NGUYEN VAN TRUNG GMDSS docx

Bài tập lớn môn GMDSS MỤC LỤC: PHẦN I : CƠ SƠ LÝ THUYẾT I./ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GMDSS. 1./Lịch sử hình thành và phát triển. 2./ Đặc trưng cơ bản và chức năng hệ thống GMDSS. 3./Tổng quan về NBDP II./CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG THỨC FEC . 1./ Đặc điểm và nguyên lý FEC_Colective của NBDP 2/. Đặc điểm và nguyên lý FEC_Selective của NBDP PHẦNII:CÁC THỦ TỤC CÔNG NGHỆ TRONG FEC_SELECTIVE MODE B. 1./Sơ đồ tổng quan về các thủ tục công nghệ trong selective B mode operation in the case of a – 4 signal call idenlity 2./ Thủ tục bắt tay (phasing) 3./Thủ tục sủa lỗi ( trafic). 4./ Thủ tục kết thúc phát. KẾT LUẬN : Nguyễn văn Trung - 1 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS MƠ ĐẦU: Công nghệ NBDP- phương thức truyền chữ băng hẹp, là một phương thức thông tin trong hệ thống GMDSS, để thông tin cấp cứu, khẩn cấp và an toàn, ngoài ra phương thức NBDP ra đời nhằm đáp ứng các dịch vụ thông tin trên dải sóng vô tuyến điện mặt đất giữa tàu với bờ và tàu với tàu. Phương thức NBDP hoạt động trên các dải sóng MF/HF, ở các chế độ ARQ – dùng để trao đổi thông tin giữa hai đài; và chế độ FEC – dùng để phát các thông tin có tính chất thông báo tới nhiều đài. Khác với chế độ FEC, ở chế độ ARQ khi hai đài muốn liên lạc với nhau thì trước đó chúng sẽ phải tiến hành thủ tục bắt tay và nhận dạng,hiện nay sử dụng 2 loại số nhận dạng là SELCALL và MMSI.Tuy nhiên do ngân hàng số có hạn nên ngày nay để tiến hành thủ tục bắt tay người ta chủ yếu sử dụng loại số nhận dạng là MMSI. Trong bài tâp lớn này chúng ta sẽ phân tich thủ tục bắt tay (Phasing) đối với phương thức NBDP Mode A-ARQ đối với số nhận dạng MMSI (9 số). Nguyễn văn Trung - 2 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS PHẦN I : CƠ SƠ LÝ THUYẾT I./ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GMDSS. 1./Lịch sử hình thành và phát triển. Từ khi được thành lập năm 1959,tổ chứ Hàng hải quốc tế (IMO-International Maritime Organzation) đã tìm kiếm để tăng cương cải thiện hệ thống cung cấp thông tin vô tuyến trong công ước Quốc tế về an toàn sinh mạng trên biển (SOLAS- Safety of Life at Sea) và để lợi dụng những tiến bộ trong lĩnh vực vô tuyến. Trang thiết bị thông tin vô tuyến trên tàu đươc qui định bởi công ước 1960 và 1974 bao gồm các thiết bị vô tuyến điện báo cho tàu khách (với mọi kích cỡ ) và tàu hàng có trọng tải lớn hơn 1600 tấn trở lên,cũng như thiết bị vô tuyến điện thoại cho tàu có trọng tải 300 đến 1600 tấn. Những tàu được lắp đặt các thiết bị như vậy có thể nhận được một loan báo cấp cứu nhưng chúng không thể liên lạc được với nhau.Tình trạng đó kéo dài cho tới năm 1984,tất cả các tàu được yêu cầu trang bị thêm các thiết bị vô tuyến đẻ có thể liên lạc với nhau bằng vô tuyến điện thoại VHF và MF. Thang tầm hoạt động của MF chỉ là 150 hải lí, do đó các tàu nằm ngoài khoảng cách này tính từ trạm bờ gần nhất,nó chỉ có thể tiến hành liên lạc theo kiểu tàu – tàu. Năm 1972,được sự trợ giúp đỡ của Ủy ban hợp tác vô tuyến Quốc tế (CCIR), IMO bắt đầu xem xét nghiên cứu thông tin vệ tinh Hàng hải. Năm 1973, thông qua nghị quyết cuộc họp A.283 IMO xem xét lại chính sách về sự phát triển của hệ thống cứu nạn hàng hải để lợi dụng đặc điển tiên tiến của hệ thống thông tin vệ tinh trong việc loan báo tự đọng và phát thông tin an toàn và cứu nạn hàng hải. Năm 1979 IMO tổ chức hội nghị về tìm kiếm và cứu nạn trên biển, hội nghị đã thông qua công ước về tìm kiếm và cứu nạn trên biển 1979 (SAR 1979), mục tiêu chính là thiết lập một kế hoạch toàn cầu cho công tác tìm kiếm và cứu nạn hàng hải.Hội nghị cũng yêu cầu IMO phát triển một hệ thống cứu nạn và an toàn hàng hải toàn cầu với những qui định về thông tin liên lạc cho hoạt động hiệu quả của công ước tìm kiếm và cứu nạn. Nguyễn văn Trung - 3 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Cho đến năm 1988 thì hệ thống an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu GMDSS đã được thông qua dưới dạng bổ xung sửa đổi công ước an toàn sinh mạng trên biển SOLAS 74. Những bổ sung sửa đổi này đã có hiệu lực từ tháng 12/1992 theo đó hệ thông GMDSS sẽ được áp dụng từng phần và áp dụng toàn bộ vào tháng 2/1999. GMDSS là hệ thống thông tin liên lạc mới phục vụ cho mục đích an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu ,ý tưởng chủ đạo của hệ thông là tìm kiếm và cứu nạn.Các đơn vị và tổ chức cứu nạn cũng như các tàu đang hoạt đông tại vùng lân cận tàu bị nạn sẽ được báo động một cách kịp thời sao cho họ có thể trợ giúp hoạt Nguyễn văn Trung - 4 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS dộng phối hợp tìm kiếm cứu nạn với thời gian trễ là nhỏ nhất.Hệ thống này được tổ chức IMO đề xướng và phát triển với sự phối hợp của nhiều tổ chức quốc tế như: Liên minh viễn thông quốc tế (ITU), tổ chức thông tin di động Quốc tế (INMARSAT), hệ thống tìm kiếm cứu nạn COSPAS-SARSAT, tổ chức khí tượng thế giới (WMO) 2./ Đặc trưng cơ bản và chức năng hệ thống GMDSS. 2.1./Đặc trưng cơ bản. Hệ thống GMDSS có đặc trưng cơ ản là tính toàn cầu và tính tổ hợp cao, đặc trưng này dược thể hiện như sau: -Phân chia vùng thông tin theo cự ly hoạt động của tàu, từ đó xác định các loại thiết bị sẽ được lắp đặt trên tàu cùng với tần số và phương thức thông tin thích hợp. -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 kĩ thuật gọi chọn số DSC (Digital Selective Calling) với những tần số thích hợp dành riêng cho báo động và gọi cấp cứu. -Những thông tin ở cự li xa sẽ được 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 và thu nhận các thông báo an toàn hàng hải (Navigation Warning) và dự báo thời tiết (Weather Forecast Warning) bằng phương thức tự động. -Sử dụng kĩ thuật gọi chọ số DSC, in chữ trực tiếp băng hẹp NBDP và vô tuyến điện thoại trong thông tin liên lạc,bỏ các phương thức liên lạc lạc hậu như dùng điện báo Morse, do đó không cần sử dụng sĩ quan chuyên nghiệp. 2.2./Chức năng thông tin. Trong hệ thống thông tin GMDSS,các trung tâm cứu nạn tàu biển cũng như các tàu trong khu vực lân cận sẽ nhanh chóng được báo động và sẵn sàng tham gia hoặc giúp đỡ hoạt động tìm kiếm cứu nạn, IMO đã đưa ra 9 chức năng thông tin chính cần được 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 những chức năng đó trong những vùng biển mà tàu đang hoạt động Cho dù tàu hoạt động ở bất cứ vùng biển nào thì nó đều phải được trang bị thiết bị vô tuyến có khả năng thông tin xuyên suốt cuộc hành trình. 9 chức năng đó bao gồm : - 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 thông tin phối hợp tìm kiếm và cứu nạn - Phát và thu thông tin hiện trường Nguyễn văn Trung - 5 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS - Phát và thu tín hiệu định vị - Phát và thu các thông tin an toàn hàng hải - Phát và thu các thông tin thông thường - Thông tin buồng lái 3./Tổng quan về NBDP NBDP – Narrow band direct printing (truyền chữ băng hẹp đầu cuối máy in trực tiếp) NBDP được sử dụng cho các cuộc gọi sau + Chuyển điện gữa đài tàu và đài bờ + Chuyển điện giữa đài tàu đến đài tàu thông qua đài bờ + Dịch vụ telex giữa tàu và một thuê bao thuộc mạng telex quốc tế + Dịch vụ điện quảng bá từ đài bờ đến dài tàu + Dịch vụ điện báo giữa hai tàu với nhau hoặc giữa một tàu với một số tàu Tất cả các đài tàu dùng thiết bị NBDP sẽ phải có khả năng thu và phát trong các tần số được giành cho thông tin an toàn và cấp cứu trên các băng tần đã được đăng kí quốc tế.Thực chất NBDP là telex trong dịch vụ thông tin hàng hải hay còn gọi là radio telex. Kĩ thuật NBDP có thể thực hiện truyền dẫn theo 2 phương pháp đó là telex vô tuyến mặt đất trên băng tần MF,HF (không có thiết bị telex ở dải VHF) và phương pháp truyền đãn theo thông tin vệ tinh. Phương thức truyền chữ băng hẹp sử dụng 35 tổ hợp mã 7 bit theo tỉ lệ 4B/3Y trong đó qui đinh B = 0 và Y = 1. Được thể hiện trong bảng số 1 và 2 Radio telex hoạt động trên các dải tần MF và HF dành riêng cho thông tin hàng hải MF : 415KHz – 535KHz HF : 1605KHz – 4000KHz 4000KHz – 27500KHz Radio telex hoạt động ở hai chế độ đó là F1B (điện báo thu tự động tín hiệu điều tần không sử dụng sóng mang phụ ) và J2B (điện báo thu tự động tín hiệu triệt tiêu sóng mang, điều chế 2 lần) Nguyễn văn Trung - 6 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Combinati on No. Traffic infor mation signals International Telegraph Alphabet No. 2 Code (1) Transmitted 7-unit signal (2) Letter case Figure case Bit position (3) 1 2 3 4 5 Bit position (3) 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z - ? :  (4) 3 (5) (5) (5) 8 (Audible signal) ( ) . , 9 0 1 4 ‘ 5 7 = 2 / 6 + ZZAAA ZAAZZ AZZZA ZAAZA ZAAAA ZAZZA AZAZZ AAZAZ AZZAA ZZAZA ZZZZA AZAAZ AAZZZ AAZZA AAAZZ AZZAZ ZZZAZ AZAZA ZAZAA AAAAZ ZZZAA AZZZZ ZZAAZ ZAZZZ ZAZAZ ZAAAZ BBBYYYB YBYYBBB BYBBBYY BBYYBYB YBBYBYB BBYBBYY BYBYBBY BYYBYBB BYBBYYB BBBYBYY YBBBBYY BYBYYBB BYYBBBY BYYBBYB BYYYBBB BYBBYBY YBBBYBY BYBYBYB BBYBYYB YYBYBBB YBBBYYB YYBBBBY BBBYYBY YBYBBBY BBYBYBY BBYYYBB 27 28 29 30 31 32 ← (Carrige return) ≡ (Line feed) ↓ (Leter shift) ↑ (Figure shift) ∆ ( Space)  (No information) AAAZA AZAAA ZZZZZ ZZAZZ AAZAA AAAAA YYYBBBB YYBBYBB YBYBBYB YBBYBBY YYBBBYB YBYBYBB Bảng 1: Bảng mã NBDP Nguyễn văn Trung - 7 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Mode A (ARQ) Control Signal 1(CS1) Control Signal 2(CS2) Control Signal 3(CS3) Control Signal 4(CS4) Control Signal 5(CS5) Idle Signal β Idle Signal α Signal Repetition RQ Transmitted Signal BYBYYBB YBYBYBB BYYBBYB BYBYBBY BYYBYBB BBYYBBY BBBBYYY YBBYYBB Mode B (FEC) Idle Signal β Phasing Signal 1 Phasing Signal 2 Bảng 2: Các từ mã điều khiển trong bộ mã NBDP. Để thông tin bằng telex người ta sử dụng hai phương thức thông tin sau + ARQ (Automatic Repetition Request – tự động yêu cầu phát lại) có khả năng phát hiện và sửa lỗi. Tuy nhiên phương thức này yêu cầu cả hai đài phải có máy thu và máy phát hoạt động đồng bộ với nhau. + Khi thông tin quảng bá ,tức là phát từ 1 đài tới nhiều đài khác người ta sử dung phương thức FEC (Forward Error Correction – sửa lỗi trước). II./CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ PHƯƠNG THỨC FEC . Phương thức FEC_Forward Error Correction: Là phương pháp sửa lỗi trước. - Với phương thức này, nếu bất kỳ 1 chữ cái nào xảy ra lỗi trong nội dung bức điện sẽ xuất hiện chỗ trống hoặc dấu (*). Khi sử dụng chế độ FEC thì sẽ không có quá trình phát tin hiệu phản hồi từ đài thu tới đài phát. Chế độ này được sử dụng để phát quảng bá, phát các thông tin khí tượng, cảnh báo Hàng hải, bức điện Telex cho các thông tin cấp cứu, khẩn cấp và an toàn Hàng hải. - Mỗi ký tự sẽ được phát 2 lần, lần phát thứ nhất cách lần phát thứ hai 280ms để giảm xác suất lỗi có thể xảy ra. Nguyễn văn Trung - 8 - ĐTV48 - ĐH Thông tin Phản hồi (không có) ISS IRS Bài tập lớn môn GMDSS - Phương thức FEC được thực hiện ở 2 chế độ: FEC_Colective và FEC_Selective. 1./ Đặc điểm và nguyên lý FEC_Colective của NBDP. - Ở chế độ FEC chung thì tín hiệu gọi khởi đầu, thông tin và tín hiệu kết thúc thông tin được mã hoá theo tỷ lệ 3Y/4B. Khi phát thông tin ở chế độ này thì thông tin chỉ được phát theo 1 chiều từ đài phát tới đài thu và được phát 2 lần ngắt quãng nhau 280ms: + Lần phát đầu: Phát Dx. + Lần phát thứ 2: Phát Rx. - Khi thu thì tất cả các đài nằm trong khu vực, vùng phủ sóng sẽ được thu, thu mỗi ký tự 2 lần Dx và Rx. Khi thu đài sẽ kiểm tra Dx và Rx theo quy luật 3Y/4B và được hiểu như sau: + Nếu Dx và Rx trùng nhau và đều đúng luật 3Y/4B thì ký tự nay sẽ được in ra. + Nếu 2 ký tự khác nhau ( xác suất rất nhỏ ) thì cho in dấu (*). + nếu đúng 1 trong 2 lần thì cho in ký tự không bị lỗi, trong trường hợp này có thể xảy ra lỗi bù. + Nếu cả 2 lần đều thu sai thì ký tự không được in ra mà thay vào đó là in dấu (*). 2/. Đặc điểm và nguyên lý FEC_Selective của NBDP. - Ở chế độ này một đài phát phát tín hiệu tới nhiều đài thu, trong đó các đài thu sẽ được địa chỉ hoá, nếu đài nào đúng thì sẽ thu tin hiệu. - Việc thông tin theo chế độ này sẽ không được thuận tiện, thường được sử dụng trong thông tin 1 chiều. Nguyễn văn Trung - 9 - ĐTV48 - ĐH • Time - diversity transmission DX position RX position • • • • • • • • E G M M S E E S A G E S S A 280ms t Bài tập lớn môn GMDSS - Đài phát sẽ phát các thông tin tới đài thu, mỗi từ mã sẽ được phát 2 lần liên tục ( lần 1 đầu phát Dx, lần 2 phát Rx ) với khoảng thời gian giãn cách là 280ms. Trong chế đọ này chỉ có các tín hiệu khởi đầu được mã hoá theo tỷ lệ 3Y/4B còn thông tin và tín hiệu gọi kết thúc được mã hoá theo tỷ lệ 3B/4Y. - Khi tín hiệu được phát thì tất cả các đài thu trong khu vực đều được thực hiện thu thông tin. Nhưng chỉ có các đài nào đúng địa chỉ thu sẽ kiểm tra lỗi theo luật 3B/4Y. Còn những đài khác không đúng địa chỉ vẫn thu theo luật 3Y/4B. Do đó địa chỉ sau tín hiệu đồng bộ nó sẽ phát hiện được hàng loạt các ky tự bị lỗi→ không thu nữa. - Trong phương thức FEC selective gồm 3 thủ tục chính: Thủ tục mào đầu (phasing) Thủ tục sủa lỗi ( Trafic) Thủ tục phát ( end of trasmission) PHẦNII:CÁC THỦ TỤC CÔNG NGHỆ TRONG FEC_SELECTIVE MODE B. 1./Sơ đồ tổng quan về các thủ tục công nghệ trong selective B mode operation in the case of a – 4 signal call idenlity. Nguyễn văn Trung - 10 - ĐTV48 - ĐH [...]... hết 2 ký tự này nó sẽ kết thúc thủ tục mào đầu để bắt đầu thủ tục liên lạc Nguyễn văn Trung - 13 - ĐTV48 - ĐH 700ms Bài tập lớn môn GMDSS Station I DX RX Z 1 F 1 S Z T F Station II DX RX Z 1 F 1 S Z T F S Z S 3500ms T Z F F F T F S Z S T Z F T F S Z S T Z F T F S S T T Nguyễn văn Trung - 14 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS 3./Thủ tục sủa lỗi ( trafic) Station I DX RX < T Station II DX RX < T M < M E...Bài tập lớn môn GMDSS Nguyễn văn Trung - 11 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Trong đó các trạm: Staion I là trạm phát( ISS) Staion II là trạm thu ( IRS) Các thuất ngữ : stand by là chế độ dừng Painting là chế độ in Selective call number : 67890... thu thì khi thu được ít nhất 2 ký tự α nhiều nhất trong khoảng thời gian 210ms thì nó sẽ trở về trạng thái ‘stand by’ Nguyễn văn Trung - 16 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS KẾT LUẬN : Phương thức NBDP là một trong những công nghê của các hệ thống sử dụng trong hệ thống GMDSS. Trong NBDP thì có 2 phương pháp sủa lỗi chính và một trong các phương pháp đó là FEC mode B selective.Đó là phương pháp sủa... : Nếu cả 2 lần thu đề đúng thì thì ký tự thu là tin là đùng thì ký tự được in ra.Hay cũng có thể sau 2 lần thu có ít nhất 1 lần thu đúng thì tín hiệu thu cũng được in ra Nguyễn văn Trung - 15 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Nếu cả 2 lần thu đều xảy ra lỗi thì tín hiệu thu được là sai như vậy nó sẽ không được in ra 4./ Thủ tục kết thúc phát Station I DX RX Station II DX RX E Stand by 210ms =>2S G... phát lần 1 RX là thu và phát lần 2 2./ Thủ tục bắt tay (phasing) Station I DX RX 2 1 2 1 2 1 2 1 Station II Stand-by 2 1 2 DX 1 RX 1 2 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 Nguyễn văn Trung - 12 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Nguyên lý: Đài phát phát đi ít nhất 16 cắp tín hiệu “phasing singnal 1” và ‘phasing singnal 2”,xen kẽ nhau và chúng phát bắt đầu từ “phasing singnal 2” Ngay sau khi phát hoàn... khác giữa mode B selective với mode B collective Như vậy : đới với NBDP thì phương pháp sủa lỗi trước FEC được ứng dụng rất nhiều trong thực tế.Và nhận dạng có phương pháp mode B selective Nguyễn văn Trung - 17 - ĐTV48 - ĐH . case of a – 4 signal call idenlity. Nguyễn văn Trung - 10 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Nguyễn văn Trung - 11 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS Trong đó các trạm: Staion I là trạm phát(. phát. KẾT LUẬN : Nguyễn văn Trung - 1 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS MƠ ĐẦU: Công nghệ NBDP- phương thức truyền chữ băng hẹp, là một phương thức thông tin trong hệ thống GMDSS, để thông tin cấp. A-ARQ đối với số nhận dạng MMSI (9 số). Nguyễn văn Trung - 2 - ĐTV48 - ĐH Bài tập lớn môn GMDSS PHẦN I : CƠ SƠ LÝ THUYẾT I./ TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GMDSS. 1./Lịch sử hình thành và phát triển. Từ