BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI CS2
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BÀI TẬP LỚN
THÔNG TIN VỆ TINH
GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Nhóm 6: Châu Xuân Lộc
Nguyễn Văn Sáng
Trần Ngọc Anh
Trần Văn Đoàn
Đoàn Tấn Phương
Trương Quang Hiệp
Nhóm 6 Page 1
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Nửa cuối thế kỷ 20, cùng với sự phát triển mạnh mẽ các công nghệ viễn thông, việc ra
đời và lớn mạnh của thông tin vệ tinh là tất yếu để thay thế cho các hệ thống vô tuyến
chuyển tiếp tiếp mặt đất. Hệ thống thông tin vệ tinh có nhiều ưu điểm nổi bật so với các
hệ thống vô tuyến chuyển tiếp mặt đất, thể hiện ở giá thành, khả năng quảng bá và độ
linh hoạt cao.
Kỹ thuật thông tin vệ tinh bao gồm những công nghệ rất phức tạp bởi đặc điểm truyền
dẫn của vệ tinh là có đường truyền rất xa và độ trễ lớn. Điều này cũng đồng nghĩa với
việc hệ thống vệ tinh sẽ phải chịu tổn hao môi trường, tạp âm, can nhiễu. Các kỹ thuật
thông tin vệ tinh thông dụng nhất như xử lý băng gốc, điều chế, khuếch đại công suất, đa
truy nhập, bù tổn hao, chống lỗi, …
Hệ thống VSAT (Verry Small Aperture Terminal) là một hệ thống thông tin vệ tinh với
các trạm đầu cuối có khẩu độ nhỏ, cung cấp các đường truyền số liệu và điện thoại số qua
vệ tinh chỉ cần sử dụng các anten có đường kính tương đối nhỏ. Sự xuất hiện của nó
không ảnh hưởng tới các mạng hiện có mà còn hỗ trợ để tăng tính linh hoạt cho mạng.

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.
Quan điểm này cũng hoàn toàn phù hợp với định nghĩa của Liên minh Viễn thông Thế
giới (ITU) về thiết bị đầu cuối số liệu DTE (Data Teminal Equipment) là thực hiện chức
Nhóm 6 Page 3
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
năng chuyển đổi lưu lượng số liệu đầu cuối. Nếu phân tích theo khía cạnh về kích thước
trạm vệ tinh thì trạm VSAT được xem là bước trung gian của quá trình phát triển từ trạm
vệ tinh mặt đất cỡ lớn đến máy đầu cuối thông tin di động vệ tinh hay từ nghiệp vụ thông
tin cố định vệ tinh, đến nghiệp vụ thông tin di động vệ tinh.
Có thể xem mạng VSAT là mạng cố định vệ tinh và dịch vụ VSAT là dịch vụ cố định vệ
tinh cho phép người sử dụng với an-ten vệ tinh cỡ nhỏ có thể sử dụng các loại hình dịch
vụ viễn thông, truyền thông trực tiếp từ mạng VSAT thông qua đường truyền dẫn vệ tinh.
II.KIẾN TRÚC HỆ THỐNG VSAT:
1/ Mạng VSAT:
Hình 1. Ví dụ tổng quan về hệ thống vệ tinh VSAT
Nhóm 6 Page 4
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Thông tin vô tuyến dùng khoảng không gian làm môi trường truyền tín hiệu. Chỉ cần lắp
đặt các thiết bị thu, phát ở một khoảng cách thích hợp hoặc chuyển tiếp qua vệ tinh. Bằng
phương pháp: Bên phát bức xạ các tín hiệu thông tin bằng sóng điện từ, phía thu nhận
sóng điện từ từ bên phát qua không gian hoặc qua vệ tinh, tách lấy tín hiệu gốc. Việc sử
dụng thông tin vô tuyến có nhiều tính năng ưu việt, tín hiệu không bị ngắt khi có các
thảm hoạ, thiết lập dễ dàng, phạm vi rộng, có tính hiệu quả kinh tế cao, được sử dụng
rộng rãi trong truyền hình, hàng không, quân sự, thông tin vệ tinh - vũ trụ Tuy nhiên nó
có một số nhược điểm như là hiện tượng Fading, suy hao do mưa và nhiễu vì thông tin vô
tuyến dùng không gian làm môi trường truyền tín hiệu.
Một mạng VSAT bao gồm: Một vệ tinh thông tin, một trạm trung tâm (HUB) với anten
khoảng từ 4,5m đến 11m và một mạng gồm nhiều trạm đầu cuối VSAT (các trạm
Remote) với các anten nhỏ (thường từ 0,9 đến 2,4m).

c/ IDU:
IDU được lắp đặt tại nhà trạm để kết nối từ thiết bị đầu cuối của người sủ dụng đến trạm
VSAT.người sử dụng phải truy cập các cổng được gắn trên bảng điều khiển phía sau của ODU
Về mặt kỹ thuật, IDU như là một giao diện của người sử dụngthiết bị đầu cuối hoặc một mạng
cục bộ (LAN),các thông số quan trọng như sau:
- Số các cổng;
- Loại cổng: cơ khí, điện, chức năng và thủ tụcgiao diện. Điều này thường được
xácđịnh bởi tham chiếu đến một tiêu chuẩn
- Cổng tốc độ: điều này là tỷ lệ bit tối đa mà dữ liệu có thể làtrao đổi giữa các thiết bị đầu
cuối người dùng và các đơn vị VSAT trong nhàtrên một cổng nhất định.
-Tốc độ dữ liệu thực tế có thể thấp hơn.
Nhóm 6 Page 9
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
1.2
. Trạm HUB :
Ngoài kích thước và số lượng các hệ thống con, có rất ítchức năng khác biệt giữa một
hub và VSAT, vì vậy mà hầu hết cácnội dung của phần trên được áp dụng ở đây. Sự khác
biệt chính làcác đơn vị trong nhà của một giao diện trạm hub hoặc một máy
chủhoặc mạng chuyển mạch công cộng hoặc các đường riêng, tùy thuộc vàotrạm hub này
được tập trung hoặc được chia sẻ .
Nhóm 6 Page 10
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Nhóm 6 Page 11
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Người ta có thể lưu ý trong hình trên rằng trạm hub được trang bị mộthệ thống quản lý
mạng (NMS). NMS là một máy tính minihoặc một trạm làm việc, được trang bị một phần
mềm chuyên dụng của nó vàmàn hình, và được sử dụng cho chức năng hoạt
động và hành chính.
Nhóm 6 Page 12
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân

Mạng VSAT là mạng cố định vệ tinh sử dụng vệ tinh địa tĩnh có độ cao 35.786 km so
với bề mặt trái đất và độ trễ đường truyền cho một bước nhảy khoảng 0.25 s (theo đường:
trạm mặt đất - vệ tinh - trạm mặt đất). Mạng VSAT có ba cấu hình tiêu biểu: mạng sao
(STAR), mạng lưới (MESH) và cấu hình kết hợp cả mạng sao và mạng lưới (Star-Mesh).
Nhóm 6 Page 14
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 2 Cấu hình sao và cấu hình lưới của mạng VSAT
Trong cấu hình hình sao, 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. Nhược điểm lớn nhất của cấu hình hình sao là trễ đường truyền thông
thông tin giữa trạm VSAT và VSAT.
Cấu hình lưới cho phép các trạm VSAT được liên hệ trực tiếp với nhau.Một trạm chủ
HUB được thiết lập để điều khiển các quá trình thiết lập liên lạc nhưng không cần thiết
cho điều khiển lưu lượng.Trong một số trường hợp cụ thể, một trạm VSAT được kết hợp
cùng các chức năng quản lý và điều khiển nên xem như không có trạm chủ HUB. Do cấu
hình lưới đòi hỏi mỗi một trạm VSAT phải có công suất đủ lớn để liên lạc giữa các trạm
VSAT với nhau nên yêu cầu kích thước an-ten lớn. Cấu hình lưới được sử dụng thích hợp
với những ứng dựng mà yêu cầu trễ nhỏ như điện thoại.
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 lưu
lượng lớn hơn hẳn các trạm VSAT khác ở trong mạng. 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.
Nhóm 6 Page 15
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
3.1/ Mạng VSAT hình sao (STAR):
Hình 3 Mạng hình sao

gói PSDN.
- Các kênh tuyến ra từ trạm Hub đến các trạm VSAT yêu cầu công suất RF tương đối
cao từ bộ phát đáp vệ tinh, trong khi đó kênh tuyến vào từ mỗi VSAT tới trạm Hub chỉ
yêu cầu nhỏ (trừ khi nhiễu có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng đường truyền). Cho nên
bộ phát đáp vệ tinh nói chung chỉ được sử dụng ở một chế độ công suất giới hạn, với toàn
bộ công suất RF được điều khiển bởi các yêu cầu trên kênh tuyến ra.
- Vấn đề kinh tế, mô hình tối ưu của mỗi trạm mặt đất (Hub và VSAT) sao cho chi phí
(Thiết bị và phần không gian) phải tương xứng với lưu lượng thông tin của nó.
Trong các mạng hình sao, vẫn có thể thiết lập các đường thông tin giữa các VSAT thông
qua trạm Hub, nhưng phải chấp nhận độ trễ truyền vệ tinh lên gấp đôi (khoảng 500ms).
Trong trường hợp các đường thông tin dữ liệu, thường vấn đề trễ được giải quyết bằng
các cách tính toán độ trễ trong giao thức thông tin. Những đường thông tin thoại cũng
chấp nhận độ trễ truyền này nếu được trang bị bộ triệt phản hồi chất lượng cao.
Nhóm 6 Page 17
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
3.2/ Mạng VSAT hình lưới (MESH):
Vệ tinh
VSAT A
VSAT B
VSAT C
A to B
B to A
B to C
C to B
C to A
A to C
VSAT
VSAT
VSAT
VSAT

tiết
An-ten lớn (1 đến 3 m)
ảnh hưởng bởi nhiễu vệ tinh và
nhiễu mặt đất
Dùng chung băng tần với nhiều hệ
thông vi-ba
Băng tần Ku Kích thước an-ten nhỏ
(từ 0.6m đến 1.8m)
Nhiễu mặt đất thấp
Thiết bị không sẵn có
ảnh hưởng nhiều bởi thời tiết
III. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CỦA VSAT:
1/ Tổng quan về các kiểu VSAT:
Hầu hết các ứng dụng VSAT đều dựa trên khái niệm: cấu hình kết hợp cả mạng sao và
mạng lưới (Star-Mesh) của mạng VSAT.
Mạng hình sao: Gồm một trạm mặt đất trung tâm gọi là Hub, được trang bị một anten
tương đối lớn và một trạm mặt đất từ xa được trang bị anten cỡ nhỏ. Mọi đường thông tin
giữa các trạm VSAT từ xa đều thông qua Hub.
Luồng thông tin từ Hub tới VSAT được thực hiện trên kênh tuyến ra (outbound), còn
luồng thông tin giữa VSAT tới Hub được thực hiện trên kênh tuyến vào (inbound). Các
chế độ thông tin trên các kênh tuyến ra được phân phối đồng thời từ Hub tới các VSAT.
Nhóm 6 Page 20
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Trong khi các kênh tuyến vào yêu cầu được phúc đáp riêng lẻ được thiêt lập từ mỗi một
trạm VSAT từ xa tới Hub.
Phần lớn các đặc điểm áp dụng cho thông tin hai chiều (các VSAT thu/phát). Tuy nhiên
cũng có thể áp dụng được trong ứng dụng của mạng thông tin VSAT một chiều.
2/ Kỹ thuật trải phổ trong mạng VSAT:
Do VSAT là mạng thương mại tư nhân, các anten trạm mặt đất có kích thước nhỏ nên
phải dùng kỹ thuật đa truy cập và điều chế trải phổ. Bởi đây là phương pháp duy nhất có

việc triển khai các đường truyền và các mạng như vậy, thì có thể gọi chúng là các mạng
VSAT-TDMA. Chú ý rằng cần phải có một trạm trung tâm ít nhất là để cung cấp các tín
hiệu đồng bộ chuẩn. Nhưng cũng cần chú ý rằng các kênh thông tin trực tiếp cũng có thể
được thiết lập giữa tất cả các trạm mặt đất.
2.3/ Các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA:
Phần lớn các mạng VSAT hiện nay sử dụng kết hợp cả hai kỹ thuật TDM và TDMA, và
hoạt động trong cấu trúc hình sao. Chi tiết của các hệ thống và mạng VSAT sử dụng
TDM/TDMA chi tiết như sau:
Các chế độ ghép kênh và truy cập của hệ thống VSAT TDM/TDMA:
Trong các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA, một tuyến ra liên tục không sử dụng
TDMA được tải bởi một sóng mang TDM (256 hoặc 512Kbit/s) phát đi từ một Hub,
trong khi các kênh tuyến vào xuất phát từ sóng mang ra này được phát đi bởi các sóng
mang TDMA có tốc độ bit thấp hơn (băng hẹp 64 hoặc 128Kbit) mỗi sóng mang tuyến
vào sẽ chiếm một khoảng thời gian được phân chia giữa một số trạm VSAT (có thể lên tới
31 khe thời gian). Trong trường hợp nhiều trạm VSAT hơn thì các sóng mang TDMA
ghép kênh sẽ được sử dụng. Cũng tương tự như các kênh sóng mang tuyến ra TDM, nó
cũng dựa trên kỹ thuật FDMA. Hệ thống TDM/TDMA hình sao này và sự chiếm dụng
của các bộ phát đáp vệ tinh như hình.
Phần vệ tinh được phân bố
Các kênh TDMA
Tuyến vào
Các kênh TDM
Tuyến ra
Các tần số
Sóng mang RF
Nhóm 6 Page 22
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
Hình 5 Hoạt động của hệ thống VSAT sử dụng TDM/TDMA
Từ VSAT số: 7,8,9 5,6 1,2 TừHub
Các bản tin tuyến ra thường được Hub chấp nhận ngay từ lần đầu tiên. Mỗi một

chủ HUB và người sử dụng VSAT được xem như là một thuê bao của tổng đài này.
Hình 6: Kết nối mạng VSAT với mạng PSTN cho trường hợp đa kết nối
Nhìn chung, việc kết nối giữa mạng VSAT và mạng PSTN được thực hiện thông qua
một tổng đài chuyển mạch của mạng VSAT với mạng cộng cộng. Tổng đài nội hạt (LE)
của mạng VSAT kết hợp với trạm chủ HUB sẽ đảm nhận chức năng định tuyến lưu lượng
đi/đến các thuê bao VSAT trong mạng của mình.
2. Đánh số:
Tuỳ thuộc vào quy mô mạng VSAT mà có thể cần hoặc không cần phải có một đầu số
riêng (ở Việt Nam, VNPT sử dụng đầu 99 cho đánh số mạng VSAT). Vấn đề lớn nhất cho
định tuyến này là tránh việc trễ quá lớn do định tuyến trong khi mạng VSAT đã phải chịu
một độ trễ khá lớn (05 s). Như vậy, việc đánh số cho mạng VSAT phụ thuộc nhiều vào
định hướng, chiến lược và tổ chức mạng lưới của doanh nghiệp viễn thông trong cung
cấp dịch vụ VSAT cho công cộng hơn là quy định bắt buộc.
3. Cung cấp dịch vụ:
Hình 5 minh họa các đối tượng liên quan trong quá trình cung cấp và sử dụng dịch vụ
VSAT trong viễn thông. Doanh nghiệp viễn thông cung cấp dịch vụ VSAT có trách nhiệm
thuê dung lượng vệ tinh của nhà khai thác dịch vụ vệ tinh để thiết lập mạng VSAT của
Nhóm 6 Page 24
BTL: Thông Tin Vệ Tinh GVHD: Th.S Phạm Hồng Quân
mình. Việc cung cấp dịch vụ VSAT được thực hiện trực tiếp giữa doanh nghiệp cung cấp
dịch vụ VSAT (là doanh nghiệp viễn thông và được cơ quan quản lý có thẩm quyền cấp
giấy phép được thiết lập mạng và cung cấp dịch vụ cố định vệ tinh VSAT) và người sử
dụng dịch vụ thông qua hợp đồng ký kết giữa hai bên. Ngoài ra, để sử dụng dịch vụ
VSAT, người sử dụng dịch vụ VSAT phải có Giấy phép sử dụng tần số và thiết bị thu phát
vô tuyến điện cho trạm VSAT của mình theo quy định.
Hình 7: Các đối tượng liên quan đến cung cấp và sử dụng dịch vụ VSAT
V. CÁC ĐẶT TÍNH TIÊU BIỂU CỦA VSAT:
1/ Kích thước mạng, số lượng VSAT trong một mạng:
Mạng được định nghĩa ở đây như một công cụ phục vụ cho một nhóm người sử dụng
khép kín. Nó có thể là một mạng hoàn toàn độc lập hoặc là một mạng con được triển khai