Luận văn viễn thông Nghiên cứu hệ thống thông tin InmarsatFleet

Mục Lục Lời nói đầu 3 Phần I 5 Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsat 5 Chơng 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 5 1.1. Giới thiệu chung : 5 1.2 . Vệ tinh , các khái niệm cơ bản về thông tin vệ tinh : 6 1.2.1 . Khái niệm vệ tinh : 6 1.2.2 . Quỹ đạo vệ tinh : 6 1.3 . Đặc điểm của thông tin vệ tinh : 7 1.4 . Các tham số của hệ thống thông tin vệ tinh : 8 1.4.1 . Nhiệt độ tạp âm hệ thống : 8 1.4.2 . Hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) : 8 1.4.3 . Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm : 8 1.4.4 . Nhiệt độ tạp âm ănten : 9 1.4.5 . Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) : 9 1.4.6 . Tỷ số tín hiệu/ tạp âm : 9 1.4.7 . Tỷ số lỗi bít/tạp âm (Eb/N0) : 9 Chơng 2 : Cấu trúc chung của hệ thống thông tin INMARSAT 10 2.1 . Phần vệ tinh : 10 2.2 . Phần mặt đất : 12 2.3 . Phần sử dụng : 13 Chơng 3 : Chức năng và các dịch vụ thông tin trong hệ thống thông tin INMARSAT 14 3.1 . Chức năng thông tin trong hệ thông thông tin INMARSAT : 14 3.2 . Các loại dịch vụ thông tin vệ tinh Inmarsat : 16 Chơng 4 : Các hệ thống thông tin Inmarsat sử dụng trên các tàu biển hiện nay 17 4.1 . Hệ thống thông tin INMARSAT A : 17 4.2 . Hệ thống thông tin INMARSAT B : 18 4.2.1. Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat B: 18 4.2.2 . Các dịch vụ trong hệ thống Inmarsat B: 19 4.2.3 . Các kênh sử dụng trong hệ thống Inmarsat B : 19 4.3 . Hệ thống thông tin Inmarsat C : 21 4.3.1 . Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat C: 21 4.3.2 . Các dịch vụ của Inmarsat C: 21 4.3.3 . Cấu trúc chung của hệ thống Inmarsat C: 22 4.3.4 . Các kênh trong hệ thống Inmarsat: 22 4.4 . Hệ thống thông tin Inmarsat M - mini M : 24 4.4.1 . Inmarsat M : 24 4.4.2 . Inmarsat miniM 25 4.5 . Hệ thống thông tin Inmarsat E : 26 Chơng 5 : Xu hớng phát triển của INMARSAT trong thông tin hàng hải ở Việt Nam và thế giới 26 5.1 . Công ớc quốc tế về hệ thống an toàn và cứu nạn toàn cầu GMDSS 26 5.2 . Thực trạng vệ trang thiết bị thông tin VTĐ trên các tầu chạy trên biển ở Việt Nam và thế giới 27 5.3 . Xu thế sử dụng trong hệ thống thông tin Inmarsat trên tầu biển hiện nay 27 PHầN II 28 Hệ thống thông tin Inmarsat Feet 28 1 Chơng 1.Giới thiệu về Inmarsat Fleet 28 1.1.Tổng quan 28 1.1.1.Vùng phủ sóng 28 1.1.2.Trung tâm điều hành mạng ( NOC ) và LESs : 29 1.1.3.Inm Mobile ISDN cạnh tranh với MPDS : 30 1.1.4.Các giải pháp kỹ thuật : 31 1.1.4.1. Giải pháp kỹ thuật trong Inm F77và F55 : 31 1.1.4.2. Nâng cao kỹ thuật của hệ thống F77 và F55 : 32 1.2. Giới thiệu các dịch vụ của hệ thống Inmarsat F77 ,F55 và F33 : 32 1.2.1. Voice 4,8 kbps : 34 1.2.2. UDI 64 kbps : 34 1.2.3. Speech 64 kbps : 34 1.2.4. audio 64 kbps tần số 3.1 kHz : 34 1.2.5. Truyền dữ liệu với tốc độ 56 kbps : 34 1.2.6. Dịch vụ MPDS ( Mobile Packet Data Service ( MPDS ) : 34 1.2.7. 2.4kbps Group 3 Fax : 35 1.2.8. 9.6kbps Group 3 Fax : 35 1.2.9. Dữ liệu không đồng bộ 9,6 kbps (9.6kbps Asynchronous Data) : 35 1.3.Các ứng dụng của Fleet : 36 1.3.1. Luôn cập nhật biểu đồ hành hải : 36 1.3.2. Duy trì các báo cáo thời tiết : 36 1.3.3. Cấp cứu / An toàn / MRCC / Coast Guard (chỉ F77 ): 37 1.4. Cách thức các cuộc gọi : 38 1.4.1.Cách thức các cuộc gọi trong F77 và F55 : 38 1.4.2. Cách thức các cuộc gọi qua F33 : 38 1.5. Một số đặc điểm cụ thể của F77 : 40 1.5.1.Tóm tắt F77 : 40 1.5.2.Các đặc trng của Inm F77 41 Chơng II : Phân tích quá trình thiết lập cuộc gọi , cấu trúc kênh thông tin và các gói tin44 2.1.Cấu trúc kênh thông tin : 44 2.1.1. Cấu trúc kênh lu lợng ( SCPC) : 44 45 2.1.1.1.Cấu trúc kênh dữ liệu (MSED/LESD) và kênh báo hiệu trong băng 45 2.1.1.2. Cấu trúc kênh thoại ( MESV & LESV) : 47 *Cấu trúc kênh facsimile : 48 48 48 2.1.2.Cấu trúc kênh M4 : 49 2.2. Nội dung của trờng các gói tin : 51 2.2.1. Gói tin SU ( Signal Unit ) : 51 2.2.2.Gói tin xác nhận cuộc gọi ( Call announcement ) : 51 2.2.3.Gói tin yêu cầu truy nhập ( Access Request ) : 52 2.2.4.Gói tin chỉ dẫn dành u tiên ( Pre-emption Instruction ) : 53 2.3.Thủ tục thiết lập cuộc gọi : 54 2.3.1.Thiết lập cuộc gọi từ Thuê bao mạng cố định tới MES ( MES giành quyền u tiên MES trong cuộc gọi SCPC ) 54 2.3.2.Xoá cuộc gọi 55 2.3.2.1. Xoá cuộc gọi từ MES-to-LES 55 2.3.2.2. Xoá cuộc gọi từ LES-to-MES 56 2 2.4.Các thủ tục mới : 57 2.4.1. Lựa chọn Spot beam : 57 2.4.2. Cấp cứu và an toàn : 59 2.4.3 . Điều khiển công suất : 60 2.4.3.1. Thực hiện điều khiển công suất bởi MES : 60 2.4.3.2. LES thực hiện điều khiển công suất : 61 2.4.3.3. Điều khiển công suất MES ( QAM ) : 62 2.4.4. Báo cáo giám sát : 62 2.4.5. Thủ tục NG - NCSC : 63 2.4.6. Hoạt động mới của SU ( Signalling Unit ): 63 63 2.4.7.Số di động : 64 2.4.8. Các loại trạm MES ( Category ) : 64 Kết Luận 65 Lời nói đầu Ngay từ khi ra đời phơng thức thông tin vệ tinh đã chứng tỏ đợc các u điểm tuyệt đối trong nhiều lĩnh vực , khắc phục đợc nhiều khó khăn của thông tin mặt đất và trong nhiều trờng hợp không thể thay thế. Do đặc thù là thông tin trên biển và gắn liền với việc đảm bảo an toàn sinh mạng con ngời cũng nh phơng tiện và hàng hoá , ngành hàng hải cũng đợc thừa hởng nhiều thành tựu của công nghệ thông tin vệ tinh , thậm chí là tiên tiến nhất . Trên thế giới từ lâu đã có hẳn một hệ thống vệ tinh hàng hải quốc tế (INMARSAT) và rất nhiều thế hệ đài mặt đất di động (MES) thiết kế cho tàu biển : Inm-A , B , C , M, mini-M và mới nhất hiện nay là hệ thống Inmarsat F , đánh dấu từng chặng phát triển của công nghệ thông tin , công nghệ điện tử , công nghệ thông tin vệ tinh nói chung và hoạt động thông tin hàng hải nói riêng . Sau quá trình học tập tại trờng Đại học Hàng hải và thực tập tại Công ty Thông tin Điện tử hàng hải Vishipel , em đã nhận đề tài tốt nghiệp Nghiên 3 cứu hệ thống thông tin Inmarsat-Fleet . Mặc dù đây là hệ thống đang đợc sử dụng phổ biến ở châu Âu và nhiều nơi khác trên thế giới nhng còn hoàn toàn mới mẻ ở Việt Nam . Tuy nhiên do nhiều u điểm của công nghệ kĩ thuật số đợc ứng dụng trong hệ thống này đã thu nhỏ đợc kích thớc trạm MES , dễ dàng khi sử dụng và đặc biệt là hiệu quả kinh tế hơn hẳn bất cứ phơng thức thông tin vệ tinh nào ở thời điểm này . Nớc ta lại có một đội tàu viễn dơng không ngừng lớn mạnh cả về số và chất lợng , đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân . Với một số đặc điểm nh vậy , em tin rằng trong một tơng lai không xa , hệ thống Inmarsat này và các hệ thống phát triển trên chúng sẽ dần đảm nhiệm đợc chức năng của các hệ thống cũ , và thực sự quen thuộc trên các tàu biển Việt Nam . Qua luận văn này , em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới KS.Phạm Anh Sơn và các thầy cô khoa Điện - Điện tử tàu biển nói chung , tổ môn Điện tử - Viễn thông nói riêng , cùng các CBCNV Vishipel và bạn bè đã hớng dẫn , giúp đỡ và tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài này . Mặc dù có nhiều cố gắng song do trình độ có hạn và hệ thống này hoàn toàn mới đối với ngành hàng hải Việt Nam nên nội dung tài liệu rất hạn chế , luận văn này vẫn còn nhiều thiếu sót mong đợc sự góp ý của thầy cô và bạn bè để đề tài tốt nghiệp của em đợc hoàn thiện hơn . Em xin chân thành cảm ơn ! HP , ngày 23 tháng 2 năm 2004 Sinh viên Phạm Ngọc Linh 4 Phần I Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsat Chơng 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 1.1. Giới thiệu chung : Hệ thống thông tin vệ tinh dùng một vệ tinh có khả năng thu, phát sóng vô tuyến điện sau khi nó đợc phóng vào vũ trụ. Khi đó vệ tinh sẽ khuếch đại sóng vô tuyến thu đợc từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện tới các trạm mặt đất khác. Loại vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh nh thế đợc gọi là Vệ Tinh Thông Tin. Vệ tinh có thể đợc phân ra thành 2 loại: Vệ Tinh Quĩ Đạo Thấp và Vệ Tinh Địa Tĩnh. + Vệ tinh quĩ đạo thấp ( Low orbit Satellite): là vệ tinh chuyển động liên tục nếu ta nhìn nó từ mặt đất; thời gian cần thiết cho vệ tinh chuyển động xung quanh quĩ đạo của nó khác với chu kỳ quay của quả đất quanh trục của nó. + Vệ tinh địa tĩnh ( Geostationary Satellite): là vệ tinh đợc phóng lên quĩ đạo tròn ở độ cao 36000 Km so với đờng xích đạo. Vệ tinh này bay một vòng xung quanh trái đất mất 24 h . Do chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ quay của quả đất xung quanh trục của nó nên vệ tinh đợc xem là đứng yên nếu nhìn từ mặt đất. Hệ thống thông tin vệ tinh có 3 kiểu đa truy nhập: + FDMA (Frequency Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chia theo tần số. Đây là loại đa truy nhập đợc dùng phổ biến nhất trong thông tin vệ tinh, trong đó các trạm mặt đất phát đi các sóng mang với tần số khác nhau nhng với các băng tần bảo vệ thích hợp, các tần số sóng mang này không chồng lấn lên nhau. + TDMA ( Time Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chia theo thời gian. Trong đó, một khung TDMA đợc chia ra theo thời gian mà mỗi trạm mặt đất phát đi một sóng mang trong một khe thời gian đã đợc phân trong một chu kỳ thời gian nhất định. + CDMA ( Code Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chia theo mã. Trong đó, mỗi trạm mặt đất phát đi một tần số sóng mang nh nhau nhng sóng mang này trớc đó đã đợc điều chế bằng một mẫu bit đặc biệt qui định cho mỗi trạm mặt đất trớc khi phát tín hiệu đã điều chế. Đa truy nhập là kỹ thuật sử dụng một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất và tăng hiệu quả sử dụng của nó tới cực đại. Hay có thể nói, đa truy nhập là ph- ơng pháp dùng một bộ phát đáp trên vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất. Trong đa truy nhập 5 yêu cầu không có sự can nhiễu sóng vô tuyến điện giữa các trạm mặt đất phát khác nhau Do vệ tinh luôn bị ảnh hởng của các tác động bên ngoài nh: áp lực bức xạ từ mặt trời và mô men xoắn của từ trờng quả đất nên để duy trì trang thái ổn định của vệ tinh cần phải có các biện pháp hợp lý. Phơng pháp điển hình hiện nay là ổn Định Quay và ổn định 3 Trục. 1.2 . Vệ tinh , các khái niệm cơ bản về thông tin vệ tinh : 1.2.1 . Khái niệm vệ tinh : -Vệ tinh là một thiên thể nhân tạo do con ngời phóng lên quỹ đạo nhằm mục đích thu thập thông tin và quan sat các hoạt động của trái đất . -Một vệ tinh có thể thu phát sóng vô tuyến điện sau khi đợc phóng vào vũ trụ dùng cho thông tin vệ tinh , khi đó vệ tinh sẽ khuyếch đại sóng vô tuyến điện nhận đợc từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các trạm mặt đất khác . Loại vệ tinh nhân tạo đợc sử dụng cho thông tin vệ tinh nh vậy gọi là vệ tinh thông tin . 1.2.2 . Quỹ đạo vệ tinh : Vệ tinh có thể đợc phóng lên các quỹ đạo có độ cao khác nhau , ở mỗi độ cao đặc điểm chuyển động của vệ tinh cũng khác nhau và để phân loại vệ tinh ngời ta dựa vào quỹ đạo chuyển động . Vệ tinh có thể đợc phân ra là : -Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp ( Polar Orbits ) . -Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh ( Geosynchronous ) . Hinh 1 : Quỹ đạo của vệ tinh tầm thấp và tầm cao . a)Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp (Polar Orbits ) : Là vệ tinh mà nhìn từ mặt đất nó chuyển động liên tục . Vệ tinh này thờng chuyển động trên mặt phẳng kinh tuyến hoặc mặt phẳng nghiêng so với trục trái đất . Nhng do trái đất luôn chuyển động quanh trục của nó nên vệ tinh sẽ có góc ngẩng và phơng vị luôn thay đổi so với các vị trí trên mặt đất . Nên tại một điểm trên trái đất , vệ tinh chỉ xuất hiện một lần trong khoảng thời gian nhất định . Đối với thiết bị thông tin trên mặt đất phải có các hệ thống anten mà có thể truy theo vệ tinh khi nó bay qua trong tầm nhìn . Vì vậy , loại vệ tinh này ít đợc sử dụng 6 cho mục đích thông tin thông thờng mà nó thờng đợc ứng dụng cho mục đích nhận dạng và tìm hiện trờng mà tầu , máy bay hay ngời gặp nạn trong hệ thống Cospas-Sarsat . b)Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh (Geosynchronous ) : Là vệ tinh đợc phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao là 360000 km so với đờng xích đạo và có chu kỳ quay quanh mình nó một ngày đêm . Do trái đất tự quay quanh mình nó một ngày đêm nên có thể coi vệ tinh địa tĩnh không chuyển động đối với trái đất . 1.3 . Đặc điểm của thông tin vệ tinh : Thông tin vệ tinh đã phát triển và phổ biến nhanh chóng nhờ các u điểm v- ợt trội so với các phơng tiện khác (phơng tiện thông tin dới biển và trên mặt đất nh: hệ thống cáp và hệ thống chuyển tiếp vi ba ), đó là: + Có khả năng đa truy nhập. + Vùng phủ sóng lớn: vì từ quĩ đạo địa tĩnh có bán kính cách trái đất trung bình khoảng 37000 Km nên vệ tinh có thể nhìn thấy 1/3 trái đất, nh vậy với 3 vệ tinh vùng phủ sóng có trể bao trùm toàn cầu trừ vùng cực. + Dung lơng thông tin lớn: với băng tần công tác rộng, nhờ áp dụng các kỹ thuật sử dụng lại băng tần nên hệ thống thông tin vệ tinh cho phép đạt tới dung l- ợng lớn trong một thời gian rất ngắn mà không một loại hình thông tin nào có thể đạt đợc. + Có thể ứng dụng cho thông tin di động. + Có độ ổn định cao và khả năng cao về thông tin băng rộng. + Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự li lớn đặc biệt trong thông tin xuyên lục địa. + Độ tin cậy thông tin cao: tuyến thông tin vệ tinh chỉ có 3 trạm; trong đó vệ tinh đóng vai trò nh trạm lặp, còn lại là 2 trạm đầu cuối trên mặt đất vì vậy xác suất h hỏng trên tuyến là rất thấp vì vậy độ tin cậy trung bình đạt 99.9% thời gian thông tin trên một năm. + Chất lợng cao: các ảnh hởng do nhiễu khí quyển và pha-dinh là không đáng kể nên đờng thông tin có chất lợng cao. + Tính linh hoạt cao: hệ thống thông tin đợc thiết lập rất nhanh chóng trong điều kiện các trạm mặt đất ở rất xa nhau về mặt địa lý, dung lợng có thể thay đổi rất linh hoạt tuỳ theo yêu cầu sử dụng. + Đa dạng về loại hình dịch vụ: thông tin vệ tinh cung cấp các loại hình dịch vụ sau: Dịch vụ thoại, Fax, Telex cố định. Dịch vụ phát thanh truyền hình quảng bá. Dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh . Dịch vụ DAMA, VSAT, đạo hàng, cứu hộ hàng hải. 1.4 . Các tham số của hệ thống thông tin vệ tinh : Trong hệ thống thông tin vệ tinh có một số tham số kỹ thuật cơ bản sau: 7 1.4.1 . Nhiệt độ tạp âm hệ thống : Nhiệt độ tạp âm hệ thống ( T s ) của một trạm mặt đất gồm 2 thành phần cơ bản: Nhiệt độ tạp âm của hệ thống thu và nhiệt độ tạp âm ănten kể cả ống dẫn sóng, phi đơ Và đợc biểu diễn nh sau: T s = T a + T phi đơ + T r Trong đó, - T s : Nhiệt độ tạp âm hệ thống - T a : Nhiệt độ tạp âm ănten - T phi đơ : Nhiệt độ tạp âm ống dẫn sóng và phi đơ - T r : Nhiệt độ tạp âm hệ thống thu Nếu có suy hao phi đơ và ống dẫn sóng là L, T 0 là nhiệt độ tiêu chuẩn = 290 0 K ta đợc nhiệt độ tạp âm hệ thống tính theo công thức sau: T s = T a / L + (1- 1/ L).T 0 + T r 1.4.2 . Hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) : Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất của thông tin vệ tinh là một giá trị quan trọng nói lên khả năng hoạt động của trạm đợc biểu diễn bằng tỷ số giữa hệ số khuếch đại ănten và nhiệt độ tạp âm hệ thống tính theo dB/ 0 K. 1.4.3 . Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm : Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm là tỷ số công suất sóng mang trên nhiệt độ tổng tạp âm tơng đơng tại đầu vào hệ thống thu, trong đó nhiệt độ tạp âm đợc tính từ các tham số sau đây và đợc quy về đầu vào của bộ thu tạp âm thấp: - Điều chế tơng hỗ của hệ thống phát. - G/T của hệ thống thu trên vệ tinh - Điều chế tơng hỗ của vệ tinh - G/T của trạm mặt đất thu Trong một đờng liên lạc điểm nối điểm, công suất sóng mang C r tại đầu vào của một ănten thu là: C r = G. P r Trong đó: G là hệ số khuếch đại của hệ thống P r là công suất thu đợc quy về một ănten vô hớng. Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm đầu vào là: C/ T. ( C r /T ) = G.P r /T =P r .G/T Gọi T s là đại diện cho nhiệt độ tạp âm của nguồn tạp âm nhiệt đợc nối đến đầu vào, từ đó công suất tạp âm ở đầu ra là: N 0 = F.G.K.T s .B Từ đó công suất tạp âm đợc mạch phát ra là: F.G.K.T s .B - G.K.T s .B = (F-1).G.k.T s .B 8 Trong đó G.K.T s .B là công suất tạp âm đầu ra khi xét mạch lý tởng, quy tạp âm của mạch về đầu vào với nhiệt độ là T e và coi mạch là lý tởng, thì công suất tạp âm mà nó tạo ra ở đầu ra là: K.G.T s .B G.K.T e .B = (F-1).G.K.T e .B Với: T e = (F-1).T s F = 1+T e /T s ở điều kiện nhiệt độ trong phòng là 20 0 C ta thu đợc sự liên quan giữa và nhiệt độ tạp âm tơng đơng của nó là F = 1+ T c /T 0 với T 0 = 293 0 K 1.4.4 . Nhiệt độ tạp âm ănten : Các búp phụ của ănten trạm mặt đất thu tất cả các loại tạp âm trên mặt đất và không gian gây ra cho con ngời, thiên nhiên, mặt trăng, mặt trời hoặc do các hệ thống viba trên mặt đất từ nhiều hớng khác nhau. Tạp âm của ănten đợc đặc trng bởi nhiệt độ tạp âm ănten T a , nếu công suất tạp âm do ănten thu đợc là P n trong dải tần B thì: T a =P n /K.B 1.4.5 . Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) : Muốn xác định đợc ngỡng thu của hệ thống ta phải biết tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) tại đầu vào bộ giải điều chế tại băng tần mà tín hiệu chiếm. Tỷ số đó đợc biểu diễn theo công thức sau: C/N = C/K.T.B = C/T.(1/K.B ) Trong đó, C biểu thị công suất sóng mang đầu vào Nếu C/T tính theo dBW/K ta đợc: C/N = C/T - 10 Logk-10logB [dB] - k= 1,374.10=-228,6 [dB] C/N = C/T + 228,6 10 logB [dB] 1.4.6 . Tỷ số tín hiệu/ tạp âm : Là tỷ số tín hiệu thu đợc trên tạp âm của một kênh thông tin đợc xác định lại băng tần cơ bản theo công thức sau: S/N = C/N + D m Trong đó C/N [dB]] là giá trị của tỷ số sóng mang trên tạp âm trên tại đầu vào bộ giải điều chế. D m là giá trị hệ số giải điều chế, nó phụ thuộc vào kỹ thuật điều chế đợc sử dụng. 1.4.7 . Tỷ số lỗi bít/tạp âm (E b /N 0 ) : Ngời ta sử dụng khái niệm tỷ số E b /N 0 khi các sóng mang trên vệ tinh đợc dùng là sóng mang số, tỷ số này là thớc đo khả năng phục hồi dữ liệu số của modem số trong sự có mặt của tạp âm. Tỷ số này càng lớn thì BER (Bit Error - tốc độ lỗi bít) càng giảm, có nghĩa là quan hệ giữa chúng là quan hệ nghịch. 9 S/N = (R/E b ):(B.N 0 ) Nếu băng tần = tốc độ dữ liệu truyền tức là để truyền đợc một bít cần có băng tần rộng 1Hz và từ công thức trên suy ra: S/N = Eb/N 0 Chơng 2 : Cấu trúc chung của hệ thống thông tin INMARSAT Tổ chức INMARSAT thiết lập và sử dụng 4 vệ tinh địa tĩnh, bao phủ 4 vùng đại dơng cung cấp dịch vụ thông tin toàn cầu cho ngời sử dụng dịch vụ di động. Hệ thống thông tin INMARSAT là sản phẩm của sự hợp tác giữa các công ty thơng mại các chính phủ và các tổ chức viễn thông trên thế giới, các thành phần của nó bao gồm : - Các bên đối tác . - Những ngời khai thác LES. - Các cơ quan quản lý thông tin. - Các nhà sản xuất thiết bị . - Các nhà cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng. INMARSAT sẽ là bên cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh chủ yếu cho ngời dùng mobile. Xu hớng phát triển của hệ thống này trong thiên niên kỷ là: - Tăng dung lợng kênh bằng cách dùng vệ tinh INMARSAT thế hệ 4 (năm 2004). - Mở rộng các ứng dụng về hàng hải và xác định vị trí sử dụng vệ tinh. - Dịch vụ nhắn tin toàn cầu INMARSAT D. - Dịch vụ điện thoại bỏ túi toàn cầu. - Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT M4. - Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT MPDS (Mobile Packet Data System) vào năm 2001. - Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT F vào năm 2002. 2.1 . Phần vệ tinh : Vệ tinh là hạt nhân của hệ thống thông tin toàn cầu, sự tồn tại của vệ tinh là đặc trng khác biệt so với phơng thức liên lạc cũ. Hệ thống INMARSAT sử dụng 5 vệ tinh hoạt động và 4 vệ tinh dự trữ nằm trên quỹ đạo địa tĩnh cách bề mặt Trái đất khoảng 35,680 km, gồm các vệ tinh thế hệ II và thế hệ III. Bốn vệ tinh hoạt động phủ sóng trên 4 vùng đại dơng là AORW, AORE , POR, IOR trải từ 70 o N - 70 o S. Các vệ tinh thế hệ III đợc đa vào khai thác từ năm 1996 với u điểm hoạt động đợc ở hai chế độ: toàn cầu và khu vực. INMARSAT dự kiến phóng vệ tinh thế hệ IV vào năm 2004 với nhiều u điểm nổi trội. Vệ tinh thế hệ thứ nhất : Ba vệ tinh Marisat bao phủ 3 vùng đại dơng, mỗi vệ tinh cung cấp 10 kênh thông tin. 10 [...]... vệ tinh đợc đặt trên các phơng tiện, hoặc các thiết bị di động - Một thiết bị thu phát - Một monitor để chỉ thị và giao tiếp giữa ngời sử dụng và hệ thống Chơng 3 : Chức năng và các dịch vụ thông tin trong hệ thống thông tin INMARSAT 3.1 Chức năng thông tin trong hệ thông thông tin INMARSAT : Hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsatco các chức năng thông tin sau: Báo động cấp cứu chiều tầu bờ : Trong hệ. .. vệ tinh của hệ thống thông tin INMARSAT làm việc trên 2 băng tần C và L Đờng thông tin giữa vệ tinh với các đài LES thực hiện trên băng C Vệ tinh thu thông tin từ các LES trên dải tần 6 GHz và phát các thông tin thu đợc từ MES xuống LES ở dải tần 4GHz Đờng thông tin giữa các vệ tinh với các đài di động đợc thực hiện trên băng L Vệ tinh thu thông tin từ các MES trên dải tần 1,6 GHz và phát các thông tin. .. thơng mại 3.2 Các loại dịch vụ thông tin vệ tinh Inmarsat : Hệ thống thông tin Inmarsat cung cấp ngời sử dụng nhiều loại dịch vụ thông tin có độ tin cậy cao , nhanh chóng và bao phủ toàn cầu Các dịch vụ thông tin trong hệ thống Inmarsat bao gồm : Thông tin thoại : Thông tin thoại đợc sử dụng cho các cuộc gọi cấp cứu , khẩn cấp , an toàn và trợ giúp y tế Ngoài ra thông tin thoại còn phục vụ cho các... thế hệ 1,vệ tinh thế hệ 2, vệ tinh thế hệ 3, vệ tinh thế hệ 4 Hệ thống Inmarsat ra đời trên quan điểm mở rộng con đờng thông tin trên biển và cung cấp thông tin nhanh chóng, thuận tiện, chính xác và rẻ Hệ thống này đi vào hoạt động chính thức năm 1992 và không ngừng phát triển - Các dịch vụ mà hệ thống Inmarsat có khả năng cung cấp đó là: thoại, telex, truyền số liệu, email 4.1 Hệ thống thông tin. .. vụ và chức năng thông tin phù hợp 27 +Cớc thông tin rẻ , khai thác , sử dụng đơn giản +Kích thớc trọng lợng phù hợp cho việc trang bị trên các loại tầu Với các yêu cầu trên và căn cứ vào đặc điểm của các hệ thống thông tin Inmarsat nh đã nêu ở mục $4 , hệ thống Inmarsat mới ra đời , đó chính là hệ thống thông tin Inmarsat Fleet Hệ thống này ra đời nhằm đáp ứng về nhu cầu thông tin phát triển không... vực và trên thế giới , hầu hết đều đợc đóng trớc năm 1990 với hệ thống thông tin truyền thống là moorse ( 97% số tầu chạy biển trên 300 tấn của Việt Nam đợc đóng trớc 1990 và với hệ thống thông tin là moorse mà cha đợc trang bị Inmarsat trong hệ thống GMDSS Do đó các tầu này chỉ đợc hoặc sẽ trang bị hệ thống GMDSS trong đó có hệ thống thông tin Inmarsat trong 1-2 năm gần đây Nh vậy trong một thời gian... thể dùng chung kênh thông tin, trạm MES ấn dịnh thời gian phát cho mỗi MES Khi đợc chỉ định một thời gian bắt đầu phát, MES phát tất cả các kênh thông tin của nó liên tục Kênh thông tin đợc ấn định bởi NCS tới LES tuỳ theo số lơng thông tin đợc lu trữ Do đó, mỗi LES có thể có một hoặc nhiều kênh thông tin đợc sử dụng 4.4 Hệ thống thông tin Inmarsat M - mini M : Cung cấp thông tin vệ tinh chất lợng cao... thông tin vệ tinh , thông tin thoại , telex ) đợc sử dụng tuỳ thuộc khả năng trang thiết bị trên tầu bị nạn cũng nh các phơng tiện trợ giúp Khi đó , đối với các tầu đợc trang bị trạm đài tầu SES , việc sử dụng thông tin trong hệ thống Inmarsat sẽ bảo đản nhanh chóng và tin cậy , kể cả việc thu thông tin an toàn hàng hải Thông tin hiện trờng ( On-scene ) : Thông tin hiện trờng là thông tin giữa tầu... các kênh thông tin riêng hoặc các kênh thông tin trong mạng bu chính viễn thông Một trong những tính u việt của báo động cấp cứu bằng hệ thống Inmarsat là không cần phải sử dụng tần số liên lạc riêng cho thông tin an toàn và cứu nạn Các bức điện báo động cấp cứu trong Inmarsat đợc gửi qua các kênh thông tin chung với quyền u tiên tuyệt đối và tức thời Chuyển tiếp tín hiệu báo động cấp cứu chiều... ra đời -Ban đầu, hệ thống này phục vụ cho nghành hàng hải: cung cấp các dịch vụ thông tin toàn cầu cho nghành hàng hải, phát các thông báo về thông tin an toàn hàng hải MSI Ngoài ra, nó còn điều hành hệ thông thông tin liên lạc vệ tinh toàn cầu, cung cấp dịch vụ thông tin cho các vùng không đợc phủ sóng bởi dịch vụ Navtex, trừ những vùng ở gần địa cực nằm ngoài vùng bao phủ của các vệ tinh địa tĩnh,