Luận Văn

ĐỀ TÀI: LIÊN KẾT MẠNG
IP QUA HỆ THỐNG VỆ
TINH THẾ HỆ SAU
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
1 SVTH: Vũ Văn Trực
THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
Từ viết
tắt
Từ đầy đủ Ý nghĩa
3DES
Triple Data Encryption
Standard
Thuật tốn mật mã 3DES
AD
Analog to Digital Chuyển đổi tương tự sang số
ADSL
Asymmetric Digital
Subscriber Line
Cơng nghệ truy nhập đường
dây th bao số bất đối xứng

Integrated Services Digital
Network
Mạng số đa dịch vụ tích hơp
B-ISDN
Broadband Integrated Services
Digital Network
Mạng số đa dịch vụ tích hợp
băng rộng
CA
Certificate Authority Nhà phân phối chứng thực số
CCP
Compression Control Protocol Giao thức điều khiển nén
CIR
Committed Information Rate Tốc độ thơng tin cam kết
CHAP
Challenge Handshake Giao thức xác thực bắt tay
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
2 SVTH: Vũ Văn Trực
Authentication Protocol. thách thức
CR
Cell Relay Cơng nghệ chuyển tiếp tế bào
CSU
Channel Service Unit Đơn vị dịch vụ kênh
DCE

FR
Frame Relay Chuyển tiếp khung dữ liệu
GVPNS
Global VPN Service Dịch vụ VPN tồn cầu
GRE
Generic Routing
Encapsulation
Đóng gói định tuyến chung
HTTP
Hypertext Tranfer Protocol Giao thức truyền siêu văn bản
ICMP
Internet Control Message
Protocol
Giao thức bản tin điều khiển
Internet
ICV
Integrity Check Value Giá trị kiểm tra tính tồn vẹn
IETF
Internet Engineering Task
Force
Cơ quan chuẩn Internet
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
3 SVTH: Vũ Văn Trực
IKE

Layer 2 Tunneling Protocol Giao thức đường ngầm lớp 2
LAC
L2TP Access Concentrator Bộ tập trung truy cập L2TP
LAN
Local Area Network Mạng cục bộ
LCP
Link Control Protocol Giao thức điều khiển liên kết
LNS
L2TP Network Server Máy chủ mạng L2TP
MAC
Message Authentication Code Mã xác thực bản tin
MD5
Message Digest 5 Thuật tốn MD5
MG
Media Gateway Cổng kết nối phương tiện
MGC
Media Gateway Controller Thiết bị điều khiển truy nhập
MGCP
Media Gateway Control
Protocol
Giao thức điều khiển cổng kết
nối phương tiện
MIB
Management Information
Base
Cơ sở dữ liệu thơng tin quản lý
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn

NSA
National Security Agency Cơ quan an ninh quốc gia Mỹ
PAP
Passwork Authentication
Protocol
Giao thức xác thực mật khẩu.
PDU
Protocol Data Unit Đơn vị dữ liệu giao thức
PKI
Public Key Infrastructure Cơ sở hạ tầng khố cơng khai
POP
Point of presence Điểm truy cập truyền thống.
PPP
Point to Point Protocol Giao thức điểm tới điểm
PPTP
Point to Point Tunneling
Protocol
Giao thức đường ngầm điểm tới
điểm
PVC
Permanrnent Virtual Circuit Mạng ảo cố định
QoS
Quality of Service Chất lượng dịch vụ
RAS
Remote Access Service Dịch vụ truy nhập từ xa
RADIUS
Remote Authentication Dial-
In User Service
Dịch vụ xác thực người dùng
quay số từ xa

Giao thức quản lý mạng đơn
giản
SMTP
Simple Mail Tranfer Protocol Giao thức truyền thư đơn giản
SONET
Synchronous Optical Network Mạng quang đồng bộ
SPD
Security Policy Database
Cơ sở dữ liệu chính sách an
ninh
SPI
Sercurity Parameter Index Chỉ số thơng số an ninh
SVC
Switched Virtual Circuit Mạch ảo chuyển mạch
TACACS
Terminal Access Control
System
Hệ thống điều khiển truy nhập
đầu cuối
TCP
Transmission Control Protocol
Giao thức điều khiển truyền
thơng
TE
Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối
UNI
User Network Interface Giao diện mạng người sử dụng
UDP
User Datagram Protocol
Giao thức gói dữ liệu người

thực sự là một giải pháp tối ưu giải quyết được cả 2 vấn đề trên với việc cung cấp
mạng băng rộng thế hệ mới cung cấp đa dịch vụ trên một thiết bị đầu cuối với nền IP
tốc độ cao, với các dịch vụ được cung cấp trực tiếp đến khách hàng qua vệ tinh tránh
được xảy ra t
ắc nghẽn đường truyền làm giảm tốc độ kết nối chi phí ,ko mắc hơn các
dịch vụ truyền thống q nhiều , vệ tinh trong tương lai khơng chỉ hướng tới hoạt
động cơng ích mà là cung cấp dịch vụ cho khách hàng vùng sâu vùng xa khó khăn về
địa hình, với những ưu thế trên thì vệ tinh ngày càng được triền khai rộng rãi trên
tồn thế giới ,một trong những cơng nghệ hiện nay đang được sử dụng khá phổ biến
đ
ó là truyền thơng IP qua mạng vệ tinh.
Với đồ án “liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sau” em hi vọng sẽ
góp phần làm rõ những đặc điểm chính về cơng nghệ đang được ứng dụng rộng rãi
này.
Nội dung đồ án gồm 6 chương:
─ Chương 1: Lịch sử phát triển của vệ tinh. giới thiệu sơ lược về lịch sử
phát triển của dịch v
ụ vệ tinh, ứng dụng của dịch vụ vệ tinh cũng như
các định nghĩa của ITU-R về các dịch vụ mạng.
─ Chương 2:Mạng vệ tinh và các đặc điểm. giới thiệu về mạng vệ tinh
như phần khơng gian của vệ tinh, trạm mặt đất, quỹ đạo, dải tần cũng
như các đặc điểm của mạng vệ tinh.
─
Chương 3:Khái niệm mạng và quỹ đạo vệ tinh trong chương này ta tìm
hiểu về quỹ đạo, tham số quỹ đạo, đặc điểm liên kết vệ tinh các phương
thức điều chế cũng như kỹ thuật đa truy nhập trong vệ tinh.
─ Chương 4: Liên kết mạng vệ tinh với mạng trái đất. các thành phần và
kết nối mạng, báo hiệu , lưu lượng, chuyển tiế
p, truy nhập mạng. mạng
điện thoại kỹ thuật số, mạng số tích hợp đa dịch vụ qua vệ tinh sẽ được
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
8 SVTH: Vũ Văn Trực

CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU

1.1. Lịch sử phát triển của vệ tinh
Vệ tinh đã có mối liên hệ chặt chẽ với viễn thơng và truyền hình ngay từ khi nó
mới hình thành, nhưng chỉ vài người chú ý điều này. Ngày nay,vệ tinh truyền những
chương trình truyền hình trực tiếp tới từng nhà và cho phép chúng ta truyền những tin
nhắn và truy cập Internet. Sau đây sẽ cho ta một tổng quan nhanh lịch sử của vệ
tinh.
1.1.1. Sự khởi đầu c
ủa kỉ ngun vệ tinh và khơng gian
Cơng nghệ vệ tinh đã tiến bộ một cách đáng kể từ khi vệ tinh nhân tạo đầu tiên
Sputnick được phóng lên bởi Liên Xơ vào 4/10/1957 và Courier-1B được thí nghiệm
đầu tiên tại Mỹ vào Tháng tám 1960.

1.1.4. Sự phát triển của truyền hình kỹ thuật số qua vệ tinh(Direct To Home-DTH)
Trong năm 1999 lần đầu tiên Vệ tinh K-Ti vi cung cấp 30 bộ phát đáp 14/ 11-
12 GHz cho 210 chương trình truyền hình có khả năng truyền hình trực tiếp đến từng
hộ dân và dịch vụ VSAT.
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
9 SVTH: Vũ Văn Trực
1.1.5. Sự phát triển của truyền thơng vệ tinh biển
Trong Tháng sáu 1979, tổ chức Vệ tinh Biển Quốc tế (Inmarsat) đã được thiết
lập để cung cấp thơng tin vệ tinh Biển tồn cầu với 26 bên ký kết ban đầu. Nó mở ra
đặc tính di động của thơng tin vệ tinh.
1.1.6. Thơng tin vệ tinh trong vùng và trong nước
Tại cấp độ khu vực,tổ chức viễn thơng vệ tinh Châu Âu(Eutelsat) được thành
lập với 17 quốc gia và được kí kết vào tháng 6/1977.Nhiề
u nước cũng phát triển hệ
thống truyền thơng vệ tinh nội địa của riêng mình, bao gồm Mỹ, Liên Xơ, Canada,
Nước Pháp, Đức, Vương quốc Anh, Nhật bản, Trung quốc và một số nước khác
1.1.7. Mạng vệ tinh băng thơng rộng và mạng di động
Kể từ năm 1990, những phát triển quan trọng đã được thực hiện trên những
mạng băng thơng bao gồm kỹ thuật chuyển mạch trong vệ
tinh. Những vệ tinh khơng
địa tĩnh khác nhau đã được phát triển cho dịch vụ vệ tinh di động (MSSs) và dịch vụ
vệ tinh băng thơng rộng cố định (FSSs)
1.1.8. Internet qua mạng vệ tinh
Từ cuối những năm 1990 và đầu thế kỷ 20, chúng ta đã thấy một sự gia tăng 1

băng thơng rộng hiện đại và truyền quảng bá vệ tinh số. Nhiều tiến bộ kỹ thuật trong
vùng nối mạng dựa trên nối mạng vệ tinh. Với việc u cầu gia tăng băng thơng và
sự di động tới chân trời thì vệ tinh là một lựa chọn hợp lý để cung cấp dải thơng lớn
hơn với phạm vi tồn cầu ,bên ngồi mạng quả đất, và hứa hẹn 1 buổi trình diễn ấn
tượng trong tương lai. Với sự phát triển của kỹ thuật nối mạng, mạng vệ tinh đ
ang
trở nên ngày càng tích hợp vào trong GNI . Vì vậy, những mạng trái đất và những
giao thức làm việc với Internet là một phần quan trọng của nối mạng vệ tinh. Mục
đích cuối cùng của nối mạng vệ tinh là cung cấp những dịch vụ và những ứng
dụng.cung cấp những dịch vụ đầu cuối người sử dụng và các ứng dụng trực tiếp đến
người sử dụng. M
ạng Cung cấp dịch vụ truyền tải để mang thơng tin giữa những
người dùng với một khoảng cách nhất định. Hình 1.1 minh họa một cấu hình mạng
vệ tinh tiêu biểu gồm có những mạng trái đất, những vệ tinh với một mối liên kết liên
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
11 SVTH: Vũ Văn Trực
vệ tinh (ISL), những trạm mặt đất cố định, những trạm mặt đất di động, những thiết
bị đầu cuối xách tay và cầm tay, và những thiết bị đầu cuối người dùng kết nối tới vệ
tinh 1 cách trực tiếp hay thơng qua những mạng trái đất.
1.2.1. Vai trò mạng vệ tinh
Trong mạng trái đất, các nút và mối liên kết được cần đạt đến những khoảng
cách xa và những vùng bao phủ
rộng. Chúng được tổ chức để đạt được sự bảo trì và
vận hành mạng 1 cách kinh tế. Bản chất của vệ tinh đã làm cho chúng trở nên về

Thêm vào đó, m
ạng vệ tinh cũng mang đến các dịch vụ và ứng dụng cho các
tàu bè, máy bay,xe cộ, khơng gian và những nơi ngồi tầm của mạng mặt đất những
vệ tinh cũng đóng vai trò quan trọng trong qn đội, khí tượng thủy văn hệ thống
định vị tồn cầu(GPS), quan sát mơi trường, dịch vụ truyền thơng tin và những dữ
liệu riêng tư và sự phát triển trong tương lai của các úng dụng và dịch vụ mới cho
phạm vi tồn cầu chẳ
ng hạn mạng băng thơng rộng, thế hệ mới của mạng di động và
dịch vụ phát quảng bá số trên tồn thế giới.
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
12 SVTH: Vũ Văn Trực

Hình 1.2 Mối quan hệ chức năng đầu cuối người dùng,mạng vệ tinh và mạng mặt
đất
1.2.2. Phần mềm và phần cứng mạng
Dưới dạng xử lý,đầu cuối người dùng bao gồm phần mềm và phần cứng mạng
và các phần mềm ứng dụng. phần mềm và phần cứng mạng cung cấp các chức năng
và cơ chế để truyền gửi thơng tin trong 1 khn dạ
ng đúng và sử dụng đúng các giao
thức tại điểm truy nhập mạng tương ứng, chúng cũng có thể nhận các thơng tin từ
điểm truy nhập. Phần cứng Mạng cung cấp những sự truyền tín hiệu sử dụng có hiệu
quả và chi phí thấp tài ngun băng thơng và những kỹ thuật truyền. Dĩ nhiên , một
liên kết vơ tuyến thường được làm để liên kết đầu cuối người sử
dụng còn cáp quang

dụng nó tối ưu. Tài ngun quan trọng khác là cơng suất truyền. Nói riêng, cơng suấ
t
bị giới hạn cho đầu cuối người dùng u cầu sự di động
Băng thơng và cơng suất truyền cùng nhau trong điều kiện truyền dẫn và mơi
trường xác định khả năng của mạng vệ tinh. Nối mạng vệ tinh chia sẻ nhiều khái
niệm với nối mạng chung .Trong cấu trúc liên kết nó có thể cấu hình trong cấu trúc
hình sao hoặc hình lưới. Trong kĩ thuật truyền dẫn nó có thể thiết lập kế
t nối điểm
điểm, điểm –đa điểm,đa điểm- đa điểm.
Dưới dạng giao diện, chúng ta có thể dễ dàng vẽ sơ đồ mạng vệ tinh Trong
điều kiện khái qt như giao diện người sử dụng mạng ( UNI) và giao diện nút mạng
(NNI).
Khi hai mạng cần được nối cùng nhau, một giao diện từ mạng tới mạng được
thi
ết lập, mà nó chính là giao diện của một nút mạng trong một mạng với một nút
mạng trong mạng khác. Chúng có những chức năng tương tự như NNI. Bởi vậy, NNI
cũng có thể được dùng để biểu thị một giao diện từ mạng tới mạng.
1.2.4. Dịch vụ mạng
USE và GSE cung cấp các dịch vụ mạng, trong mạng truyền thống chẳng hạn
dịch vụ được phân làm 2 lo
ại là dịch vụ thoại và dịch vụ vận chuyển, dịch vụ thoại là
1 dịch vụ cấp cao có thể được sử dụng trực tiếp bởi người dùng như: điện thoại, dịch
vụ Fax, dịch vụ video và dữ liệu .chất lượng của dịch vụ (QoS) tại mức này là người
dùng trung tâm, ví dụ QoS chỉ cho người sử dụng thấy được chất lượng d
ịch vụ
chẳng hạn điểm số trung bình khách quan(MOS), dịch vụ truyền tải là dịch vụ mức
thấp hơn cung cấp bởi mạng để hỗ trợ cho dịch vụ thoại,QoS tại mức này là mạng
trung tâm, ví dụ: độ trễ truyền dẫn, méo trễ , truyền dẫn lỗi và tốc độ truyền dẫn….
Có các phương pháp để ánh xạ giữa 2 mức của dịch vụ
. mạng cần cấp phát tài

vụ vệ tinh cố định (FSS) ,dị
ch vụ vệ tinh di động (MSS) và dịch vụ vệ tinh quảng bá
do ITU- R lập kế hoạch cấp phát và quản lý băng thơng.
1.3.1. Dịch vụ vệ tinh cố định
FSS được định nghĩa là một dịch vụ thơng tin vơ tuyến giữa một vị trí đã cho
trên bề mặt trái đất với một hoặc nhiều vệ tinh được sử dụng. Những trạm tại mặt đất
được gọi là tr
ạm mặt đất FSS, trạm được đặt trên những vệ tinh , chủ yếu gồm có bộ
phát-đáp vệ tinh và những anten, được gọi là những trạm khơng gian FSS.
Tuy nhiên, những vệ tinh thế hệ mới có cả những hệ thống thơng tin liên lạc
phức tạp onboard bao gồm cả chuyển mạch onboard. Truyền thơng giữa những trạm
mặt đất là kết nối một vệ tinh hay nhiều vệ tinh thơng qua ISL(inter-satellite link).
Cũng có th
ể hai vệ tinh được nối thơng qua một trạm mặt đất chung mà khơng có một
ISL. FSS cũng bao gồm những liên kết fiđơ chẳng hạn liên kết giữa trạm mặt đất cố
định và vệ tinh cho dịch vụ phát thanh vệ tinh (BSS) và dịch vụ vệ tinh di động
(MSS). FSS hỗ trợ tất cả mọi loại dịch vụ kĩ thuật viễn thơng và dữ liệu mạng như
điện thoại, Fax, dữ
liệu, video, Tivi, Internet và rađiơ.
1.3.2. Dịch vụ vệ tinh di động
MSS được định nghĩa như một dịch vụ thơng tin vơ tuyến giữa những trạm mặt
đất di động với một hoặc nhiều vệ tinh, bao gồm MSS biển, hàng khơng và đất liền.
Vì những u cầu di động, nên các thiết bị đầu cuối mặt đất di động thường nhỏ, và
thậm chí là những thiết bị đầu cuối c
ầm tay.
1.3.3. Dịch vụ phát thanh vệ tinh
BSS là một dịch vụ thơng tin vơ tuyến mà trong đó những tín hiệu truyền đi
hay truyền ngược lại bằng vệ tinh nhằm mục đích là thu trực tiếp bởi người dùng sử
dụng anten truyền hình chỉ thu (TVRO).Vệ tinh thực hiện cho BSS thường được gọi
là những vệ tinh phát thanh trực tiếp ( DBS). Thu trực tiếp bao gồm trực tiếp tới từng
CHƯƠNG 2. MẠNG VỆ TINH VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM

2.1. Mạng vệ tinh
Có hai loại kỹ thuật truyền: truyền broadcast và truyền điểm-điểm. Mạng vệ
tinh có thể hỗ trợ cả broadcast và kết nối từ điểm tới điểm. Mạng vệ tinh thực sự hữu
ích nhất ở những nơi có đặc điểm phạm vi rộng quan trọng. Thực hiện nối mạng vệ
tinh đóng m
ột vai trò quan trọng trong cung cấp phủ sóng tồn cầu. Có ba loại vai trò
mà những vệ tinh có thể có trong mạng thơng tin: mạng truy nhập , mạng chuyển tiếp
và broadcast
2.1.1. Mạng truy nhập
Truy nhập mạng cung cấp sự truy nhập cho đầu cuối người dùng hay những
mạng riêng tư. Trong lịch sử mạng điện thoại, nó cung cấp những kết nối từ điện
thoại hay tổng đài nội bộ (PBX) đế
n những mạng điện thoại. thiết bị đầu cuối người
dùng kết nối tới thiết bị đầu cuối trái đất vệ tinh dùng để truy nhập kết nối trực tiếp
vệ tinh. Ngày nay, ngồi mạng truy nhập điện thoại, truy nhập mạng cũng có thể là
truy nhập ISDN, truy nhập B-ISDN và truy nhập Internet
2.1.2. Mạng chuyển tiếp
Mạng chuyển tiếp cung cấp kết nố
i giữa những mạng hay chuyển mạch mạng.
Nó thường có dung lượng lớn để hỗ trợ một số lượng lớn kết nối cho lưu lượng
mạng. Những người sử dụng khơng sự truy nhập trực tiếp tới nó. Bởi vậy nó thường
trong suốt đối với người sử dụng. Một ví dụ vệ tinh làm nhiệm vụ mạng chuyển tiếp
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn

GVHD:Võ Trường Sơn
17 SVTH: Vũ Văn Trực
─ Những bộ phát-đáp Trong suốt cung cấp chức năng chuyển tiếp những
tín hiệu vơ tuyến , (sự) tiếp sức. Chúng nhận tín hiệu truyền từ trạm mặt
đất và truyền ngược lại từ chúng tới các trạm mặt đất sau khi đã khuếch
đại và biến đổi tần .Những vệ tinh với những bộ phát-đáp trong suốt
được gọi là những vệ tinh trong suốt.
─
Bộ phát-đáp OBP cung cấp những chức năng bổ sung bao gồm xử lý tín
hiệu số (DSP), khơi phục và xử lý tín hiệu băng tần cơ sở trước khi
truyền lại tín hiệu từ vệ tinh.tới trạm mặt đất. Những vệ tinh với bộ phát-
đáp OBP được gọi là vệ tinh OBP.
─ Bộ phát-đáp OBS có những chức năng bổ sung so với những bộ phát-đáp
OBP, cung cấ
p chức năng chuyển mạch. Tương tự như vậy ,vệ tinh với
bộ phát-đáp OBS được gọi là vệ tinhOBS.
Ngồi ra, trung tâm điều khiển vệ tinh (SCC) và trung tâm điều khiển mạng
(NCC) hay trung tâm quản lý mạng (NMC)là một phần của phạm vi khơng gian được
đặt tại mặt đất:
─ Trung tâm điều khiển Vệ tinh (SCC): nó là hệ thống đặt ở mặt đất chiụ
trách nhiệm về
hoạt động của vệ tinh. Nó theo dõi tình trạng của hệ thống
con vệ tinh khác nhau thơng qua liên kết đo từ xa,điều khiển vệ tinh hoạt
động theo quỹ đạo danh định của nó thơng qua mối liên kết điều khiển từ
xa. Nó (SCC) liên kết với vệ tinh thơng qua những liên kết dành riêng,
khác với những mối liên kết truyền thơng.Nó thường bao gồm một trạm
mặt đất và hệ thống vệ tinh GEO hay khơng GEO, nhận

18 SVTH: Vũ Văn Trực
12 bộ phát đáp. Bằng cách ly phân cực, ta có thể tăng số bộ phát đáp lên hai lần.
Cách ly phân cực cho phép sử dụng cùng một tần số nhưng với phân cực ngược
chiều nhau cho hai bộ phát đáp. Để thu được kênh của mình, các anten thu phải có
phân cực trùng với phân cực phát của kênh tương ứng. Đối với phân cực tuyến tính,
ta có thể cách ly phân cực bằng phân cực đứng và phân cực ngang. Đối với phân cực
tròn, cách lý phân cực nhậ
n được bằng cách sử dụng phân cực tròn tay phải và phân
cực tròn tay trái. Vì các sóng mang với phân cực đối nhau có thể chổng lần lên nhau,
nên kỹ thuật này được gọi là tái sử dụng tần số.
Hình 2.2 cho thấy quy hoạch tần số và phân cực cho vệ tinh thơng tin băng C Hình 2.2 Quy hoạch tần số và phân cực(tần số trên hình tính bằng MHz)

Cũng có thể tái sử dụng tần số bằng các anten búp hẹp, và phương thức này có
thể kết hợp với tái sử dụng theo phân cực để cung cấp độ rộng băng tần hiệu dụng
2000 MHz trên cơ sở độ rơng thực tế 500 MHz.
Đối với một trong số các nhóm phân cực, hình 2.3 cho thấy chi tiết hơn sơ đồ
phân kênh cho 12 bộ phát đáp. Dải tần thu hay dải tần đường lên là 5,925 đến 6,425
GHz. Các sóng mang có thể được thu trên một hay nhiều anten đồng phân cực. Bộ
lọc vào cho qua tồn bộ băng tần 500 MHz đến mày thu chung và loại bỏ tạp âm
cũng với nhiễu ngồi băng (nhiễu này có thể gây ra do các tín hiệu ảnh). Trong dải
thơng 500 MHz này có thể có rất nhiều sóng mang được điều chế và tất cảc các sóng
mang này đều được khuyếch đại, biến đổi tầ
n số trong máy thu chung. Biến đổi tần
số chuyển các sóng mang này vào băng tần số đường xuống 3,7 đến 4,2 MHz với độ

ởi các anten kiểu phản xạ, thường là bộ phản
xạ parabol tròn xoay. Hệ số khuếch đại của anten phản xạ parabol so với bộ phát xạ
đẳng hướng được xác định theo phương trình sau:

2
1
)(
λ
π
η
D
G =

trong đó λ là bước sóng của tín hiệu, D là đường kính bộ phản xạ và η
I
là hiệu suất mặt mở (thường có giá trị bằng 0,55). Độ rộng búp sóng -3dB được xác
định gần đúng như sau:
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
20 SVTH: Vũ Văn Trực
D
dB
λ
θ
70

21 SVTH: Vũ Văn Trực

Bán cầu 6/4GHz
Vùng rộng 6/4GHz phân cực vng góc
Vùng hẹp 14/11GHz phân cực đơn

Hình 2.4 Các khả năng phủ sóng của vệ tinh Atlantic INTELSAT VI (lưu ý: các
búp sóng
hẹp 14/11GHz có thể khai thác và chuyển dịch theo u cầu)

• Phân hệ đo bám và điều khiển từ xa (TT&C)
Phân hệ TT&C (Telemetry, Tracking and Command: Đo từ xa, bám và điều
khiển) thực hiện một số chức năng thường xun trên vệ tinh. Chức năng đo từ xa
có thể hiểu nh
ư là đo trên một cự ly xa. Chẳng hạn tạo ra một tín hiệu điện tỷ lệ với
chất lượng được đo, mã hố nó và phát nó đến trạm xa (trạm mặt đất). Dữ liệu trong
tín hiệu đo từ xa có cả thơng tin độ cao nhận được từ các bộ cảm biến mặt trời và trái
đất, thơng tin mơi trường như cường độ từ trường và phương, tần suất ảnh hưở
ng
của thiên thạch và các thơng tin về tầu vũ trụ như: nhiệt độ, điện áp nguồn, áp
suất nhiên liệu. Một số tần số được quốc tế quy định để phát tín hiệu đo từ xa cho
vệ tinh. Trong
giai đoạn phóng vệ tinh, một kênh đặc biệt được sử dụng cùng với
anten vơ hướng. Khi vệ tinh đã vào quỹ đạo ổn định, một trong số các bộ phát đ
áp
thường được sử dụng cùng với anten có hướng, khi xảy ra trình trạng khẩn cấp kênh
này sẽ được chuyển mạch trở về kênh đặc biệt khi phóng vệ

riêng cho mục đích đo
cự ly.

Ta thấy rằng các chức n
ăng đo từ xa, bám và điều khiển là các khai thác phức
tạp đòi hỏi các phương tiện đặc biệt dưới đất ngồi các phân hệ TT&C trên vệ tinh.
Hình 2.5 cho thấy sơ đồ
khối cho các phương tiện TT&C ở hệ thống vệ tinh Telesat
của Canada.

Hình 2.5 Hệ thống điều khiển vệ tinh

!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
23 SVTH: Vũ Văn Trực
2.1.5. Phạm vi mặt đất
Trạm mặt đất là một phần của mạng vệ tinh. Nó cung cấp những chức năng
phát và nhận các tín hiệu lưu lượng từ và tới những vệ tinh. Nó cũng trực tiếp cung
cấp những giao diện cho mạng trái đất hay tới những đầu cuối người dùng. Trạm mặt
đất có thể gồm có những phần sau đây:
─ Anten phát và thu là những phần rõ ràng nh
ất của trạm mặt đất. Có nhiều
kích thước khác nằm trong phạm vi từ 0,5m tới 16 mét và hơn nữa.
─ Bộ khuếch đại tạp âm thấp của hệ thống thu với độ ồn nằm trong khoảng
từ 30 K tới vài trăm K

trực tiếp đến gia đình đang dẫn thay thế các hệ thống tương tự, nhưng các khối ngồi
trời vẫn giống nhau cho cả hai hệ thống.
!!K Đồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!GVHD:Võ Trường Sơn
24 SVTH: Vũ Văn Trực

Hình 2.6 Sơ đồ khối đầu cuối thu DBS-TV/FM gia đình
─ Khối ngồi trời
Khối này bao gồm một anten thu tiếp sóng trực tiếp cho tổ hợp khuếch đại tạp
âm nhỏ/ biến đổi hạ tần. Thơng thường bộ phản xạ parabol được sử dụng với loa thu
đặt ở tiêu điểm. Bình thường thiết kế có tiêu điểm đặt ngay trước bơ phản xạ, nhưng
trong mộ
t số trường hợp để loại bỏ nhiễu tốt hơn, bộ tiếp sóng (Feed) có thể được đặt
lệch như thấy trên hình vẽ.
Kinh nghiệm cho thấy rằng có thể thu chất lượng đảm bảo bằng các bộ phản xạ
có đường kính từ 0,6 đến 1,6m (1,97-5,25 ft) và kích thước chỉ dẫn thơng thường là
0,9m (2,95ft) và 1,2m (3,94 ft). Trái lại đường kính bộ phản xạ băng C (4GHz)
thường vào khoảng 3m (9,84 ft). Lưu ý rằng hệ
số khuếch đại anten tỷ lệ thuận với
(D/
λ
)2. So sánh khuếch đại của chảo 3m tại 4GHz với chảo 1m tại 12 GHz, ta thấy
trong cả hai trường hợp tỷ số D/
λ
=40, vì thế khuếch đại của chúng bằng nhau. Tuy