Luận văn viễn thông Mã thông tin trong công nghệ DSC

Lời nói đầu Ngày nay ngành giao thông vận tải trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng đang trên đà phát triển mạnh. Cùng với sự phát triển này thông tin liên lạc càng trở nên quan trọng và đóng vai trò mật thiết với cuộc sống. Nó đợc ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của cuộc sống nh hàng hải, hàng không Với nhiều mục đích khác nhau nh thông tin công cộng, thông tin thông thờng và thông tin phục vụ cho mục đích cứu hộ, cứu nạn. Sự phát triển của ngành vô tuyến điện hàng hải giúp cho việc truyền thông tin giữa tàu với bờ, tàu với tàu và bờ với tàu đợc nhanh hơn, an toàn và chính xác hơn. Nó giúp cho ngành hàng hải một ngành không thể thiếu đợc trong công cuộc công nghiệp hoá hiện đại hoá sớm hoàn thành. Sự ra đời của các công nghệ mới đặc biệt là công nghệ gọi chọn số DSC. Với việc lựa chọn một đài tàu, một nhóm đài tàu hay tất cả các tàu đã mang lại hiệu quả cao trong thông tin cấp cứu, chuyển tiếp cấp cứu, báo nhận cấp cứu, thông tin khẩn cấp, an toàn cũng nh thông tin thông thờng đã nâng cao hiệu quả và an toàn của con tàu cũng nh sinh mạng con ngời khi hành trình trên biển. Với u điểm đó mà ngày nay có rất nhiều nhà sản xuất đã chế tạo ra các thiết bị thu phát hàng hải có kèm theo chức năng gọi chọn số. Tuy nhiên các thiết bị đó phải đợc sản xuấtvà trang bị trên tàu đúng với nội dung các khuyến nghị của tổ chức hàng hải quốc tế IMO. Để đảm bảo thông tin có tin cậy hay không thì tại máy thu gọi chọn số phải phân tích và đánh giá thông tin thu đợc từ đó đa ra kết quả thông tin tin cậy hay không. Để hiểu rõ nguyên lý đánh giá độ tin cậy của các cuộc gọi ở chế độ gọi chọn số em đã thực hiện đề tài: Mã thông tin trong công nghệ DSC Với DSC là thiết bị gọi chọn số đóng vai trò quan trọng trong thông tin cấp cứu, khẩn cấp và an toàn .Nó đợc sử dụng để phát báo động cấp cứu cũng nh phát xác nhận điện cấp cứu. Ngoài ra còn đợc cả tàu và bờ dùng để gọi và bắt liên lạc. Qua đề tài tốt nghiệp này cho phép em gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo Phạm Trọng Tài đã giúp đỡ chỉ bảo tận tình. Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy giáo cô giáo trong khoa Điện - Điện tử tàu biển dã giúp đỡ và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để em hoàn thành bản luận văn tốt nghiệp này. Tuy nhiên do hạn chế về sự hiểu biết và kiến thức thực tế nên không thể tránh khỏi những sai thiếu sót. Em xin đợc sự chỉ bảo và đóng góp ý kiến của các thầy và các bạn. Hải phòng, ngày tháng năm. Sinh viên thực hiện. Nguyễn Duy Bằng. phần I : KháI quát chung Chơng I : Giới thiệu tổng quan về hệ thống GMDSS Đ1-1. Giới thiệu chung về hệ thống GMDSS 1.1.1- Lịch sử hình thành và phát triển : Năm 1979 tổ chức Hàng Hải quốc tế (IMO)-INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION, đã tổ chức hội nghị về vấn đề tìm kiếm và cứu nạn trên biển, - 1 - hội nghị này thông qua công ớc về tìm kiếm và cứu nạn trên biển - SAR 1979. Với mục đích là thành lập một kế hoạch toàn cầu cho công tác tìm kiếm và cứu nạn trên biển, hội nghị đã yêu cầu phát triển một hệ thống cứu nạn và an toàn hàng hải toàn cầu với những quy định bắt buộc về thông tin liên lạc để giúp cho công tác tìm kiếm và cứu nạn đạt hiệu quả cao nhất. Đến tháng 4/1988 hệ thống an toàn và cứu nạn Hàng Hải toàn cầu đã đợc các n- ớc thành viên IMO thông qua dới dạng sửa đổi và bổ xung SOLAS - 74 đợc gọi là SOLAS - 74/88. Cho đến tháng 10/1988 việc sửa đổi chơng IV của SOLAS - 74/88 đã khai sinh ra hệ thống an toàn và cứu nạn Hàng Hải toàn cầu gọi tắt là GMDSS - GLOBAL MARITIME DISTRESS AND SAFATY SYSTEM. GMDSS là hệ thống thông tin mới phục vụ cho mục đích an toàn và cứu nạn Hàng Hải toàn cầu đợc tổ chức Hàng Hải quốc tế IMO đề xớng và phát triển. Cùng với sự tham gia của các nớc thành viên còn có sự phối hợp của nhiều tổ chức quốc tế khác nh: - Liên minh viễn thông quốc tế ITU (Internationnal Telecommunication Union) - Tổ chức thông tin vệ tinh di động quốc tế INMARSAT (Internationnal Mobile Satellite or ganization) - Hệ thống vệ tinh hỗ trợ tìm kiếm và cứu nạn COSPAS SARSAT. - Tổ chức khí tợng thế giới WMO. Đặc trng của hệ thống là mang tính toàn cầu, tính tổ hợp và tính mới. -Tính toàn cầu của hệ thống : Có thể tìm kiếm và cứu nạn ở mọi vùng biển trên thế giới. -Tính mới của hệ thống : Ra đời 1988. - Tính tổ hợp : là hệ thống gồm nhiều tổ chức tham gia. Đặc điểm chính của hệ thống : - Phân chia vùng thông tin theo cự ly hoạt động của tàu, từ đó xác định các loại thiết bị sẽ đợc lắp đặt trên tàu cùng với tần số và phơng thức thông tin nhất định. - Không sử dụng các tần số cấp cứu 500KHz bằng vô tuyến điện báo và tần số 2182KHz bằng vô tuyến điện thoại để báo động và gọi cấp cứu mà dùng kỹ thuật gọi chọn số DSC - DIGITAL SELECTIVE CALLING - với những tần số thích hợp giành riêng cho báo động và gọi cấp cứu. - Những thông tin ở cự ly xa sẽ đợc đảm bảo thông qua thiết bị thông tin vệ tinh và các thiết bị hoạt động trên dải sóng ngắn HF. - Việc trực canh cấp cứu, thu nhận các thông báo an toàn hàng hải và dự báo thời tiết bằng phơng thức tự động. - Sử dụng kỹ thuật gọi chọn số DSC, truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP và vô tuyến điện thoại trong thông tin liên lạc. Bỏ không dùng vô tuyến điện báo MORSE do đó không nhất thiết phải sử dụng các sĩ quan VTĐ chuyên nghiệp. 1.1.2- Cấu trúc của hệ thống GMDSS : Cấu trúc của hệ thống thông tin GMDSS gồm có hai hệ thống thông tin chính là: Hệ thống thông tin vệ tinh và hệ thống thông tin mặt đất 1.1.2.1- Hệ thống thông tin vệ tinh : Hệ thống thông tin vệ tinh là một đặc trng quan trọng trong hệ thống GMDSS. Hệ thống thông tin vệ tinh trong hệ thống GMDSS gồm có: + Thông tin qua hệ thống vệ tinh INMARSAT. + Thông tin qua hệ thống vệ tinh COSPAS - SARSAT. Hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT với các vệ tinh địa tĩnh hoạt động trên dải tần 1,5 - 1,6 Mhz (băng L) cung cấp cho các tàu có lắp đặt trạm đài tàu vệ tinh một phơng tiện báo động và gọi cấp cứu. Nó có khả năng thông tin 2 chiều bằng các ph- ơng thức thoại và telex. Ngoài ra các vệ tinh INMARSAT còn đợc sử dụng nh một - 2 - phơng tiện chính để thông báo các bức điện an toàn Hàng Hải MSI - MARITIME SAFETY INFORMATION - cho các vùng không đợc phủ sóng bởi dịch vụ NAVTEX. Hiện tại hệ thống thông tin vệ tinh gồm có các thiết bị sau : + INMARSAT - A : là hệ thống thông tin Inmarsat đầu tiên đợc đa vào hoạt động thơng mại (năm 1982). Nó sử dụng kỹ thuật tơng tự và cung cấp các dịch vụ truyền số liệu. + INMARSAT - B : ra đời năm 1994 là thiết bị thông tin di động vệ tinh hiện đại sử dụng công nghệ số, kế tục sự phát triển của INMARSAT - A. Nó cung cấp các dich vụ của INMARSAT - A nhng kích thớc gọn nhẹ và làm việc hiệu quả hơn INMARSAT - A. + INMARSAT - C : là thiết bị thông tin di động vệ tinh ra đời năm 1993. Cung cấp các dịch vụ truyền số liệu và telex hai chiều với tốc độ 600 bít/s. INMARSAT - C đơn giản, giá thành rẻ với các Anten vô hớng nhỏ, gọn. + INMARSAT - E : là EPIRB vệ tinh hoạt động trên băng L qua hệ thống Inmarsat đợc dùng nh một phơng tiện báo động cứu nạn cho các tàu hoạt động trong vùng bao phủ của vệ sinh Inmarsat. Inmarsat - E sử dụng vệ tinh thế hệ 2 và kỹ thuật số nó cho phép xử lý tới 20 cuộc gọi báo động đồng thời trong khoảng thời gian 10 phút, với khả năng thao tác nhân công hoặc tự động cập nhật thông tin về vị trí vào EPIRB. EPIRB vệ tinh băng L có thể kích hoạt nhân công hoặc tự động khi tàu chìm sau khi kích hoạt nó sẽ phát bức điện báo động cấp cứu với nội dung bao gồm thông tin về nhận dạng, vị trí và một số thông tin cần thiết khác phục vụ cho việc tìm kiếm và cứu nạn, thông tin đợc phát theo phơng thức trải thời gian. Sau khi đợc vệ tinh Inmarsat chuyển tiếp, tín hiệu báo động cấp cứu đợc đa tới trạm đài bờ LES bằng tần số đã đợc ấn định riêng và đợc hệ thống máy tính xử lý tín hiệu để nhận dạng và giải mã bức điện. Bức điện báo động cấp cứu sau đó đợc gửi cho trung tâm phối hợp cứu nạn thích hợp. + INMARSAT - M : là sự phát triển tiếp theo của Inmarsat - B nhng có kích thớc gọn nhỏ và giá thành rẻ hơn. Các dịch vụ thông tin trong Inmarsat -M chỉ có thoại, fax và truyền dữ liệu. + INMARSAT - mini M : giống Inmarsat - M nhng sử dụng vệ tinh thế hệ 3. + Máy thu gọi nhóm tăng cờng EGC - Enhand group Calling là máy thu chuyên dụng để thu các thông tin an toàn và cứu nạn hàng hải trong hệ thống vệ tinh Inmarsat. Nó đợc thiết kế để đủ khả năng tự động trực canh liên tục trong mạng Safety NET, phát trên hệ thống vệ tinh Inmarsat. Máy thu EGC có thể đợc tích hợp trong các trạm đài tàu Inmarsat - A,B,C hoặc đợc thiết kế độc lập với một Anten thu riêng. Máy thu EGC là thiết bị yêu cầu phải đợc trang bị trong hệ thống GMDSS đối với các tàu hoạt động ngoài vùng phủ sóng NAVTEX quốc tế. * Hệ thống thông tin vệ sinh COSPAS - SARSAT là một hệ thống thông tin vệ tinh trợ giúp tìm kiếm và cứu nạn, đợc thiết lập để xác định vị trí của thiết bị EPIRB trên tần số 121.5 MHz hoặc 406 MHz. Hệ thống COSPAS - SARSAT đợc sử dụng cho tất cả các tổ chức trên thế giới có trách nhiệm tìm kiếm và cứu nạn trên biển, trên không và trên đất liền. Đây là một hệ thống vệ tinh mang tính quốc tế do các tổ chức vệ tinh của các nớc Canada, Pháp, Mỹ và Liên Xô cũ thiết lập. Hệ thống đợc sử dụng phục vụ cho một số lợng lớn các hoạt động tìm kiếm và cứu nạn toàn cầu. 1.1.2.2 Hệ thống thông tin mặt đất: Hệ thống thông tin mặt đất sử dụng DSC là công nghệ cơ bản để thực hiện các thông tin an toàn và cứu nạn. Tiếp sau cuộc gọi DSC có thể thực hiện bằng phơng thức NBDP, Telex, thoại. Trong hệ thống thông tin mặt đất bao gồm các thiết bị chính sau: + Thiết bị gọi chọn số DSC : - 3 - Thiết bị gọi chọn số DSC là một phần công nghệ quan trọng của hệ thống GMDSS trên các dải sóng HF,MF và VHF/ DSC. Thiết bị này đợc sử dụng để phát báo động cấp cứu từ tàu cũng nh phát xác nhận điện cấp cứu từ bờ, thiết bị này đợc cả tàu và bờ dùng để phát chuyển tiếp các bức điện báo động cấp cứu hoặc phát các cuộc gọi khẩn cấp và an toàn. Ngoài ra các thiết bị DSC cũng cần đợc cả tầu và bờ dùng để bắt liên lạc trong thông tin thông thờng. Việc thử nghiệm hệ thống DSC đã đợc phối hợp tiến hành suốt những năm từ 1982 - 1986 bởi tổ chức CCIR trên tất cả các dải sóng MF, HF và VHF. Thiết bị DSC có thể là các thiết bị độc lập hoặc đợc kết hợp với các thiết bị thoại trên các băng tần HF, MF và VHF. Thủ tục khai thác thiết bị DSC đã đợc thống nhất và quy định rõ trong các khuyến nghị của tổ chức liên minh viễn thông quốc tế ITU. Thành phần cơ bản của một bức điện DSC bao gồm : Nhận dạng của đài (hoặc nhóm đài) đích, tự nhận dạng trạm phát và nội dung bức điện, bao gồm những thông tin ngắn gọn cơ bản nhất để chỉ ra mục đích cuộc gọi. + Thiết bị thông tin thoại : Thiết bị thông tin thoại trong hệ thống GMDSS làm việc trên các dải sóng MF, HF và VHF ở các chế độ J3E, H3E (cho tần số cấp cứu 2182 KHz) và G3E. Thiết bị thông tin thoại này cũng đợc dùng để gọi cấp cứu, khẩn cấp và an toàn. Nó là thiết bị thông tin chính phục vụ cho thông tin hiện trờng giữa một tàu bị nạn với các đơn vị làm nhiệm vụ cứu nạn. Trên mỗi dải tần làm việc của thiết bị thông tin thoại đều có ít nhất một tần số cấp cứu quốc tế giành cho thông tin cấp cứu. Đồng thời thiết bị này sẽ đáp ứng các dịch vụ thông tin công cộng khác trong nghiệp vụ thông tin lu động hàng hải. + Thiết bị NBDP : Thiết bị NBDP - thiết bị truyền chữ trực tiếp băng hẹp - là một bộ phận cấu thành hệ thống GMDSS để hỗ trợ trong thông tin cấp cứu, khẩn cấp và an toàn. Ngoài ra các thiết bị NBDP nhằm đáp ứng các dịch vụ thông tin trên các dải sóng VTĐ mặt đất giữa tàu với bờ và ngợc lại. Thiết bị NBDP hoạt động trên các dải sóng MF và HF. Với các phơng thức thông tin ARQ dùng để trao đổi thông tin giữa hai đài và FEC dùng để phát các thông tin có tính chất thông báo tới nhiều đài. Trên mỗi dải sóng VTĐ hàng hải đều đợc thiết kế một tần số giành riêng cho cấp cứu, khẩn cấp an toàn bằng thiết bị NBDP. Đ1-2. Các chức năng thông tin trong hệ thống GMDSS Hệ thống GMDSS ra đời thông qua việc sửa đổi và bổ xung SOLAS 74 với mục đích củng cố thêm hệ thống thông tin hàng hải. Với các chức năng chủ yếu là: thông tin phục vụ tìm kiếm và cứu nạn trên biển, thông tin an toàn hàng hải và thông tin thơng mại. 1.2.1- Thông tin cứu nạn Hàng Hải : - Đảm bảo cho tàu khi bị tai nạn có khả năng phát đợc tín hiệu báo động cứu nạn tới một trung tâm phối hợp cứu nạn RCC, MRCC (Rescue. Co-odenation Center, MRCC Maritime). Khi MRCC thu đợc tín hiệu báo động cứu nạn có thể qua đài thông tin duyên hải hoặc qua đài cứu nạn hoặc các tàu đang ở trong vùng tai nạn. Một bức điện báo động cứu nạn phải bao gồm các thông tin về số nhận dạng của tàu, vị trí, tính chất bị nạn và các thông số khác. - Thông tin báo động cứu nạn trong hệ thống GMDSS đợc thiết kế theo cả 3 chiều : Ship to shore, Ship to Ship, Shore to Ship ở tất cả các vùng biển. Chức năng này đ- ợc thiết kế cả hai phơng thức thông tin vệ tinh và mặt đất. - 4 - - Một tín hiệu báo động cứu nạn thông thờng đợc thực hiện nhân công và việc thực hiện xác báo cũng phải đợc thực hiện nhân công. - Khi một tàu bị chìm sẽ có phơng tiện phát tín hiệu báo động khẩn cấp EPIRB thiết bị này có khả năng kích hoạt tự động. - Tín hiệu chuyển tiếp báo động cấp cứu từ tàu đến các tàu quanh vùng tai nạn đ- ợc thực hiện cả bằng phơng thức thông tin vệ tinh và mặt đất ở các tần số thích hợp. Thông thờng hớng từ bờ đến tàu đợc thực hiện theo cách địa chỉ theo vùng địa lý. 1.2.2. Thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn : - Nói chung thông tin là cần thiết cho việc phối hợp giữa các tàu và máy bay đi tìm kiếm cứu nạn. Trong đó có cả RCC với ngời chỉ huy hiện trờng ở trong vùng cứu nạn. - Các bức điện phục vụ tìm kiếm và cứu nạn đợc phát theo cả hai chiều bởi phơng thức thoại và phơng thức truyền chữ trực tiếp. - Các công nghệ thông tin đợc sử dụng trong thông tin này là thoại truyền chữ hoặc cả hai, cả bằng phơng thức mặt đất lẫn vệ tinh tuỳ vào điều kiện thông tin trong vùng bị nạn. - Thông tin hiện trờng thờng đợc sử dụng ở dải sóng MF và VHF bằng thoại hoặc truyền chữ trực tiếp NBDP. 1.2.3. Thông tin dùng để tìm kiếm vị trí của tàu hoặc xuồng cứu sinh khi bị nạn Trong hệ thống GMDSS đợc thực hiện bởi SARTS - SAR RADAR TRANSPONDERS - thiết bị phát đáp Radar. 1.2.4. Thông tin phục vụ an toàn hàng hải MSI : Các tàu cần phải đợc cung cấp các thông tin cập nhật về dự báo hàng hải, dự báo khí tợng cũng nh các thông tin an toàn hàng hải khẩn cấp khác. - MSI đợc thông tin bởi phơng thức NBDP chế độ phát FEC ở tần số 518 KHz, với những tàu hoạt động ngoài vùng phủ sóng NAVTEX thì các thông tin an toàn hàng hải đợc cung cấp qua dịch vụ EGC của hệ thống INMARSAT ở các vùng biển vĩ tuyến cao hoặc các vùng biển xa thực hiện bằng NBDP ở dải sóng HF. - Thông tin buồng lái với buồng lái : là các thông tin an toàn giữa các tàu ở các vị trí chạy tàu bình thờng đợc thực hiện bởi thoại VHF. 1.2.5. Thông tin thơng mại Là các thông tin giữa đội tàu với các mạng thông tin ở bờ bao gồm các nội dung quản lý và khai thác đội tàu, nó cũng có vai trò quan trọng trong an toàn Hàng Hải. Tóm lại: Thông qua hệ thống GMDSS tổ chức IMO đã đa ra 9 chức năng thông tin chính cần đợc thực hiện bởi tất cả các tàu. Song song với việc này là yêu cầu về trang thiết bị vô tuyến cần thiết để thực hiện các chức năng đó trong những vùng biển mà tàu đang hoạt động. Nói cách khác, bất kể hoạt động ở vùng biển nào mỗi tàu phải đợc trang bị thiết bị vô tuyến có khả năng thực hiện 9 chức năng thông tin xuyên suốt cuộc hành trình của mình. 9 Chức năng đó là: - Phát và thu báo động cấp cứu theo chiều từ tàu đến bờ. - Phát và thu báo động cấp cứu theo chiều từ bờ đến tàu. - Phát và thu báo động cấp cứu theo chiều từ tàu đến tàu. - Phát và thu các thông tin phối hợp tìm kiếm và cứu nạn. - Phát và thu các thông tin hiện trờng. - Phát và thu các tín hiệu định vị. - Phát và thu các thông tin an toàn Hàng Hải. - Phát và thu các thông tin thông thờng. - Thông tin buồng lái. - 5 - Đ 1.3 - Các vùng biển hoạt động của tàu Các thiết bị thông tin vô tuyến điện trong hệ thống GMDSS, ngoài những tính u việt của chúng còn có một số những hạn chế. Nếu xét về cự ly hoạt động, vùng địa lý và các dịch vụ thông tin cung cấp bởi các thiết bị đó. Chính vì những lý do đó mà yêu cầu về trang thiết bị thông tin trên tàu trong hệ thống GMDSS sẽ đợc quyết định bởi vùng hoạt động của tàu chứ không phải theo kích cỡ của tàu. Căn cứ vào đặc điểm của các trang thiết bị trong hệ thống GMDSS và để phát huy tính hiệu quả của hệ thống, tổ chức Hàng Hải quốc tế IMO đã chia các vùng biển và đại dơng thành 4 vùng nh sau: 1.3.1- Vùng biển A 1 : Là vùng nằm trong tầm hoạt động của ít nhất một trạm đài bờ VHF có dịch vụ gọi chọn số DSC. Thông thờng mỗi trạm VHF có vùng phủ sóng với bán kính khoảng 25 - 30 hải lý. 1.3.2- Vùng biển A 2 : Là vùng biển nằm ngoài vùng A 1 , nhng nằm trong tầm hoạt động của ít nhất một trạm đài bờ MF có dịch vụ gọi chọn số DSC. Thông thờng mỗi trạm MF có vùng phủ sóng với bán kính khoảng 150 - 200 hải lý. 1.3.3- Vùng biển A 3 : Là vùng biển trừ vùng A 1 , A 2 nằm trong vùng bao phủ của các vệ tinh địa tĩnh INMARSAT của tổ chức vệ tinh hàng hải quốc tế từ 70 vĩ độ Bắc đến 70 vĩ độ Nam. 1.3.4- Vùng biển A 4 : Là vùng còn lại trừ vùng A 1 , A 2 , A 3 ,về cơ bản đó là các phần địa cực. Đ 1.4 - Các quy định về trang thiết bị thông tin trên tàu trong hệ thống GMDSS Để thực hiện đợc các chức năng thông tin và vấn đề an toàn trên biển trong hệ thống GMDSS tàu phải đợc trang bị đầy đủ các trang thiết bị thông tin. Quy định về trang thiết bị thông tin lắp đặt trên tàu không dựa trên cỡ tàu mà dựa trên cơ sở vùng biển mà tàu hoạt động. Quy định trang bị tối thiểu về thiết bị thông tin liên lạc cho các tàu là đối tợng của hệ thống GMDSS đã đợc quy định rõ trong chơng IV của SOLAS sửa đổi 1988 do IMO xuất bản năm 1997 có nội dung nh sau : 1.4.1- Quy định chung cho tất cả các tàu hoạt động trên biển (không phụ thuộc vào vùng biển mà tàu hoạt động). Mỗi tàu hoạt động trên biển bắt buộc phải đợc trang bị các thiết bị sau đây trong hệ thống GMDSS mà không phụ thuộc vào vùng biển mà tàu hoạt động. - Máy thu phát VHF : + Có khả năng thu phát và trực canh liên tục bằng DSC trên kênh 70. + Có các tần số của kênh thoại 156.8 MHz (kênh 16), 156.650 MHz (kênh 13) và 156.3 MHz (kênh 6). Thiết bị thu phát DSC trên kênh 70 có thể là độc lập hoặc kết hợp với thiết bị thu phát VHF thoại. - Thiết bị phản xạ radar - RADAR TRANSPONDER hoạt động trên tần số 9GHz phục vụ cho tìm kiếm và cứu nạn - SART. - Thiết bị thu nhận thông tin an toàn hàng hải MSI máy thu NAVTEX nếu tàu hoạt động trong vùng biển có các dịch vụ NAVTEX quốc tế. Nếu tàu hoạt động ở các vùng biển không có các dịch vụ NAVTEX quốc tế thì phải đợc trang bị một máy thu gọi nhóm tăng cờng EGC - Enhand Group call. - 6 - - Phao định vị vô tuyến qua vệ tinh : Satellite EPIRB có khả năng phát báo động cấp cứu qua vệ tinh quỹ đạo cực hoạt động trên tần số 406 MHz. Hoặc nếu tàu chỉ hoạt động ở vùng bao phủ của vệ tinh Inmarsat thì EPIRB vệ tinh phải có khả năng phát báo động cấp cứu qua vệ tinh địa tĩnh Inmarsat hoạt động ở băng L. Phao định vị vô tuyến này phải đợc đặt ở vị trí thuận tiện, có khả năng hoạt động bằng tay, tự nổi khi tàu chìm đắm và tự động hoạt động khi nổi. - Cho đến ngày 01/2/1999, tất cả các tàu vẫn phải có một máy thu trực canh vô tuyến điện thoại cấp cứu trên tần số 2182 KHz. Trừ các tàu hoạt động ở vùng biển A 1 các tàu phải có máy tạo tín hiệu báo động điện thoại trên tần số 2182 KHz. . - Các tàu khách phải đợc trang bị các thiết bị cho thông tin hiện trờng. VHF two way phục vụ cho mục đích tìm kiếm và cứu nạn trên tần số 121.5 MHz và 123.1 MHz. 1.4.2- Trang thiết bị vô tuyến điện cho tàu chạy vùng biển A 1 : Tất cả các tàu khi hoạt động trong vùng biển A 1 , ngoài các trang thiết bị, quy định chung đợc nêu ở trên, còn phải bắt buộc trang bị một trong các thiết bị vô tuyến điện sau đây, có khả năng báo động cấp cứu chiều từ tàu đến bờ : - VHF DSC, EPIRB hoặc - EPIRB vệ tinh hoạt động trên tần số 406 MHz hoặc - thiết bị thu phát MF gọi chọn số DSC hoặc - Thiết bị thu phát HF gọi chọn số DSC, hoặc - Một trạm Inmarsat, hoặc - EPIRB INMARSAT hoạt động trên băng L Với các thiết bị VHF cũng phải có khả năng phát và thu bằng thoại những thông tin thông thờng. 1.4.3- Trang thiết bị vô tuyến điện cho tàu hoạt động ở vùng biển A 1 và A 2 : Tất cả các tàu khi hoạt động ngoài vùng biển A 1 nhng trong vùng biển A 2 ngoài các trang bị quy định chung ở trên sẽ phải trang bị thêm ; - Thiết bị MF, có thể thu phát tín hiệu cấp cứu bằng DSC trên tần số 2187.5 KHz và trên tần số 2182 KHz bằng thông tin vô tuyến điện thoại. - Máy thu trực canh DSC có khả năng duy trì liên tục việc trực canh trên tần số 2187.5 KHz. - Một thiết bị phát tín hiệu cấp cứu chiều từ tàu đến bờ (ngoài thiết bị MF) có thể là EPIRB - 406 MHz, hoặc thiết bị HF/DSC hoặc một trạm INMARSAT hoặc EPIRB vệ tinh INM băng L. - Thiết bị thu phát cho mục đích thông tin thông thờng bằng vô tuyến điện thoại, hoặc truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP hoạt động ở dải tần số từ 1605 KHz - 4000 KHz, hoặc ở dải tần số 4000 KHz - 27500 KHz hoặc một trạm INMARSAT. 1.2.4- Trang thiết bị cho tàu chạy vùng biển A 1 , A 2 và A 3 : Tất cả các tàu hoạt động ở ngoài vùng A 1 và A 2 nhng trong vùng biển A 3 , ngoài các trang thiết bị chung đã quy định ở trên, sẽ phải trang bị theo một trong hai cách lựa chọn sau : * Lựa chọn 1 : - Trạm INM có khả năng : + Phát và thu những thông tin cấp cứu và an toàn bằng truyền chữ trực tiếp băng hẹp. + Nhận những cuộc gọi u tiên cấp cứu + Duy trì việc trực canh đối với những báo động cấp cứu chiều từ bờ tới tàu. + Phát và thu những thông tin thông thờng bằng vô tuyến điện thoại, hoặc truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP. - 7 - - Một thiết bị MF có khả năng thu phát cấp cứu và an toàn trên tần số 2187.5 KHz bằng DSC và tần số 2182 bằng vô tuyến điện thoại. - Một máy thu trực canh có khả năng duy trì việc trực canh liên tục bằng DSC trên tần số 2187.5 KHz. - Một thiết bị phát tín hiệu cấp cứu chiều từ tàu bờ. Ngoài các thiết bị trên, có thể là EPIRB trên tần số 406MHz hoặc thiết bị HF/DSC hoặc một trạm INMARSAT dự phòng hoặc một EPIRB vệ tinh INMARSAT. * Lựa chọn 2 : - Một thiết bị thu phát MF/HF cho mục đích thông tin cấp cứu và an toàn trên tất cả các tần số cấp cứu và an toàn trong dải tần từ 1605 KHz - 4000 KHz và 4000 KHz - 27500 KHz bằng các phơng thức thông tin DSC, thoại và truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP. - Một thiết bị có khả năng duy trì việc trực canh bằng DSC trên tần số 2187.5 KHz và 8414.5 KHz và ít nhất một trong những tần số cấp cứu và an toàn bằng DSC sau: 4207.5 KHz, 6312 KHz, 6312 KHz, 12577 KHz hoặc 16804.5 KHz. - Thiết bị phát tín hiệu cấp cứu chiều từ tàu đến bờ. Ngoài thiết bị thu phát MF/HF, có thể là EPIRB trên tần số 406 MHz hoặc qua một trạm INM, hoặc IPIRB vệ tinh INM. - Thiết bị thu phát MF/HF có dải tần 1605 -4000 KHz và 4000 - 27500 KHz , phục vụ cho các dịch vụ thông tin thông thờng bằng phơng thức thông tin thoại hoặc truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP. 1.4.5 Trang thiết bị vô tuyến điện cho tàu hoạt động ở vùng biển A 1 , A 2 , A 3 và A 4 : Tất cả các tàu hoạt động trên tất cả các vùng biển ngoài các trang thiết bị quy định chung sẽ phải trang bị thêm các thiết bị sau : - Thiết bị thu phát MF/HF sử dụng cho mục đích an toàn và cứu nạn, có các ph- ơng thức thông tin gọi chọn số DSC, thoại và truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP làm việc trong dải tần 1605KHz - 4000 KH và 4000 KH - 27500KHz - Máy thu trực canh DSC trên tần số 2187.5 KHz 8414.5 KHz và ít nhất một trong các tần số sau : 4207.5 KHz, 6312 KHz, 12577 KHz và 16804.5 KHz. - Thiết bị EPIRB - 406 MHz thu phát tín hiệu cấp cứu chiều tàu đến bờ. - Thiết bị thu phát thông tin thông thờng có dịch vụ thông tin vô tuyến điện thoại và truyền chữ trực tiếp băng hẹp thờng là thiết bị thu phát MF/HF. Tóm lại các trang thiết bị cho tàu đợc quy định trong hệ thống GMDSS đợc tổ hợp lại theo bảng sau : Thiết bị thông tin Vùng biển A 1 Vùng biển A 2 Vùng biển A 3 Vùng biển A 4 VHF RT/DSC (1) x x x x MF RT/DSC(2) x x nếu không có ở (3) x MF/HF RT/DSC/NBDP (3) x NAVTEX, EGC or HF/MSI Rx (4) x x x x HF/MSI Rx SES / INM - A/B or INM (5) x Epirb - 406 MHz SAT (6) x x x x SAT / 9 GHz (7) x x x x - 8 - VHF two - way (8) x x x x Rx 2182 KHz watch Recping (9) x x x x B¶ng 1-1. C¸c trang thiÕt bÞ trong hÖ thèng GMDSS trang bÞ cho tµu theo c«ng íc SOLAS - 74 söa ®æi 1988 - 9 - Chơng ii: tổng quan về mã Trong các hệ thống truyền tin rời rạc, khi truyền các tín hiệu liên tục, tin tức phải thông qua một số phép biến đổi; đổi thành số (thờng là nhị phân) rồi mã hóa, ở đầu thu tín hiệu phải thông qua những phép biến đổi ngợc lại trên gọi là giải mã, liên tục hóa . để phục hồi tin tức. Sự mã hóa tin tức nhằm mục đích tăng tính hiệu quả và độ tin cậy của hệ thống truyền tin, nghĩa là tăng tốc độ truyền tin và khả năng chống nhiễu. Ta đã biết tốc độ lập tin còn cách xa thông lợng của kênh. Để tăng tốc độ lập tin ta dùng phép mã hóa để thay đổi tính chất thống kê của nguồn, nhờ đó có thể tiếp cận với thông lợng của kênh. Trờng hợp truyền tin trong kênh có vấn đề cần quan tâm là làm thế nào để tăng độ chính xác của việc truyền tin, nghĩa là sai nhầm xảy ra tối thiểu. Vấn đề này có thể đợc giải quyết bằng một số phơng pháp nh tăng công suất máy phát, tách tín hiệu trên nền nhiễu và phơng pháp đơn giản mà hiệu quả hơn đó là sử dụng các loại mã chống nhiễu khi mã hóa. Đ 2.1 - Định nghĩa mã hóa và một số khái niệm cơ bản 2.1.1- Định nghĩa: Mã hiệu là một nguồn tin với một sơ đồ thống kê đợc xây dựng nhằm thỏa mãn một số yêu cầu do hệ thống truyền tin đề ra nh tốc độ lập tin hay độ chính xác các tin đợc truyền đi. Sự mã hóa là phép biến đổi một đối một giữa các tin của nguồn đợc mã hóa với các từ mã của bộ mã cấu tạo thành. 2.1.2- Một số khái niệm cơ bản : - Cơ số của mã hiệu : ký hiệu m Là số các dấu (ký hiệu khác nhau trong bảng chữ của mã) Ví dụ : Điện báo Morse dùng ba ký hiệu : gạch, chấm, nghỉ có độ dài khác nhau => cơ số của mã là 3. Khi mã có cơ số là 2 gọi là mã nhị phân. Khi mã có cơ số là 3 gọi là mã tam phân. . . - Chiều dài từ mã : (ký hiệu n) là số ký hiệu của bộ mã dùng để mã hóa cho từ mã đó. Ví dụ : từ mã 0101001 dùng 7 ký hiệu của bộ mã nhị phân để mã hóa nên có chiều dài là 7. + Nếu tất cả các từ mã trong hệ mã có chiều dài bằng nhau đợc gọi là mã đồng đều. Nếu độ dài các từ mã khác nhau gọi là mã không đồng đều. Với mã không đồng đều độ dài trung bình (ký hiệu ) là thông số cơ bản của mã và đợc tính theo biểu thức : ( 2 -1) Trong đó : p (xi) xác suất xuất hiện tin x i của nguồn X đợc mã hóa ( x i X ) n i độ dài từ mã tơng ứng với tin x i - Tổng số từ mã trong bộ mã : ký hiệu N. Trờng hợp mã đồng đều. Nếu tất cả các tổ hợp mã gồm n ký hiệu với m trị khác nhau đều đợc dùng làm từ mã lúc đó sẽ có : N = m n và bộ mã đợc gọi là mã đầy. Nếu N < m n bộ mã đợc gọi là mã vơi. Mã đầy không có tác dụng chống nhiễu, các loại mã chống nhiễu đều thuộc loại mã vơi. - 10 - i N i nxipn )( 1 = = n [...]... các đài trong một vùng địa lý đợc lựa chọn (Geographic area) * DSC là một công nghệ thông tin số Bản thân tin tức là dạng số Điều chế số Độ tin cậy thông tin cao Đ1.2 cấu trúc trờng trong định dạng cuộc gọi DSC Phơng thức thông tin bằng kỹ thuật gọi chọn số DSC trong hệ thống tin GMDSS ngoài việc giành cho cấp cứu khẩn cấp và an toàn, nó chỉ dùng để gọi và bắt liên lạc còn việc trao đổi thông tin phải... từ mã ngắn nhất và dài nhất của bộ mã Kết luận : Để mã có tính phân tách đợc thì điều kiện cần và đủ là bất kỳ tổ hợp mã nào cũng không đợc trùng với phần đầu của bất kỳ tổ hợp mã khác cùng bộ mã - 15 - Đ 2.6 - Mã có tính prefix Một bộ mã đợc gọi là mã có tính prefix nếu bất kỳ từ mã nào cũng không phải là phần đầu của bất kỳ một từ mã khác trong bộ mã Khi biểu diễn mã bằng cây mã, ta nhận thấy bộ mã. .. của 2 từ mã là cùng từ mã cùng loại Bộ lập mã không phải thêm vào các bit CRC, parity kiểm tra mà vẫn đảm bảo tỷ lệ lỗi bit BER, giữ nguyên băng tần tín hiệu cơ bản Do tính u việt của mã xoắn nên là mã cơ bản sử dụng cho hệ thống INMARSATC/M/miniM Phần II Mã chống nhiễu dùng trong thông tin hàng hải công nghệ DSC Chơng I Tổng quan hệ thống DSC Đ1-1 Giới thiệu chung về DSC DSC (là một phần công nghệ quan... W2) = 2 2.2 - Mục đích mã hóa và các điều kiện khi lập mã 2.2.1 Mục đích mã hóa : - Phối hợp nguồn tin và nơi nhận tin - Tăng hiệu suất thông tin - Tăng độ tin cậy - Bảo mật thông tin 2.2.2 Điều kiện khi thiết lập mã hiệu: a) Điều kiện chung cho các loại mã : Khi truyền tin các tin tức mã hóa đợc trình bày dới dạng một dãy ký hiệu liên tiếp Muốn giải mã, điều kiện trớc tiên là trong dãy ký hiệu liên... Khi cho trớc số các tin (s : số các tin) Giới hạn Hamming R W Trong trờng hợp này để đảm bảo mã hóa hết các tin cửa nguồn thì số từ mã dùng phải bằng số tin của nguồn Ta có : N 1 = 2k = s Suy ra : k = log2 s (2 - 22) Trong đó là là số dấu thông tin trọng từ mã - 20 - Để bộ mã có khả năng chống nhiễu ta phải thêm các dấu phụ vào các từ mã mang tin sao cho bộ mã có khoảng cách mã tối thiểu do xác định... kỳ của mã - Mã nhị phân - Mã tam phân v.v 2.3.6- Phân loại theo thứ tự các cột số trong từ mã: - Mã không có trọng số : Thứ tự các cột số không ảnh hởng đến "nội dung" của từ mã - Mã có trọng số : Thứ tự các cột số ảnh hởng đến "nội dung" của từ mã 2.3.7- Phân loại theo mục đích sử dụng: - 11 - - Mã số - Mã ký tự 2.3.8- Phân loại theo quãng cách mã: - d const : Mã vòng - d = const : Mã Gray, mã Johnson... 2.3.9- Phân loại theo cách tạo mã: - Mã khối - Mã xoắn Đ2.4 - Các phơng pháp biểu diễn mã 2.4.1- Phơng pháp liệt kê : Liệt kê trong một bảng những tin của nguồn và chỉ rõ các từ mã tơng ứng Phơng pháp này đơn giản nhng chỉ áp dụng cho các bộ mã có số lợng từ mã nhỏ Ví dụ : Nguồn tin A = a1, a2, a3 đợc mã hóa theo bảng Tin Từ mã a1 001 a2 010 A3 100 Bảng 2 - 1 Bảng mã các tin theo nguồn A 2.4.2- Phơng... từ mã : - Mã có trọng lợng không đổi - Mã có trọng lợng thay đổi 2.3.2 - Phân loại theo chiều dài từ mã: - Mã có chiều dài thay đổi - Mã có chiều dài không đổi 2.3.3 - Phân loại theo hiệu suất thông tin: - Mã tối u - Mã cha tối u 2.3.4- Phân loại theo độ tin cậy : - Mã có khả năng phát hiện và sửa sai - Mã không có khả năng phát hiện và sửa sai 2.3.5- Phân loại theo cơ số của mã: Có thể phân loại mã. .. bộ mã với khoảng cách mã tối thiểu d 0 và giới hạn GILBERT E gồm các bớc sau : Bớc 1 : Viết tất cả 2n từ mã có thể có Bớc 2 : Chọn một từ mã tùy ý trong 2n từ mã Bớc 3 : Loại bỏ tất cả các từ mã có khoảng cách mã với từ mã đã chọn nhỏ hơn hoặc bằng (d0 - 1) Nếu sau khi loại bỏ các từ mã này ra khỏi 2 n từ mã mà không còn một từ mã nào thì kết thúc quá trình lựa chọn Số từ mã còn lại lập thành bộ mã. .. Đ3.1- Mã khối tuyến tính 3.1.1 Cấu trúc : Mã khối tuyến tính là loại mã trong đó dữ liệu đợc phát thành từng khối, mỗi khối gồm n bít gọi là một từ mã, mỗi từ mã gồm k bít thông tin đợc viết là mã (n, k); r = n - k gọi là các bít kiểm tra Thờng từ mã bắt đầu bằng các bít thông tin sau đó là các bít kiểm tra nên đợc gọi là từ mã có hệ thống Mesage Mesage n k + Check n-k n 3.1.2 Ma trận sinh : Mã tuyến