Đang tải... (xem toàn văn)
Công nghệ vsat ip trong cung cấp thông tin hỗ trợ phát triển kinh tế xã hội cấp xã
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGUYỄN QUỐC HÙNG CÔNG NGHỆ VSAT IP TRONG CUNG CẤP THÔNG TIN HỖ TRỢ PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CẤP XÃ Chuyên ngành: Mã số: Khoa học máy tính 60.48.01 LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS PHẠM VIỆT BÌNH Thái Nguyên - 2009 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN DANH SÁCH CÁC CỤM TỪ VIẾT TẮT DANH SÁCH HÌNH VẼ DANH SÁCH HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG INTERNET 1.1 Giới thiệu công nghệ truyền thông Internet 1.1.1 Công nghệ truyền thông Dial up 1.1.2 Công nghệ truyền thông ADSL 1.1.3 Công nghệ truyền thông Winmax 1.1.4 Công nghệ truyền thông Lead Line 1.1.5 Công nghệ truyền thông VSAT IP 10 1.2 Giới thiệu thành phần VSAT IP 12 1.2.1 Trạm cổng Gateway 12 1.2.2 Vệ tinh IPSTAR 19 1.2.3 Thiết bị đầu cuối UT 23 1.2.4 Giao thức, kiển trúc kiểu kết nối mạng VSAT IP 25 CHƢƠNG II: CÁC KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TRONG CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG INTERNET VSAT IP 34 2.1 Kỹ thuật điều chế số 34 2.1.1 Kỹ thuật điều chế pha QPSK 34 2.1.2 Kỹ thuật điều chế biên độ cầu phương QAM 37 2.1.3 Kỹ thuật đa truy nhập theo tần số FDMA FDMA/TDM 40 2.1.4 Kỹ thuật đa truy nhập thời gian TDMA 42 2.2 Kỹ thuật điều chế OFDM 44 2.2.1 Kỹ thuật điều BPSK 44 2.2.2 Mã Gray 46 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Kỹ thuật điều chế đa truy nhập 47 2.3.1 Kỹ thuật điều chế OFDMA 47 2.3.1 Kỹ thuật điều chế Scalable OFDMA (SOFDMA) 50 2.4 Điều chế yếu cầu truyền lại tự động ARQ 51 2.4.1 Kỹ thuật điều chế ARQ dừng đợi 52 2.4.2 Kỹ thuật điều chế ARQ lùi N 53 2.4.3 Kỹ thuật điều chế Hybrid ARQ 56 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ ỨNG DỤNG 58 3.1 Phương pháp thiết kế mạng VSAT IP 58 3.1.1 Tính tốn góc ngẩng góc phương vị 58 3.1.2 Tính tốn kết nối đường lên (UPLINK) 60 3.1.3 Tính tốn kết nối đường xuống (DOWNLINK) 64 3.1 Xây dựng mơ hình truyền thông VSAT IP điểm xã 72 3.1.1 Kết hợp công nghệ VSAT IP mạng nội LAN 72 3.1.2 Kết hợp công nghệ VSAT-IP với Router SHDSL mạng nội LAN 73 3.1.3 Kết hợp công nghệ VSAT-IP với Router DSLAM, Modem ADSL mạng LAN 74 3.1.4 Kết hợp công nghệ VSAT-IP với DSLAM kết hợp với hạ tầng cáp thoại có Bưu điện 75 3.2 Ứng dụng mơ hình truyền thông Internet VSAT IP xã địa bàn tỉnh Thái Nguyên 78 3.2.1 Khảo sát tình hình sử dụng công nghệ viễn thông địa bàn tỉnh 78 3.2.2 Thiết kế mạng VSAT IP điểm xã tỉnh Thái Nguyên 80 3.2.3 Xây dựng phần mềm cung cấp thông tin 82 KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CÁM ƠN Trước hết muốn gửi lời cảm ơn đến thầy cô giáo Viện công nghệ thông tin Khoa công nghệ thông tin - Đại học Thái Nguyên quan tâm tổ chức đạo trực tiếp giảng dạy khóa cao học chúng tơi Đặc biệt xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn TS Phạm Việt Bình dẫn khoa học tận tình hướng dẫn cho tơi suốt q trình làm luận văn Nếu khơng có giúp đỡ thầy tơi khó hồn thành luận văn Cũng qua đây, xin chân thành cảm ơn lãnh đạo Trung tâm Thông tin Công nghệ - Sở Khoa học Công nghệ Thái Nguyên, nơi công tác, tạo điệu kiện thuận lợi cho thời gian hồn thành mơn học suốt thời gian làm luận văn tốt nghiệp Cuối cùng, xin cảm gia đình, người ln ủng hộ động viên đển tơi n tâm nghiên cứu hồn thành luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT A Azimut Góc phương vị AOCS Attitude and orbit control system Hệ thống đ/kh trạng thái & quỹ đạo BPF Band pass filter Bộ lọc thông dải BPSK Binary PSK Điều chế theo pha nhị phân BER Bit error ratio Tỷ lệ lỗi bit CDMA Code division multiplex access Đa truy nhập phân chia theo mã CDM Code division multiplex Ghép kênh phân chia theo mã C&M Control and Monitoring Điều khiển giám sát CUG Closed Users group Nhóm người sử dụng khép kín D/C Down coverter Bộ hạ tần DAMA Demand Assgned Multiple Acces Đa truy cập ấn định theo yêu cầu DCE Data circuit Terminating equipment Thiết bị đầu cuối kênh liệu DSP Digital Signal Processing Xử lý tín hiệu số DTE Data Terminal Equipment Thiết bị đầu cuối liệu E Elevation Góc ngẩng Eb/No Energy per bit over thermal Noise Tỷ lệ lượng bit cs tạp power (per Hz) ratio âm nhiệt (/Hz) EIRP Equivalent isotropic racliated power Công suất xạ đẳng hướng tương đương FEC Forward Error Corection Sữa lỗi nơi thu GEO Geosychronous earth orbit Quỹ đạo địa tĩnh GSM Gobal System for Mobile Communication Hệ thống thơng tin di động tồn cầu HBE Hub Baseband Equipment Thiết bị băng gốc Hub HCI Hub Control Interface Giao tiếp điều khiển Hub HPA High power amplifiers Bộ khuếch đại công suất cao HPC High power amplifiers and Convertor Bộ đổi tần k/đại công suất cao IBO Input background color off Độ lùi đầu vào Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn IDU In-Door Unit Khối bên IF Intermediate frequency Tần số trung tần IM InterModulation Xuyên điều chế ISDN Integrated Services Data Network Mạng dịch vụ tích hợp số LEO Low earth orbit Quỹ đạo thấp LIE Line Interface Equipment Thiết bị giao tiếp đường LO Local ossilator Bộ dao động nội LNA Low noise amplifiers Khuếch đại tạp âm thấp MAN Metropolitan Area Network Mạng vùng trung tâm MCD Multicarrier Demodulation Bộ giải điều chế đa sóng mang NRZ Non return zero Mã không trở không OBO Output back off Độ lùi đầu OBP On Board Processing Xử lý vệ tinh ODU Out-Door Unit Khối bên ngồi PA Power Ampli khuếch đại cơng suất PCE Processing and Control Equipment Thiết bị điều khiển xử lý PSTN Public switch telephone network Mạng đ/th chuyển mạch công cộng PSDN Packet Switched Data Network Mạng liệu chuyển mạch gói RF Radio frequency Tần số vô tuyến TDMA Time division multiplex access Đa truy nhập phân chia theo th/gian U/C Up coverter Bộ nâng tần SHF Supper Hight Frequency Tần số siêu cao tần SCADA Supervisory Control And Data Thu liệu điều khiển giám sát Acquisition CCIR Commite Consultative Internation Radio Uỷ ban tư vấn điện báo đ/thoại QTế Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH SÁCH HÌNH ẢNH Hình 1.1: Mơ hình kết nối Internet Dial Up Hình 1.2: Mơ hình kết nối Internet ADSL Hình 1.3: Thoại sử dụng dải tần số từ 300Hz tới 3,400Hz Hình 1.4 Mơ hình cấu trúc cơng nghệ truyền thơng WiMAX Hình 1.5: Sơ cấu trúc cơng nghệ truyền thông Leased- Line Hình 1.6: Các ứng dụng công nghệ truyền thông VSAT IP 10 Hình 1.7: Mơ hình hoạt động cơng nghệ VSATIP 11 Hình 1.8: Sơ đồ trạm cổng Gateway 12 Hình 1.9: Cấu trúc Radio Resource Management 13 17 18 Hình 1.10: Cấu trúc khung TOLL Link Hình 1.11: Các kiểu kênh STAR Link Hình 1.12: Cấu trúc khung STAR Link cho loại kênh 19 Hình 1.13: Vệ tinh IPSTAR phóng lên quỹ đạo 19 Hình: 1.14: Vùng phủ sóng vệ tinh iPSTAR Hình 1.15: Vùng phủ sóng vệ tinh iPSTAR Việt Nam 22 23 Hình 1.16: Thiết bị chuyển đổi tín hiệu vệ tinh modem, antena 23 Hình 1.17: Kiến trúc giao thức mạng VSAT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 27 http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 1.18: Cấu hình hổ trợ giao thức SDLC 32 Hình 2.1: Điều chế QPSK 34 Hình 2.2: Bộ biến đổi nối tiếp song song Hình 2.3: Tổ hợp bit điều chế QPSK 34 35 Hình 2.4: Sơ đồ khối điều chế QPSK 35 Hình 2.5 : Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK 37 Hình 2.6: Sơ đồ khối phương pháp điều chế M_QAM 38 Hình 2.7: Chùm tín hiệu M-QAM 39 Hình 2.8: Đa truy nhập phân chia theo thời gian: TDMA 42 Hình 2.9 : Khung TDMA 43 Hình 2.10 : Biểu đồ khơng gian tín hiệu BPSK 45 Hình 2.11: Giản đồ IQ 16-PSK dùng mã Gray Mỗi vị trí IQ liên tiếp thay đổi bit đơn 47 Hình 2.52 Cấu trúc sóng mang OFDMA Hình 2.63: Kênh hóa OFDMA 48 49 Hình 2.74: Cấu trúc khung công nghệ đa truy nhâp OFDMA 50 Hình 2.15: Mơ hình giao thức ARQ dừng đợi 53 Hình 2.16: Mơ hình giao thức ARQ lùi N 54 Hình 2.17: Giao thức ARQ lùi N với gói tin bị lỗi 54 Hình 2.18: Giao thức ARQ lùi N với ACK bị lỗi 55 56 Hình 2.19: Cơ chế yêu cầu lặp lại lỗi xảy Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.1: Tính tốn góc ngẩng 58 Hình 3.2 Góc phương vị vệ tinh 59 Hình 3.3 : Hệ số (G/T) trạm mặt đất 65 Hình 3.4 : TD trời Hình 3.5: TD Bị nhiễu mưa 66 66 Hình 3.6: OBOt hàm IBOt 67 Hình 3.7: (C/No)D trạm mặt đất 68 Hình 3.8: Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống búp sóng (vệ tinh) khác 69 Hình 3.9: Nhiễu xuyên điều chế tuyến xuống trạm GetWay khác 69 Hình 3.10: Nhiễu giao thoa tuyến xuống búp sóng vệ tinh khác 70 Hình 3.11: Nhiễu giao thoa tuyến xuống trạm GetWay khác 71 Hình 3.12: Sơ đồ kết hợp công nghệ VSAT IP mạng nội LAN 72 Hình 3.13: Sơ đồ kết hợp cơng nghệ VSAT-IP với Router SHDSL mạng LAN 73 Hình 3.14: Sơ đồ kết hợp cơng nghệ VSAT-IP với Router DSLAM, Modem ADSL mạng LAN 74 Hình 3.15: Sơ đồ kết hợp công nghệ VSAT-IP với DSLAM kết hợp với hạ tầng cáp thoại có Bưu điện 76 Hình 3.16: Mơ hình thư viện số Khoa học Công nghệ 82 Hình 3.17: Mơ hình truyền liệu Thư viện số 85 Hình 3.18: Biểu đồ Usecase phân hệ quản trị liệu 86 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 3.19: Biểu đồ Usecase khai thác Phần mềm Thư viện số 86 Hình 3.20: Giới thiệu giao diện khai thác phần mềm thư viện số 87 Hình 3.21: Giới thiệu giao diện quản trị liệu phần mềm thư viện số 87 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... tài: ? ?Công nghệ VSAT- IP cung cấp thông tin hỗ trợ phát triển KTXH cấp Xã? ?? Ngoài phần mở đầu kết luận luận văn chia làm chương, nội dung cụ thể chương sau: Chƣơng I: Tổng quan công nghệ truyền thông. .. thơng VSAT IP điểm xã 72 3.1.1 Kết hợp công nghệ VSAT IP mạng nội LAN 72 3.1.2 Kết hợp công nghệ VSAT- IP với Router SHDSL mạng nội LAN 73 3.1.3 Kết hợp công nghệ VSAT- IP với... 1.1.3 Công nghệ truyền thông Winmax 1.1.4 Công nghệ truyền thông Lead Line 1.1.5 Công nghệ truyền thông VSAT IP 10 1.2 Giới thiệu thành phần VSAT IP 12 1.2.1
