I
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ
CAO THỊ LY
MẠNG KHÔNG DÂY, MỞ RỘNG LAN KHÔNG
DÂY SỬ DỤNG KỸ THUẬT HÌNH LƯỚI VÀ TỐI
ƯU HÓA CẤU HÌNH
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
HÀ NỘI - 2009
I
MỤC LỤC
MỤC LỤC ……………………………………………………..……… .. …….. I
DANH MỤC BẢNG ……………………………………….………………... III
DANH MỤC HÌNH …………………………………………….…….………IV
DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ANH -VIỆT…………..…...…...…V
DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VIỆT ANH……………..……. ......X
MỞ ĐẦU……….. ............................................................................................. I
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY......................... XVII
1.1 Hệ thống thông tin vệ tinh ...................................................................... XVII
1.1.1 Giới thiệu .............................................................................................. XVII
1.1.2 Các đặc tính của thông tin vệ tinh ....................................................... XVIII
1.1.3 Các ứng dụng của thông tin vệ tinh ....................................................... XIX
1.1.4 Các hệ thống VSAT ............................................................................... XIX
1.2 Hệ thống vi ba mặt đất.............................................................................. XX
1.2.1 Giới thiệu ................................................................................................ XX
1.2.2 Phân loại ............................................................................................... XXII
1.2.3 Các mạng Viba mặt đất ...................................................................... XXIII
1.3 Hệ quảng bá ...........................................................................................XXV
1.3.1 Hệ phát thanh số liệu............................................................................ XXV
1.3.1.1 Phát thanh AM .............................................................................. XXV
1.3.1.2 FM .............................................................................................. XXVI
1.3.1.3 Phát thanh số. ............................................................................... XXVI
1.3.2 Hệ thống truyền hình và truyền số liệu ............................................... XXVII
1.3.2.1 Truyền hình đen trắng ................................................................XXVIII
1.3.2.2 Truyền hình màu. .......................................................................XXVIII
1.3.2.3 Truyền hình số............................................................................... XXX
1.4 Các hệ thống thông tin cá nhân (Personal Communication Networks) ....XXX
1.4.1 Hệ thống thông tin di động................................................................... XXX
1.4.1.1 Điện thoại di động đầu tiên ............................................................ XXX
1.4.1.2 Điện thoại tế bào tƣơng tự ............................................................. XXX
1.4.1.3 Điện thoại tế bào số. ..................................................................... XXXI
1.4.1.4 Điện thoại không dây................................................................... XXXII
1.4.1.5 Hệ thống điện thoại thế hệ thứ 3 và thế hệ tƣơng lai. ................... XXXII
1.4.2 Hệ thông tin cá nhân thoại và số liệu .................................................XXXIII
1.4.2.1 Hệ thống số liệu diện rộng ..........................................................XXXIII
1.4.2.2 Hệ thống mạng LAN không dây .................................................XXXIII
1.4.2.3 ATM không dây ........................................................................ XXXIV
1.4.2.4 Mạng PAN ................................................................................ XXXIV
1.4.2.5 Các kết nối không dây cố định .....................................................XXXV
1.5 Giới thiệu tổng quan về mạng LAN không dây ................................... XXXV
II
1.5.1 Giới thiệu chung về mạng LAN không dây ........................................XXXV
1.5.2 Các kỹ thuật của mạng LAN không dây ............................................... XLIII
1.5.3 Các chuẩn trong mạng LAN không dây ............................................ LI
CHƢƠNG II: MỞ RỘNG MẠNG LAN KHÔNG DÂY BẰNG KỸ THUẬT
KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI..............................................LV
2.1 Đặt vấn đề ................................................................................................. LV
2.1.2 Khả năng tự cấu hình ............................................................................... LV
2.1.3 Khả năng tự hàn gắn .............................................................................. LVI
2.1.4 Khả năng mở rộng mạng ........................................................................ LVI
2.1.5 Tính kinh tế ........................................................................................... LVI
2.2 Cấu trúc mạng không dây hình lƣới ..........................................................LVI
2.2.1 Điểm – Điểm (Point-to-Point) ............................................................... LVII
2.2.2 Điểm – Đa điểm (Point-to-Multipoints) ............................................... LVII
2.2.3 Đa điểm – Đa điểm .............................................................................. LVIII
2.3 Các thiết bị sử dụng trong mạng không dây hình lƣới ..............................LIX
2.3.1 Card mạng LAN không dây ................................................................... LIX
2.3.2 Card moderm không dây mạng hình lƣới 6300 ...................................... LIX
2.3.3 Phần mềm máy trạm .............................................................................. LXI
2.3.4 Bộ định tuyến không dây hình lƣới ....................................................... LXII
2.3.5 Điểm truy cập ...................................................................................... LXIII
2.3.6 Điều khiển chuyển mạch ....................................................................... LXV
2.3.7 Tích hợp các thành phần ....................................................................... LXV
2.4 Các giao thức truyền thông sử dụng trong mạng không dây hình lƣới ... LXVI
2.4.1 Giao thức định tuyến động DSR (Dynamic Source Routing Protocol)..LXVI
2.4.1.1 Cơ chế phát hiện đƣờng ............................................................... LXVII
2.4.1.2 Cơ chế duy trì đƣờng .................................................................. LXVIII
2.5 Chuẩn 802.11s ....................................................................................... LXIX
CHƢƠNG III:TỐI ƢU CẤU HÌNH MẠNG KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI
....................................................................................... LXXI
3.1. Mô hình lập trình toán học của hệ thống mạng không dây hình lƣới ..... LXXI
3.2 Thiết lập bài toán để giảm thiểu chi phí và đảm bảo yêu cầu lƣu lƣợng
mạng…. .................................................................................................... LXXII
3.2.1 Mô hình tốc độ cố định ..................................................................... LXXIV
3.2.2 Mô hình tốc độ thích nghi ................................................................. LXXVI
3.2.3 Mô hình có quan tâm đến nhiễu ...................................................... LXXVII
3.3 Phân tích ảnh hƣởng của lƣu lƣợng và giá cả đến thiết kế mạng cụ thể đƣợc
xây dựng dựa vào mô hình toán học trên. .............................................. LXXVIII
3.4 Kết luận .........................................................................................LXXXVIII
KẾT LUẬN…… ........................................................................................... XC
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................... XCI
III
DANH MỤC BẢNG
CHƢƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY ....................... XVII
Bảng 1: Thông tin liên quan đến các chuẩn ............................................................. LIII
CHƢƠNG II: MỞ RỘNG MẠNG LAN KHÔNG DÂY BẰNG KỸ THUẬT
KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI ................................................ 41
CHƢƠNG III : TỐI ƢU MÔ HÌNH MẠNG KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI 57
Bảng 2: Kết quả cho giải pháp tối ưu của mô hình tốc độ cố định với M = 128 Mb/s, d
= 600 Kb/s ............................................................................................................ LXXX
Bảng 3: Kết quả cho giải pháp tối ưu của mô hình tốc độ cố định với M = 128 Mb/s, d
= 3 Mb/s ............................................................................................................. LXXXI
Bảng 4: Kết quả cho giải pháp tối ưu của mô hình tốc độ cố định với M bất kỳ . LXXXII
Bảng 5: Kết quả cho giải pháp tối ưu của mô hình tốc độ cố định với M bất kỳ,
d=3Mb/s ........................................................................................................... LXXXIII
Bảng 6: Giải pháp cho mô hình tốc độ cố định khi β thay đổi, m= 50, d= 3Mb/s, M =
128Mb/s............................................................................................................ LXXXIV
Bảng 7: Giải pháp cho mô hình tốc độ cố định khi β thay đổi, m= 50, d= 3Mb/s, M bất
kỳ ....................................................................................................................... LXXXV
Bảng 8: Chất lượng của giải pháp trong mô hình tốc độ thích nghi với d = 200Kb/s
........................................................................................................................LXXXVII
Bảng 9: Chất lượng của giải pháp trong mô hình tốc độ thích nghi với d = 600Kb/s
........................................................................................................................LXXXVII
Bảng 10: Giải pháp tối ưu của mô hình tính toán đến nhiễu và không tính đến tốc độ
thích nghi với d= 600 Kb/s ............................................................................ LXXXVIII
Bảng 11: Giải pháp tối ưu của mô hình tính toán đến nhiễu và không tính đến tốc độ
thích nghi với d= 3Mb/s................................................................................. LXXXVIII
IV
DANH MỤC HÌNH VẼ
CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY ................................. XVII
H×nh 1.1: Hệ thống vệ tinh VSAT ............................................................................... XX
H×nh 1.2: M« h×nh cña hÖ thèng viba sè tiªu biÓu ..................................................... XXI
H×nh 1.3 : S¬ ®å khèi thiÕt bÞ thu ph¸t viba sè..........................................................XXII
H×nh 1.4: M« h×nh cña hÖ thèng vi ba ®iÓm nèi ®iÓm tiªu biÓu. .............................. XXIII
H×nh 1.5: M« h×nh cña hÖ thèng vi ba ®iÓm nèi ®a ®iÓm tiªu biÓu ............................ XXV
Hình 1.6: Liên kết điểm điểm dùng bộ thu phát hồng ngoại ............................... XXXVII
Hình 1.7: Kết nối cầu không dây.......................................................................XXXVIII
Hình 1.8: Mô hình WLAN từ điểm tới đa điểm ..................................................XXXVIII
Hình 1.9: Giao diện của WLAN với LAN có dây ................................................. XXXIX
Hình 1.10: Cấu trúc Bus của mạng LAN không dây ............................................ XXXIX
Hình 1.11: Cấu trúc Ring của mạng LAN không dây ................................................ XL
Hình 1.12: Cấu trúc Star của mạng LAN không dây ................................................. XL
Hình 1.13: Trải phổ nhảy tần............................................................................... XLVII
Hình 1.14: Kỹ thuật LAN hồng ngoại khuyếch tán ................................................ XLIX
CHƢƠNG II: MỞ RỘNG MẠNG LAN KHÔNG DÂY BẰNG KỸ THUẬT
KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI................................................... 41
Hình 2.1: Cấu hình mạng điểm – điểm.................................................................... LVII
Hình 2.2: Cấu hình mạng điểm – đa điểm ............................................................. LVIII
Hình 2.3: Cấu hình mạng đa điểm – đa điểm ........................................................ LVIII
Hình 2.4: Modem không dây 6300 của mạng không dây hình lưới ............................ LX
Hình 2.5: Liên hệ các kênh trong QDMA MeshNetworks và IEEE 802.11b/g trong
mạng LAN không dây .............................................................................................. LXI
Hình 2.6: Bộ định tuyến không dây hình lưới đặt ở cột đèn công cộng.................... LXII
Hình 2.7: Điểm truy cập IAP đặt ở ngoài trời ........................................................ LXIV
Hình 2.8: Kết hợp của các thành phần trong mạng không dây hình lưới................. LXV
Hình 2.9: Cơ chế phát hiện đường, nút A là nguồn, nút E là đích ........................ LXVII
Hình 2.10: Cơ chế duy trì đường, nút C không thể truyền gói tin từ A đến E
thông qua bước nhảy D.................................................. LXVIII
CHƢƠNG III : TỐI ƢU MÔ HÌNH MẠNG KHÔNG DÂY HÌNH LƢỚI 57
Hình 3.1: Mô hình toán học của mạng không dây hình lưới ................................... LXXI
Hình 3.2: Các vùng đồng tâm quanh vị trí j ........................................................ LXXVI
Hình 3.3: Tập hợp nhiễu liên quan đến 2 nút j và l ........................................... LXXVIII
Hình 3.5 :Mô hình tốc độ cố định với M = 128Mb/s, d = 600 Kb/s ....................... LXXX
Hình 3.6 :Mô hình tốc độ cố định với M = 128 Mb/s, d = 3 Mb/s ....................... LXXXI
Hình 3.7: Thiết kế cho mô hình tốc độ cố định với M bất kỳ, d = 600Kb/s ......... LXXXII
Hình 3.8: Thiết kế cho mô hình tốc độ cố định với M bất kỳ, d = 3 Mb/s .......... LXXXIII
Hình 3.9 : Mô hình tốc độ cố định với M =128 Mb/s ....................................... LXXXIV
Hình 3.10 : Mô hình tốc độ cố định với M bất kỳ .............................................. LXXXV
V
DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ANH -VIỆT
1G/2G/3G
3GPP
AAA
ACF
ACH
ACK
ACM
AM
AMPS
AN
AP
AR
ARPA
ARQ
ATM
ATSC
BCH
BMC
BPSK
BRAN
BS
BSS
BSS
CATV
CCIR
CDMA
CL
COFMA
CP
CPE
CPS
CRC
CRT
CTS
CW
DAB
DBPSK
DCC
DLC
DM
DRM
DS
DSL
First/Second/Third/ Generation
Third Generation Partnership Project
Authentication, Authorization, and
Accounting
Associate Control Function
Access Channel
Acknowledge
Adaptive Coding and Modulation
Amplitude Modulation
Advanced Mobile Phone System
Access Network
Access Point
Access Router
Thế hệ 1/2/3
Dự án hợp tác thế hệ 3
Xác thực, cấp quyền, thanh toán
Chức năng điều khiển liên kết
Kênh truy nhập
Báo nhận
Điều chế và mã tƣơng thích
Điều chế biên độ
Hệ thống điện thoại di động tiên tiến
Mạng truy cập
Điểm truy cập
Bộ định tuyến truy cập
Văn phòng dự án nghiên cứu cải
Advanced Research Projects Agency
tiến
Automatic Repeat Request
Yêu cầu lặp tự động
Asynchronous Transfer Mode
Phƣơng thức truyền không đồng bộ
Advanced Television System
Hội đồng về hệ thống truyền hình
Committee
cải biên
Broadcast Channel
Kênh quảng bá
Broadcast/Multicast Control
Điều khiển Multicast
Binary Phase Shift Keying
Khóa dịch pha nhị phân
Broadband Remote Access Network Mạng truy cập từ xa không dây
Base Station
Trạm cơ sở
Broadcast Satellite Service
Dịch vụ vệ tinh quảng bá
Basic Service Set
Điểm dịch vụ cơ sở
Community Antennae Television
Truyền hình cáp
Consultative Committee on
Hội đồng tƣ vấn vô tuyến quốc tế
International Radio
Code Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo mã
Converge Layer
Lớp hội tụ
Coded Orthogonal frequency-division Ghép kênh phân chia tần số trực
multiplexing
giao mã
Common Part
Phần chung
Customer Premises Equipment
Thiết bị của khách hàng
Common part sublayer
Lớp con CP
Cycle Redundent Check
Kiểm tra mã dƣ vòng
Cathode Ray Tube
Đèn hình chân không
Clear to Send
Xóa để gửi
Continuous Window
Cửa sổ liên tục
Digital Audio Broadcasting
Quảng bá phát thanh số
Differentially encoded BPSK
Điều chế BPSK mã vi sai
DLC Connection Control
Điều khiển kết nối DLC
Data-link Control
Điều khiển liên kết dữ liệu
Direct Mode
Phƣơng thức trực tiếp
Digital Radio Mondiale
Đài phát thanh số
Direct Sequence
Trải trực tiếp
Digital Subcriber Line
Đƣờng dây thuê bao số
VI
DSS
DTH
DVB-C
DVB-H
DVB-S
DVB-T
EAP
EC
EDGE
EIFS
ES
ESS
ETSI
Distribution system service
Direct to Home
Digital Video broadcasting- cable
Digital Video Broadcasting Handheld
Digital Video broadcasting- Satellite
Digital Video broadcasting- terrestrial
Extended Authentication Protocol
Error Control
Enhanced data rate for global
evolution
Extended IFS
Earth Station
Extended Service Set
European Telecommunications
Standards Institute
Federal Communications Commission
Forward Channel
Frequency Division Duplex
Frequency Division Multiple Access
Forward Error correction
Frequency Hopping
Frequency Modulation
Dịch vụ hệ thống phân phổi
Dịch vụ trực tiếp tới thuê bao
Quảng bá truyền hình số qua cable
Quảng bá truyền hình số mặt đất
dùng cho thiết bị di động
Quảng bá truyền hình số vệ tinh
Quảng bá truyền hình số mặt đất
Giao thức xác thực mở rộng
Điều khiển lỗi
Tốc độ số liệu gói tăng cƣờng để
phát triển GSM
IFS mở rộng
Trạm mặt đất
Điểm dịch vụ mở rộng
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu Âu
Hội đồng thông tin liên bang Mỹ
Kênh đƣờng lên
Song công phân chia tần số
Đa truy cập phân chia theo tần số
Sửa lỗi trƣớc
Nhảy tần
Điều chế tần số
Hệ thống viễn thông di động công
FPLMTS
Future Public Mobile Telecom System
công tƣơng lai
FSK
Frequency Shift Keying
Khóa dịch tần
FSS
Fixed Satellite Services
Dịch vụ vệ tinh cố định
GFSK
Gaussian Frequency Shift Keying
Khóa dịch tần Gaussia
GPRS
General Packet Radio Service
Dịch vụ vô tuyến gói chung
GPS
Globle Positioning Systems
Hệ thống định vị toàn cầu
Global System for Mobile
GSM
Hệ thống thông tin di động toàn cầu
Communication
HDTV
High definition Television
Truyền hình phân giải cao
Mạng vùng cục bộ không dây hiệu
HIPERLAN HIgh PErformance Radio LAN
năng cao
Mạng vùng đô thị không dây hiệu
HIPERMAN HIgh PErformance Radio MAN
năng cao
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ
HSCSD
High-Speed Circuit-Switched Data
cao
IBOC
In-band/On-channel
Cùng kênh/cùng tần số
Institute of Electrical and Electronics Học Viện của các Kỹ Sƣ Điện và
IEEE
Engineers
Điện Tử
IETF
Internet Engineering Task Force
Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet
IMTS
Improved Mobile Telephone Service Dịch vụ điện thoại di động cải tiến
IR
Infared
Hồng ngoại
Integrated Services Digital
ISDB
Quảng bá số tích hợp dịch vụ
Broadcasting
Integrated Services Digital
Quảng bá số tích hợp dịch vụ -qua
ISDB-C
Broadcasting-Cable
cáp
Integrated Services Digital
ISDB-S
Quảng bá số tích hợp dịch vụ vệ tinh
Broadcasting-Satellite
FCC
FCH
FDD
FDMA
FEC
FH
FM
VII
ISDB-T
ISDN
ISM
ITU
JPEG
L2CAP
LAN
LANDSAT
LDPC
LLC
LMC
LMP
LOS
LSI
MAC
MAN
MBS
MEO
MLME
MMAC-PC
MMDS
MPEG
MS
MSC
MSDU
MSS
NAI
NASA
NLOS
NTSC
OFDM
OIRT
PAL
PAN
PCF
PCS
PDA
PDC
PDCP
PKM
Integrated Services Digital
Broadcasting-terrestrial
Integrated Services Digital Network
Industry/Sicienfic/Medical
International Telecommunication
Union
Quảng bá số tích hợp dịch vụ mặt
đất
Mạng số liên kết đa dịch vụ
Y tế/ Khoa học/ Công nghiệp
Hội liên hiệp viễn thông quốc tế
Nhóm chuyên gia nghiên cứu ảnh
tĩnh
Logical Link Control and Adaptation Giao thức tƣơng thích và điều khiển
Protocol
liên kết logic
Local Area Network
Mạng vùng cục bộ
Land Remote-Sensing Satellite
Vệ tinh quan sát trái đất
Low Density Parity Check
Kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp
Logical Link Control
Điều khiển liên kết logical
Link Management Control
Điều khiển quản lý liên kết
Link Management Protocol
Giao thức quản lý liên kết
Line of Sight
Tầm nhìn thăngr
Large Scale Integration
Tích hợp mức cao
Medium Access Control
Điều khiển truy cập đƣờng truyền
Metropolitan Area Network
Mạng vùng đô thị
Mobile broadband system
Hệ thống băng rộng di động
Medium Earth Orbit
Quĩ đạo trung bình
MAC Sublayer Management Entity
Thực thế quản lý lớp con MAC
Multimedia Mobile Access
Hội đồng cải tiến các hệ thống thông
Communications Systems Promotion
tin truy cập di động đa phƣơng tiện
Council
Multichannel multipoint distribution
Hệ thống phân phối da điểm đa kênh
System
Moving Picture Experts Group
Nhóm chuyên gia hình ảnh động
Mobile Station
Trạm di động
Mobile Switching Center
Trung tâm chuyển mạch di động
MAC Service Data Unit
Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
Mobile Subcriber Station
Trạm thuê bao di động
Network Access Identifier
Nhận diện truy cập Mạng
National Aeronautics and Space
Quản trị không gian và vũ trụ quốc
Administration
gia Mỹ
Non Line of Sight
Không tầm nhìn thẳng
National Television System
Hội đồng hệ thống truyền hình quốc
Committee
gia Mỹ
Orthogonal Frequency Division
Ghép kênh phân chia theo tần số
Multiplexing
trực giao
International Radio and Television
Tổ chức phát thanh và truyền hình
Organisation
quốc tế
Phase Alternating line
Pha luân phiên theo dòng
Personal Area Network
Mạng vùng cá nhân
Point coordination function
Chức năng phối hợp điểm
Personal Communication System
Hệ thống truyền thông cá nhân
Personal Digital Assistant
Thiết bị số cá nhân
Personal Digital Cellular
Tổ ong số cá nhân
Packet Data Convergence Protocol
Giao thức hội tụ dữ liệu gói
Private Key Management
Quản lý khóa riêng
Joint Photographic Experts Group
VIII
PLCP
PLMF
PMD
PO
PPM
PS
PSTN
QoS
RCH
RG
RGs
RLC
RR
RRC
RTS
SAP
SAR
SDP
SDTV
SDU
SECAM
SIM
SIP
SPI
SS
SSCS
SSI
STA
TDMA
TIA
TTA
TV
UGS
UMTS
USAP
USDC
UWB
VCM
VIR
VoD
VSAT
VSB
WATM
WCDMA
WEP
Physical Layer Convergence Protocol
PHY layer management entity
Physical medium dependent sublayer
Portal
Pulse possition modulation
Power Saving
Giao thức hội tụ lớp vật lý
Thực thể quản lý lớp vật lý
Lớp con độc lập môi trƣờng vật lý
Điểm truy cập
Điều chế vị trí xung
Tiết kiệm công suất
Mạng điện thoại chuyển mạch công
Public Switched Telephone Network
cộng
Quality of Service
Chất lƣợng dịch vụ
Receive Channel
Kênh thu
Resource Grant
Cấp phát tài nguyên
Resource Grant messages
Bản tin cấp phát tài nguyên
Radio Link Control
Điều khiển liên kết vô tuyến
Radio Resource
Tài nguyên vô tuyến
Radio Resource control
Điều khiển tài nguyên vô tuyến
Request To Send
Yêu cầu gửi
Service Access Points
Các điểm truy cập dịch vụ
Segmentation and Reassembly
Phân đoạn và lắp ghép
Service Discovery Protocol
Giao thức tìm kiếm dịch vụ
Standard Definition Television
Truyền hình phân giải tiêu chuẩn
Service Data Unit
Diễu dữ liệu dịch vụ
Séquentiel couleur à mémoire
Màu thứ tự có nhớ
Subcriber identifier Module
Mođun nhận diện thuê bao
Session Initiation Protocol
Giao thức khởi tạo phiên
Syschronization parallel interface
Giao diện song song đồng bộ
Station service
Dịch vụ trạm
Service specific convergence sublayer Lớp con hội tụ đặc thù dịch vụ
Syschronization Serial interface
Giao diện nối tiếp đồng bộ
Station
Trạm
Time Division Multiple Access
Đa truy cập phân chia theo thời gian
Telecommunications Industry
Hiệp hội công nghiệp Viễn thông
Association
Telecommunications Technology
Hiệp hội công nghệ Viễn thông
Association
Television
Truyền hình
Unsolicited Grant Service
Dịch vụ không yêu cầu cấp phát
Universal Mobile Telecommunication Hệ thống Viễn thông di động toàn
System
cầu
User Service Access Point
Điểm truy cập dịch vụ ngƣời dùng
United States Digital Cellular
Mạng tổ ong số quốc gia Mỹ
Ultra wideband
Băng cực rộng
Variable Coding and Modulation
Điều chế và mã hóa thay đổi
Vertical Interval Reference
Chuẩn khoảng đứng
Video on Demand
Video theo yêu cầu
Very Small Aperture Terminal
Thiết bị vệ tinh kích thƣớc nhỏ
Vestigial Sideband
Biên tần cụt
Wireless Asynchronous Transfer
Phƣơng thức truyền không đồng bộ
Mode
không dây
Wideband Code Division Multiple
Đa truy cập phân chia theo mã băng
Access
rộng
Wired equivalent privacy
Tính riêng tƣ tƣơng đƣơng có dây
IX
Wi-Fi
WiMAX
WLAN
WLL
WMAN
WPAN
WWW
Wireless Fidelity
World interoperability Microwave
Access
Wireless Local Area Network
Wireless local loop
Wireless MAN
Wireless Personal Area Network
World Wide Web
Không dây tin cậy
Truy cập vi ba khả năng tƣơng tác
toàn cầu
Mạng vùng cục bộ không dây
Mạng vòng lặp cục bộ
Mạng vùng đô thị không dây
Mạng vùng cá nhân không dây
Mạng internet toàn cầu
X
DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT VIỆT ANH
Bản tin cấp phát tài nguyên
Băng cực rộng
Báo nhận
Biên tần cụt
Bộ định tuyến truy cập
Các điểm truy cập dịch vụ
Cấp phát tài nguyên
Chất lƣợng dịch vụ
Chuẩn khoảng đứng
Chức năng điều khiển liên kết
Chức năng phối hợp điểm
Cửa sổ liên tục
Cùng kênh/cùng tần số
Đa truy cập phân chia theo mã
Đa truy cập phân chia theo mã
băng rộng
Đa truy cập phân chia theo tần số
Đa truy cập phân chia theo thời
gian
Đèn hình chân không
Dịch vụ điện thoại di động cải tiến
Dịch vụ hệ thống phân phổi
Dịch vụ không yêu cầu cấp phát
Dịch vụ trạm
Dịch vụ trực tiếp tới thuê bao
Dịch vụ vệ tinh cố định
Dịch vụ vệ tinh quảng bá
Dịch vụ vô tuyến gói chung
Điểm dịch vụ cơ sở
Điểm dịch vụ mở rộng
Điểm truy cập
Điểm truy cập
Điểm truy cập dịch vụ ngƣời dùng
Diễu dữ liệu dịch vụ
Điều chế biên độ
Điều chế BPSK mã vi sai
Điều chế tần số
Điều chế và mã hóa thay đổi
Điều chế và mã tƣơng thích
Điều chế vị trí xung
Điều khiển kết nối DLC
Điều khiển liên kết dữ liệu
Điều khiển liên kết logical
Điều khiển liên kết vô tuyến
Điều khiển lỗi
Điều khiển Multicast
Điều khiển quản lý liên kết
Điều khiển tài nguyên vô tuyến
Điều khiển truy cập đƣờng truyền
RGs
UWB
ACK
VSB
AR
SAP
RG
QoS
VIR
ACF
PCF
CW
IBOC
CDMA
Resource Grant messages
Ultra wideband
Acknowledge
Vestigial Sideband
Access Router
Service Access Points
Resource Grant
Quality of Service
Vertical Interval Reference
Associate Control Function
Point coordination function
Continuous Window
In-band/On-channel
Code Division Multiple Access
WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
FDMA
Frequency Division Multiple Access
TDMA
Time Division Multiple Access
CRT
IMTS
DSS
UGS
SS
DTH
FSS
BSS
GPRS
BSS
ESS
AP
PO
USAP
SDU
AM
DBPSK
FM
VCM
ACM
PPM
DCC
DLC
LLC
RLC
EC
BMC
LMC
RRC
MAC
Cathode Ray Tube
Improved Mobile Telephone Service
Distribution system service
Unsolicited Grant Service
Station service
Direct to Home
Fixed Satellite Services
Broadcast Satellite Service
General Packet Radio Service
Basic Service Set
Extended Service Set
Access Point
Portal
User Service Access Point
Service Data Unit
Amplitude Modulation
Differentially encoded BPSK
Frequency Modulation
Variable Coding and Modulation
Adaptive Coding and Modulation
Pulse possition modulation
DLC Connection Control
Data-link Control
Logical Link Control
Radio Link Control
Error Control
Broadcast/Multicast Control
Link Management Control
Radio Resource control
Medium Access Control
XI
Đơn vị dữ liệu dịch vụ MAC
Dự án hợp tác thế hệ 3
Đƣờng dây thuê bao số
Ghép kênh phân chia tần số trực
giao mã
Ghép kênh phân chia theo tần số
trực giao
Giao diện nối tiếp đồng bộ
Giao diện song song đồng bộ
Giao thức hội tụ dữ liệu gói
Giao thức hội tụ lớp vật lý
Giao thức khởi tạo phiên
Giao thức quản lý liên kết
Giao thức tìm kiếm dịch vụ
Giao thức tƣơng thích và điều
khiển liên kết logic
Giao thức xác thực mở rộng
Hệ thống băng rộng di động
Hệ thống điện thoại di động tiên
tiến
Hệ thống định vị toàn cầu
Hệ thống phân phối da điểm đa
kênh
Hệ thống thông tin di động toàn
cầu
Hệ thống truyền thông cá nhân
Hệ thống viễn thông di động công
công tƣơng lai
Hệ thống Viễn thông di động toàn
cầu
MSDU
3GPP
DSL
Hiệp hội công nghệ Viễn thông
TTA
Hiệp hội công nghiệp Viễn thông
Học Viện của các Kỹ Sƣ Điện và
Điện Tử
Hội đồng cải tiến các hệ thống
thông tin truy cập di động đa
phƣơng tiện
Hội đồng hệ thống truyền hình
quốc gia Mỹ
Hội đồng thông tin liên bang Mỹ
TIA
MAC Service Data Unit
Third Generation Partnership Project
Digital Subcriber Line
Coded Orthogonal frequency-division
COFMA
multiplexing
Orthogonal Frequency Division
OFDM
Multiplexing
SSI
Syschronization Serial interface
SPI
Syschronization parallel interface
PDCP
Packet Data Convergence Protocol
PLCP
Physical Layer Convergence Protocol
SIP
Session Initiation Protocol
LMP
Link Management Protocol
SDP
Service Discovery Protocol
Logical Link Control and Adaptation
L2CAP
Protocol
EAP
Extended Authentication Protocol
MBS
Mobile broadband system
AMPS
Advanced Mobile Phone System
GPS
Globle Positioning Systems
Multichannel multipoint distribution
System
MMDS
GSM
Global System for Mobile Communication
PCS
Personal Communication System
FPLMTS Future Public Mobile Telecom System
UMTS
IEEE
MMACPC
NTSC
National Television System Committee
FCC
Federal Communications Commission
Consultative Committee on International
Radio
Hội đồng tƣ vấn vô tuyến quốc tế CCIR
Hội đồng về hệ thống truyền hình
cải biên
Hội liên hiệp viễn thông quốc tế
Hồng ngoại
IFS mở rộng
Kênh đƣờng lên
Kênh quảng bá
Kênh thu
Universal Mobile Telecommunication
System
Telecommunications Technology
Association
Telecommunications Industry Association
Institute of Electrical and Electronics
Engineers
Multimedia Mobile Access
Communications Systems Promotion
Council
ATSC
Advanced Television System Committee
ITU
IR
EIFS
FCH
BCH
RCH
International Telecommunication Union
Infared
Extended IFS
Forward Channel
Broadcast Channel
Receive Channel
XII
Kênh truy nhập
Khóa dịch pha nhị phân
Khóa dịch tần
Khóa dịch tần Gaussia
Không dây tin cậy
Không tầm nhìn thẳng
Kiểm tra chẵn lẻ mật độ thấp
Kiểm tra mã dƣ vòng
Lớp con CP
Lớp con độc lập môi trƣờng vật lý
Lớp con hội tụ đặc thù dịch vụ
Lớp hội tụ
Mạng điện thoại chuyển mạch
công cộng
Mạng internet toàn cầu
Mạng số liên kết đa dịch vụ
Mạng tổ ong số quốc gia Mỹ
Mạng truy cập
Mạng truy cập từ xa không dây
Mạng vòng lặp cục bộ
Mạng vùng cá nhân
Mạng vùng cá nhân không dây
Mạng vùng cục bộ
Mạng vùng cục bộ không dây
Mạng vùng cục bộ không dây hiệu
năng cao
Mạng vùng đô thị
Mạng vùng đô thị không dây
Mạng vùng đô thị không dây hiệu
năng cao
Màu thứ tự có nhớ
Mođun nhận diện thuê bao
Nhận diện truy cập Mạng
Nhảy tần
Nhóm đặc trách kỹ thuật Internet
Nhóm chuyên gia hình ảnh động
Nhóm chuyên gia nghiên cứu ảnh
tĩnh
Pha luân phiên theo dòng
Phần chung
Phân đoạn và lắp ghép
Phƣơng thức trực tiếp
Phƣơng thức truyền không đồng
bộ
Phƣơng thức truyền không đồng
bộ không dây
Quản lý khóa riêng
Quản trị không gian và vũ trụ quốc
gia Mỹ
Quảng bá phát thanh số
Quảng bá số tích hợp dịch vụ
ACH
BPSK
FSK
GFSK
Wi-Fi
NLOS
LDPC
CRC
CPS
PMD
SSCS
CL
Access Channel
Binary Phase Shift Keying
Frequency Shift Keying
Gaussian Frequency Shift Keying
Wireless Fidelity
Non Line of Sight
Low Density Parity Check
Cycle Redundent Check
Common part sublayer
Physical medium dependent sublayer
Service specific convergence sublayer
Converge Layer
PSTN
Public Switched Telephone Network
WWW
World Wide Web
ISDN
Integrated Services Digital Network
USDC
United States Digital Cellular
AN
Access Network
BRAN
Broadband Remote Access Network
WLL
Wireless local loop
PAN
Personal Area Network
WPAN
Wireless Personal Area Network
LAN
Local Area Network
WLAN
Wireless Local Area Network
HIPERLA
HIgh PErformance Radio LAN
N
MAN
Metropolitan Area Network
WMAN Wireless MAN
HIPERM
HIgh PErformance Radio MAN
AN
SECAM Séquentiel couleur à mémoire
SIM
Subcriber identifier Module
NAI
Network Access Identifier
FH
Frequency Hopping
IETF
Internet Engineering Task Force
MPEG
Moving Picture Experts Group
JPEG
Joint Photographic Experts Group
PAL
CP
SAR
DM
Phase Alternating line
Common Part
Segmentation and Reassembly
Direct Mode
ATM
Asynchronous Transfer Mode
WATM
Wireless Asynchronous Transfer Mode
PKM
Private Key Management
National Aeronautics and Space
Administration
Digital Audio Broadcasting
Integrated Services Digital Broadcasting
NASA
DAB
ISDB
XIII
Quảng bá số tích hợp dịch vụ mặt
đất
Quảng bá số tích hợp dịch vụ -qua
cáp
Quảng bá số tích hợp dịch vụ vệ
tinh
Quảng bá truyền hình số mặt đất
Quảng bá truyền hình số mặt đất
dùng cho thiết bị di động
Quảng bá truyền hình số qua cable
Quảng bá truyền hình số vệ tinh
Quĩ đạo trung bình
Số liệu chuyển mạch kênh tốc độ
cao
Song công phân chia tần số
Sửa lỗi trƣớc
Tài nguyên vô tuyến
Tầm nhìn thăngr
Thế hệ 1/2/3
Thiết bị của khách hàng
Thiết bị số cá nhân
Thiết bị vệ tinh kích thƣớc nhỏ
Thực thế quản lý lớp con MAC
Thực thể quản lý lớp vật lý
Tích hợp mức cao
Tiết kiệm công suất
Tính riêng tƣ tƣơng đƣơng có dây
Tổ chức phát thanh và truyền hình
quốc tế
Tổ ong số cá nhân
Tốc độ số liệu gói tăng cƣờng để
phát triển GSM
Trải trực tiếp
Trạm
Trạm cơ sở
Trạm di động
Trạm mặt đất
Trạm thuê bao di động
Trung tâm chuyển mạch di động
Truy cập vi ba khả năng tƣơng tác
toàn cầu
Truyền hình
Truyền hình cáp
Truyền hình phân giải cao
Truyền hình phân giải tiêu chuẩn
Văn phòng dự án nghiên cứu cải
tiến
Vệ tinh quan sát trái đất
Video theo yêu cầu
Viện tiêu chuẩn viễn thông châu
DVB-T
Integrated Services Digital Broadcastingterrestrial
Integrated Services Digital BroadcastingCable
Integrated Services Digital BroadcastingSatellite
Digital Video broadcasting- terrestrial
DVB-H
Digital Video Broadcasting - Handheld
DVB-C
DVB-S
MEO
Digital Video broadcasting- cable
Digital Video broadcasting- Satellite
Medium Earth Orbit
HSCSD
High-Speed Circuit-Switched Data
ISDB-T
ISDB-C
ISDB-S
FDD
Frequency Division Duplex
FEC
Forward Error correction
RR
Radio Resource
LOS
Line of Sight
1G/2G/3G First/Second/Third/ Generation
CPE
Customer Premises Equipment
PDA
Personal Digital Assistant
VSAT
Very Small Aperture Terminal
MLME
MAC Sublayer Management Entity
PLMF
PHY layer management entity
LSI
Large Scale Integration
PS
Power Saving
WEP
Wired equivalent privacy
International Radio and Television
OIRT
Organisation
PDC
Personal Digital Cellular
EDGE
Enhanced data rate for global evolution
DS
STA
BS
MS
ES
MSS
MSC
Direct Sequence
Station
Base Station
Mobile Station
Earth Station
Mobile Subcriber Station
Mobile Switching Center
WiMAX World interoperability Microwave Access
TV
CATV
HDTV
SDTV
Television
Community Antennae Television
High definition Television
Standard Definition Television
ARPA
Advanced Research Projects Agency
LANDSA
Land Remote-Sensing Satellite
T
VoD
Video on Demand
ETSI
European Telecommunications Standards
XIV
Âu
Xác thực, cấp quyền, thanh toán
AAA
Xóa để gửi
Y tế/ Khoa học/ Công nghiệp
Yêu cầu gửi
Yêu cầu lặp tự động
CTS
ISM
RTS
ARQ
Institute
Authentication, Authorization, and
Accounting
Clear to Send
Industry/Sicienfic/Medical
Request To Send
Automatic Repeat Request
XV
MỞ ĐẦU
Nhƣ ta đã biết WiMAX có ƣu điểm về tốc độ truyền cao và phạm vi phủ sóng
rộng, do đó nó là lựa chọn số một cho các ứng dụng mạng không dây có số lƣợng
ngƣời sử dụng lớn, cung cấp đồng thời nhiều dịch vụ khác nhau (thoại, video, Internet)
trên cùng một đƣờng truyền không dây. Tuy nhiên, với các ứng dụng mạng có phạm vi
vừa và nhỏ, công nghệ WiMAX không phải là một giải pháp phù hợp do giá thành
thiết bị đầu cuối cao, chi phí thiết lập mạng lớn. Trong các ứng dụng mạng không dây
phạm vi vừa và nhỏ, công nghệ WLAN (IEEE 802.11) vẫn là một giải pháp hoàn toàn
phù hợp về đặc điểm kỹ thuật cũng nhƣ chi phí sử dụng. Tuy nhiên, do hạn chế về tầm
phủ sóng, công nghệ WLAN truyền thống không thể đáp ứng đƣợc các ứng dụng cần
mở rộng mạng. Vì vậy, trên cơ sở các yếu tố công nghệ có sẵn của công nghệ không
dây chuẩn, yêu cầu đặt ra là phải xây dựng đƣợc giải pháp kết nối để tạo ra mạng có
phạm vi phủ sóng cao hơn nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc tính chất của mạng. Kỹ thuật
mạng hình lƣới không dây WMN (Wireless Mesh Network) có thể đƣợc coi là một
giải pháp tốt cho vấn đề đặt ra, nhằm mở rộng phạm vi phủ sóng cho các mạng WLAN
chuẩn. Dựa trên các thiết bị có sẵn của WLAN cùng với một số cải tiến về cả phần
cứng, phần mềm; xây dựng giao thức truyền thông mới, kỹ thuật mạng hình lƣới
không dây có thể cải thiện đáng kể tầm phủ sóng của mạng ban đầu.
Khi mạng không dây hình lƣới ra đời, các nghiên cứu tập trung chủ yếu vào giao
thức điều khiển MAC, giao thức định tuyến, khả năng quản lý di động và các vấn đề
bảo mật nhằm tối ƣu mạng. Nhƣng có một vấn đề thời sự mà nhà thiết kế nào cũng
quan tâm, đó là thiết kế nhƣ thế nào để chi phí cài đặt mạng là ít nhất mà vẫn đảm bảo
đƣợc hiệu suất của mạng.
Luận văn “Mạng không dây, mở rộng LAN không dây sử dụng kỹ thuật hình lƣới
và tối ƣu hóa cấu hình.” nghiên cứu về hệ thống mạng không dây nói chung và tìm
hiểu sâu hơn về mạng LAN không dây, áp dụng kỹ thuật hình lƣới để mở rộng mạng
LAN, đồng thời nghiên cứu, chắt lọc ra một số biểu thức toán học nhằm tối ƣu việc
thiết kế cấu hình mạng. Để khẳng định sự đúng đắn của các biểu thức đã nêu, tác giả
sử dụng một số kết quả nghiên cứu về tối ƣu cấu trúc mạng WLAN dạng lƣới của một
số tác giả khác [5] làm minh chứng.
Luận văn gồm 3 chƣơng nội dung, phần mở đầu, phần kết luận, mục lục, và tài
liệu tham khảo.
Chương 1: Tổng quan về mạng không dây sẽ giới thiệu qua về mạng hệ thống
thông tin vệ tinh, hệ thống vi ba mặt đất, hệ quảng bá, các hệ thống thông tin cá nhân
và nghiên cứu chi tiết hơn về mạng LAN không dây.
XVI
Chương 2: Mở rộng mạng LAN không dây bằng kỹ thuật không dây hình lưới sẽ
nghiên cứu ƣu điểm mà mạng không dây hình lƣới đem lại, cấu trúc mạng, các thiết bị
và giao thức đƣợc sử dụng.
Chương 3 : Tối ưu cấu hình mạng không dây hình lưới: Bằng cách mô hình hóa
mạng không dây hình lƣới và áp dụng kiến thức về toán học, đúc rút ra một số công
thức, giúp các nhà thiết kế mạng WLAN dạng lƣới tiết kiệm chi phí trong khi vẫn thỏa
mãn các ràng buộc về dung lƣợng không đổi hoặc thay đổi hoặc có tính toán đến
nhiễu, đồng thời sử dụng kết quả của một nhóm nhà khoa học để chứng minh tính
đúng đắn của lý thuyết đƣa ra.
Tác giả luận văn này xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS TS. Vƣơng Đạo
Vy, Khoa Điện tử viễn thông - Trƣờng Đại học công nghệ - Đại học quốc gia Hà nội,
ngƣời đã hƣớng dẫn tận tình và giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn
này.
Tác giả
Cao Thị Ly
XVII
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY
MÆc dï cã lÞch sö h¬n 1 thÕ kû nh-ng th«ng tin kh«ng d©y thùc sù bïng næ trong
c¸c hÖ thèng th«ng tin chØ trong vßng 15-20 n¨m l¹i ®©y. HiÖn t¹i lÜnh vùc th«ng tin
kh«ng d©y là lÜnh vùc ph¸t triÓn nhanh nhÊt trong c«ng nghÖ viÔn th«ng. C¸c hÖ thèng
th«ng tin kh«ng d©y nh- lµ m¹ng ®iÖn tho¹i tÕ bµo, ®iÖn tho¹i kh«ng d©y, th«ng tin vÖ
tinh, th«ng tin viba, còng nh- m¹ng LAN kh«ng d©y ®ang ®-îc sö dông réng r·i vµ trë
thµnh mét ph-¬ng tiÖn kh«ng thÓ thiÕu trong ®êi sèng h»ng ngµy. ThÞ tr-êng viÔn
th«ng ®ang cã sù chuyÓn hãa râ rÖt, sè l-îng ng-êi dïng kh«ng d©y ®ang t¨ng tr-ëng
nhanh vµ v-ît sè l-îng ng-êi dïng m¹ng cã d©y trong mét vµi n¨m tíi.
C¸c m¹ng kh«ng d©y thùc sù mang l¹i lîi Ých trong viÖc gi¶m c¸c chi phÝ triÓn
khai vµ b¶o d-ìng m¹ng trong mét sè tr-êng hîp. Kh¸i niÖm nµy liªn quan ®Õn viÖc
triÓn khai, m¹ng kh«ng d©y yªu cÇu sè l-îng c¸p Ýt h¬n m¹ng cã d©y hoÆc kh«ng cÇn
ph¶i ®i d©y. Lîi Ých cña m¹ng kh«ng d©y cã thÓ m« t¶ nh- sau:
– TriÓn khai m¹ng trong tr-êng hîp khã ®i d©y. Trong tr-êng hîp nµy vÞ trÝ ®i c¸p
cã thÓ ph¶i ch¹y qua s«ng hoÆc ®¹i d-¬ng. Mét vÝ dô kh¸c ®ã lµ ph¶i thùc hiÖn ®i d©y
trong c¸c tßa nhµ ®ang ®-îc sö dông ®iÒu ®ã g©y sù x¸o trén, ¶nh h-ëng tíi ho¹t ®éng
cña c«ng ty.
– Trong tr-êng hîp cÊm ®i d©y. VÝ dô nh- trong tr-êng hîp c¸c tßa nhµ lÞch sö
®-îc b¶o tån.
– Trong tr-êng hîp triÓn khai t¹m thêi. M¹ng ®-îc sö dông trong thêi gian ng¾n
kh«ng thuËn tiÖn cho viÖc ®i d©y.
1.1 Hệ thống thông tin vệ tinh
1.1.1 Giới thiệu
HÖ thèng th«ng tin vÖ tinh ®-îc ®Ò cËp ®Õn vµo nh÷ng n¨m 1940 bëi Arther
Clarke. Trong ®ã Clarke m« t¶ mét sè vÊn ®Ò c¬ b¶n liªn quan ®Õn viÖc x©y dùng m¹ng
vÖ tinh bao phñ xung quanh tr¸i ®Êt bao gåm c¸c vÊn ®Ò vÒ sö dông tÇn sè, c«ng suÊt
m¹ng vµ c¸ch ®-a vÖ tinh lªn quÜ ®¹o.
C¸ch m¹ng cña c«ng nghÖ vÖ tinh kh«ng x¶y ra trong mét thêi gian ng¾n nh-ng
®· ®i theo mét lé tr×nh ph¸t triÓn nhÊt ®Þnh. Trong chiÕn tranh thÕ giíi thø II vµ chiÕn
tranh l¹nh ®· ph¸t triÓn tõ c«ng nghÖ v« tuyÕn ®o ®¹c tõ xa, c«ng nghÖ tªn löa. Nh-ng
kû nguyªn cña vÖ tinh thùc sù chØ b¾t ®Çu tõ n¨m 1957 víi viÖc phãng vÖ tinh Sputnik
bëi Liªn X«. Tuy nhiªn kh¶ n¨ng th«ng tin cña Sputnik rÊt h¹n chÕ. ThÕ hÖ vÖ tinh
th«ng tin thùc sù ®Çu tiªn ®ã lµ AT&T Telstar 1 ®-îc phãng bëi NASA n¨m 1962. VÖ
XVIII
tinh nµy cã kh¶ n¨ng cung cÊp th«ng tin 2 chiÒu vµ cã kh¶ n¨ng chuyÓn tiÕp 600 kªnh
tho¹i hoÆc mét kªnh truyÒn h×nh. Telstar 1 ®-îc c¶i tiÕn n¨m 1963 thµnh Telstar 2.
Tõ kû nguyªn Telstar tíi nay, c«ng nghiÖp vÖ tinh ®· ph¸t triÓn nhanh chãng
cung cÊp c¸c dÞch vô nh- d÷ liÖu, t×m kiÕm, tho¹i, truyÒn h×nh vµ mét sè øng dông di
®éng. Tuy nhiªn, vÞ trÝ cña c¸c vÖ tinh trong hoµn c¶nh th«ng tin ®· cã nh÷ng thay ®æi
trong mét vµi thËp kü qua. HiÖn t¹i, b¨ng th«ng cao vµ ®é phñ sãng réng r·i cña c¸c hÖ
thèng vÖ tinh dÉn tíi t-¬ng lai cña th«ng tin g¾n liÒn víi c¸c vÖ tinh. Mét sè -u ®iÓm
cña hÖ thèng th«ng tin vÖ tinh ®ã lµ:
- TÝnh linh ®éng: Cung cÊp c¸c øng dông yªu cÇu tÝnh linh ®éng, n¬i mµ hÖ thèng
c¸p quang kh«ng thÓ triÓn khai
- Qu¶ng b¸: C¸c vÖ tinh ®-a ra kh¶ n¨ng dÔ dµng qu¶ng b¸ c¸c b¶n tin tíi mét
l-îng lín c¸c tr¹m mÆt ®Êt. DÔ dµng h¬n triÓn khai qu¶ng b¸ trªn m¹ng cã d©y
- C¸c m«i tr-êng kh¾c nghiÖt: VÖ tinh cã thÓ cung cÊp vïng phñ sãng cho c¸c
vïng khã kh¨n trong viÖc triÓn khai vµ chi phÝ cao. VÝ dô nh- cung cÊp c¸c dÞch vô
®iÖn tho¹i ë Indonesia.
- TriÓn khai nhanh: B»ng c¸ch sö dông c¸c vÖ tinh, mét m¹ng cã thÓ ®-îc triÓn
khai nhanh chãng h¬n so víi m¹ng ®i d©y, ®iÒu nµy rÊt quan träng trong ®iÒu kiÖn
th¶m häa vµ c¸c øng dông qu©n sù.
1.1.2 Các đặc tính của thông tin vệ tinh
HÖ thèng th«ng tin vÖ tinh cã mét sè ®Æc tÝnh nh- sau:
- Vïng phñ sãng réng: Do ®é cao cña vÖ tinh nªn kh¶ n¨ng phñ sãng cña vÖ tinh
rÊt lín trªn bÒ mÆt tr¸i ®Êt.
- NhiÔu: C-êng ®é cña tÝn hiÖu v« tuyÕn cµng gi¶m khi kho¶ng c¸ch tõ tr¹m ph¸t
tíi tr¹m thu t¨ng lªn. Do ®ã, kho¶ng c¸ch gi÷a tr¹m mÆt ®Êt ES vµ vÖ tinh cµng lín th×
tÝn hiÖu thu ®-îc cµng yÕu.
- Kh¶ n¨ng qu¶ng b¸: Nh- ®· nãi ë trªn c¸c vÖ tinh vèn lµ c¸c thiÕt bÞ qu¶ng b¸.
§iÒu nµy cã nghÜa lµ mçi khi ph¸t tÝn hiÖu th× mét l-îng lín tr¹m ES cã thÓ thu ®-îc.
- TrÔ truyÒn dÉn lín: Do cã quÜ ®¹o cña vÖ tinh rÊt cao nªn thêi gian yªu cÇu cho
viÖc truyÒn dÉn tõ bªn ph¸t tíi bªn thu lín h¬n so víi c¸c ph-¬ng tiÖn truyÒn dÉn kh¸c.
TrÔ truyÒn sãng cã thÓ tõ 250ms ®Õn 300ms.
- B¶o mËt: TÊt c¶ c¸c hÖ thèng th«ng tin kh«ng d©y th× vÊn ®Ò b¶o mËt còng lµ
mét vÊn ®Ò ®èi víi th«ng tin vÖ tinh.
- Chi phÝ truyÒn dÉn kh«ng phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch: Trong c¸c hÖ thèng vÖ
tinh, chi phÝ cña dÞch vô lµ cè ®Þnh vµ kh«ng phô thuéc vµo kho¶ng c¸ch.
XIX
1.1.3 Các ứng dụng của thông tin vệ tinh
Mét sè øng dông cña th«ng tin vÖ tinh bao gåm:
Tho¹i: C¸c vÖ tinh lµ mét hÖ thèng ®¸p øng cho viÖc liªn kÕt c¸c m¹ng ®iÖn
tho¹i cña c¸c n-íc kh¸c nhau vµ Ch©u lôc. MÆc dï c¸c hÖ thèng ®-êng truyÒn c¸p
còng ®ang tån t¹i nh-ng vÖ tinh vÉn ®-îc sö dông phæ biÕn h¬n.
DÞch vô di ®éng: Do vïng phñ sãng réng cã thÓ bao phñ mét vïng réng lín c¸c
m¹ng tÕ bµo ®Ó cung cÊp mét sù hç trî trong tr-êng hîp qu¸ t¶i m¹ng. Khi c¸c tÕ bµo
trong m¹ng qu¸ t¶i th× vÖ tinh cã thÓ sö dông mét sè kªnh cña nã ®Ó dù phßng t¨ng
dung l-îng cho cell.
HÖ thèng bao phñ tr¸i ®Êt. C¸c hÖ thèng vÖ tinh cã thÓ cung cÊp kÕt nèi tíi
nh÷ng n¬i kh«ng cã c¶ c¬ së h¹ tÇng viÔn th«ng nh- lµ sam¹c, trªn ®¹i d-¬ng hay
nh÷ng vïng kh«ng d©n c-.
HÖ thèng ®Þnh vÞ toµn cÇu (GPS): §©y lµ hÖ thèng cã kh¶ n¨ng x¸c ®Þnh chÝnh
x¸c vÞ trÝ cña thiÕt bÞ thu GPS. §Ó cung cÊp ®-îc dÞch vô nµy hÖ thèng ph¶i cã sù trî
gióp cña nhiÒu vÖ tinh.
HÖ thèng th«ng tin khÝ t-îng: Sö dông vÖ tinh chuyªn dïng cho viÖc quan s¸t
khÝ t-îng trªn Tr¸i ®Êt, còng th-êng ho¹t ®éng ë trªn quü ®¹o ®Þa tÜnh (quü ®¹o trßn
c¸ch Tr¸i ®Êt 36.000km).
HÖ thèng theo dâi vµ chôp ¶nh bÒ mÆt Tr¸i ®Êt, VÖ tinh viÔn th¸m phôc vô cho
viÖc gi¸m s¸t tµi nguyªn thiªn nhiªn, m«i tr-êng vµ thiªn tai, VÖ tinh biÓn theo dâi c¸c
diÔn biÕn trªn mÆt biÓn vµ ®¹i d-¬ng, trªn vÖ tinh cã ®Æt nhiÒu m¸y ®o (sensor) theo
c¸c d¶i sãng ®iÖn tõ kh¸c nhau, trªn c¬ së ®ã c¸c nhµ khoa häc sÏ ph©n tÝch vµ thu thËp
c¸c tham sè vÒ nhiÖt ®é mÆt n-íc biÓn, l-îng thùc vËt phï du lµ nguån thøc ¨n cho c¸c
sinh vËt biÓn, ®Æc biÖt lµ c¸c ®µn c¸…Ngµy nay, nhiÒu vÖ tinh viÔn th¸m cã thÓ th-êng
xuyªn chôp ¶nh mÆt ®Êt víi ®é ph©n gi¶i cao d-íi 1m, ng-êi ta còng ®· x©y dùng ®-¬c
nhiÒu gi¶i ph¸p to¸n häc vµ c¸c phÇn mÒm m¸y tÝnh ®Ó thiÕt lËp ®-îc c¸c b¶n ®å ®Þa
h×nh chi tiÕt cho toµn thÕ giíi ë c¸c tû lÖ kh¸c nhau 1/50.000, 1/25.000… vµ cao h¬n
n÷a. C¸c hÖ thèng vÖ tinh viÔn th¸m ®-îc sö dông phæ biÕn trªn thÕ giíi hiÖn nay lµ:
Mü cã c¸c vÖ tinh: LANDSAT-®é ph©n gi¶i 15m, QUICK BIRD - ®é ph©n gi¶i 1m,
IKONOS - ®é ph©n gi¶i d-íi 1m.
1.1.4 Các hệ thống VSAT
ViÖc thiÕt kÕ c¸c tr¹m mÆt ®Êt ES trong c¸c hÖ thèng vÖ tinh kh¸ phøc t¹p c¶ vÒ
chi phÝ x©y dùng vµ b¶o tr× hÖ thèng. Mét sù c¶i tiÕn trong th«ng tin vÖ tinh ®ã lµ ph¸t
triÓn anten cã tÝnh ®Þnh h-íng cao, chóng cã thÓ tËp trung truyÒn dÉn t¹i mét sè vïng
- Xem thêm -