Đồ án Hệ Thống Thông Tin Vệ Tinh VSAT IPSTAR - Tài Liệu - Ebook

MỤC LỤC

Trang

Lời cam đoan

Mục lục

Các từ viết tắc

Lời nói đầu

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THÔNG TIN VỆ TINH VSAT 1

1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 1

1.2. Khái niệm hệ thống VSAT 1

1.2.1 Giới thiệu chung 1

1.2.2 Các định nghĩa đặc tính hệ thống VSAT 1

1.3 CÁC ỨNG DỤNG CỦA HỆ THỐNG VSAT 2

1.3.1 Tổng quát về tính ưu nhược của hệ thống VSAT 2

1.3.2 Các ứng dụng trong thông tin một chiều 2

1.3.2.1 Phân phối dữ liệu và phân phối tín hiệu video 2

1.3.2.2 Thu thập dữ liệu 3

1.3.3 Các ứng dụng thông tin hai chiều 3

1.3.3.1 Truyền dữ liệu 3

1.3.3.2 Video hội nghị 3

1.4 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KỸ THUẬT CỦA VSAT 4

1.4.1 Tổng quan về các kiểu VSAT 4

1.4.2 Kỹ thuật trãi phổ trong mạng VSAT 4

1.4.3 Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo tần số FDMA. 5

1.4.4 Các VSAT sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo t/gian TDMA. 5

1.4.5 Các VSAT sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA. 5

1.5 Các đặc tính tiêu biểu của VSAT. 6

1.5.1 Kích thước mạng, số lượng VSAT trong một mạng. 6

1.5.2 Các yêu cầu đối với phần không gian. 7

1.6 Các vấn đề chung về giao thức và giao diện mặt đất của mạng VSAT 7

1.6.1 Mô hình giao thức mạng VSAT. 8

1.6.1 Mô hình giao thức mạng VSAT. 8

1.7 KẾT NỐI VỚI CÁC DTE ĐỊNH HƯỚNG GÓI CỦA NGƯỜI SỬ DỤNG VÀ

VỚI CÁC MẠNG DỮ LIỆU MẶT ĐẤT. 12

1.7.1 Kết nối với các DTE của người sử dụng. 12

1.7.2 Kết nối với các mạng dữ liệu mặt đất chuyển mạch gói (PSPDN). 14

1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG. 15

Chương 2 : KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT VÀ HUB - NHIỄU VÀ CÁC VẤN

ĐỀ KHI HOẠT ĐỘNG 16

2.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG 16

2.2 VSAT - KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT. 15

2.2.1 Cấu trúc chung. 15

2.2.2 Anten trạm VSAT. 17

2.2.3 Khối thiết bị ngoài trời (ODU) của VSAT 18

2.2.4 Khối thiết bị trong nhà (IDU) của VSAT. 19

2.3 KỸ THUẬT TRẠM MẶT ĐẤT HUB. 20

2.3.1 Mô hình tổng quát của một trạm Hub. 20

2.3.2 Thiết bị RF. 21

2.3.3 Thiết bị Modem IF. 22

2.3.4 Thiết bị băng gốc ở trạm Hub (HBE). 23

2.3.4.1 Thiết bị điều khiển và xử lý phát (TX-PCE). 24

2.3.4.2 Thiết bị điều khiển và xử lý thu (RX PCE). 24

2.3.4.3 Thiết bị giao tiếp đường dây (LIE). 24

2.3.4.4 Trung tâm điều khiển mạng (NNC) 25

2.4 CÁC LOẠI NHIỄU: 25

2.4.1 Giới thiệu: 25

2.4.2 Các nguồn gây nhiễu. 26

2.4.3 Các đặc tính của anten có ảnh hưởng đến nhiễu. 27

2.4.3.1 Các đặc điểm của anten VSAT. 27

2.4.3.2 Độ phân cách của anten: 28

2.4.4 Các yêu cầu về chia sẽ tần số và mức ngưỡng nhiễu. 28

2.4.4.1 Tiêu chuẩn nhiễu trong mạng VSAT. 28

2.4.4.2 Các kỹ thuật hạn chế nhiễu. 29

2.5 KẾT LUẬN CHƯƠNG. 30

Chương 3: GIỚI THIỆU VỀ VSAT IP-STAR 31

3.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG. 31

3.2 TỔNG QUAN VỀ MẠNG VSAT IPSTAR 31

3.2.1 Giới thiệu về VSAT IPSTAR: 32

3.2.2 Các ứng dụng của VSAT IPSTAR: 33

3.3 KỸ THUẬT CỦA MẠNG VSAT IPSTAR 34

3.3.1 Sử dụng kỹ thuật đa truy nhập theo tần số: FDMA. 34

3.3.2 Sử dụng kỹ thuật đa truy nhập theo thời gian: TDMA 35

3.3.3 Nguyên lý TDMA. 36

3.3.4 Ưu điểm của TDMA 37

3.3.5 Sử dụng kỹ thuật mã FEC: 38

3.3.6 VSAT IPSTAR sử dụng (FDMA/TDM). 38

3.3.7 Ứng dụng kỹ thuật ghép kênh vào VSAT IPSTAR. 40

3.4 CÔNG NGHỆ CỦA IPSTAR 41

3.4.1 Công nghệ đoạn không gian: 41

3.4.2 Công nghệ đoạn mặt đất 42

3.4.3 Giao diện giao thức mạng mới. 42

3.5 NHỮNG ƯU THẾ VÀ NHƯỢC ĐIỂM. 43

3.6 KẾT LUẬN CHƯƠNG. 45

Phần II :TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

CHƯƠNG 4: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VSAT IPSTAR PHƯƠNG PHÁP

THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR 46

4.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG 46

4.2 CÁC THÔNG SỐ CẦN CHO TÍNH TOÁN 47

4.3 BÀI TOÁN THỰC TẾ: 48

4.3.1 Giới thiệu chung 48

4.3.2 Mô hình và các thông số của một tuyến thông tin. 48

4.3.3 Tính toán góc ngẩng và góc phương vị. 49

4.3.3.1 Góc ngẩng. 49

4.3.3.2 Góc phương vị. 50

4.3.4 Tính toán kết nối đường lên (UPLINK). 51

4.3.4.1 Công suất phát của trạm mặt đất PTXe. 51

4.3.4.2 Hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất GTXe 52

4.3.4.3 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương trạm mặt đất EIRPe 52

4.3.4.4 Tổng suy hao tuyến lên LU. 53

4.3.4.5 Độ lợi Anten thu G1. 53

4.3.4.6 Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng của trạm mặt đất Ф1 53

4.3.4.7 Độ lùi đầu vào IBO. 54

4.3.4.8 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên (C/No)U. 54

4.3.5 Tính toán kết nối đường xuống (DOWNLINK). 55

4.3.5.1 Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất GRXe. 55

4.3.5.2 Tổng suy hao tuyến xuống LD. 56

4.3.5.3 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E. 56

4.3.5.4 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/No)Dsat. 57

4.3.5.5 Độ lùi đầu ra OBO. 58

4.3.5.6 CS bức xạ đẳng hướng tương đương của một sóng mang EIRP1. 59

4.3.5.7 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một sóng mang

(C/No)D1. 59

4.3.5.8 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên

sóng mang (C/No)IM. 60

4.3.5.9 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên

sóng mang (C/Noi)D 61

4.3.5.10 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên s/m (C/No)t. 62

4.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG. 62

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ MẠNG VSAT IPSTAR THỰC TẾ TẠI VIỆT NAM 64

5.1 Giới thiệu chương. 64

5.2 Tính toán đường truyền tuyến thông tin vệ tinh ThaiCom-1A đối với trạm mặt đất đặt tại Đà Nẵng. 64

5.2.1 Giới thiệu về vệ tinh và các thông số ban đầu 64

5.2.2 Tính toán thông số mạng (Network IPSTAR). 66

5.2.2.1 Tính toán băng thông thực của nhóm UT. 66

5.2.2.2 Tính toán băng thông thực của trạm GW. 67

5.2.2.3 Tính toán băng thông thực của toàn mạng. 67

5.2.2.4 Tính toán (C/No)t yêu cầu toàn tuyến trong mạng. 67

5.2.2.5 Tính toán hiệu suất sử dụng băng thông. 67

5.2.3 Tính toán cự ly thông tin, góc ngẩng, góc phướng vị 67

5.2.3.1 Tính toán cự ly thông tin. 67

5.3 Tính toán tuyến lên (UpLink). 68

5.3.1 Công suất phát của trạm mặt đất PTXe. 68

5.3.2 Hệ số khuếch đại anten phát trạm mặt đất GTXe . 69

5.3.3 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của trạm mặt đất EIRPe. 69

5.3.4 Tổng suy hao tuyến lên LU . 69

5.3.5 Độ lợi Anten phát (/m2) G1. 70

5.3.6 Mật độ dòng công suất bức xạ hiệu dụng của trạm mặt đất Ф1(dBW/m2). 70

5.3.7 Độ lùi đầu vào IBO. 70

5.3.8 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên (C/No)U. 71

5.3.8.1 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên bão hòa (C/No)Usat. 71

5.3.8.2 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến lên một trạm mặt đất (C/No)U1. 71

5. 4 Tính toán kết nối đường xuống (DOWNLINK). 72

5.4.1 Hệ số khuếch đại anten thu trạm mặt đất GRxe. 72

5.4.2 Tổng suy hao tuyến xuống LD. 72

5.4.3 Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất (G/T)E. 73

5.4.4 Tỷ số sóng mang trên tạp âm tuyến xuống bão hòa (C/No)Dsat. 74

5.4.5 Độ lùi đầu ra OBO. 74

5.4.6 Công suất bức xạ đẳng hướng tương đương của một sóng mang EIRP1. 75

5.4.7 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu tuyến xuống trên một s/mang. 75

5.4.8 Tỷ số s/mang trên tạp âm nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trên s/mang 75

5.4.9 Tỷ số s/mang trên tạp âm nhiễu giao thoa tuyến xuống trên s/mang 76

5.4.10 Tỷ số sóng mang trên tạp âm nhiễu toàn tuyến trên sóng mang (C/No)t. 76

5.5 Kết luận chương. 78

Kết luận và hướng phát triển đề tài:

Tài liệu tham khảo

Phần phụ lục