!!KĐồ 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
AES
Advanced Encryption
Standard
Chuẩn mật mã cao cấp
AH
Authentication Header Giao thức tiêu đề xác thực
API

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
!!KĐồ 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
Data Communication
Equipment
Thiết bị truyền thơng dữ liệu
DES
Data Encryption Standard Thuật tốn mật mã DES
DHCP

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
!!KĐồ 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
Internet Key Exchange Giao thức trao đổi khố Internet
IGP
Interior Gateway Protocol
Giao thức định tuyến trong
miền

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
!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!
GVHD:Võ Trường Sơn
4 SVTH: Vũ Văn Trực

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
RRAS
Routing and Remote Access
Server
Máy chủ truy cập định hướng

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
dùng
VC
Virtual Circuit Kênh ảo

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
trình bày ở chương 4.
─ Chương 5: Giao thức internet (IP) qua vệ tinh. Trong chương này ta sẽ


!!KĐồ 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.
!!KĐồ 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

phát triển một cách có ý nghĩa từ lần đầu tiên ra đời của hệ thống thơng tin vệ tinh,
từ dịch vụ phát quảng bá điện thoại và truyền hình truyền thống tới mạng internet và
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
!!KĐồ 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

người dùng và liên kết tới mạng trái đất mà các ứng dụng và dịch vụ cung cấp bởi
mạng trái đất là điện thoại, truyền hình ,truy cập băng thơng rộng và kết nối internet
có thể mở rộng đến những nơi mà cáp và sóng mặt đất khơng thể lắp đặt và bảo trì.
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.
!!KĐồ 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

sử dụng những liên kết vơ tuyến, ngoại trừ ISL chỉ có thể sử dụng những mối liên kết
quang học .
Cũng như cáp vật lý,băng tần vơ tuyến là những một trong số nhiều tài ngun
quan trọng và khan hiếm nhất cho sự truyền thơng tin qua mạng vệ tinh. Khơng
giống những cáp, dải thơng khơng thể là sản xuất, nó chỉ có thể dùng chung và sử
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

trong câu văn ,nhưng đơi khi phân biệt chúng cũng tốt.
1.3. ITU-R sự định ngh
ĩa dịch vụ mạng
Những ứng dụng của vệ tinh được dựa trên những dịch vụ cơ bản của vệ tinh.
Do bản chất của truyền thơng vơ tuyến,các dịch vụ của vệ tinh bị giới hạn bởi tần số
vơ tuyến sẵn có . Những dịch vụ vệ tinh khác nhau được định nghĩa, bao gồm: dịch
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

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.

Hình 2.1 Minh hoạ phạm vi khơng gian và phạm vi mặt đất
Hệ thống con viễn thơng gồm có những bộ phát-đáp và anten.Anten được ghép
với những bộ phát-đáp được thiết kế đặc biệt để cung cấp vùng phủ sóng cho mạng
vệ tinh. Vệ tinh thế hệ mới có thể có bộ xử lý onboard (OBP) và bộ chuyển mạch
onboard (OBS). Các loại bộ phát đáp khác nhau:
!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!
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

số cho thơng tin vệ tinh băng C. Băng thơng ấn đị
nh cho dịch vụ băng C là 500 MHz
và băng thơng này được chia thành các băng con, mỗi băng con dành cho một bộ
phát đáp. Độ rộng băng tần thơng thường của bộ phát đáp là 36 MHz với đoạn băng
bảo vệ giữa các bộ phát đáp là 4MHz.Vì thế băng tần 500 MHz có thể đảm bảo cho
!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!
GVHD:Võ Trường Sơn
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

Hình 2.3 Các kênh của bộ phát đáp vệ tinh
─ Các thiết bị của bộ phát đáp bao gồm: máy thu băng rộng, bộ phân kênh,
bộ khuếch đại và bộ ghép kênh.
• Phân hệ anten
Anten trên vệ tinh thực hiện chức năng kép: thu đường lên và phát đường xuống.
Chúng có nhiều loại: từ các anten dipole có đặc tính vơ hướng đến các anten tính
hướng cao phục vụ cho viễn thơng, chuyển tiếp truyền hình và phát quảng bá.
Búp sóng của anten thường được tạo ra b
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:
!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!


72 MHz sử dụ
ng các TWTA 10,5 W với dự phòng 6:8. Các máy thu được thiết kế
bằng linh kiện bán dẫn và với dự phòng 2:4cho băng C và 1:2 cho băng K.
Anten với bộ phản xạ tròn đường kính 180 cm được sử dụng cho băng C. Đây
là anten hai phân cực với tiếp sóng riêng băng C cho các phân cực ngang và đứng.
Anten băng K có bộ phản xạ Elip. Nó có dàn tiếp sóng riêng để tạo ra vùng
phủ sóng trên
Mexico.
!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!
GVHD:Võ Trường Sơn
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

bớt các kênh, định hướng lại anten hoặc duy trì quỹ đạo (maneuvers) theo
lệnh từ mặt đất. Để tránh thu và giải mã các lệnh giả, các tín hiệu điều khiển được
mật mã hố.
Bám vệ
tinh được thực hiện bằng các tín hiệu hải đăng được phát đi từ vệ
tinh. Các tín hiệu này được TT&C trạm mặt đất thu. Bám đặc biệt quan trong trong
các giai đoạn chuyển và dịch quỹ đạo của q trình phóng vệ tinh. Khi vệ tinh đã ổn
định, vị trí của vệ tinh địa tĩnh có xu thế bị dịch do các lực nhiễu khác nhau. Vì thế
phải có khả năng bám theo sự xê dịch của vệ tinh và phát đ
i các tín hiệu hiệu chỉnh
tương ứng. Các hải đăng bám có thể được phát trong kênh đo từ xa hay bằng các
sóng mang hoa tiêu tại các tần số trong một trong số các kênh thơng tin chính hay bởi
các anten bám đặc biệt. Định kỳ cũng cần có thơng tin về khoảng cách từ vệ tinh đến
trạm mặt đất. Thơng tin này được xác định bằng cách đo trễ truyền các tín hiệu phát
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

!!KĐồ án tốt nghiệp Liên kết mạng IP qua hệ thống vệ tinh thế hệ sauK!

khoảng 3m) để thu các tín hiệu TV đường xuống trong băng C (GHz). Các tín hiệu
đường xuống này khơng chủ định để thu gia đình mà dành cho việc chuyển đổi mạng
đến các mạng phân phối truyền hình (các đài phát VHF, UHF và cáp truyền hình).
Mặc dù có vẻ như thực tế thu các tín hiệu TV hiện nay được thiết lập rất tốt, nhưng
nhiều nhân tố kỹ thuật, thươ
ng mại và pháp lụât ngăn cản việc thu này. Các khác
biệt chính giữa các hệ thống TVRO (TV recieve only: chỉ thu TV) băng Ku và
băng C là ở tần số cơng tác của khối ngồi trời và các vệ tinh dành cho DBS ở băng
Ku có EIRP
(cơng suất phát xạ đẳng hướng tương đương) cao hơn nhiều so với băng
C.
Hình 2.6 cho thấy các khối chính trong một hệ thống thu DBS của đầu cuối gia
đình. Tất nhiên cấu trúc này sẽ thay đổi trong các hệ thống khác nhau, nhưng s
ơ đồ
này sẽ cung cấp các khái niệm cơ sở về máy thu TV tương tự (FM). Hiện nay TV số
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.
!!KĐồ 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
SVTH: Vũ Văn Trực
đan xen phân cực. Loa thu có thể có bộ lọc phân cực được chuyển mạch đến phân
cực mong muốn dưới sự điều khiển của khối trong nhà.
Loa thu tiếp sóng cho khối biến đổi tạp âm nhỏ (LNC: low noise converter)
hay khối kết hợp khuếch đại tạp âm nhỏ (LNA: low noise amplifier) và biến đổi
(gọi chung là LNA/C). Khối kết hợp này được gọi là LNB (Low Noise Block: khối
tạp âm nhỏ). LNB đảm bảo khuếch đại tín hiệu b
ăng 12 GHz và biến đổi nó vào dải
tần số thấp hơn để có thể sử dụng cáp đồng trục giá rẻ nối đến khối trong nhà. Dải
tần tín hiệu sau hạ tần là 950-1450 MHz (xem hình 2.6). Cáp đồng trục hoặc cáp
đơi dây được sử dụng để truyền cơng suất một chiều cho khối ngồi trời. Ngồi ra
cũng có các dây điều khiển chuyển mạch phân cực.
Khuếch đại tạp âm nhỏ cầ
n được thực hiện trước đầu vào khối trong nhà để
đảm bảo tỷ số tín hiệu trên tạp âm u cầu. Ít khi bộ khuếch đại tạp âm nhỏ được đặt
tại phía đầu vào khối trong nhà vì nó có thể khuếch đại cả tạp âm của cáp đồng trục.
Tất nhiên khi sử dụng LNA ngồi trời cần đảm bảo nó hoạt động được trong điều
kiện thời tiết thay đổi và có thể
bị phá hoại hoặc đánh cắp
─ Khối trong nhà cho TV tương tự (FM)
Tín hiệu cấp cho khối trong nhà thường có băng tần rộng từ 950 đến 1450
MHz. Trước hết nó được khuếch đại rồi chuyển đến bộ lọc bám để chọn kênh cần
thiết (xem hình 2.6). Như đã nói, đan xen phân cực được sử dụng vì thế khi thiết lâp
một bộ lọc phân cực ta chỉ có thể thu đượ
c một nửa số kênh 32 MHz. Điều này giảm
nhẹ hoạt động của bộ lọc bám vì bây giờ các kênh đan xen được đặt cách xa nhau
hơn.
Sau đó kênh được chọn được biến đổi hạ tần: thường từ dải 950 MHz vào 70