Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

1
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
o0o TIỂU LUẬN
Môn học: CÁC HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH

Đề tài: Nghiên cứu, Tìm hiểu Hệ thống Điện thoại Vệ tinh

Học viên thực hiện:
Lê Xuân Bách - CB120129

Phạm Thị Lệ - CB120142
Lớp:
12B-MTTT (Thạc sỹ Kỹ Thuật)
Nghành:
KT Máy tính và Truyền thông
Giáo viên hướng dẫn:
TS. Tạ Hải Tùng Hà Nội 04/2013
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT

2.2. Dịch vụ VOIP. 17
2.2.1. Giới thiệu về VoIP (Voice over Internet Protocol) 17
2.2.2. IP qua vệ tinh. 29
2.3. Dịch vụ VoIP trên hệ thống VSAT IP. 30
2.3.1. Mở đầu 30
2.3.2. Mô hình định tuyến cuộc gọi. 32
2.3.3. Chuẩn mã hóa và băng thông vệ tinh. 36
3. Các ưu điểm và tồn tại. 38
4. Giải pháp tổng đài VoIP với mã nguồn mở Asterisk 40
4.1. Tổng quan hệ thống VoIP với mã nguồn mở Asterisk. 40
4.2. Giải pháp Nâng cập tổng đài Analog sang tổng đài VoIP (IP-PBX). 42
4.2.1. Tận dụng tổng đài PABX Analog/Digital của doanh nghiệp làm tổng đài chính 43
4.2.2. Tận dụng tổng đài PABX Analog/Digital của doanh nghiệp làm tổng đài nhánh 44
4.2.3. Sử dụng các dịch vụ VoIP thuê ngoài của các nhà cung cấp dịch vụ VOIP 45
4.2.4. Sử dụng các dịch vụ ngoài theo mô hình của hệ thống IP Centrex (thuê tổng đài IP PBX
ngoài ) 46
5. Kết luận. 48
Tài liệu tham khảo. 49

Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

5
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
Danh mục hình vẽ
Hình 1 Vùng phủ sóng của vệ tinh IPSTAR 12
Hình 2 Vùng phủ sóng vệ tinh IPSTAR tại Việt Nam 12
Hình 3 Sơ đồ khối chức năng trạn cổng IPSTAR 13
Hình 4 Cấu hình trạm thuê bao 16

3 kỹ thuật truy nhập Slotted Aloha,
Aloha, TDMA dùng cho hướng truyền
từ trạm con về trạm chủ
UT
User Terminal
Trạm thuê bao
TDM
Time Drivision
Multiplex
Ghép kênh phân chia theo thời gian
ÒFDM
Orthogonal Frequency-
Division
Multiplexing
Ghép kênh phân chia theo tần số trực
giao
LOS
Line Of Sight
Tầm nhìn thẳng
NLOS
None Line Of Sight
Không có tầm nhìn thẳng
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

6
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
OLOS
Obstructed Line Of

TCPA
TCP Accelerator
Bộ tối ưu TCP qua kênh vệ tinh
FLP
Forward Link Processor
Bộ xử lý tuyến từ trạm chủ đến trạm con
QoS
Quality of Service
Chất lượng của dịch vụ
TOLL
TPC Orthogonal
frequency division
multiplexed L- code
Link
Hướng từ trạm chủ đến trạm con dùng
phương pháp ghép kênh phân chia tần
số trực giao mã hoá TPC
TI
TOLL Interface
Giao tiếp TOLL
CoS
Class of Service
Phân loại dịch vụ
RRM
Radio Resources
Management
Quản lý tài nguyên vô tuyến
SI
STAR Interface
Giao tiếp STAR

Phạm Thị Lệ -CB120142.
RG
Receive Groundstation
Phía mặt đất phía thu
VSAT
Very Small Aperture
Terminal
Trạm mặt đất dung lượng nhỏ
VoIP
Voice over IP
Truyền tải thoại qua giao thức internet
RTSP
Real Time Stream
Protocol
Giao thức dòng thời gian thực
RTCP
Real Time Control
Protocol
Giao thức điều khiển thời gian thực
UDP
User Datagram Protocol
Giao thức truyền tải đơn vị dữ liệu
người dùng. Giao thức này truyền dữ
liệu một cách không tin cậy
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

8
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.

cung cấp đa dịch vụ từ một thiết bị đầu cuối trên nền IP tốc độ cao. Nó gồm ba
thành phần cơ bản là: trạm cổng (Gateway), vệ tinh IPSTAR và các trạm vệ tinh
thuê bao (User Terminal-UT).
Trạm cổng (Gateway) có chức năng truy nhập vào mạng công cộng (VSAT là
mạng độc lập, phải thông qua cổng để vào mạng công cộng - mạng nội địa truy
xuất tài nguyên). Sau đó, tài nguyên Internet và viễn thông từ trạm cổng sẽ được
gửi dưới dạng các gói dữ liệu tới trạm vệ tinh thuê bao (UT). Các vệ tinh IP STAR
sử dụng công nghệ nhân băng tần bằng việc dùng nhiều búp sóng nhỏ (spot beam)
phủ chụp để truyền tải, tạo ra băng thông lớn hơn nhiều so với vệ tinh thông
thường. Các máy trạm tại mặt đất nhận sóng của vệ tinh, chuyển tải để hoạt động
như các máy trạm bình thường của mạng mặt đất. Phương thức truyền tải trên
mạng VSAT sử dụng vệ tinh (truyền vô tuyến). Trạm VSAT thực chất như một
tổng đài, chỉ khác về phương pháp truyền tải không qua cáp quang, dây nối như
mạng mặt đất, mà dùng sóng vệ tinh nhưng vẫn đảm bảo được độ lớn băng thông
và chất lượng truyền tải dữ liệu bằng các công nghệ tiên tiến. Các gói dữ liệu từ
trạm Gateway gửi tới trạm UT theo phương thức ghép kênh phân chia thời gian
(TDM) kết hợp với kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM).
1.2. Công nghệ OFDM trong truyền dẫn vô tuyến băng rộng điểm – đa
điểm tốc độ cao.
Một trong những yêu cầu chính trong hệ thống vô tuyến băng rộng thế hệ thứ 2
là khả năng hoạt động trong các điều kiện tầm nhìn thẳng bị che chắn
OLOS(Obstructed- Line-Of-sight) và điều kiện không có tầmnhìn
thẳngNLOS(Non-Line-Of-Sight). Hoạt động trong các điều kiện như vậy là một
vấn đề gây rất nhiều khó khăn và hạn chế đối với các nhà khai thác viễn thông khi
cung cấp dịch vụ cho các khách hàng tiềm năng.
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

10
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.

Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

11
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.

2. Tổng quan về công nghệ của hệ thống VSAT IP.
2.1. Thành phần chính của hệ thống.
2.1.1. Vệ tinh iPSTAR.
Hệ thống VSAT-IP liên lạc qua vệ tinh IPSTAR-1 (Thaicom 4), là vệ tinh
băng rộng đầu tiên trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương do tập đoàn Shin
Satellite Plc của Thái Lan vận hành và khai thác. Vệ tinh này được chế tạo bởi
Space Systems/Loral có 114 bộ phát đáp với tổng dung lượng lên tới 45Gbps, tuổi
thọ hoạt động là 12 năm, vệ tinh mới được phóng vào ngày 11/8/2005 ở vị trí quỹ
đạo 120 độ Đông.
Vệ tinh IPSTAR sử dụng công nghệ phủ sóng nhiều búp hẹp (spot beams)
để tăng khả năng tái sử dụng tần số, cho phép mở rộng phổ tần làm việc lớn hơn rất
nhiều so với các vệ tinh thông thường, đồng thời nâng cao được công suất cho từng
spot beam (mức EIRP có thể đạt tới 60 dBW) cho phép giảm kích thước anten trạm
đầu cuối và tăng tốc độ chất lượng đường truyền. Ngoài ra, vệ tinh IPSTAR còn sử
dụng kỹ thuật điều khiển công suất linh hoạt (DLA - Dynamic Link Allocation)
cho từng beam phù hợp với các điều kiện thời tiết khác nhau ở từng vùng, đảm bảo
không làm gián đoạn liên lạc ngay cả ở điều kiện thời tiết xấu nhất, đây cũng là kỹ
thuật không được áp dụng ở những vệ tinh thông thường.

Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

12

chuyển mạch và định tuyến mạnh, Router này có nhiệm vụ định tuyến
các gói tin IP vào và ra giữa các thiết bị trong mạng IPSTAR và các
mạng bên ngoài.
- TCP Accelerator (TCPA): Tối ưu hóa tốc độ truyền dẫn TCP qua vệ tinh
bằng việc giảm thiểu các trễ và suy giảm chất lượng vốn có của giao thức
TCP/IP qua vệ tinh.
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

14
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
- Forward Link Processor (FLP): lọc và sắp xếp các gói tin IP theo thứ tự
ưu tiên theo chất lượng dịch vụ (QoS) và phân loại dịch vụ (CoS) trước
khi gửi tới TOLL Interface (TI). Ngoài ra FLP còn có chức năng giám sát
hoạt động, lỗi, tương tác với thiết bị quản lý tài nguyên (RRM) cho mục
đích phân bổ tài nguyên đường truyền cho các trạm UT. Bản tin cước từ
TI và SI cũng sẽ được hợp nhất tại đây và chuyển tới NCS và máy chủ
tính cước.
- Radio Resource Management (RRM): quản lý các nguồn tài nguyên
đường truyền vệ tinh, phân bổ hay giải phóng dung lượng cho các trạm
đầu cuối mỗi khi các trạm log-on hay log-off khỏi mạng và điều khiển
các chức năng thực hiện trên TI, SI.
- Toll Interface (TI): gồm có thiết bị phần cứng và phần mềm giao tiếp với
thiết bị phát TOLL (TOLL Tx). TI nhận các gói tin gửi từ FLP, sau đó
sắp xếp và đóng gói, dưới sự điều khiển của RRM, theo định dạng khung
của TOLL (TOLL Format) trước khi gửi tới TOLL-Tx (TOLL
Transmitter). Mỗi TI làm việc với 1 TOLL-Tx.
- TOLL-Tx : nhận luồng bit đã được định dạng từ TI, mã hoá TPC, điều
chế, ghép kênh OFDM và chuyển đổi tới tần số trung tâm 135MHz, sau

- Các đường truyền kết nối băng rộng với mạng Internet, trụ sở khách hàng
cho các mục đích cung cấp người sử dụng đầu cuối truy cập mạng
Internet băng rộng, mạng dùng riêng
- Content Server, VoD Server : cho ứng dụng cung cấp thông tin, chương
trình TV theo yêu cầu.
- Call Manager Server: cho ứng dụng thoại, fax.
- Video Conferencing Server: cho truyền hình hội nghị
Hệ thống trạm mặt đất được kết nối với các mạng viễn thông hiện tại của
Tổng Công ty Bưu chính viễn thông Việt Nam (VNPT) để cung cấp các dịch vụ
truy nhập Internet băng rộng, dịch vụ thoại, dịch vụ Intranet/VPN, dịch vụ mạng
thuê riêng và dịch vụ mobile GSM trunking
2.1.3. Các trạm đầu cuối thuê bao (User terminal – UT).
Các trạm UT bao gồm khối ODU và IDU:
Khối ODU: bao gồm anten và các thiết bị cao tần như BUC, LNB,
feedhorn:
- BUC là khối đảo tần lên, thường dùng loại công suất 1 W hoặc 2 W, tần số
phát từ 13,75 đến 14,5 GHz
- LNB là khối khuếch đại tạp âm thấp, tần số thu từ 10,7 đến 12,75GHz
Khối IDU (Modem) :
- Tốc độ download tối đa: 4Mbps
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

16
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
- Tốc độ upload tối đa: 2Mbps
- Sử dụng công suất phát và băng thông linh hoạt cho phép phân bổ băng
thông hợp lý dựa trên đặc điểm lưu lượng từng khách hàng.
- Sử dụng kỹ thuật điều chế QPSK, phương thức truy nhập SCPC, TDMA,

Protocol (RTSP), Real Time Control Protocol (RTCP), Secsion Initiation Protocol
(SIP).
Hệ thống điện thoại VoIP bao gồm một hoặc nhiều điện thoại chuẩn SIP /
điện thoại VoIP. SIP mô tả những giao tiếp cần có để thiết lập một cuộc điện thoại.
Chi tiết của những giao tiếp này được mô tả rõ hơn trong giao thức SDP.
SIP đã chiếm lĩnh thế giới VoIP nhanh như vũ bão. Giao thức này giống như
giao thức HTTP, là giao thức dạng văn bản, rất công khai và linh hoạt. Do vậy, nó
đã thay thế rộng rãi cho chuẩn H323.

Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

18
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
Hình 5 Cách máy IP PBX tích hợp với mạng và cách nó sử dụng đường PSTN hoặc
Internet để kết nối cuộc gọi
Giao thức liên mạng IP:
Cấu trúc
Mục đích của IP là cung cấp khả năng kết nối các mạng con thành liên mạng
để truyền dữ liệu. Vai trò của IP tương tự vai trò của giao thức tầng mạng trong mô
hình OSI.
IP là một giao thức kiểu “không liên kết” (connectionless) có nghĩa là không
cần có giai đoạn thiết lập trước khi truyền dữ liệu. Đơn vị dữ liệu dùng trong IP
được gọi là datagram, có khuôn dạng như trong hình 6.

Hình 6 Datagram
Trongđó :
VER (4 bit) : chỉ version hiện hành của IP được cài đặt.
IHL (4 bit) : chỉ độ dài phần đầu (Internet Header Length) của datagram,

Header Checksum (16 bit) : mã kiểm soát lỗi 16 bit theo phương pháp CRC,
chỉ cho vùng header.
Source Address (32 bit) : địa chỉ của trạm nguồn.
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

20
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
Destination Address (32 bit) : địa chỉ của trạm đích.
Options (độ dài thay đổi) : khai báo các options do người gửi yêu cầu.
Padding (độ dài thay đổi) : vùng đệm, được dùng để đảm bảo cho phần
header luôn kết thúc ở một mốc 32 bit.
Data (độ dài thay đổi) : vùng dữ liệu, có độ dài là bội số của 8 bit, và tối đa
là 65535 byte.
TCP
TCP (Transmission Control Protocol) là một giao thức kiểu có liên kết nghĩa
là cần phải thiết lập liên kết giữa một cặp thực thể TCP trước khi chúng trao đổi dữ
liệu với nhau.
Trong VoIP, TCP được sử dụng để đảm bảo sự tin cậy trong việc thiết lập
cuộc gọi. Tuy nhiên do cách thức hoạt động của TCP mà ta không thể dùng TCP
như một cơ chế để truyền thoại trong VoIP. Bởi vì trong VoIP sự mất gói là không
lo ngại bằng trễ.
Đơn vị dữ liệu sử dụng trong TCP được gọi là segment có các trường như
sau:
Source port, destination port, sequence number, acknowledgment number,
data offset, reserved, flags, window, checksum, urgent pointer, option, data.
UDP
UDP (User Datagram Protocol) là giao thức không liên kết được sử dụng
thay thế cho TCP ở trên IP theo yêu cầu của ứng dụng. Khác với TCP, UDP không

sự mã hoá thành mật mã.

Hình 7 Cấu trúc tiêu đề cố định RTSP
Các người sử dụng trong cùng một nhóm đa phát phân biệt bởi tên nhận diện
32 bit nguồn đồng bộ ngẫu nhiên SSRC (Synchronization Source). Có một bộ nhận
diện tầng ứng dụng cho phép dễ dàng nhận diện dòng số liệu đến từ cùng một bộ
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

22
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
chuyển đổi hoặc bộ trộn đi kèm với các thông báo bên nhận với phía nguồn phát.
Hiếm khi hai người sử dụng cùng chọn một bộ nhận diện giống nhau, khi đó họ
phải qua lại quá trình đồng bộ ban đầu.
Danh sách nguồn đồng bộ phân tán CSRC (Contributing SSRC), trường
chiều dài của nó được biểu thị bởi trường chiều dài của đồng bộ phân tán, ghi
danh sách tất cả các nguồn đồng bộ để phân tán vào nội dung của gói. Đối với
thoại thì trường này ghi vào danh sách toàn bộ người đang tham gia hội thoại.
RTSP hỗ trợ khái niệm phương thức truyền thông phụ thuộc vào việc đặt tên
để giúp trong quá trình xây dựng lại và phát gói ra. Bit người ghi M cung cấp
thông tin cho mục đích này. Đối với âm thanh, gói đầu tiên trong tiếng nói phát ra
có thể được đưa vào để lập thời gian biểu phát đi ột cáhc đoọc lập , nếu gói đó nằm
trong tiếng nói phát ra trước đó. Bit M trong trường hợp này dùng để đánh dấu gói
đầu tiên trong tiếng nói. Đối với video, một khung video chỉ có thể được phát đi
khi gói cuối cùng đã đến. Do đó trong trường hợp này M dùng để đánh dấu gói
cuối cùng trong một khung video.
Trườngpayload type nhận dạng phương thức mã hoá trong gói.
Trường Sequnce number tăng mỗi khi gói được phát ra để dò sự mất gói và
khôi phục thứ tự.

cũng nhận dạng các thành viên qua tên của nó, email, số diện thoại, điều này cung
cấp dạng điều khiển phiên đơn giản. Các ứng dụng client có thể hiển thị về tên và
email trong các giao diện người sử dụng. điều đó cho phép các thành viên tham gia
phiên nghe được các thành viên khác cùng tham gia, nó cũng cho phép chúng thu
được các thông tin liên lạc phục vụ cho các dạng khác của truyền thông ví dụ như
khởi tạo một cuộc hội thoại riêng. Chính điều này cũng làm thuận tiện hơn trong
việc liên lạc với một người sử dụng.
Nếu một người ngừng tham gia phiên thông tin, người đó sẽ có thông điệp
BYTE. Cuối cùng các phần tử ứng dụng (APP) có thể dùng để đưa thêm các thông
tin cụ thể vào các gói tin RTCP.
Các bản tin người nhận và người gửi và các gói SDES có chứa các thông tin,
các thông tin này có thể thay đổi thường xuyên do đó phải gửi các gói này một
cách định kỳ. Nếu các thành phần phiên RTSP đơn giản gửi các thông điệp theo
một chu kỳ cố định sẽ gây nên hậu quả là băng thông của nhóm đa phát đáp sẽ lớn
tỉ lệ tuyến tính với kích thước của nhóm đó. Để khắc phục điều này, mỗi thành
viên đếm số thành viên mà nó nghe được (theo các gói RTCP). Chu kỳ giữa các
gói RTCP từ mỗi người sử dụng sau đó được cân đối tỉ lệ với với số các thành viên
của nhóm, đảm bảo băng thông dành cho các bản tin RTCP vẫn cố định, không
phụ thuộc vào kích thước của nhóm. Từ khi kích thước của nhóm ước lượng thu
Tiểu luận môn:”Hệ thống thông tin vệ tinh” Lớp : 12BMTTT
Giảng viên: TS Tạ Hải Tùng Viện công nghệ thông tin và truyền thông

24
Thực hiện: Lê Xuân Bách - CB120129.
Phạm Thị Lệ -CB120142.
được bởi đếm số các thành phần khác, nó chiếm giữ thời gian cho mỗi thành viên
tham gia mới để tiến gần đén gần kích thước nhóm một cách chính xác. Nếu nhiều
người sử dụng cùng tham gia nhập vào một nhóm, mỗi người sử dụng sẽ có sai
lệch trong việc ước lượng kích thước của nhóm. Do đó có thể dẫn đén sự tràn các
bản tin RTCP. Một giải thuật back-off được đưa ra để giải quyết vấn đề này.