5. 3 Xu thế sử dụng trong hệ thống thông tin Inmarsat trên tầu biển hiện nay
2.2. Nội dung của trờng các gói tin :
2.2.1. Gói tin SU ( Signal Unit ) :
Gói tin SU ( Signal unit) đợc định dạng giống nhau đó là một gói tin bao gồm 96 bit có chiều dài 12 (octet). Đây là gói tin SU thông thờng cho phép thực hiện điều khiển toàn bộ quá trình báo hiệu và chỉ một SU là tối thiểu cho dự trữ dung lợng của quá trình điều khiển. Bản tin báo hiệu có thể đợc đặt ra trong mỗi gói tin khác nhau, mỗi gói tin gồm 10 octet là thông tin của các bức điện phát đi và 2 octet cuối cùng cho kiểm tra phát hiện và sửa lỗi. Mã này có u điểm là có hiệu quả cao trong việc thông báo lỗi, mã hoá và giải mã đơn giản khả năng tìm và sửa lỗi độc lập theo các gói tin phát đ Tất cả các tín hiệu điều khiển truy nhập, các bản tin báo hiệu trong băng i. Trong CRC chuỗi 16 bit cũng nh FEC (Frame check sequency) đợc thêm vào sau các bit thông tin . ở bên thu kiểm tra tính toán tức thời thông qua FEC từ gói tin SU thu đ ợc. Nếu sự kiểm tra chính xác thì SU đợc chấp nhận còn nếu kiểm tra FEC là sai thì SU bị loại bỏ và yêu cầu phát lại gói tin đó. FEC sử dụng trong hệ thống theo khuyến nghị của CCITT
Hình 2.10 : Gói tin SU ( Singal Unit )
Các giao thức thiết lập và xoá cuộc gọi trong Inm-F tơng tự nh mini-M và GAN ngoại trừ hoạt động báo hiệu ( NG ) .
Hình 2.11 : Gói tin xác nhận cuộc gọi
Đây là gói tin đã đợc cải tiến khác với gói tin trớc . Nó thay đổi về dịch vụ ( trạng thái ban đầu , loại ,đặc điểm kênh ) , đợc quyền u tiên và bỏ đi miền góc phơng vị và số bức điện . Gói tin này là gói tin đợc điều khiển cuộc gọi từ LES đến MES .
Mục đích phát gói tin này là muốn thông báo : ID của đài gọi , các tham số về góc ngẩng và góc phơng vị của anten , tình trạng hiện thời của hệ thống , ID spot-beam , chế độ u tiên , . .
Gói tin này bao gồm các trờng sau : Trờng Message Type : Yêu cầu truy nhập MES ID : Là nhận dạng của MES
LES ID : Là nhận dạng của LES , các nhận dạng này đợc mã hoá bằng các mã .
Spare : Dự trữ
Service variant : Các dịch vụ khác Priority modifier : Bổ xung u tiên Priority : Ưu tiên
Destination Terminal ID : Là số nhận dạng của đích đến
2.2.3.Gói tin yêu cầu truy nhập ( Access Request ) :
Đây là gói tin yêu cầu truy nhập kênh . Nó đã thay đổi với gói tin cũ . Thay đổi về dịch vụ (trạng thái ban đầu , loại và đặc điểm kênh ) , thông tin lựa chọn spotbeam , thứ tự spotbeam . Gói tin này điều khiển từ MES đến LES .
Mục đích gửi gói tin này là một MES di động bất kỳ muốn thiết lập cuộc gọi với LES ( có mức u tiên ) .
Gói tin này bao gồm các trờng sau :
- Message Type : yêu cầu truy nhập
- MES ID và LES ID : là nhận dạng của MES và LES
- Spare : Dự trữ
- Priority : u tiên
- Service Variant : Thay đổi dịch vụ .
Hình 2.12 : Gói tin yêu cầu truy nhập
2.2.4.Gói tin chỉ dẫn dành u tiên ( Pre-emption Instruction ) :
Hình 2.13 : Gói tin chỉ dẫn giành u tiên
Gói tin này nói lên mức u tiên của cuộc gọi , NCS muốn thông báo cho LES hoặc RLES những chỉ dẫn dành u tiên , nhờng cuộc gọi cho một LES khác với MES .
- MES ID và LES ID : là số nhận dạng của đài MES và LES
- Spare : Dự trữ
- Pre-emption : Chiếm quyền u tiên .
2.3.Thủ tục thiết lập cuộc gọi :
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 )
Khi có một thuê bao từ mạng cố định gọi tới LES1 yêu cầu kết nối thông tin với MES theo đờng vệ tinh. Trạm LES1 sẽ chuyển tín hiệu này trên kênh báo hiệu LESI tới trạm NCS bằng gói tin DEH (SU thông báo) và trạm NCS sẽ chuyển tới LES2 ở spot beam MES gói tin E5H ( Pre-emtion Instruction SU ) trên kênh NCSI , đa tên MES vào danh sách bận . LES2 phát tới MES gói tin 8AH
(Channel Release ) . Trạm MES sẽ nhận đợc bản tin thông báo bao gồm : ID của đài gọi , các tham số về góc ngẩng và góc phơng vị của anten , tình trạng hiện thời của hệ thống , ID spot-beam. . . Nếu MES chấp thuận cuộc gọi sẽ phát lại cho LES2 gói tin 8AH . LES2 sẽ thông báo gói tin E1H trên kênh LESI cho NCS , sau đó là gói tin báo cáo tóm tắt cuộc gọi D4H . Sau khi nhận đợc gói D4H , NCS sẽ phát gói tin thông báo cuộc gọi ( C4H ) trên kênh [NCSC] tới MES , MES đáp lại cho NCS bằng gói tin ( C5H) ( MES Response ) trên kênh [MESRP] . Tiếp theo NCS sẽ ấn định kênh cho LES1 và cho MES ( Phát gói tin E4H
tới LES1 , gói tin C8H tới MES ) . NCS sẽ ấn định kênh sóng mang cho trạm MES bằng gói tin gửi trên kênh NCSA và cho trạm LES trên kênh NCSI. Quá trình ấn định kênh thành công thì 2 tram MES và LES có thể làm việc trực tiếp với nhau trên kênh chuyển điện SCPC. Đầu tiên MES gửi vecto ngẫu nhiên tới LES trên kênh MES-SIG. Sau khi LES nhận đợc sẽ gửi gói tin xác nhận điện vecto ngẫu nhiên trên kênh LES-SIG. Tiếp sau đó MES gửi tín hiệu rung chuông (ring-tone) tới LES trên kênh MES-SIG. Trớc khi gửi tín hiệu rung chuông thì MES bắt đầu đo tỉ số C/N , và sau đó trao quyền sử dụng kênh SUB. Đầu tiên tram MES điều chỉnh công suất đẳng hớng EIRP đảm bảo và gửi tới LES ,đồng thời MES nhấc máy kết nối thông tin với LES trên kênh SUB. Sau đó 2 bên trao đổi thông tin .
Hình 2.14 : Lu đồ MES giành u tiên ( MES trong SCPC )
2.3.2.Xoá cuộc gọi
2.3.2.1. Xoá cuộc gọi từ MES-to-LES
Qúa trình xóa cuộc gọi đợc bắt đầu từ trạm di động MES . Khi đặt máy xuống có nghĩa là kết thúc cuộc gọi, lúc này MES sẽ gửi một tín hiệu yêu cầu ngắt kết nối (disconnect), & chuyển từ chế độ làm việc sang chế độ canh nghe trên kênh báo hiệu.Tín hiệu yêu cầu ngắt kết nối đợc gửi trên kênh MES-SIG tới LES. Sau khi nhận đợc tín hiệu này LES xoá tên MES khỏi danh sách bận của nó đồng thời gửi thông báo yêu cầu ngắt kết nối kênh tới trạm NCS. Trạm NCS sẽ xoá tên MES bận khỏi danh sách của nó và cập nhật lại trạng thái
Hình 2.15 :Lu đồ xoá cuộc gọi từ MES tới LES
2.3.2.2. Xoá cuộc gọi từ LES-to-MES
Quá trình xoá cuộc gọi đợc tiến hành từ LES cũng giống nh xoá từ MES.Trong quá trình xoá này sau khi trạm LES gửi tín hiệu yêu cầu ngắt kết nối thông tin tới trung tâm chuyển mạch. Vệ tinh hàng hải sẽ phải chờ sau 2 phút trớc khi có thể gửi tín hiệu xoá tới MES trên kênh LES-SIG. Trạm LES đặt máy gửi tín hiệu (disconnect) trên kênh báo hiệu LES-SIG đến MES .Khi nhận đợc tín hiệu này nó sẽ chuyển chế độ làm việc sang chế độ canh nghe trên kênh báo hiệu đồng thời gửi khối tín hiệu SU báo hiệu ngắt kết nối tới LES .Khi đó LES sẽ xoá tên MES khỏi danh sách bận của nó và chuyển sang kênh báo hiệu chung đối với MES xoá, quá trình xoá cuộc gọi giải phóng kênh đợc thực hiện hoàn toàn
SCPC channel
đặt máy
Xoá MES khỏi danh sách bận & gửi thông báo xoá cuộc gọi tới NCS
LES-SIG
Gửi tín hiệu SU chuyển sang chế độ kênh báo hiệu
MES-SIG
Xoá MES khỏi danh sách bận
LESI
Clearing
Hình 2.16 : Lu đồ xoá cuộc gọi từ LES tới MES
2.4.Các thủ tục mới :
2.4.1. Lựa chọn Spot beam :
+ Inm-F sử dụng các cách làm tăng khả năng lựa chọn Spot beam dựa trên: -Vị trí MES ( MES phải có một cổng thông tin vị trí )
-Bản đồ thông báo Spot beam trong BB
+ Sự lựa chọn Spot beam có thể đợc thực hiện tại :
-MES ( MES thông báo Spot beam trong burst RQ/RP ) , hoặc -NCS ( MES thông báo vị trí trong burst RQ/RP )
Hình 2.20 : Gói tin lựa chọn spotbeam a)Lựa chọn Spot beam đợc MES thực hiện nh sau :
+ MES đọc bản đồ Spot beam từ gói tin Bulentin Board . + Một Spot beam đợc miêu tả bởi các đa giác hoặc hình tròn .
+ Mỗi Spot beam có một giá trị “cấp u tiên” và một giá trị “điều khiển sử dụng” tơng ứng với nó .
+ MES sử dụng vị trí ( từ thiết bị ghi trạng thái MES ) để xác định nó đang ở beam nào .
+ Nếu MES ở trong nhiều hơn một beam , các beam có mức u tiên cao nhất đợc lựa chọn ngẫu nhiên.
+ MES lu nhớ beam đã lựa chọn trong MSR.
Ví dụ beam
u tiên Ví dụ 1F77 Ví dụ 2F77 Global
( sẵn có ) Lựa chọn Spot beamcó mức u tiên 0 Lựa chọn Spot beam cómức u tiên 0 Wide
( sẵn có ) Lựa chọn Spot beamcó mức u tiên 2 . Chọn ID ngẫu nhiên
của 2
Lựa chọn Spot beam có mức u tiên 1 Narrow
( sẵn có ) Lựa chọn Spot beamcó mức u tiên 1 Lựa chọn Spot beam cómức u tiên 2 . Chọn ID ngẫu nhiên của 3 b) Tiêu chuẩn lựa chọn Spot beam :
+ Mức u tiên lựa chọn Spot beam ( 2 bit ) + Điều khiển sử dụng Spot beam ( 4 bit ) Code Chức năng mã
0 Spot beam có thể đợc sử dụng bởi bất kỳ MES nào 1 Spot beam có thể đợc sử dụng chỉ MES loại máy bay M4 2 Spot beam có thể đợc sử dụng chỉ bởi MES loại F1
3-15 Dự trữ
Ưu tiên ngời sử dụng Điều khiển lựa chọn
Bí mật Không bí mật “0” : MES phải báo cáo ID spot ID Spot ID spot “1” : MES có thể báo cáo cả hai ID Spot Vị trí
c)Sự thực hiện của NCS : - Các cải tiến :
+ Nếu MES ở trong các vùng spot gối nhau , NCS có thể thử ấn định kênh trong mỗi spot gối nhau
+ NCS có thể dùng trạng thái đã biết của nó để thực hiện ấn định một kênh tốt nhất
+ Các quy tắc ấn định SS / kênh cho ngời sử dụng yên tâm trong quá trình hoạt động chắc chắn của NCS
Lợi ích của hệ thống : Cải tiến sự quản lý tài nguyên vệ tinh Các lợi ích của ngời sử dụng : Khả năng tắc nghẽn thấp - Sự bất lợi : Vị trí tầu bị chỉ ra .
Khi hệ thống thông tin vị trí bị hỏng ( vị trí phát hiện muộn nhất lâu hơn 10 phút ) , MES vẫn cho phép phát burst RQ / RP cho các cuộc gọi cấp u tiên an toàn , khẩn cấp , cấp cứu . Burst RQ / RP sẽ chỉ ra rằng thông tin vị trí là vô giá trị . Tính linh động hiện có tại NCS cho phép vận dụng những cuộc gọi đó . Nếu không kênh nào sẵn có , cái này đợc phát tới MES bởi CFI riêng rẽ (‘1856H’) .
Có 5 mức u tiên đợc hỗ trợ :
- Thông thờng - cá nhân (0-) - Thông thờng - công việc (0+)
- An toàn (1)
- Khẩn cấp (2)
- Cấp cứu (3)
2.4.2. Cấp cứu và an toàn :
Một số chức năng để nâng cao hoạt động trong môi trờng hàng hải ( các tình huống cấp cứu và an toàn ) :
+Phạm vi chỉ định và các thủ tục kết nối cuộc gọi đợc nâng cao
+Xoá các cuộc gọi mức u tiên thấp hơn nếu đợc yêu cầu khả năng độc lập +Báo động tự động nội trong NCS và địa chỉ LES
a)Cấp cứu :
+ Sự u tiên :
Nguyên tắc : các cuộc gọi mức u tiên 1 , 2 hoặc 3 luôn luôn đợc cài đặt trừ khi :
-Mạng đã bị chiếm chỗ bởi các cuộc gọi có mức u tiên ngang bằng hoặc cao hơn
-MES bị gọi đang bận với cuộc gọi có mức u tiên ngang bằng hoặc cao hơn + Thứ tự phát có trật tự :
-Các mức u tiên 1 , 2 , 3 u tiên trớc
-Các cuộc gọi mức u tiên 0- , 0+ , 1 , 2 có thể đợc phát trớc
b) Ba thành phần u tiên quan trọng :
+ Khối kênh u tiên trớc ( LES ) :
+ Kênh u tiên ( NCS thông qua LES ) :
Không kênh nào sẵn có tại NCS ; kênh bận với cuộc gọi mức u tiên thấp hơn phải đợc u tiên .
+ MES u tiên ( NCS thông qua LES / RLES ) :
MES đợc gọi bận với một cuộc gọi u tiên thấp hơn ; nó phải đợc u tiên trớc để thu cuộc gọi tới có mức u tiên cao hơn .
c) Các yêu cầu đối với MES :
+ MES đã bắt đầu các cuộc gọi u tiên : Tơng tự nh MES Inm-B ( Ví dụ : MES sẽ dừng bất kỳ cuộc gọi hay MPDS có mức u tiên thấp hơn để thiết lập cuộc gọi mức u tiên cao hơn )
+ Phối hợp các cuộc gọi u tiên đã bắt đầu : 2 trờng hợp
-MES đợc u tiên trong khi mạng đã bị nghẽn ( Ví dụ : một kênh đợc tạo sẵn cho cuộc gọi u tiên hơn ) : MES xoá cuộc gọi và báo nguyên nhân cho ngời dùng .
-MES đợc u tiên vì cuộc gọi tới có mức u tiên cao hơn :
• MES xoá cuộc gọi hiện tại và hiển thị nguyên nhân tới ngời dùng • MES chuyển dần sang trạng thái rỗi và đợi cuộc gọi u tiên tới • ở trạng thái u tiên mọi hoạt động u tiên thấp hơn bị hoãn lại
Inmarsat sẽ chỉ định một LES trong mỗi vùng đại dơng để hành động nh một LES hỗ trợ cho xử lý các cuộc gọi cấp cứu F77 , khi yêu cầu truy cập ( loại C7H ) không đợc đáp ứng bởi chính LES đợc yêu cầu , hoặc khi NCS xác định rằng yêu cầu truy cập có chứa ID LES không giá trị . Trong trờng hợp đó , NCS sẽ gửi một bức điện chuyển tiếp yêu cầu truy cập cấp cứu tới LES hỗ trợ .
Chú ý rằng chức năng LES hỗ trợ là đợc uỷ nhiệm cho tất cả các LES .
2.4.3 . Điều khiển công suất :
2.4.3.1. Thực hiện điều khiển công suất bởi MES :
Quá trình gồm 2 bớc : a) Bớc1 :
Bức điện Channel Assignment ( loại C8H ) bao gồm giá trị EIRP của MES ( 2 bit ) , nó xác định mức EIRP MES đợc dùng cho các phát xạ ( SCPC và burst báo hiệu ) . Ví dụ :
Mã Chức năng
0 Mức 0 = Nominal EIRP - EIRP Backoff(0) 1 Mức 1 = Nominal EIRP - EIRP Backoff(1) 2 Mức 2 = Nominal EIRP - EIRP Backoff(2) 3 Mức 3 = Nominal EIRP - EIRP Backoff(3)
Các giá trị thông thờng ( niminal ) cho F77 là :
Chế độ phát EIRP ( dBW ) Burst ( RQ , RP , ORR ) 20 SCPC ( 4 ,8 kbits/s AMBE voice ) 20
SCPC ( 2 ,4 kbits/s Fax ) 20 SCPC ( HSD channel ) 32
Trong khi EIRP lùi công suất đáp ứng 1 của 4 giá trị backoff từ ORR (Ocean Region Registration ) . Bức điện thông báo ngẫu nhiên ( loại B7H ) trong gói tin Bulenti Board .
b) Bớc 2 : Lùi giá trị EIRP
Mã Chức năng
0 MES sẽ phát tại EIRP + 6 dB 1 MES sẽ phát tại EIRP + 4 dB 2 MES sẽ phát tại EIRP + 2 dB 3 MES sẽ phát tại EIRP
4 MES sẽ phát tại EIRP - 2 dB 5 MES sẽ phát tại EIRP - 4 dB 6 MES sẽ phát tại EIRP - 6 dB 7 MES sẽ phát tại EIRP - 8 dB 8 MES sẽ phát tại EIRP - 10 dB 9 MES sẽ phát tại EIRP - 12 dB 10 MES sẽ phát tại EIRP - 14 dB 11...15 Dự trữ
2.4.3.2. LES thực hiện điều khiển công suất :
+ LES thực hiện điều khiển công suất theo thủ tục hiện có . Mức công suất đợc đặt do bộ phát đáp vệ tinh đa ra một eirp LES ở tuyến xuống ; tạo ra eirp tuyến xuống đợc yêu cầu bất kể kênh tần đợc ấn định bộ phát đáp spot-beam diện hẹp , rộng hay toàn cầu .
Bức điện phân kênh tới LES ( loại FEH ) trên kênh NCSI không lặp lại các thủ tục bớc lùi EIRP nh định rõ đối với sự phân chia kênh MES .
+ Cũng nh thế việc đặt thông số EIRP LES là độc lập với vị trí của LES nội trong vệ tinh Inmarsat thu beam băng C .
2.4.3.3. Điều khiển công suất MES ( QAM ) :
Giảm ít nhất 1/2 giá trị dB trong 2s ( ví dụ từ 10 dB xuống 5 dB yêu cầu là