LUẬN VĂN NGHIÊN CỨU KHỐI KÊNH INMARRSAT B ĐÀI LES HẢI PHÒNG

Trờng đại học hàng hảI việt nam Khoa đIện - đIện tử tàu biển Bộ môn đIện tử - viễn thông Luận văn tốt nghiệp Tên đề tài: Nghiên cứu khối kênh inmarrsat- b đàI les hảI phòng Sinh viên : Nguyễn Thị Minh Hiếu GV hớng dẫn : Ks Nguyễn Anh Tuấn Tháng 12 năm 2002 LờI nói đầU Ngày nay, thông tin liên lạc đang ngày càng phát triển và đáp ứng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội, trong đó có ngành Hàng Hải Việt Nam. Cùng với sự lớn mạnh của đội tàu trong nớc và nớc ngoài càng khẳng định vai trò to lớn của các đài Duyên Hải trong việc đáp ứng các dịch vụ liên lạc giữa tàu và bờ phục vụ cho mục đích thơng mại và an toàn hàng hải. Sau 4 năm học tập và rèn luyện trong trờng Đại học Hàng hải và sau quá trình thực tập tại công ty Thông tin điện tử hàng hải việt nam, em đã đợc giao đề tài tốt nghiệp: " Nghiên cứu khối kênh Inmarsat-B đài LES Hải Phòng". Sau đây em xin trình bày những phần mà em đã thực hiện trong đề tài của mình, bao gồm 2 phần cơ bản sau: Phần I: Hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsat. Trong phần này em nghiên cứu tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh INMARRSAT; các kỹ thuật đợc sử dụng trong hệ thống Inmarsat-B; các loại kênh thông tin trong hệ thống Inmarsat-B Phần II: Hệ thống khối kênh Inmarsat-B trong đài LES. Trong phần này em tìm hiểu hệ thống ACSE - Inmarsat/B của đài thông tin vệ tinh Inmarsat Hải Phòng; đi sâu nghiên cứu khối kênh Inmarsat-B đài thông tin vệ tinh Inmarsat Hải Phòng; khả năng mở rộng kênh từ cấu hình thực tế của LES Hải Phòng. Do thời gian thực hiện và kiến thức của em còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi những thiếu sót hạn chế, em mong nhận đợc những ý góp ý của các thầy và các bạn dể có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình về chuyên ngành mình đã đợc đào tạo. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các thầy giáo trong tổ môn Điện Tử viễn thông; cán bộ công nhân viên đài LES Hải Phòng đặc biệt là Ks. Nguyễn Anh Tuấn và Ks.Nguyễn Đức Hoàng đã tận tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu trong quá trình em nghiên cứu và viết luận văn. Hải Phòng, tháng 12 năm 2002 Sinh viên Nguyễn Thị Minh Hiếu Mục lục Phần I : Hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsat Chơng I: Tổng quan về hệ thống Inmarsat 1: Giới thiệu chung I- Đặc điểm của thông tin vệ tinh 4 II-Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh 2 : Hệ thống thông tin Inmarsat I- Giới thiệu hệ thống thông tin Inmarsat II- Chức năng của hệ thống thông tin Inmarsat III- Các dịch vụ trong hệ thống thông tin Inmarsat IV- Các hệ thống thông tin Inmarsat Chơng II: Các kỹ thuật đợc sử dụng trong hệ thống Inmarsat-B 1: Giới thiệu hệ thống Inmarsat-B I- Đài di động mặt đất (MES) Inmarsat-B II- Đài vệ tinh mặt đất (LES) Inmarsat-B III- Đài phối hợp mạng (NCS) Inmarsat-B 2: Phơng pháp truy nhập sử dụng trong Inmarsat-B 3: Các phơng pháp điều chế 4 : Phơng pháp khắc phục lỗi ` Chơng III: Các loại kênh trong hệ thống Inmarsat-B 1: Định nghĩa các loại kênh I- Kênh chức năng II- Kênh vật lý III- Kênh vô tuyến 2 : Cấu trúc kênh thông tin 4 4 4 7 7 8 9 11 14 14 14 15 16 18 20 22 22 26 26 29 29 30 32 2 I- Cấu trúc kênh NCS TDM II- Cấu trúc kênh SES TDM III- Cấu trúc kênh LES TDM IV- Cấu trúc kênh lu lợng SCPC 1.Cấu trúc kênh thoại ( MESV và LESV) 2.Cấu trúc kênh dữ liệu SCPC ( MESD và LESD) Phần II : Hệ thống kênh Inmarsat-B trong đài les hảI phòng Chơng I: Hệ thống báo hiệu và điều khiển truy nhập ACSE I- Sơ đồ khái quát hệ thống ACSE II- Hệ thống điều khiển lu lợng (TH) III - Hệ thống giao thức thoại mặt đất (TTP) IV - Hệ thống khối kênh (CU) V - Hệ thống thiết bị kênh chung (CCE) VI -Hệ thống quản lý, vận hành và bảo dỡng (OAM) Chơng II: khối kênh Inmarsat-B trong đài LES hảI phòng I - Các module CU 1.Khái quát chung 2.Các thành phần chính của một module CU 3.Chức năng dự phòng II-Bảng mạch kênh (Channel Unit Board-CUB) 1. Khái quát 2. Phân tích sơ đồ khối của một CUB 3. Chỉ báo và hiển thị III- Bảng phân bố DIB 1. Khái quát 2. Bảng phân bố - phụ (DIB-S) IV- Cấu hình lại chức năng của CUB theo phần mềm, các bộ xử lý giao tiếp chính . 1. Giới thiệu 2. Bộ xử lý DPS1 3. Bộ xử lý DPS2 4. Xử lý giao tiếp giữa DPS1 và DPS2 5. Quá trình tải phần mềm ứng dụng từ hệ thống OAM V- Phân bố các khung B và D. 1. Đối với kênh thoại 2. Bức điện telex VI- Chỉ định time slot cho các CUB 1. Vị trí các CUB trên một Subrack 2. Sắp xếp một CUB độc lập theo time slot Chơng III: Thiết bị kênh chung (CCE) I- Khái quát chung II- Các khối chính trong hệ thống CCE III- Một số các chức năng cơ bản 1. Chức năng cơ bản của chuyển mạch IF phát 2. Chức năng cơ bản của chuyển mạch IF thu (IFSRx). 3. Bộ kết hợp mức 1 ( 1L_CMB). 4. Bộ tách mức 1 (1L_SPL). Chơng IV: Khả năng mở rộng kênh từ cấu hình thực tế của đài LES Hải phòng I- Mở rộng theo dịch vụ II- Mở rộng theo khối kênh 33 34 37 38 39 41 41 42 43 45 45 47 48 48 49 49 49 52 53 53 55 56 56 57 62 64 66 67 67 68 69 69 70 71 71 72 73 73 74 74 74 75 76 3 Phần I : hệ thống thông tin vệ tinh inmarrsat Chơng I: tổng quan về hệ thống INmarsat Đ1: Giới thiệu chung Chúng ta đang sống trong thời kỳ quá độ tới một xã hội định hớng thông tin tiên tiến nhờ có các công nghệ mới trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Các loại thông tin truyền trên sóng vô tuyến đó là viễn thông vô tuyến đã đi vào đời sống hàng ngày và chúng ta có thể cảm nhận cuộc sống hiện tại của thế giới xung quanh nhờ các ph- ơng tiện thông tin liên lạc hiện đại. Sự ra đời và phát triển của thông tin vệ tinh đã mở ra một thời kỳ mới cho ngành thông tin viễn thông. Nó khắc phục đợc những hạn chế của thông tin vô tuyến mặt đất, có thể truyền tín hiệu đến tất cả các vùng địa lý trên thế giới và giá thành cớc phí rẻ nhất cho các cuộc liên lạc ở khoảng cách xa. Ngày nay thông tin vệ tinh đã trở thành dịch vụ phổ biến trên toàn thế giới. Thông tin vệ tinh có khả năng cung cấp nhiều loại dịch vụ khác nhau nh: dịch vụ telephone, phát thanh truyền hình, truyền số liệu, vô tuyến dẫn đờng, thăm dò tài nguyên, truyền Faccsimile qua đờng thoại, thông tin an toàn và cứu nạn, trao đổi dữ liệu điện tử EDI (Electronic Data Interchange) phát gọi nhóm tăng cờng và đợc kết nối với mạng thông tin mặt đất PSTN, PSDN, ISDN. Ngành công nghệ sản xuất thiết bị thông tin vệ tinh đã có quá trình phát triển tơng đối dài và đạt đợc những tiến bộ nhất định, các thiết bị ngày càng rẻ hơn. Thông tin vệ tinh đợc thực hiện trên cơ sở một vệ tinh có khả năng thu phát sóng vô tuyến. Sau khi phóng vào vũ trụ, vệ tinh có nhiệm vụ thu sóng vô tuyến nhận đợc từ các trạm mặt đất, khuyếch đại tín hiệu, đổi tần và phát lại sóng vô tuyến đó tới các trạm mặt đất khác. Các vệ tinh phục vụ cho thông tin chuyển động quanh trái đất theo những quỹ đạo khác nhau và đợc chia làm hai loại chính là vệ tinh quỹ đạo thấp và vệ tinh địa tĩnh. Vệ tinh quỹ đạo thấp Low Earth Obit (LEO) và Medium Earth Obit (MEO). LEO có độ cao khoảng 700 ữ 1000 km so với mặt đất. MEO có độ cao khoảng 1000 km so với mặt đất. Vệ tinh quỹ đạo thấp có thời gian bay quanh một vòng trái đất khác với chu kỳ quay của trái đất nên nó chuyển động liên tục khi quan sát trái đất. Quỹ đạo vệ tinh địa tĩnh (Geostationary Satellite Obit) đợc phóng lên quỹ đạo ở độ cao 35.800 km so với đờng xích đạo bay vòng quanh một vòng trái đất hết 24h. Do chu kỳ bay của vệ tinh bằng với chu kỳ quay của trái đất quanh trục của nó nên vệ tinh dờng nh đứng yên khi quan sát từ mặt đất. Nh vậy đảm bảo thông tin ổn định liên tục nên có nhiều u điểm, ngày nay đã trở thành phơng tiện thông tin phổ biến. I. Đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh 4 Vùng phủ sóng của vệ tinh rộng, với vệ tinh địa tĩnh (GEO) có thể phủ sóng 1/3 trái đất do đó về lý thuyết chỉ cần ba vệ tinh là có thể phủ sóng toàn cầu (trừ 2 vùng địa cực). Nhng trong thực tế dùng nhiều hơn 3 vệ tinh và một số dự phòng. Dung lợng thông tin lớn do hệ thống hoạt động ở khu vực tần số cao nên có băng tần công tác rộng, có khả năng đa truy nhập và có thể ứng dụng cho thông tin di động. Độ tin cậy thông tin cao do sác xuất h hỏng trên đờng truyền là rất thấp vì vậy độ tin cậy đạt tới 99,9% thời gian thông tin trong một năm. Đờng truyền thông tin có chất lợng cao do các ảnh hởng của nhiễu, khí quyển, tạp âm vũ trụ và pha đinh là nhỏ không đáng kể, tỷ lệ lỗi bít (BER) có thể đạt tới 10 -9 Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin khoảng cách lớn Đa dạng về loại hình dịch vụ Tính linh hoạt cao: hệ thống thông tin vệ tinh đợc thiết lập rất nhanh trong điều kiện các trạm mặt đất ở rất xa nhau về mặt địa lý và dung lợng có thể thay đổi tuỳ theo yêu cầu sử dụng. Thông tin vệ tinh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp thông tin cho các vùng hẻo lánh địa hình phức tạp, các đài di động, máy bay và chuyên mục dành cho nhiều loại khán giả ngày càng đợc mở rộng. Đặc biệt là ứng dụng cho mục đích an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System). Nhợc điểm chính của hệ thống thông tin vệ tinh là trễ đờng truyền do khoảng giữa các đài phát - vệ tinh - đài thu. Khoảng thời gian trễ trung bình là 270ms trong trờng hợp thoại 2 chiều qua vệ tinh là 540ms cho cả đi và về. Tác động chính của trễ truyền dẫn là hiệu ứng tiếng vọng (ngời nói nghe thấy chính tiếng mình sau khoảng thời gian trễ), hiệu ứng này trong mạng mặt đất là không đáng kể do trễ nhỏ (30ms) nhng trầm trọng hơn khi tín hiệu truyền trên cả mạng vệ tinh và mặt đất. Hiệu ứng tiếng vọng trong thông tin vệ tinh đợc hạn chế nhờ sử dụng các bộ triệt tiếng vọng. II. Cấu trúc hệ thống thông tin vệ tinh Hệ thống thông tin vệ tinh bao gồm 3 khâu là: khâu không gian, khâu mặt đất và khâu ngời sử dụng. 5 Vệ tinh Đài mặt đất Thiết bị đầu cuối Mạng mặt đất 1. Khâu không gian: Bao gồm các vệ tinh(có thiết bị thông tin, các thiết bị khác, sử dụng pin mặt trời); các hệ thống nh hệ thống đo xa, truy theo và điều khiển (các đài mặt đất, các đài này theo dõi vệ tinh, điều khiển vệ tinh đi đúng quỹ đạo. Vệ tinh hoạt động nh một trạm lặp nhiệm vụ thực hiện kết nối thông tin giữa trạm mặt đất với các trạm khác. Sử dụng pin mặt trời cung cấp năng lợng cho các thiết bị điện tử của vệ tinh. Anten vệ tinh cung cấp các vùng phủ sóng theo yêu cầu thu và phát, vùng phủ sóng (global) hay (spot-beam). Hệ thống ổn định nhiệt duy trì đảm bảo nhiệt độ yêu cầu trong vệ tinh tuỳ thuộc nhiệt độ môi trờng bên ngoài. 2. Khâu mặt đất. Gồm các trạm mặt đất và các trang thiết bị của nó nh anten thu/phát, thiết bị điều khiển truy theo vệ tinh, máy thu tạp âm thấp LNA (Low Noise Amplifier), các bộ đổi tần lên/xuống, các bộ điều chế/giải điều chế, các bộ khuyếch đại công suất lớn, ống dẫn sóng, các bộ chia cao tần và ghép công suất. Nhiệm vụ của trạm mặt đất là điều khiển hệ thống, kết nối thông tin trong mạng nội bộ và các mạng khác. 3. Khâu ngời sử dụng Ngời sử dụng có thể dùng mạng lới thông tin liên lạc vệ tinh thông qua các thiết bị thông tin vệ tinh. Mỗi thiết bị này bao gồm một anten kèm theo các máy móc điện tử điều khiển và thông tin. Nó cung cấp mối liên hệ giữa ngời sử dụng và mạng thông tin liên lạc vệ tinh. 6 Hình 1 Đ2: hệ thống thông tin vệ tinh inmarsat I. Giới thiệu hệ thống INMARSAT INMARSAT (International Maritime Sattelite) là một tổ chức đa quốc gia thành lập vào 3/9/1979 nhằm thiết lập và quản lý hoạt động mạng thông tin vệ tinh toàn cầu chủ yếu cung cấp các dịch vụ phục vụ cho ngành hàng hải. Hệ thống INMARSAT bắt đầu hoạt động từ 1/2/1982 và phát triển rất nhanh chóng, tận dụng đợc các thành tựu khoa học công nghệ hiện đại. Vùng phủ sóng của vệ tinh INMARSAT rộng bao phủ toàn bộ trái đất từ (70 0 N - 70 0 S) là vùng biển diễn ra hầu nh toàn bộ mọi hoạt động của con ngời. Các vệ tinh INMARSAT đợc phóng lên quỹ đạo ở độ cao 35.800km so với đờng xích đạo của trái đất. Có 4vệ tinh INMARSAT đang hoạt động ở 4 vùng đại dơng là POR, IOR, AOR-W,AOR-E và một số vệ tinh dự phòng. Vệ tinh trong hệ thống INMARSAT Vùng bao phủ Vệ tinh Vị trí Tình trạng AOR-W INM3 54W Đang sử dụng INM2-F4/Marecs-B2 55.5W/58.0W Dự phòng AOR-W INM3 15.5W Đang sử dụng INM2-F2/IntelsatV-MNSB 18.5W Dự phòng Marisat-F1 106W Dự phòng IOR INM3 64E Đang sử dụng INM2-F1/IntelsatV-MCSA 64.5E/66.0E Dự phòng Marisat-F2 72.6E Dự phòng POR INM3 178.E Đang sử dụng INM2-F3/IntelsatV-NCSD 179E/180.1E Dự phòng Marisat-F3 182.5E Dự phòng Do nhu cầu thông tin tăng nên nhanh chóng nên đầu những năm 1990 vệ tinh INMARSAT-2 th đợc phóng vào quỹ đạo nhằm tăng số kênh thông tin. Hiện nay thế hệ vệ tinh INMARSAT-3 th đã đợc phóng lên quỹ đạo phủ sóng kiểu cả spot-beam và phục vụ thông tin và có rất nhiều u điểm. Các vệ tinh địa tĩnh đợc điều khiển bởi một trạm điều khiểu dới mặt đất (SCC) nhằm giữ cho vệ tinh bay đúng quỹ đạo, vị trí và giữ cho anten luôn hớng về vị trí yêu cầu. Các loại đài trạm trong hệ thống INMARSAT Trung tâm phối hợp mạng lới thông tin (NCC): Điều khiển toàn bộ mọi hoạt động của hệ thống thông tin vệ tinh Trạm điều phối mạng lới thông tin (NCS): điều khiển các kênh thông tin liên lạc, phát các bản tin trong vùng đại dơng. Các trạm mặt đất (LES/CES) kết nối giữa vệ tinh và mạng thông tin công cộng quốc gia, quốc tế. Mỗi vùng phủ sóng có nhiều trạm (LES/CES) có hệ thống anten lớn có thể liên lạc đồng thời với nhiều đài di động MES. Các trạm đài di động MES có kết cấu nhỏ gọn có chức năng phù hợp với yêu cầu sử dụng nhằm đảm bảo giá thành thấp phù hợp cho mọi đối tợng. Hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT là một thành phần quan trọng trong hệ thống GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System) đặc biệt ứng dụng công nghệ điện tử hiện đại vào thông tin vệ tinh. Ngoài ra các vệ tinh INMARSAT còn đợc sử dụng nh một phơng tiện chính để phát các thông báo về thông tin an toàn hàng hải MSI cho các vùng không đợc phủ sóng bởi dịch vụ NAVTEX. II. Chức năng thông tin của hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT - Phát tín hiệu cấp cứu tàu - bờ - Thu tín hiệu cấp cứu bờ - tàu 7 - Thu phát tín hiệu cấp cứu giữa các tàu với nhau - Thu phát các thông tin liên lạc phục vụ tìm kiếm và cứu nạn - Thu phát các thông tin hiện trờng - Thu phát thông tin an toàn hàng hải MSI - Thu phát thông tin vô tuyến thông thờng - Thu phát thông tin giữa các tàu với nhau Nh vậy bên cạnh thông tin liên lạc cấp cứu giữa tàu - bờ và với các tàu khác hệ thống còn đa ra những khái niệm mới về các chức năng thông tin. 1. Phát tín hiệu báo động cứu nạn chiều tàu - bờ. Khi một tàu bị nạn phát tín hiệu báo động cứu nạn đợc thông tin khẩn cấp và tin cậy đến các trạm bờ mặt đất. Các trạm bờ mặt đất này sẽ nhanh chóng chuyển tín hiệu báo động cứu nạn tới trung tâm phối hợp cứu nạn RCC và RCC sẽ chuyển tiếp tín hiệu này tới một đơn vị tìm kiếm cứu nạn (Search and Rescuce - SAR) và các tàu lân cận trong vùng tàu bị nạn qua một đài thông tin duyên hải hoặc đài bờ mặt đất. Một tín hiệu cấp cứu sẽ có thông tin về số nhận dạng tàu, vị trí bị nạn, thời gian bị nạn, tính chất bị nạn và một số thông tin khác cho hoạt động tìm kiếm và cứu nạn. Trong hệ thống thông tin vệ tinh phát tín hiệu báo động cứu nạn sử dụng 2 phơng thức chính là thoại và telex. Một trong những u việt của hệ thống báo động cấp cứu trong INMARSAT là không phải sử dụng tần số liên lạc riêng cho thông tin an toàn và cấp cứu. Các bức điện báo động cấp cứu trong INMARSAT đợc gửi qua các kênh thông tin chung với quyền u tiên tuỵêt đối và tức thời. 2. Chuyển tiếp tín hiệu báo động cứu nạn theo chiều bờ- tàu. Việc chuyển tiếp tín hiệu báo động cứu nạn theo chiều bờ tàu đến một nhóm tàu qua vệ tinh INMARSAT ngoài mạng Safety Net có thể thực hiện theo cách sau: "All ship calls" gọi tới tất cả các tàu trong vùng đại dơng có liên quan. Tuy nhiên vì vùng bao phủ của mỗi vệ tinh rộng nên cuộc gọi không hiệu quả và ít xảy ra. "Geographical are" gọi tới tất cả các tàu hoạt động trong một vùng địa lý xác định. Vùng bao phủ của của vệ tinh INMARSAT đợc chia nhỏ thành vùng NAVARER "Group calls to selected ships" dịch vụ này đợc một số đài LES sử dụng có sự trợ giúp của khai thác viên cho phép chuyển tín hiệu báo động tới nhóm tàu chỉ định (thờng sử dụng cho các phơng tiện của đơn vị tìm kiếm và cứu nạn). 3. Báo động cứu nạn theo chiều bờ - tàu qua hệ thống safety net quốc tế. Máy thu EGC hoặc đợc tích hợp trong trạm đài tàu SES hoặc là thiết bị độc lập sử dụng có hiệu quả để thu báo động cứu nạn theo bờ - tàu. Khi thu đợc một tín hiệu chuyển tiếp báo động cứu nạn sẽ có tín hiệu báo động âm thanh và chỉ có thể ngắt âm thanh báo động bằng tay. Thông thờng việc báo động cứu nạn đợc thao tác nhân công và tất cả các tín hiệu báo động cứu nạn đợc báo nhận cũng bằng thao tác nhân công. Việc truy nhập mạng quốc tế của các trung tâm phối hợp cứu nạn RCC cũng giống nh phát tín hiệu báo động cứu nạn chiều tàu-bờ, nơi đó sẽ chuyển tiếp tới mạng Safe Net quốc tế 4. Thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn Đó là những thông tin cần thiết cho sự phối hợp giữa các tàu và máy bay tham gia vào hoạt động tìm kiếm cứu nạn sau một tín hiệu báo động cứu nạn bao 8 gồm cả thông tin giữa các RCC với nhau hoặc giữa các RCC với ngời điều hành hiện trờng và ngời điều phối tìm kiếm mặt biển trong vùng xảy ra tai nạn. Trong các hoạt động tìm kiếm cứu nạn các bức điện đợc thông tin theo cả 2 chiều bằng phơng thức thoại và telex, khác với bức điện báo động cấp cứu chỉ đợc phát một chiều. Để tăng độ tin cậy và tốc độ thông tin qua hệ thống INMARSAT sử dụng các phơng tiện đặc biệt hữu hiệu cho tổ chức tìm kiếm và cứu nạn khi các kênh thông tin dành riêng không đảm bảo. 5. Thông báo MSI thông qua safety net quốc tế Safety Net quốc tế đợc lựa chọn là một trong những phơng tiện chủ yếu để phát đi các thông báo an toàn hàng hải MSI. Các trạm khí tợng thuỷ văn, các trung tâm cứu nạn hàng hải sử dụng hệ thống này để phát đi các thông tin về an toàn hàng hải. 6. Thông tin hiện trờng Là thông tin liên quan tìm kiếm và cứu nạn giữa tàu bị nạn và tàu trợ giúp, giữa tàu tìm kiếm cứu nạn và LES. Ngoài ra thông tin hiện trờng còn đợc sử dụng cho máy bay tham gia vào tìm kiếm cứu nạn. 7. Thông tin thông thờng Chức năng thông tin này phục vụ cho thông tin công cộng có tính thơng mại giữa tàu-bờ, tàu-tàu, bờ-tàu bằng thoại, telex, data. 8. Thu phát tín hiệu định vị Chức năng này làm tăng khả năng cứu nạn, sử dụng để nhanh chóng xác định vị trí tàu hoặc ngời bị nạn. III. Các dịch vụ trong hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT Hệ thống INMARSAT cung cấp cho ngời sử dụng nhiều loại dịch vụ thông tin với tầm hoạt động toàn cầu và tin cậy cao. Có các loại dịch vụ sau: 1. Thông tin thoại: Sử dụng cho các cuộc gọi cấp cứu, khẩn cấp, an toàn, thông thờng, chỉ dẫn trợ giúp y tế. - Gọi duplex - Gọi simplex - Một trạm MES cũng có thể gửi, trả lời và phát đi các bức thông điệp bằng thoại. - Nhắn tin trên đài vô tuyến quốc tế - Các cuộc gọi mà ngời nghe trả cớc phí và dùng thẻ (Card) 2. Facsimile Các trạm MES đợc trang bị phù hợp có thể gửi các bức điện Facsimile tới một số Facsimile thơng mại và ngợc lại, nhng đối với trờng hợp dịch vụ fax của Inmarsat-C thì chỉ có thể gửi fax từ mobile đến thuê bao cố định nhng không thể gửi theo chiều ngợc lại . 3. Telex 9 - Dịch vụ Store-and-Forward: các bức điện có thể gửi tới LES , ở đây các bức điện đợc lu trữ, xử lý và chuyển đi thông qua mạng telex. Dịch vụ này cho phép đồng thời gửi một bức điện đến nhiều địa chỉ - Dịch vụ Realtime: cho phép ngời sử dụng trao đổi thông tin tức thời hai chiều. Trong hệ thống INMARSAT-A/B/C dịch vụ telex là một trong những phơng thức chính thống cho báo động và gọi cấp cứu 2 chiều. Đó là các thiết bị quan trọng cấu thành hệ thống GMDSS. 4. Truyền thông dữ liệu Ngân hàng dữ liệu cung cấp tất cả những thông báo mới nhất về thời tiết, những báo cáo về tài chính và thông báo về thể thao. Cũng nh những thông báo hàng hải, các thông báo cho thuỷ thủ. -Dịch vụ truyền thông dữ liệu toàn cầu đã truy nhập các dữ liệu quốc tế trên 80 nớc. Dịch vụ truyền dữ liệu toàn cầu truy nhập tới khoảng cách lớn, nó cũng có thể cho phép yêu cầu truy nhập th điện tử. -Dịch vụ truyền dữ liệu có khả năng cung cấp một lợng thông tin lớn bao gồm khí tợng, các chuyến bay, danh mục các chuyến bay, thông tin về tài chính và thơng mại. Trong dịch vụ truyền data có truyền data tốc độ cao và tốc độ thấp Hệ thống INMARSAT của một số trạm LES bây giờ có thể truyền data tốc độ cao 56/64 kbit/s nh INMARSAT-A/B/M 4 cao hơn rất nhiều so với INMARSAT- miniM tốc độ 2,4 kbit/s Truyền data tốc độ cao thời gian truy nhập nhanh, yêu cầu độ rộng băng tần lớn. Ngợc lại truyền data tốc độ thấp thì phát hiện và sửa lỗi hiệu quả hơn tốc độ cao, nếu tín hiệu bị pha đinh không quá dài trong 1T thì không bị mất thông tin, độ rộng băng tần giảm nhỏ do đó dịch vụ này phù hợp với INMARSAT- M/miniM. Chiều thông tin bờ có 2 dịch vụ là duplex và simplex. Một số trạm LES đang ngày càng phát triển dịch vụ này nhng nó lại phụ thuộc vào việc kết nối trên mặt đất từ LES tới điểm đến. 5. Phát gọi nhóm tăng cờng. Hệ thông gọi nhóm tăng cờng cho phép lựa chọn ra tập hợp một số tàu nhất định để phát đi những thông tin liên quan đến các tàu đó và chỉ có các tàu đó mới nhận đợc thông tin. Có 2 loại dịch vụ trong hệ thống gọi nhóm tăng cờng là: - Safety Net đợc sử dụng để phát đi các bức điện về an toàn hàng hải. Nó đợc gửi đến tất cả các tàu nằm trong vùng địa lý xác định và nội dung thờng là các thông báo khí tợng, thông báo hàng hải, bản tin dự báo thời tiết, phát chuyển tiếp tín hiệu cấp cứu từ tàu đến bờ hoặc thông tin quan trọng khác. - Fleet Net phát quảng bá mục đích cho thơng mại. V-Các hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT 1. Hệ thống INMARSAT-A Bắt đầu hoạt động từ 2/1982 phục vụ cho ngành hàng hải bao gồm các dịch vụ thọai 2 đờng, telex, facsimile, email và truyền data tốc độ cao (56 và 64kbit/s). Hiện nay sự phát triển của kỹ thuật nén dữ liệu tạo điều kiện lợi cho truyền ảnh tĩnh có độ phân giải cao, truyền hình. INMARSAT-A sử dụng kỹ thuật analog do đó có những nhợc điểm nh anten có kích thớc lớn, đòi hỏi cơ cấu ổn định và truy theo phức tạp, tiêu tốn năng lợng lớn, thiết bị cồng kềnh, băng thông lớn và ít có khả năng mở rộng dịch vụ. Trạm MES sử dụng tần số trong 2 băng tần 1535.025 ữ1543.475 MH z cho đ- ờng thu và 1636.525 ữ 1644.975 MH z cho đờng phát. Để giảm sự can nhiễu việc thu phát trong thông tin song công chọn kênh thu và phát cách nhau một khoảng 101.5MH z ở hai đoạn băng tần. Tổng số các thiết bị INMARSAT-A đã đợc đa vào sử dụng trên toàn thế giới tính đến 1998 có khoảng 25.000. 2. Hệ thống INMARSAT-B 10 [...]... ngoài ra đài LES còn kết nối với mạng PSDN - Cung cấp dịch vụ thoại tốc độ 16 kbit/s, tốc độ kênh < /b> 24 kbit/s - Cung cấp dịch vụ telex tốc độ kênh < /b> phát 6 kbit/s, tốc độ kênh < /b> thu 24 kbit/s - Ngoài ra đài LES còn cung cấp dịch vụ fax nhóm 3 CCITT, dịch vụ thoại 9.6 kbit/s và dịch vụ truyền data tốc độ cao 56 kbit/s và64 kbit/s - Phát b c điện b o hiệu bao gồm ấn định kênh < /b> cho telex với tốc độ kênh < /b> 6 kbit/s... tại b ng L và b ng C với mục đích b o hiệu đài MES và đài LES thích hợp để kiểm tra các chức năng và điều khiển mạng Những yêu cầu sau đợc áp dụng cho NCS: - Phát b c điện b o hiệu với tốc độ kênh < /b> 6 kbit/s bao gồm ấn định kênh < /b> đối với thoại đơn kênh < /b> trên một sóng mang (kênh < /b> SCPC), fax nhóm 3 CCITT, kênh < /b> dữ liệu 9.6 kbit/s và phát b n tin Bulletin board cung cấp cho MES với trạng thái thông tin bao... và b o hiệu b ng phụ SES Kênh < /b> dữ liệu tốc độ cao theo hớng phát và b o hiệu b ng phụ (Inmarsat -B ) Kênh < /b> thoại LESV& và dữ liệu SUB SCPC SESV/ MESV& SUB LESD/ SUB CESD/ SUB MESD/ SES& SUB CESH& SUB CES 22 G - - - G G G G G G G G G G - - G G G G G - - - G/ G/ S S S S G/ G/ S S S S G/ G/ S S S S G/ G/ S S S S G/ S S - SESH& SUB SES LESSIG LES MESSIG MES CES Kênh < /b> dữ liệu tốc độ cao theo hớng thu và b o... định Có thiết b dự (Tx) cho mỗi LES phòng, ở chế độ Hotstandby NCS TDM 1 B ng L thu (Rx) SES/MES 1 B ng C thu TDMA (Rx) Aloha/slotted 2 B ng C thu Không có Aloha (đối với (Rx) thiết b dự SES/MESRQ) phòng, nhng b t buộc phải có 2 kênh < /b> SCPC Một hoặc B ng C thu Đợc chỉ định Không có nhiều; một (Rx) và phát cho mỗi LES thiết b dự LES điển hình (Tx) theo từng cuộc phòng theo có 30 kênh < /b> gọi yêu cầu... C-to-L, để chuyển b c điện b o hiệu từ LES đến MES bao gồm việc ấn định kênh < /b> cho các cuộc gọi mà sử dụng các kênh < /b> thông tin sử dụng kỹ thuật TDM/TDMA (telex và data tốc độ thấp) và các b c điện chỉ b o về cuộc gọi hỏng 2 Kênh < /b> telex của LES (LEST): kênh < /b> liên tục TDM đợc sử dụng cho hớng phát C-toL, để chuyển b c điện telex (ITA No 2 Alphabet) đến MES 3 Kênh < /b> liên đài của lES (LESI): Kênh < /b> liên tục TDM,... Inmarsat -B bao gồm hai loại: Đối với các đài MES chỉ có khả năng cung cấp dịch vụ thoại (đài MES loại2) ít nhất phải đáp ứng đợc những yêu cầu sau: + Tiếp nhận b c điện b o hiệu với tốc độ kênh < /b> 6 kbit/s và phát b c điện b o hiệu với tốc độ kênh < /b> 24 kbit/s + Dịch vụ thoại song công với tốc độ mã hoá thoại 16 kbit/s tơng ứng với tốc độ kênh < /b> 24kbit/s + Khả năng tiếp nhận của dịch vụ loan b o b c điện Inmarsat... và b o hiệu b ng phụ (Inmarsat -B ) MES Kênh < /b> b o hiệu trong b ng hớng phát (Inmarsat-M/mM) Các Su b ng phụ đợc lặp lại LES Kênh < /b> b o hiệu trong b ng hớng thu (Inmarsat-M/mM) Các Su b ng phụ đợc lặp lại G/ S - S - G/ S S S - G/ S S S B ng 6: Định nghĩa về kênh < /b> chức năng II- Kênh < /b> vật lý Các thông số của kênh < /b> vật lý trong Inmarsat -B đợc liệt kê trong b ng 6, chúng đợc so sánh với các thông số kênh < /b> của các... ra khỏi nhau b ng cách cho phân cực ngợc nhau, một là phân cực phải (dùng cho bao phủ global), một là phân cực trái Các anten b ng C của đài LES và b ng C của vệ tinh đợc thiết kế để phân biệt hai phân cực này Do đó mặc dù có độ rộng b ng nhỏ hơn 5MHz nhng b ng C có thể chứa đợc các kênh < /b> phát đáp trong vệ tinh từ/tới b ng L global và spot beam Đối với Inmarsat -B, các kênh < /b> vô tuyến tại LES đợc ấn định... thái thông tin bao phủ toàn cầu - Thu b c điện b o hiệu b t nguồn từ tàu với tốc độ kênh < /b> 24 kbit/s - B o hiệu liên đài với mỗi LES trong mạng (vùng đại dơng) - Chức năng ấn định kênh < /b> cho kênh < /b> SCPC - Cung cấp thiết b trạng thái dự phòng cấp cứu < /b> để u tiên cuộc gọi cấp cứu < /b> b t nguồn từ tàu - Về khía cạnh nào đó, các cuộc gọi đợc định tuyến đến back-up LES nếu địa chỉ LES đợc gọi không phản hồi - Chế độ... MESD/DSUB SCPC LESD/DSUB L C Communication channel C 20 MES C C Hình 3: Các kênh < /b> chức năng của Inmarsat -B NCS NCRA NCS NCS NCSS LESTDM NCS NCSI NCSTDM Kênh < /b> chức năng NCSC NCSA Kênh < /b> vật lý Từ NCS LESI/ CESI LES/ CES LESA/ CESA LES/ CES Tới Mục đích MES Kênh < /b> chung NCS Phát / b n tin Bulletin board và SES phát loan b o cuộc gọi Khi rỗi, MES điều hởng tới kênh < /b> NCSC MES Kênh < /b> ấn định kênh < /b> ấn / định tần số