suốt
lộ trình bay của máy bay để điều hành và chỉ huy một cách hiệu quả thì ngời kiểm soát
viên không lu luôn phải nắm đợc các thông tin về máy bay, những thông tin này có thể
là thoại, hình ảnh.
ở khu vực sân bay để quan sát toàn cảnh đờng băng và máy bay trên đờng băng ng-
ời kiểm soát viên không lu dùng hệ thống Camera.
Khi máy bay đang ổn định trên lộ trình đờng dài hoặc vào vùng tiếp cận (cách sân
bay 45km) thì nhất thiết phải sử dụng Rada sơ cấp và thứ cấp để hiển thị mục tiêu bay
là các chấm sáng trên màn hình hiển thị giúp kiểm soát viên không lu có thể theo dõi
lộ trình bay của máy bay. Khi mục tiêu vào vùng kiểm soát thì kiểm soát viên không lu
sẽ gắn cho may bay một mã số gọi mã mục tiêu.
Hệ thống Rada sơ cấp thu nhận tin tức mục tiêu bằng cách bức xạ sóng điện từ
vào không gian và thu tín hiệu phản xạ từ mục tiêu rồi so sánh giữa thời gian
phát đi và thời gian thu về, từ đó sẽ xác định đợc vị trí mục tiêu bay. Khoảng
cách làm việc tối đa của hệ thống là D
MAX
80LM (local mile).
Hệ thống Rada thứ cấp sau khi phát hiện đợc mục tiêu, nó sẽ phát tín hiệu hỏi
lên không gian, bộ trasponder trên máy bay thu nhận đợc sẽ tự động phát tín
hiệu trả lời xuống, đài Rada sẽ thu nhận tín hiệu này và đa ra thông báo cần
thiết. Do đặc điểm phơng thức nhận tín hiệu có khác nhau nên thông thờng
thông tin mà đài Rada sơ cấp thu nhận đợc ít hơn so với đài Rada thứ cấp,
khoảng cách làm việc tối đa của Rada thứ cấp là D
MAX
250LM.
Các thông tin mà Rada thu nhận đợc từ máy bay gồm có:
Cự ly bay
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
9
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Góc phơng vị
Số lợng dầu
Tín hiệu không tặc
5.Ngành hàng không dân dụng Việt Nam
Từ sau khi đất nớc đợc hoàn toàn giải phóng cho đến nay, ngành hàng không dân
dụng Việt Nam đã dần trởng thành và lớn mạnh. Với sự phát triển của mình, hàng
không dân dụng Việt Nam giờ đã có một vị trí không thể phủ nhận trong hệ thống hàng
không dân dụng quốc tế.
Từ khi đất nớc ta hoàn toàn đợc giải phóng 30-4-1975, một trang sử mới đợc mở ra
cho dân tộc ta, xây dựng nền hoà bình độc lập, phát triển kinh tế, văn hoá và khoa học
kỹ thuật. Nhất là sự giao lu với các nớc trong khu vực và các nớc trên thế giới. Do
những sự đòi hỏi cấp bách đó năm 1976 ngành hàng không dân dụng Việt Nam đợc
thành lập. Nhng lúc này ngành hàng không còn rất non trẻ và thiếu thốn về mọi mặt vì
từ xa đến nay cha từng tồn tại cơ cấu công nghiệp hàng không dân dụng. Sau chiến
tranh chúng ta thu nhận lại nhiều cơ sở hạ tầng bến bãi của Miền Nam (do Mỹ để lại),
tuy nhiên do nền kinh tế tự cung tự cấp theo kiểu bó buộc bao cấp đã làm cho việc khắc
phục khó khăn trở nên chậm chạm. Trong thời gian này, chúng ta chỉ khai thác và sử
dụng trong phạm vi hẹp, chủ yếu khai thác trong nội địa và chỉ tập chung ở hai sân bay
lớn là Nội Bài và Tân Sơn Nhất, tuy nhiên với cờng độ rất thấp vì bến bãi xuống cấp,
máy bay cũ không có khả năng sử dụng cao.
Sau một thời gian dài, đến khi nhà nớc ta có chính sách mở của quan hệ và giao lu
làm ăn kinh tế với nhiều nớc trên thế giới, ngành hàng không trở đã chứng tỏ tầm quan
trọng to lớn của mình. Cùng với sự phát triển của khu vực Đông Nam á và trên toàn
thế giới, chúng ta cần phải thúc đẩy và đòi hỏi sự phát triển tiến bộ của ngành hàng
không dân dụng Việt Nam đặc biệt là đầu t các hệ thống trang thiết bị phục vụ hàng
không. Nhận thức đợc điều này nhà nớc ta và ngành hàng không dân dụng đã đầu t và
tạo mọi điều kiện đổi mới về phơng tiện, cơ cấu tổ chức, đào tạo đội ngũ kỹ thuật viên
năm bắt kỹ thuật mới, nâng cấp hạ tầng cơ sở.
Hàng không dân dụng Việt Nam hiện nay có một vai trò rất quan trọng trong việc
bảo đảm an toàn, điều hoà mật độ bay một cách hiệu quả cho hoạt động hàng không
quốc tế trong khu vực. Trong hai năm(12/1994 - 12/1996), Việt Nam đã cung cấp dịch
vụ dẫn đờng chất lợng cao phủ sóng toàn bộ không phận, là điều kiện để giành lại
quyền kiểm soát bay trên biển phần phía bắc FIR Hồ Chí Minh(trớc do HongKong
kiểm soát). Sau khi đợc nhận lại phần thông báo bay trên biển này (8/12/ 1994), ngành
quản lý bay đã đảm bảo an toàn cho cho hàng trăm chuyến bay và điều hoà một cách
hiệu quả hoạt động hàng không quốc tế, qua đó chứng tỏ đợc khả năng đảm đơng trọng
trách của mình trong khu vực. Tất cả các hãng hàng không và đồng nghiệp đều hài
lòng với những gì mà quản lý bay Việt Nam đã và đang cùng họ thực hiện.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
10
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Hình : Cơ cấu tổ chức ngành hàng không dân dụng Việt Nam.
Ngành quản lý bay dân dụng Việt Nam, bên cạnh việc trực tiếp điều hành các
chuyến bay trên các đờng bay theo quy định quốc tế và trong vùng trời đợc kiểm soát,
còn tham gia vào việc quản lý vùng trời, bảo vệ an ninh chủ quyền quốc gia. Ngành
quản lý bay còn có trách nhiệm thông báo kịp thời về các chuyến bay qua không phận
hoặc các mục tiêu lạ mà hệ thống giám sát không lu của ngành phát hiện đợc cho quân
chủng phòng không không quân nhằm phối hợp quản lý vùng trời, bảo vệ an ninh an
toàn không phận.
Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam là cơ quan có ý nghĩa quyết định, có tầm
quan trọng sống còn để đảm bảo an toàn cho các chuyến bay. Công tác quản lý bay
bao gồm các bộ phận: thông tin, dẫn đờng, giám sát và quản lý không lu đợc coi là trái
tim của hệ thống, có nhiệm vụ đảm bảo an toàn cũng nh giúp cho việc định hớng cho
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
11
Cụm cảng
Miền Bắc
Cụm cảng
Miền Nam
Tổng công
ty HKVN
Các đơn vị
khác
Cơ quan
cục
Văn phòng
Ban không vận
Ban an toàn bay
Ban khoa học và
công nghệ
Ban pháp chế
Ban xây dụng cơ
bản
Ban kế hoạch
Ban tổ chức cán bộ
Văn phòng
Đảng, Đoàn
Ban an ninh
Ban tài chính
Sân bay
Nội Bài
Công ty
DV cảng
Nội Bài
Sân bay
địa phương
Các đơn vi
khác
Chính phủ
Trung tâm
QLBDDVN
Cơ quan
Trung tâm hiệp
đồng chỉ huy
điều hành bay
Trung tâm QLB
Miền Trung
Trung tâm QLB
Miền Bắc
Trung tâm dịch
vụ kỹ thuật
quản lý bay
Cục hàng không DDVN
Cụm cảng
Miền Trung
Hãng hàng không
quốc gia VN
Hãng Pacific
Công ty nhựa HK
Công ty in HK
Công ty xăng dầu
hàng không
Công ty Bay dịch vụ
VASCO
Công ty xuất nhập
khẩu HK
Các đơn vị khác
Trung tâm QLB
Miền Nam
Phòng kỹ thuật
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
các hoạt động bay. Khi mục tiêu bay vào vùng kiểm soát bay của Việt Nam, các máy
bay đợc trợ giúp dẫn đờng và đợc liên hệ trực tiếp với kiểm soát viên không lu bằng
thoại và nhận huấn lệnh từ mặt đất để bay dúng hành lang bay của mình hoặc chuyển
đổi mực bay khi cần. Ngoài ra các hãng hàng không thực hiện các tuyến bay quá cảnh
thì phải thanh toán tiền dịch vụ không lu cho cơ quan quản lý bay.
Hình : Sơ đồ cơ cấu tổ chức của Quản lý bay dân dụng Việt Nam
Trong ngành quản lý bay, đến nay ta đã xây dựng đợc một cơ cấu chuyên ngành
hoàn chỉnh. Trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam (trụ sở tại Gia Lâm Hà Nội)
là trung tâm chịu trách nhiệm chỉ huy mọi hoạt động của quản lý bay trên cả nớc. Trực
thuộc trung tâm quản lý bay dân dụng Việt Nam có:
Phòng kỹ thuật.
Trung tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không (ATTECH).
Trung tâm điều hành bay quốc gia (ATC&C).
Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Nam.
Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Trung.
Trung tâm quản lý bay dân dụng Miền Bắc.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
12
Trung tâm
dịch vụ kỹ
thuật quản lý
bay (ATTECH)
Ban hiệp đồng
điều hành bay
Các ban chuyên
môn nghiệp vụ
khác
Đội điều
hành bay
Đội hiệp đồng
thông báo bay
Trung tâm
QLB
Miền Trung
Trung tâm
QLB
Miền Bắc
Cục hàng không dân dụng Việt Nam
(CAAV)
Phòng không lưu
không báo
Trung tâm quản lý bay dân dụng
Việt Nam (VATM)
Các phòng chuyên môn
nghiệp vụ khác
Trung tâm
QLB
Miền Nam
Phòng kỹ
thuật
Trung tâm
hiệp đồng
chỉ huy bay
(ATC&C)
Ban đường dài
ACC
Các ban chuyên môn
nghiệp vụ khác
Ban tiếp cận
APP
Các Tower
địa phương
Ban không lưu
đồ án tốt nghiệp
Phần I Tổng quan
Chơng I tổng quan về hàng không dân dụng
và công tác quản lý bay
Trung tâm dịch vụ kỹ thuật hàng không (ATTECH) có trụ sở tại Gia Lâm là cơ quan
chuyên nhận lắp đặt các công trình kỹ thuật cho Quản lý bay dân dụng Việt Nam.
Trung tâm này còn có nhiệm vụ nghiên cứu tìm phơng án cải tiến kỹ thuật, trợ giúp kỹ
thuật cho việc điều hành bảo trì hệ thống, sản xuất các thiết bị điện tử chuyên dụng.
Trung tâm thực hiện các chuyến bay hiệu chuẩn các thiết bị thông tin, dẫn đờng, giám
sát và quản lý trang thiết bị thông tin của khu vực sân bay Gia Lâm.
Trung tâm điều hành bay quốc gia (ATC&C) chịu trách nhiệm cấp phép cho các
chuyến bay thông qua vùng thông báo bay thuộc quyền quản lý của Việt Nam. Trung
tâm thực hiện phối hợp điều hoà các hoạt động bay giữa bên dân dụng và quân sự.
Trung tâm còn phối hợp với quân chủng phòng không không quân trong việc giám sát
và sử dụng vùng trời an toàn hiệu quả.
Trung Tâm Quản lý Bay Miền Bắc, Trung Tâm Quản lý Bay Miền Trung và Trung
Tâm Quản lý Bay Miền Nam phải đảm nhận và triển khai đợc các dịch vụ kỹ thuật,
không lu, không báo, khí tợng và tìm kiếm cứu nạn. Trong mỗi trung tâm Quản lý bay
còn có các trung tâm kiểm soát đờng dài, tiếp cận và tại sân Hiện nay cả n ớc ta có 2
trung tâm kiểm soát đờng dài ACC và các trung tâm tiếp cận tại các sân bay địa ph-
ơng
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
13
đồ án tốt nghiệp
Bùi Tuấn Nam
Lớp ĐTVT2 K42
Phần I Tổng quan
Chơng II giới thiệu thông tin vệ tinh
chơng II giới thiệu thông tin vệ tinh
Trong công tác quản lý bay, mạng thông tin vệ tinh đã cho thấy u điểm nổi trội và
đã giải quyết đợc một vấn đề nan giải đó là bài toán về đờng truyền trong mạng thông
tin. Với các loại hình thông tin khác, việc mở rộng mạng thông tin nhất là cung cấp các
dịch vụ thông tin đến các vùng sâu, vùng xa hay mở rộng ra toàn cầu là hết sức khó
khăn và tốn kém. Ngợc lại, với loại hình thông tin vệ tinh, đến thời điểm hiện nay,
mạng thông tin có thể trải khắp trên toàn thế giới với nhiều dịch vụ thông tin từ
thoại/fax, dữ liệu và thậm chí cả truyền hình.
1.Vệ tinh thông tin
Vệ tinh hay vệ tinh nhân tạo là một thiết bị do con ngời chế tạo và phóng vào vũ trụ
với những mục đích cụ thể nào đó. Sau khi phóng vào vũ trụ, vệ tinh luôn bay quanh
trái đất theo một quỹ đạo xác định. Nếu xét theo quỹ đạo chuyển động của vệ tinh, ng-
ời ta phân ra làm 2 loại: vệ tinh bay thấp và và vệ tinh địa tĩnh. Vệ tinh bay thấp là vệ
tinh có quỹ đạo bay hình elip, nó có vận tốc khác với vận tốc quay của trái đất. Vệ tinh
địa tĩnh là vệ tinh cách trái đất khoảng 36.000km, nằm trên mặt phẳng xích đạo và có
vận tốc bay bằng vận tốc quay của trái đất. Khi quan sát vệ tinh địa tĩnh từ mặt đất ta
sẽ thấy nó đứng yên do cùng vận tốc quay của trái đất.
Vệ tinh thông tin là một vệ tinh địa tĩnh, trên đó có một số bộ Transponder ở các
băng tần khác nhau. Các bộ Transponder này có nhiệm vụ thu tín hiệu phát lên từ một
trạm mặt đất và phát lại tín hiệu đó xuống một trạm mặt đất khác. Nh vậy, vệ tinh là
trạm chung chuyển giữa hai trạm mặt đất. Theo lý thuyết, ta chỉ cần 3 vệ tinh đặt lệch
nhau 120
o
là có thể đáp ứng thông tin toàn cầu.
Mỗi vệ tinh thông tin đợc thiết kế để làm việc ở một hoặc một số băng tần nhất định.
Việc chọn băng tần làm việc cho vệ tinh phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố đờng
truyền và hệ thống thiết bị thông tin đang sử dụng. Các băng tần sử dụng trong thông
tin vệ tinh gồm có:
Băng L: Tần số 0,390 Ghz - 1,661 Ghz
Băng S: Tần số 1,662 Ghz - 3,399 Ghz
Băng C: Tần số 3,4 Ghz - 7,075 Ghz
Băng X: Tần số 7,025 Ghz - 8,425 Ghz
Băng Ku: Tần số 10,9 Ghz - 18,1 Ghz
Băng Ka: Tần số 17,7 Ghz - 36,0 Ghz
Với mỗi băng tần, vệ tinh chỉ sử dụng một dải tần có độ rộng cỡ vài trăm MHz để
dùng cho truyền thông. Mỗi dải tần công tác lại đợc chia thành nhiều kênh với băng
thông xác định nhằm cung cấp cho nhiều ngời sử dụng và tăng hiệu quả sử dụng dải
tần.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
14
đồ án tốt nghiệp
Bùi Tuấn Nam
Lớp ĐTVT2 K42
Phần I Tổng quan
Chơng II giới thiệu thông tin vệ tinh
2.Trạm mặt đất
Hình : sơ đồ khối trạm mặt đất.
2.1.Bộ ghép kênh
Bộ ghép kênh có nhiệm vụ thu thập dữ liệu ngời dùng từ nhiều nguồn khác nhau và
tổ hợp thành một luồng dữ liệu duy nhất để truyền qua vệ tinh. Theo hớng ngợc lại, nó
lại phân chia luồng dữ liệu từ vệ tinh tới các đầu cuối sử dụng thích hợp.
2.2.Bộ điều chế
Theo hớng phát, bộ điều chế nhận luồng dữ liệu băng cơ bản gửi đến từ bộ ghép
kênh. Dữ liệu này sau đó đợc mã hoá rồi đợc điều chế vào một sóng mang trung tần.
Tín hiệu đã điều chế này đợc gửi đến bộ đổi tần để nâng lên tần số thu của vệ tinh.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
15
CM
gói
Thoại Thoại Số liệu PBX LAN
Bộ ghép kênh
MULTIPLEXING
Bộ điều chế
MODEM
Bộ đổi tần
UP/DOWN
Converter
HPA
LNA
Satellite
Antenna
đồ án tốt nghiệp
Bùi Tuấn Nam
Lớp ĐTVT2 K42
Phần I Tổng quan
Chơng II giới thiệu thông tin vệ tinh
Theo hớng thu, bộ điều chế nhận tín hiệu trung tần có chứa dữ liệu mà bộ đổi tần
chuyển đến. Tín hiệu này đợc giải điều chế tách lấy thành phần dữ liệu khỏi sóng mang
trung tần, giải mã và thu đợc dữ liệu băng cơ bản rồi truyền tới bộ ghép kênh.
2.3.Bộ đổi tần
Bộ đổi tần có nhiệm vụ cài tín hiệu trung tần thu đợc vào một sóng mang siêu cao
tần có tần số bằng tần số thu của vệ tinh rồi đa đến bộ khuếch đại công suất cao HPA.
Theo hớng thu, bộ đổi tần nhận tín hiệu siêu cao tần có tần số bằng tần số phát của vệ
tinh, bỏ đi thành phần sóng mang và lấy ra tín hiệu trung tần để đa đến bộ điều chế.
2.4.HPA
Bộ khuếch đại công suất cao nâng công suất phát lên rất lớn để có thể bù đợc các
suy hao đờng truyền rồi truyền đến antenna để phát đi. Thông thờng tín hiệu đợc
truyền đến antenna bằng ống dẫn sóng để làm giảm mức suy hao đờng truyền.
2.5.LNA
Do năng lợng vệ tinh nhỏ nên tín hiệu thu đợc có công suất rất thấp, hơn nữa lại có
nhiều tạp âm đờng truyền. Để có thể lấy đợc tín hiệu có ích ra khỏi tạp âm, ngời ta sử
dụng LNA để khuếch đại tín hiệu thu đợc từ vệ tinh với hệ số khuếch đại rất lớn, làm
tăng khoảng cách giữa tín hiệu và tạp âm đủ lớn rồi tách lấy phần tín hiệu gửi đến bộ
đổi tần. ống dẫn sóng cũng đợc sử dụng để nối LNA với antenna nhằm làm giảm mức
suy hao tín hiệu trên đờng truyền.
2.6.Antenna
Antenna là bộ phận thu phát tín hiệu vệ tinh. Chất lợng antenna cũng ảnh hởng rất
lớn đến toàn bộ quá trình truyền thông, antenna có độ tăng ích càng lớn việc thu phát
càng dễ dàng. Việc điều chỉnh antenna đúng hớng cũng rất quan trọng nhằm làm cho
tín hiệu thu, phát đạt giá trị lớn nhất và hiệu suất cao nhất.
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
16
đồ án tốt nghiệp
Bùi Tuấn Nam
Lớp ĐTVT2 K42
Phần I Tổng quan
Chơng III mạng và các công nghệ chuyển
mạch
chơng III Mạng và các công nghệ chuyển mạch
1.Lý thuyết mạng LAN
1.1.Giới thiệu
Mạng máy tính là một mạng thông tin tạo thành do một số máy tính ghép nối với
nhau theo một cách nào đó nhằm mục đích trao đổi thông tin cho nhau, hoặc để sử
dụng chung các tài nguyên của hệ thống. Các máy tính đợc kết nối với nhau thành
mạng nhằm đạt đợc mục đích chính đó là:
Làm tăng hiệu quả sử dụng của các tài nguyên mạng nh các thiết bị ngoại vi,
chơng trình, dữ liệu... do đó làm tăng hiệu quả kinh tế của toàn hệ thống.
Tăng độ tin cậy của hệ thống, đáp ứng đợc các ứng dụng thời gian thực.
Ngay từ những năm 60 đã xuất hiện các mạng xử lý, trong đó các thiết bị đầu cuối
đợc nối một cách thụ động vào một máy xử lý trung tâm. Máy xử lý trung tâm phải
làm tất cả mọi việc nh quản lý các thủ tục truyền dữ liệu, xử lý các ngắt từ các đầu
cuối... Nh vậy ta có thể thấy rằng tải của máy trung tâm là rất nặng. Đến những năm
70, các máy tính đã đợc nối trực tiếp với nhau nhằm phân tán tải hệ thống và làm tăng
độ tin cậy của mạng. Cũng trong thời gian này đã xuất hiện các bộ chuyển mạch hay là
các nút mạng nhằm hớng thông tin tới đích. Các nút mạng đợc nối với nhau bằng đờng
truyền. Các máy tính trung tâm hoặc các đầu cuối đợc nối với các nút mạng để trao đổi
thông tin.
Ngày nay, với sự phát triển nh vũ bão của khoa học kỹ thuật, các chip vi xử lý ngày
càng có tốc độ và khả năng xử lý lớn với giá thành hạ, công nghệ truyền dẫn cũng nh
các thiết bị mạng ngày càng tiên tiến do đó hiệu năng của mạng ngày càng mạnh mẽ.
1.2.Kiến trúc mạng
Kiến trúc mạng là cách nối các máy tính thành mạng và tập các quy tắc quy ớc mà
các thành phần mạng tham gia truyền thông phải thực hiện để mạng hoạt động tốt.
Cách nối các máy tính lại với nhau gọi là topology của mạng còn các quy tắc, quy ớc
truyền thông gọi là các protocol.
Có các loại topo
1
mạng là mạng tuyến
2
, mạng sao
3
, mạng vòng
4
, mạng hình lới và
mạng trung tâm
5
.
1
topology
2
bus network
3
star network
4
ring network
5
hub network
Nghiên cứu và thiết kế mạng thông tin vệ tinh ứng dụng công nghệ ghép kênh
Frame-Relay sử dụng thiết bị Memotec
17
