Giáo trình Hệ thống thông tin vệ tinh - Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tinh vệ tinh

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TINH VỆ TINH.3

§1. Giới thiệu.3

1. Cấu trúc của hệ thống.3

2. .Đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh.4

3. Các tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh.4

§3. CHỨC NĂNG THÔNG TIN VÀ.5

CÁC DỊCH VỤ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH.5

§4. CÁC HỆ THỐNG INMARSAT.5

§5. Tần số và vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh.6

CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT THU PHÁT TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH.7

§1. Công nghệ và các đặc tính của anten.7

§2. Cấu hình trạm mặt đất.7

§3. Máy phát công suất lớn.8

§4. Công nghệ máy thu.9

§5. Điều chế và truyền dẫn.10

§6. Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh.10

CHƯƠNG III: CẤU TRÚC KÊNH THÔNG TIN TRONG INMARSAT C.11

§1. CÁC LOẠI KÊNH THÔNG TIN.11

§2. Cấu trúc kênh TDM.12

§3. Cấu trúc khung kênh báo hiệu.23

§5 Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu.27

§6. Các phương pháp sửa lỗi trong INM-C.28

§7. Quy trình thực hiện các cuộc gọi trong thông tin vệ tinh.28

pdf43 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 490 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Hệ thống thông tin vệ tinh - Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tinh vệ tinh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
được mã hoá theo 1 quy luật nhất định mà chỉ ở phía thu có các từ mã đồng bộ với từ mã phía phát thì mới thu được. Thu ở đây có thể hiều là ở các tần số máy thu có thể thu được hết nhưng chỉ với các với các thông tin có từ mã đồng bộ với phía phát thì mới được xử lý để đưa ra thông tin mong muốn, còn các thông tin khác không có từ mã đồng bộ phía phát vẫn được thu nhưng không được xử lý (thông tin này bị chặn ở khâu giải điều chế). Phương pháp này thường sử dụng phương pháp trải phổ: Các tín hiệu có thể nhỏ dưới mức tạp âm nhưng vẫn có thể thu được. Ngoài ra còn có phương pháp SDMA: Phân chia theo vùng địa lý, các đài mặt đất được phân chia theo vùng không gian, trong mỗi vùng không gian đó lại có thể sử dụng TDMA, CDMA, FDMA. Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên: Phương pháp mang thông tin CDMA nhưng không được cố định khe thời gian trước để tận dụng các khe thời gian, dung lượng kênh. Trong phương pháp này có 2 loại: ALOHA VÀ SALOHA. tkhoảng phòng vệ 10 • ALOHA: các gói dữ liệu được phát ngẫu nhiên, do đó dữ liệu không được vệ tinh thu ở lần phát thứ nhất, khi đó vì phát lại gói tin này sao cho cả đài phát cũng thu được để đài phát phát lại gói tin đó sau 1 khoảng thời gian trễ sau đó (khoảng 0.27s) được tính dựa trên cơ sở trễ đường truyền. • SALOHA: Đây là 1 dạng của phương pháp trên, trong đó dữ liệu phát được chia thành các gói nhỏ sau đó được phát trong khe thời gian ngẫu nhiên trong miền thời gian của nó. Phương pháp truy nhập theo khe theo khe thời gian đăng ký trước. Câu hỏi cuối chương 1/ Cấu trúc và đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh 2/ Các tham số kỹ thuật của hệ thống thong tin vệ tinh 3/ Các hệ thống thông tin vệ tinh INM 4/ Tần số và vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh 5/ Công nghệ và các đặc tính của anten trong thông tin vệ tinh 6/ Cấu hình trạm vệ tinh mặt đất 7/ Máy phát công suất lớn sử dụng trong trạm vệ tinh mặt đất 8/ Công nghệ máy thu trong thông tin vệ tinh 9/ Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh CHƯƠNG III: CẤU TRÚC KÊNH THÔNG TIN TRONG INMARSAT C §1. CÁC LOẠI KÊNH THÔNG TIN 1. Kênh báo hiệu chung: NCS. Là 1 kênh TDM với chiều dài khung 8.64s, kênh này được phát liên tục tới tất cả các đài MES trong khu vực biển phụ trách của đài NCS, nó mang theo các thông tin về hệ thống, thông tin báo hiệu và các bức điện EGC. MES tự động điều chỉnh kênh báo hiệu NCSkhi nó ở trạng thái rỗi (Idle), 1 đài NCS có thể phát nhiều kênh báo hiệu chung tuỳ thuộc lưu lượng thông tin. 2. Kênh TDM của đài LES. Kênh LES TDM có cùng cấu trúc khung như kênh báo hiệu chung NCS, kênh này phát thông tin báo hiệu hoặc chuyển tiếp các bức điện từ LES -> MES, việc truy nhập vào kênh TDM theo phương thức tới trước phục vụ trước hoặc tuỳ theo mức ưu tiên của các gói tin. 3. Kênh chuyển điện. Kênh này được sử dụng để chuyển các bức điện thông thường từ MES => LES, việc truy nhập tới kênh này dựa trên phương thức TDMA hoặc theo sự điều khiển của đài LES. Khi đài MES nhận được ấn định thời gian khởi đầu nó sẽ phát toàn bộ bức điện của mình không gián đoạn, các đài NCS sẽ ấn định 1 hoặc nhiều kênh chuyển điện cho LES tuỳ theo lưu lượng thông tin. 4. Kênh báo hiệuMES. MES sẽ sử dụng kênh báo hiệu được kết hợp với kênh LES TDM hoặc NCS TDM để thiết lập cuộc gọi tới LES, các thủ tục hoà mạng log – in và ra khỏi mạng log-out với NCS hoặc chuyển các báo động cấp cứu tới cả LES và NCS, việc truy nhập ngẫu nhiên theo khe thời gian đăng kí. 11 5. Kênh báo hiệu liên đài ISI. LES sử dụng ISI trên đường truyền vệ tinh để gửi các thông tin báo hiệu, các bức điện EGC hoặc các thông tin đề xướng gọi tới NCS, NCS cũng dùng các kênh này để chuyển các thông tin hệ thống và các thông tin liên quan tới những cuộc gọi tới LES. Các đài NCS ở các vùng biển khác nhau có thể dùng các kênh báo hiệu trong mạng thông tin mặt đất để trao đổi các thông tin liên quan đến các đài MES hoặc kết nối các đài NCS với trung tâm khai thác mạng NOC. Chú ý khi chuyển thông tin từ LES MES phải qua vệ tinh, ở đây ta coi vệ tinh là 1 khâu trung gian. * Đặc điểm chung của các kênh thông tin • Điều chế: Các kênh thông tin đều sử dụng điều chế BPSK , tốc độ 1200 symbols/s (thế hệ 2), 600symbols/s (thế hệ 1). • Tốc độ thông tin vệ tinh: Thế hệ 1:300 b/s Thế hệ 2: 600 b/s • Mã hoá: mỗi 1 kênh thông tin khác nhau đều được xử lý mã hoá (do sử dụng TDMA) hoặc trộn, chèn với kênh TDM sử dụng mã hoá ½ FEC => xử lý tráo, chèn (scramber) • Băng tần sử dụng băng L với tần số phát khoảng 1.6 Ghz tần số thu 1.5 Ghz. §2. Cấu trúc kênh TDM 1. Cấu trúc khung. 8 7 6 5 4 3 2 1 Bulletin board packet Signalling channel descriptor packet Continued packet B containing remainder of an over lapping packet Example packet starting and completing in this information field Idle Idle Spare capacity field with idle characters Idle − Độ dài khung 639 Byte − Các gói tin được xử lý xáo trộn, chèn bit để chống lỗi cụm. − Cấu trúc khung: Mỗi khung có chiều dài cố định 10368 symbols. 12 639 byte Khoảng thời gian mỗi khung là 8.64s với tốc độ 1200symbols/s. mỗi khung mang theo 639 byte thông tin. Dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ dưới dạng các gói tin, gói đầu tiên của khung bao giờ cũng là Bulletin board mang các thông tin về hệ thống phục vụ cho việc truy nhập của MES. Một hoặc nhiều gói mô tả kênh báo hiệu được kết hợp với kênh TDM hiện thời, phần còn lại của khung giành cho các gói tin báo hiệu và các bức điện thông thường Bộ nhớ của khung gồm 639 Byte, nếu khôngđủ các gói tin để điền đầy bộ nhớ thì phần trống của bộ nhớ được điền các bits 0. Nếu 1 gói tin có kích thước vượt quá giới hạn của khung thì sẽ được đóng thành 2 gói, 1 được truyền ở cuối phần khung hiện thời, 1 được truyền ở đầu khung tiếp theo. Trong khung 639 byte được mã hoá thành 10368 symbols, và được xử lý tráo (scramber) để chống lỗi cụm hoặc các gói tin có liên tiếp các bits 0 hoặc liên tiếp các bits 1 => mất đồng bộ giữa thu và phát . Sở dĩ có hiện tượng này là do dãy bit tin phát không có đủ các điểm chuyển tiếp để phía thu có thể khôi phục lại định thời để phá vỡ các bit 0, 1 liên tục , * Ngẫu nhiên hoá: ở phía phát thực hiện ngẫu nhiên hoá các bit phát theo 1 quy luật nhất định và phía thu thực hiện đúng quy luật này để khôi phục. Quá trình ngẫu nhiên hoá thường dùng bộ tạo mã giả ngẫu nhiên, bộ tạo mã gồm 1 bộ ghi dịch và 1 cổng cộng modul 2. Tuỳ theo trạng thái ban đầu của bộ ghi dịch mà bộ tạo mã sẽ tạo ra các từ mã khác nhau. Các từ mã bảo đảm tính ngẫu nhiên sao cho khi trên các từ mã với các bit thông tin cõ thể phá vỡ tính liên tục của các bit 0 và 1. Ở mỗi quá trình phát khác nhau có thể sử dụng 1 từ mã khác nhau, các từ mã sẽ lặp lại sau một chu kỳ ghi dịch. Bộ ghi dịch có giá trị ban đầu khác nhau thì tạo ra các từ mã khác nhau. Các giá trị ban đầu của bộ ghi dịch gọi là các vector mã, ở thời điểm ban đầu đài phát sẽ gửi VT mã như 1 thủ tục thiết lập sau đó cả đài phát và thu đặt nội dung ban đầu bộ ghi dịch vt mã đó, nhờ đó quá trình thông tin tiếp theo đài thu có thể thu đúng dãy bit của đài phát. Ở những quá trình phát khác nhau hệ thống có thể lựa chọn 1 vt mã ngẫu nhiên khác Quá trình xử lý ngẫu nhiên hoá các bit tin bằng cách trộn các bit tin với dãy mã giả ngẫu nhiên. Trong inmarsat C, mỗi khung có độ dài 639 byte thông tin, thêm 1 byte san bằng tạo thành 640 byte chia thành 160 nhóm, mỗi nhóm4 byte liên tiếp. Từng nhóm này được đảo tất cả các bit hoặc giữ nguyên các bit tuỳ thuộc vào nó được cộng modul 2 với bit 0 hay 1 của dãy mã giả ngẫu nhiên. Bộ tạo mã sẽ dịch 4 byte thông tin 1 nhịp và từ mã sẽ lặp lại sau 160 lần dịch tín hiệu sau khi được xử lý ngẫu nhiên hoá được đưa đến bộ mã hoá. * Mã hoá tín hiệu: Trong inmarsat C với phương thức FEC thường sử dụng mã xoắn (vòng) Trong 1 từ mã xoắn không phân biệt giữa các bit dữ liệu và các bit parity vì các bit mã hoá được tạo ra bởi sự trộn giữa bit thông tin đầu vào cùng với các thành phần hồi tiếp trước đó. Thông số quan trọng của mã xoắn là K và R. K: độ dài hạn chế, không quá K từ mã dữ liệu được sử dụng để tạo ra 1 từ mã, K tương ứng với chiều dài bộ ghi dịch của bộ mã hoá. R: Tốc độ mã hoá Trong inmarsat C thường: K=7 và R= 1/2 :số bit vào bộ mã hoá là 1 thì sẽ có 2 bit dữ liệu đầu ra.  Mạch mã hoá: s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 13 + + Dãy bit vào Dãy bit ra G2 G1 Có u1 = s1⊕s3⊕s4⊕s6⊕s7 u2 = s1⊕s2⊕s3⊕s4⊕s7 => Bảng mã hoá như sau: Nội dung ghi dịch u1 u2 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 * xử lý tráo: Bộ mã hoá tạo ra khả năng các bit lỗi có khả năng được phát hiện và xửa lỗi ở phía thu, nhưng số lỗi có thể sửa là rất hạn chế. Khi tín hiệu truyền trên đường truyền vệ tinh nó có thể gặp phải hiện tượng phađinh. Phađinh tín hiệu thường biến thiên chậm hơn tốc độ bit do đó có thể gây ra lỗi trên một quãng dài các bit, quá trình chèn được sử dụng để khắc phục hiện tượng này. Việc xử lý chèn giống như quá trình ghép theo thời gian từng symbol của từ mã này với từng symbol của từ mã này với từng symbol của từ mã khác, nghĩa là các burst thông tin được dàn trải về mặt thời gian sao cho nếu xảy ra lỗi thì các lỗi chỉ là ngẫu nhiên ở một vài symbol nào đó. Xét quá trình xử lý chèn 7 từ mã, mỗi từ mã gồm 7 symbol. Các symbol được kí hiệu lần lượt là An1 -> An7, các từ mã lần lượt n1, n2, . . , n7; 2n1, 2n2, 2n3, . . .,2n7; . . .;7n1, . . . ,7n7. Nguyên tắc: có một bảng mã bố trí theo hàng và cột. Tín hiệu đầu vào xếp theo hàng, lấy ra theo cột. n1 2n1 3n1 4n1 5n1 6n1 7n1 n2 2n2 3n2 4n2 5n2 6n2 7n2 n3 2n3 3n3 4n3 5n3 6n3 7n3 n4 2n4 3n4 4n4 5n4 6n4 7n4 n5 2n5 3n5 4n5 5n5 6n5 7n5 n6 2n6 3n6 4n6 5n6 6n6 7n6 n7 2n7 3n7 4n7 5n7 6n7 7n7 Bảng nguyên tắc ma trận trộn. Các từ mã được đọc ra khỏi ma trận là: 1n1, 2n1, 3n1, . . , 7n1; 1n2, 2n2, . . . ,7n2; . . . ; 1n7, 2n7, . . , 7n7. Như vậy nếu lỗi xảy ra trên một quãng 7 symbol thì chỉ một symbol của từng từ mã ban đầu bị lỗi, sau khi giải chèn một từ mã chỉ bị lỗi đơn do đó nó hoàn toàn có khả năng sửa lỗi thành công trong trường hợp không chèn thì có thể một vài từ mã có thể bị mất.. Trong hệ thống INM- C, 640 byte thông tin sau khi được mã hoá tạo ra 10240 symbol đưa tới ma trận chèn. F hàng i = 0 S hàng i = 1 un iq ue w or d un iq ue w or d các cột 2÷ 161= các symbol từ mạch mã hoá L 14 1 2 63 1 2 161 2. Cấu trúc gói tin kênh TDM a) Cấu trúc chung. Gói tin là các gói dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ trước khi tạo thành các khung phát trên các kênh thông tin. Do đó các gói cũng có cấu trúc như bộ nhớ (hàng, cột) Trong đó mỗi hàng tương đương 1 byte, số lượng hàng phụ thuộc kích cỡ và loại gói. Về phần cơ bản các gói tin có 3 phần: o phần mô tả gói o Thân gói o Kiểm tra tổng o Mô tả gói gồm 2 trường chính: Type và length (trường type cho biết chức năng của gói. Trường length cho biết độ dài của gói (byte), không kể phần type o Trường thân gói: mang toàn bộ nội dung thông tin liên quan đến chức năng của gói tin. Trong trường hợp nội dung thông tin quá dài thì phần thân gói được chia đôi và truyền trên 2 khung liên tiếp. khi đó phần kiểm tra tổng của khung trước bị xoá nhưng trường length vẫn giữ nguyên cấu trúc ban đầu (ghi độ dài gói tin nó mang chứ không ghi độ dài hói tin hiện thời). o Trường kiểm tra tổng để phát hiện và sửa lỗi cả gói tin. b) Cấu trúc gói tin kênh TDM. 8 7 6 5 4 3 2 1 0 type lenght information checksum Gói ngắn 8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 type lenght information checksum Gói trung bình 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 type lenght information checksum Gói dài − Mô tả gói ngắn:  1 byte mô tả: bit 0 (gói ngắn), “1” không phải gói ngắn. 15 1 2 1 2 3  Trường type gồm 2 bit: cho biết chức năng của gói tin  trường lenght cho biết độ dài của gói tin − Mô tả gói trung bình:  phần mào đầu 2 byte, trong đó bit đầu của byte là “1” chỉ gói không ngắn. bit thứ 2 là “0” chỉ gói trung bình  trường type 6 bít chỉ kiểu gói tin, chức năng gói tin  Trường lenght cho biết độ dài tính bằng byte của gói tin không kể trường mào đầu. − Gói tin dài:  Trường 1 1 chỉ gói tin dài  trường type 6 bit chỉ chức năng của gói tin  Trường lenght 16 bit chỉ độ dài gói tin  Phần thân gói chứa nội dung thông tin gói tin đó  Phần kiểm tra tổng: 2 byte để kiểm tra và sửa lỗi.  Nếu gói tin quá dài thì chia làm 2 phần c) Các gói tin kênh TDM có nhiều loại. Code Chức năng Đài phát 00H Acknowlegment requet LES 01H “ NCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Cấu trúc gói tin Bulletin board. 8 7 6 5 4 3 2 1 0 type lenght network version Frame no. signal chanels 2-F count E spare chanel local spare origin ID status services random internal checksum Đây là dạng gói ngắn được phát trên kênh TDM của MES và NCS, mang thông tin liên quan tới kênh TDM và hoạt động của hệ thống. Gói này được phát đầu tiên của mỗi khung và MES sử dụng gói tin này để biết 2 kiểu truy nhập vào kênh báo hiệu. − Trường network version: Trường này cho biết nhận dạng của cấu hình mạng nó thông báo cho đài LES cấu hình mạng hiện thời gắn với 1 NCS nhất định. 16 Cấu hình mạng mang thông tin về danh sách các đài LES cùng các kênh TDM. Trường này chỉ dùng cho kênh NCS TDM còn với LES TDM trường này đặt bằng 0. − Trường Frame number: gồm 16 bit là một số nhị phân không dấu biểu thị số thứ tự của khung hiện thời. Đối với kênh NCS đồng bộ với giờ quốc tế UTC. Khi phát thì người ta phát nhiều khung liên tiếp với thời gian phát khung đầu tiên đồng bộ với UTC. − Trường Signal channel: 6 bit, là một số nhị phân không dấu cho biết số lượng kênh báo hiệu kết hợp với kênh TDM hiện thời và đồng bộ cho biết số lượng các gói tin mô tả kênh báo hiệu theo ngay sau Bulletin board, tuỳ theo lưu lượng thông tin của hệ thống mà có thể có tới 40 kênh báo hiệu kết hợp với 1 kênh TDM. − Trường Two-frame count (2-F): khe thời gian có chu kỳ lặp lại là 2 khung tính từ khe thời gian đầu tiên của tất cả các kênh báo hiệu. − Trường E: gồm 1 bit, cho biết còn gói tin nào tiếp theo gói Bulletin board và gói mô tả kênh báo hiệu trong khung thời gian của kênh TDM hay không. − Trường Spare: Trường dự trữ. − Trường Channel type: 3 bit cho biết loại kênh TDM đang được phát (LES TDM, NCS TDM, NCS/LES TDM) − Trường Local ID: 3 bit cho biết số nhận dạng kênh TDM đang được phát bởi NCS hoặc LES nào nếu mỗi 1 đài có nhiều hơn 1 kênh TDM thì kênh TDM đầu tiên ID = 0. − Trường Origin ID: 8 bit, cho biết số nhận dạng của LES hoặc NCS đang phát Bulletin board. 2 bit đầu cho biết nhận dạng vùng biển hoạt động của LES hoặc NCS. 6 bit còn lại nhận dạng của LES hoặc NCS trong vùng biển đó. LES được đánh số từ x00 -> x43 NCS được đánh số từ x44 -> x63 X: vùng biển − Trường Status là bit cờ (8bit) chỉ báo trạng thái kênh TDM của LES. o Bit 1. 2 .3: Dự trữ o Bit 5. 6. 7. 8: Tình trạng của kênh TDM (tốc độ kênh được phát trên vệ tinh chính (bit 1) hay vệ tinh phụ (bit 0). − Trường service: 16 bit cho biết các loại dịch vụ được cung cấp bởi LES. − Rnd internal: Nếu MES truy nhập vào kênh TDM xảy ra xung đột, trường này cho biết khoảng thời gian trễ ngẫu nhiên x nào đó và MES chờ đến kênh N ngẫu nhiên nào đó để phát lại kênh báo hiệu 4. Gói mô tả kênh báo hiệu. 0 type length A C D S L A F spare satetellite frequency code 14x2 bit slot state markers spare checksum Vệ tinh thế hệ 1 17 0 type length A C D S L A F spare satetellite frequency code 28x2 bit slot state markers spare checksum Vệ tinh thế hệ 2. Mỗi kênh TDM có thể có 1 hoặc nhiều kênh kết hợp với nó. Tương ứng với mỗi kênh báo hiệu sẽ có 1 kênh mô tả về nó phát trên TDM. Gói tin này cho biết tần số kênh báo hiệu, trạng thái từng khe thời gian trong các kênh báo hiệu phát ở khung thời gian trước đó. − Trường A: 1 bit cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho mục đích báo hiệu của thông tin thông thường bằng telex hay không. − Trường C(1 bit): cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho một nhóm người hạn chế hay không. − D: cho biết có được sử dụng cho thông tin cấp cứu hàng hải hay không − Slot : cho biết có thể truy nhập tới kênh báo hiệu bằng phương thức SALOHA hay không. − L: cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng báo động cấp cứu cho đài di động mặt đất hay không. − AE: cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho thông tin hàng không bằng INM hay không/ − Spare; dự trữ. − Satellite frequency code: cho biết tần số vệ tinh kênh báo hiệu kết hợp kênh hiện thời. − Slot state markers 14x2, 28x2 bit: Tương ứng mỗi khe thời gian trong khung thời gian báo hiệu có 1 cặp bit trong đó trường này của kênh TDM: + Bit thứ nhất cho biết gói tin phát trong khe thời gian tương ứng trong kênh báo hiệu ở khung thời gian trước đó có được thu thành công hay không + Bit 2 cho biết khe thời gian mà kênh báo hiệu đã được đăng kí hay chưa 5. Gói loan báo cuộc gọi (anouncement). Được sử dụng khi 1 đài di động gọi đài LES hoặc 1 đài LES gọi 1 đài di động. 8 7 6 5 4 3 2 1 18 MES ID LES ID LES TDM Service D P Logical channel no. msg reference number Sub address prensentation packet last count Cấu trúc gói An. from LES to Mobile 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID LES TDM serrvice D P Cấu trúc gói An. from Mobile to LES PVSD: Dùng trong các trường hợp khi có yêu cầu thực hiện việc chuyển điện từ LES tới Mobile hoặc từ Mobile tới LES. LES gọi Mobile: Mobile gọi LES: − nếu LES có kênh ấn định trước thì mobile chuyển về kênh ấn định của LES và gọi trực tiếp bằng gói loan báo cuộc gọi. − Nếu LES không có kênh ấn định trước thì mobile gọi NCS bằng gói An. a) Gói tin cho cuộc gọi từ Mobile tới LES. Trong cuộc gọi này gói An. được sử dụng trong 2 trường hợp: −Khi LES không có TDM cố định nghĩa là nó hoạt động ở chế độ ấn định kênh trước thì MES phát tín hiệu yêu cầu thiết lập cuộc gọi trên kênh báo hiệu NCS và LES trả lời bằng An. để thông báo nó sẵn sàng tiếp nhận cuộc gọi. −Khi LES có 1 kênh TDM cố định thì MES gửi yêu cầu thiết lập cuộc gọi trực tiếp tới LES. Nếu vì LES bận không thể thực hiện thông tin tức thời nó sẽ yêu cầu MES đợi sau 1 khoảng thời gian và khi có thể thông tin được thì LES phát An. tới MES vì nó biết mes đang trực canh trên kênh ncs tdm Mobile LES NCS an an 19 LES Mobile NCS Kênh ISL  MES ID: gồm 24 bit chỉ số nhận dạng đài MES (9 số).  LES ID: gồm 8 bit chỉ số nhận dạng đài LES(3 số)  LES TDM: gồm 16 bit chỉ tần số vệ tinh kênh TDM của đài LES.  Service: cho biết các loại dịch vụ có thể cung cấp bởi LES.  Trường D (direction): cho biết hướng thông tin là Mobile to LES hay LES to Mobile hay cả hai. hướng  P: gồm 2 bit cho biết mức ưu tiên thông thường hay cấp cứu. b) Gói tin cho cuộc gọi từ LES to Mobile. Gói An. Bao gồm cả thông tin ấn định kênh chuyển điện ấn định cho đài MES. Ngoài các trường giống trên gồm: − Logical channel number: Gồm 8 bit cho biết số nhận dạng TDM được LES dùng để chuyển điện. Số này cho phép sự nhận dạng duy nhất với các bức điện được MES thu từ 1 đài LES nhất định. − Msg reference number: 8 bit cho biết số bức điện, chuẩn của bức điện mà LES sẽ phát. − Sub address: cho biết địa chỉ các cổng giao tiếp của thiết bị DCE của MES. − Presentation cho biết mã được sử dụng trong bức điện. − Packet (8 bit): cho biết số lượng cac gói tin mà LES sẽ phát. − Last count (8bit): cho biết toàn bộ ký tự byte trong gói tin cuối cùng. 6. Gói ấn định kênh logic. 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID Service D P Logical channel no. msg reference number Sub address prensentation packets last count signaling channel Frame offset A spare slot no from LES to Mobile 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID Service D P Logical channel no. Frame lenght Duration LES TDM Message channel Frame offset A spare slot no from Mobile to LES Kênh logic là kênh TDM của đài LES hoặc kênh chuyển điện của đài MES. cả 2 kênh này đều dùng để chuyển các bức điện thông thường hoặc cấp cứu giữa LES và MES. Gọi ấn định kênh logic là 1 trong 2 cách để LES ban đầu cuộc gọi tới MES. C1: phát gói ấn định kênh logic 20 C2: phát gói An. Gói tin được sử dụng trong 3 tình huống:  Khi MES phát yêu cầu ấn định kênh logic trực tiếp tới LES trên kênh báo hiệu, LES trả lời chấp nhận yêu cầu bằng cách phát gói tin ấn định kênh logic  Khi MES yêu cầu ấn định kênh chuyển điện nhưng LES bận sau đó nó phát An. hướng dẫn MES trở về kênh LES TDM, tiếp theo LES sẽ gửi tin ấn định kênh logic  Trong cuộc gọi LES to Mobile khi kết thúc việc chuyển điện nhưng vẫn còn các bức điện khác cần chuyển thì LES sẽ phát tin ấn định kênh logic thay vì phát tín hiệu xoá cuộc gọi. a) Cuộc gọi từ Mobile to LES.  Frame lenght (8bit): cho biết số lượng tối đa các gói tin trong khung thời gian(mỗi khung tối đa 5 gói tin, mỗi gói ứng 2048 symbol.  Duration: cho biết tối đa có bao nhiêu khung mà MES được phép sử dụng khi chuyển điện.  LES TDM: cho biết tần số kênh vệ tinh của đài LES.  Message channel: (16 bit) cho biết tần số vệ tinh kênh chuyển điện của MES.  Frame offset: số của khung thời gian kênh chuyển điện mà MES sẽ phát các bức điện tới LES.  A (AM/PM): cho biết khoảng nửa thời gian trong ngày. một ngày phát 10.000 khung, từ 0 -> 4999 phát buổi sáng, khung 5000 -> 9999 phát buổi chiều.  Spare: Dự trữ.  Slot N: cho biết khe thời gian khởi đầu để MES phát toàn bộ bức điện của mình. b) Cuộc gọi LES to Mobile  Message referrence: số chuẩn bức điện mà LES phát tới MES.  Sub address: Địa chỉ các cổng giao tiếp.  Signalling channel: Tần số kênh báo hiệu.  Slot no.: cho biết số khe thời gian mà MES sử dụng để phát gói tin xác nhận trên kênh báo hiệu. 7. Gói tin Request status. 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID PR request status Trong cuộc gọi Mobile to LES khi MES phát yêu cầu gói tin chuyển điện nhưng LES không thể ngay lập tức thiết lập cuộc gọi hoặc không chấp nhận(từ chối ) cuộc gọi. Nó sẽ sử dụng gói tin này có thể phát trực tiếp trên kênh LES TDM hoặc chuyển tiếp trên kênh NCS TDM.  MES ID (24 bit): chỉ số nhận dạng của đài MES  LES ID (8 bit): chỉ số nhận dạng của đài LES  PR (1bit cờ)  Request status: Đưa ra lý do của việc trì hoãn hoặc từ chối bao gồm lý do sau: • 01H: bộ nhớ đài LES đầy • 02H: Địa chỉ được yêu cầu không hoạt động • 03H: Tắc nghẽn thông tin vệ tinh • 04H: Tắc nghẽn thông tin vệ tinh • 08H: Đài MES chưa được login • 09H: Đài MES chưa được đăng ký. • 0AH: Đài LES chờ ấn định kênh TDM • 0BH: Yêu cầu đưa ra không hơpj lệ • 0CH: Đài LES không hoạt động • 8. Gói EGC 8 7 6 5 4 3 2 1 21 Service code C p repetition Message sequence no Packet sequence no Presentation LES ID address information CRC Infomation Mỗi bức điện EGC có kích cỡ từ 1 -> 65.280 byte. Nếu các bức điện lớn hơn 256 được chia ra và mỗi phần (gói) có 256 byte dữ liệu, mỗi phần tương ứng với 1 gói tin EGC. Mỗi gói tin EGC đều có phần mào đầu 2 phần thông tin. Phần mào đầu có tín hiệu kiểm tra tổng riêng và được máy thu. EGC sử dụng để quy định có nên in các bức điện EGC bị thu lỗi hay không. Các gói EGC thường do các đài NCS phát trên kênh báo hiệu chung NCS TDM tới các đài MES.  Service code (8 bit): cho biết các loại dịch vụ của EGC.  C (1 bit): cho biết có còn gói tin EGC nào tiếp theo gói tin hiện thời hay không.  P (2 bit): cho biết mức ưu tiên của bức điện EGC: Routine Safety Urgent Disstress  Repetition (5 bit): cho biết số lần đã đã phát lại bức điện hiện thời  Message sequence number (6 bit): số thứ tự bức điện được phát bởi LES hoặc NCS.  Packet sequence number (8 bit): cho biết số thứ tự của mỗi gói tin trong bức điện EGC.  Presentation: Mã hiện thời được sử dụng trong EGC.  LES ID: số nhận dạng đài LES  Address: Cho biết địa chỉ tới (theo vùng biển ) của gói tin.  Information: mang toàn bộ nội dung thông tin của bức điện EGC có độ dài có thể từ 1 => 256 byte  CRC: kiểm tra tổng 22 1 2 3 ... 13...k+1k 14 Khung 1. Cấu trúc khung vệ tinh thế hệ 1 tốc độ 600symbol/s. Khung 2. Cấu trúc khung vệ tinh thế hệ 2. Tốc độ 1200 symbol/s §3. Cấu trúc khung kênh báo hiệu 1. Cấu trúc khung. MES sử dụng kênh báo hiệu để: Phát yêu cầu kênh chuyển điện Báo động cấp cứu Log in hoặc log out Mỗi đài LES hoặc NCS có thể có 1 hoặc nhiều kênh báo hiệu. Tuỳ thuộc lưu lượng thông tin vì kênh báo hiệu được chia sẻ cho nhiều người dùng nên sử dụng phương pháp truy nhập ngẫu nhiên theo khe thời gian. Trong khoảng thời gian mỗi khung báo hiệu 8.64s, mỗi khung được chia 14 khe (vệ tinh thế hệ 1) hoặc 28 khe (vệ tinh thế hệ 2). Mỗi đài phát khác nhau sẽ phát các gói tin theo từng bus vào các khe thời gian ngẫu nhiên khác nhau và do tính ngẫu nhiên nên có thể xảy ra xung đột thông tin giữa các đài. Khi đó NCS hoặc LES sẽ yêu cầu MES phát lạigói tin sau một thời gian trễ nhất định nếu các đài độc lập nhau thì khả năng xảy ra xung đột lần 2 là ít. Mỗi bus mang thông tin có độ dài

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfgiao_trinh_he_thong_thong_tin_ve_tinh_chuong_1_tong_quan_ve.pdf