Trờng đại học hàng hải việt nam
Khoa điện - điện tử tầu biển
Bộ môn điện tử viễn thông

luận văn tốt nghiệp
Tên Đề Tài:
Phân tích thiết bị kênh đài LES - INM - c
Sinh viên thực hiện : Phạm Trung Thịnh
Giáo viên hớng dẫn : Kỹ s Phạm Anh Sơn
Thạc sỹ Trần Đỗ Mát
Hải Phòng, tháng 1 năm 2003
1

Lời nói đầu
Nhìn lại lịch sử phát triển của nghành thông tin viễn thông trong thế kỷ XX.
Khoảng thời gian ngắn của xã hội loài ngời nhng nghành thông tin viễn thông đã có
bớc nhảy khá dài từ các phơng thức thông tin thô sơ, cổ điển với nhiều hạn chế nay
ta đã có phơng thức thông tin hiện đại với nhiều tính u việt đặc biệt là dung lợng
thông tin và khoảng cách thông tin.
Từ những ý tởng không tởng cho đến nay chúng ta đã và đang hởng thụ một
công nghệ thông tin rất hiện đại đó là thông tin vệ tinh. Sự ra đơì của công nghệ mới
này đã đẩy lùi mọi giới hạn về không gian và thời gian đa con ngời sang một nền
văn minh mới văn minh công nghệ thông tin
Đi cùng sự phát triển của khoa học. Công nghệ thông tin vệ tinh đã trở thành
một phơng thức thông tin không thể thiếu trong bớc đờng phát triển đó. Thông tin vệ
tinh đã và đang cung cấp cho ta một phơng thức thông tin chất lợng cao, dung lợng
lớn, vùng phủ sóng rộng, dịch vụ đa dạng. Các đặc điểm này đã xoá bỏ đợc những
bất cập của phơng thức thông tin sóng đất.
Để không ngừng nắm bắt các kỹ thuật mới về công nghệ thông tin vệ tinh phục
vụ cho công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nớc nói chung cho nghành hàng
hải nói riêng, trong luận văn của mình em đI sâu nghiên cứu một số vấn đề:

-Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh và Đài LES Hải Phòng
- Các đặc điểm cơ bản của hệ thống IMN_C
- Đi sâu nghiên cứu phần trung tần TT106822
và TT106823 trong hệ thống INM_C
Do thời gian thực hiện và kiến thức còn hạn chế đề tài này không tránh khỏi
những thiếu sót em mong nhận đợc sự chỉ bảo nhiều hơn nữa của thầy cô để hoàn
thiện hơn kiến thức chuyên môn của mình
Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa, giáo viên
hớng dẫn:
Kỹ s :Phạm Anh Sơn
Thạc sỹ :Trần Đỗ Mát
Đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này
Hải Phòng ngày 23/12/2002
Sinh viên : Phạm Trung Thịnh
2
Phần I
Tổng quan về hệ thống GMDSS và hệ thống thông tin vệ tinh
Chơng I:
Tổng quan về hệ thống GMDSS
I . Công ớc quốc tế về GMDSS
1. Khái quát chung
GMDSS là hệ thống thông tin liên lạc mới phục vụ cho mục đích an toàn và
cứu nạn hàng hải toàn câù đợc IMO đề xớng và phát triển với sự phối hợp của nhiều
tổ chức khác nhau
- Liên minh viễn thông quốc tế(ITU)
- Tổ chức thông tin vệ tinh quốc tế(IMN)
- Hệ thống vệ tinh hỗ trợ tim kiếm cứu nạn(COSPAS-SARSAT)
- Tổ chức khí tợng thế giới (WMO)
2.Các chức năng của GMDSS

Theo quy định tại chơng IV của SOLAS-74/88 hệ thống GMDSS có ba chức
năng chính sau:
- Thông tin phục vụ mục đích tìm kiếm cứu nạn
_Thông tin phục vụ mục đích an toàn hàng hải
_Thông tin phụcvụ mục đích thơng mại và khai thác tàu
a.Chức năng phục vụ mục đích tìm kiếm cứu nạn
Đây là chức năng quan trọng nhất của GMDSS nó bao gồm các quá trình
thu phát các tín hiệu cứu nạn, thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn , thông tin hiện
trờng , thông tin xác định vị trí bị nạn
- Báo động cứu nạn (DISTRESS ALERT) tín hiệu báo động cứu nạn đợc
truyền khẩn cấp và tin cậy tới một cơ sở có khả năng phối hợp cứu nạn đó là trung
tâm phối hợp cứu nạn RCC hoặc các tàu hoạt động trong vùng lân cận
_Khi RCC nhận đợc tín hiệu báo nạn qua một đài thông tin duyên hải hoặc
một đài bờ mặt đất INMARSAT thì RCC sẽ chuyển tiếp tín hiệu báo động cứu nạn
tới một đơn vị SAR (Tìm kiếm cứu nạn) và các tàu lân cận trong vùng bị nạn
Một bức điện báo động cứu nạn sẽ mang các thông tin về
-Số nhận dạng và toạ độ tàu bị nạn
-Tình trạng, tính chất bị nạn cùng các thông tin cần thiết khác cho hoạt động
tìm kiếm và cứu nạn.
Sự phối hợp thông tin trong GMDSS đợc thiết kế để cho phép thực hiện thông
tin báo động cứu nạn theo cả ba chiều từ bờ đến tàu, từ tàu đến bờ và từ tàu đến tàu
trên tất cả các vùng biển . Chức năng báo động đợc thực hiện bằng cả hai hình thức
thông tin vệ tinh và thông tin mặt đất.
Khi tín hiệu báo động cứu nạn đợc phát bằng phơng thức DSC trên dải tần
VHF, MF/HF thì các tàu có trang bị DSC trong vùng phủ sóng của tàu bị nạn cũng
đợc báo động. Thờng thì một tín hiệu báo động cứu nạn đợc đề xớng bằng thao tá
nhân công, khi một tàu bị chìm thì một EPIRB sẽ tự động làm việc. Các tàu làm việc
trong vùng biển A1 có thể thay thế EPIRB vệ tinh bởi EPIRB hoạt động ở giải VHF
trên kênh 70. Sự chuyển tiếp các tín hiệu báo động cứu nạn từ một RCCđến các tàu
lân cận tàu bị nạn đợc thực hiện bằng phơng thức thông tin vệ tinh hoặc phơng thức

thông tin mặt đất trên các tần số đợc quy định
3
Trong các trờng hợp để tránh báo động tới tất cả các tàu trong vùng biển rộng
chỉ chuyển tiếp tín hiệu báo động cứu nạn tới các tàu lân cận tàu bị nạn trong một
vùng hạn chế bởi mộtVùng gọi quanh vị trí tàu bị nạn . Khi nhận đợc tín hiệu
chuyển tiếp báo động cứu nạn các tàu lân cận tàu bị nạn phải thiết lập thông tin với
RCC liên quan để phối hợp trợ giúp
-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 và cứu nạn; tiếp
sau một tín hiệu báo động cứu nạn bao gồm cả thông tin giữa RCC với ngời điều
hành hiện trờng hoặc 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 hai
chiều băng phơng thức thoại hoặc telex , khác với bức điện cấp cứu chỉ đợc phát một
chiều băng DSC
-Thông tin hiện trờng
Thông tin hiện trờng là những thông tin trong vùng biển diễn ra hoạt động
tìm kiếm và cứu nạn thờng đợc thực hiện ở dảI sóng MF và VHF trên các tần số quy
định riêng cho thông tin an toàn và cứu nạn bằng các phơng thức vô tuyến đIện thoại
hoặc telex, những thông tin này giữa tàu bị nạn với các phơng tiện trợ giúp tuân theo
các quy định trợ giúp cho tàu và ngời bị nạn khi có máy bay tham gia có thể sử dụng
các tần số 3023, 4523 và 5680 KHz thêm vào đó máy bay tham gia tìm kiếm cứu
nạn có thể đợc trang bị thiết bị thông tin ở tần số 2182 KHz hoặc 156,8 MHz hoặc
cả hai cũng nh các tần số di động hàng hải khác
-Thu phát tín hiệu định vị ( xác định vị trí )
Xác định vị trí là một thuật ngữ đợc định nghĩa theo điều IV/2.1.8 là sự phát
hiện tàu , máy bay hoặc ngời bị nạn trong GMDSS
Chức năng này đợc thực hiện bởi các EPIRB và thiết bị phản sóng radar
( SARTs-SAR radar tranponder ) 9 GHz đợc trang bị trên tàu bị nạn hoặc ngời bị
nạn trong hầu hết các EPIRB thờng sử dụng tần số 121.5 MHz thông tin với các cơ
sở tìm kiếm, cứu nạn hàng không

b.Thông tin phục vụ mục đích an toàn hàng hải :
Các tàu cần phải cập nhật thông tin an toàn hàng hải (MSI) nh các thông báo
hàng hải dự báo khí tợng thuỷ văn và thông tin an toàn hàng hải khẩn cấp khác .
Thông tin an toàn hàng hải (MSI) đợc phát băng phơng thức điện báo băng hẹp dạng
FEC trên tần số 518 KHz (dịch vụ NAVTEX quốc tế ) đối với các tàu hoạt động
ngoàI vùng phủ sóng NAVTEX quốc tế thì sử dụng dịch vụ EGC của hệ thống
INMARSAT (mạng safety net ) . Các tàu hoạt động ở vùng địa cực thông tin an toàn
hàng hải đợc phát bằng phơng thức điện báo truyền chữ băng hẹp trên dải HF
4
c.Thông tin phục vụ mục đích thơng mại và khai thác tàu
*Thông tin thông thờng
Chức năng này đợc thiết kế để phục vụ cho thông tin công cộng mang tính
chất thơng mại giữa tàu với bờ và các tàu khác bằng điện thoại điện tín, truyền số
liệu trên bất kỳ một tần số nào dành riêng cho cho tàu cứu nạn an toàn hàng hải.
Đó là các thông tin liên quan đến hoạt động của tàu, quản lý tàu, giao dịch giữa tàu
với cảng, đại lý hoa tiêu
*Thông tin giữa các buồng lái :
Thông tin giữa các buồng lái là thông tin giữa các tàu để đảm bảo hành trình
an toàn của tàu, thông thờng bằng phơng thức vô tuyến điện thoại VHF.
3. Các đặc trng của GMDSS,
GMDSS có ba đặc trng cơ bản là:
- GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải mới,
- GMDSS là hệ thống thông tin tổ hợp.
- GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải toàn cầu
a.GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải mới, vì:
Theo quy định tại chơng IV của SOLAS-74, hệ thống thông tin hàng hải trớc
đây có rất nhiều hạn chế.
- Sử dụng phơng thức thông tin điện báo Morse
- Báo động và trợ giúp chủ yếu theo chiều từ tàu tới tàu.
- Trực canh công nhân.

GMDSS, đợc định nghĩa và quy định trong chơng IV của SOLAS74 sửa đổi và
bổ xung năm 1988, theo đó GMDSS bắt đầu có hiệu lực(từng phần) từ ngày
1/2/1999,trong thời gian chuyển tiếp (từ 1/2/1992 đến 1/2/1999), IMO đã có những
quy định để GMDSS thay thế và loại bỏ từng bớc hệ thống cũ.
GMDSS sử dụng nhiều công nghệ thông tin mới, hiện đại:
- Công nghệ gọi chọn số (DSC) và công nghệ telex(NBDP).
- Các hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT và COSPAS-SARSAT.
- Thông tin cứu nạn nhiều chiều (tàu-bờ, bờ-tàu, tàu-tàu).
- Hình thành các trung tâm phối hợp cứu nạn (RCC).
b. GMDSS là hệ thống thông tin tổ hợp vì hệ thống đợc hình thành trên cơ sở
Kết hợp các dịch vụ cuả nhiều hệ thống cấu thành, nh:
- Thông tin vệ tinh: INMARSAT và COSPAS-SARSAT,
- Thông tin mặt đất:
+Các phơng thức: thoại, telex NBDP, gọi chọn số DSC
+Các dải tần số: MF, HF,VHF.
c. GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải mang tính toàn cầu vì hệ thống đảm
bảo thông tin an toàn và cứu nạn cho tất cả các tầu hoạt động trên tất cả các
vùng biển trên thế giới.
Từng hệ thống cấu thành trong GMDSS có các hạn chế nhất định về vùng địa
lý và điều kiện dịch vụ, nên các trang thiết bị thông tin trên tàu phải phù hợp với
vùng hoạt động của tàu. Theo quy định tại điều 2 chơng IV của SOLAS-74/88,vùng
hoạt động của tàu trên toàn thế giới đợc phân chia nh sau:
-Vùng A1 là vùng biển đợc phủ sóng bởi ít nhất một đài bờ VHF có dịch vụ
chọn số. Thông thờng mỗi một trạm VHF có vùng phủ sóng với bán kính từ 20-30
hải lý.
- Vùng biển A2 là vùng biển nằm ngoài vùng A1 , đợc phủ sóng bởi ít nhất
một đài bờ MF có dịch vụ chọn số DSC. Thông thờng mỗi một trạm MF có vùng
phủ sóng bán kính từ 100-150 hải lý.
5
- Vùng biển A3 là vùng biển nằm ngoài các vùng A1,A2, đợc phủ sóng bởi

các vệ tinh địa tĩnh trong hệ thống INMARSAT. Vùng phủ sóng của các vệ tinh
thông tin địa tĩnh trong khoảng từ 70 vĩ độ bắc đến 70 vĩ độ nam.
- Vùng biển A4 là vùng biển nằm ngoài các vùng A1,A2 và A3. Đó là các
vùng biển gần hai cực của trái đất.
II.Các hệ thống thông tin trong GMDSS.
1. Khái quát chung:
Các nguyên tắc xây dựng hệ thống GMDSS đã đợc xác định trong nghị quyết
A420(XI) của IMO, trong đó nhấn mạnh :
- Cần phải ứng dụng rộng rãi và triệt để thông tin vệ tinh.
- Thông tin vô tuyến HF cần giữ nguyên phơng thức thoại đơn biên SSB, và
phải loại bỏ hẳn phơng thức điện báo Morse, và thay thế nó bằng các phơng thức
điện báo truyền chữ băng hẹp NBDP, cả hai chế độ ARQ và FEC.
- Mỗi tàu tuỳ thuộc vào trang bị thông tin, nhất thiết phải có hai hệ thống
riêng biệt để có thể báo động cứu nạn cho các trạm bờ cũng nh cho các tàu xung
quanh ở bất kỳ vị trí nào. Điều đó sẽ hạn chế đến mức thấp nhất sự chậm trễ trong tổ
chức cứu trợ tăng độ tin cậy.
a.Thông tin vệ tinh: là hệ thống cấu thành đặc thù quan trọng trong GMDSS
( trong hệ thống thông tin GMDSS sử dụng các hệ thống vệ tinh Inmarsat và Cospas
Sarsat)
- hệ thống Inmarsat với các vệ tinh định tĩnh hoạt động trên dải tần 1.5 và 1.6
GHz (băng L), cung cấp cho các tàu có lắp đặt trạm đài tàu vệ tinh một phơng tiện
báo động cứu nạn và khả năng thông tin hai chiều bằng các phơng thức thoại và
telex. Các EPIRB vệ tinh băng L cũng đợc dùng cho mục đích báo động cứu nạn. Hệ
thống safetyNET đợc sử dụng nh một phơng tiện chính để phát thông báo các thông
tin an toàn hàng hải cho các vùng không đợc phủ sóng dịch vụ NAVTEX.
- COSPAS-SARSAT là một hệ thống vệ tinh quỹ đạo cực, với các EPIRB
hoạt động trên tần số 406 MHz là một trong những phơng tiện chính để báo động
cứu nạn cho phép xác định nhận dạng và vị trí tàu hoặc ngời bị nạn trong GMDSS
b. Thông tin mặt đất: sử dụng DSC là công nghệ cơ bản để thiết lập thông tin an
toàn và cứu nạn. Những thông tin an toàn và cứu nạn tiếp sau một cuộc gọi DSC có

thể thực hiện bằng phơng thức thoại hoặc telex NBDP hoặc cả hai.
- Với cự ly thông tin dài , sử dụng băng tần HF cho phép thông tin cả hai
chiều, từ tàu đến bờ và từ bờ đến tàu. Trong các vùng đợc phủ sóng Inmarsat, có thể
tuỳ chọn thông tin HF và thông tin vệ tinh , ngoài các vùng đó chỉ có thể thông tin
trên băng tần HF.
- Với cự ly thông tin trung bình, sử dụng băng tần MF , theo các chiều từ tàu
đến bờ, từ tàu đến tàu và từ bờ đến tàu. Tần số 2187.5 kHz đợc dùng cho các cuộc
gọi an toàn và cứu nạn với DSC, tần số 2182 kHz đợc dùng thông tin an toàn và cứu
nạn bằng phơng thức thoại , còn trong thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn và thông
tin hiện trờng thì tần số 2174 kHz đợc sử dụng cho phơng thức telex.
6
A r e a a 2A r e a a 3 1 5 0 n m
E p i r b
S a r t
M f / h f
( d s c )
R e s c u e s h ip
( s a r )
D is t r e s s
s h i p
V h f
A r e a a 1
2 5 n m
I n m a r s a t
C o s p a s / s a r s a t
M f
D s c / n b d p / r t
C o a s t E a r t h
S t a t i o n ( C E S )
R e s c u e

C o - o r d i n a t i o n
c e n t e r ( R C C )
O t h e r R C C
C o a s t R a d i o S t a t i o n
( M F / H F )
C o a s t R a d i o
S t a t i o n ( V H F )
L o c a l
U s e r s
T e r m i n a l
( L U T )
Hình vẽ :Hệ thống GMDSS
- Băng tần VHF đợc sử dụng trong thông tin cự ly ngắn . Tần số 156.525 MHz
(kênh 70) dùng cho các cuộc gọi an toàn và cứu nạn bằng phơng thức DSC, và tần số
156.8 MHz (kênh 16) đợc dùng phối hợp tìm kiếm cứu nạn và thông tin hiện trờng.
-Thông tin cự ly ngắn ở băng tần VHF không sử dụng phơng thức telex.
2.Hệ thống thông tin vệ tinh di động quốc tế(Inmarsat)
a.Giới thiệu hệ thống:
INMARSAT(tổ chức vệ tinh hàng hải quốc tế_International Maritime
Saterlite Organization)_một tổ chức đa quốc gia đợc thành lập năm 1976.
INMARSAT điều hành một hệ thống thông tin liên lạc vệ tinh toàn cầu , cung cấp
dịch vụ thông tin cho mọi khu vực địa lý, trừ những vùng gần địa cực (vĩ độ 70N/S
trở lên ) nằm ngoài vùng quan sát của vệ tinh địa tĩnh . Do sự mở rộng phạm vi dịch
vụ, không chỉ dịch vụ thông tin hàng hải mà còn tham gia dịch vụ thông tin hàng
không và thông tin mặt đất, tháng 10/1994, INMARSAT đổi tên thành "Tổ
chức(thông tin ) vệ tinh quốc tế(International Mobile saterlite Organization)"
INMARSAT có cấu trúc gồm ba bộ phận chính : các vệ tinh, các trạm mặt
đất(LES_Land earth stations), và các trạm di động (MESs_Mobile earth stations)
Trung tâm điều hành của hệ thống (OCC) đặt tại England. Trung tâm điều
hành chịu trách nhiệm điều phối hoạt động của hệ thống Inmarsat cả 24/24. Trung

tâm điều hành cũng đảm nhận trách nhiệm về thủ tục đăng ký sử dụng nghiệp vụ
của các thuê bao theo yêu cầu của chủ phơng tiện.
- Phần vệ tinh:
Hệ thống có bốn vệ tinh địa tĩnh độ cao khoảng 36000km bao phủ bốn vùng
đại dơng. Đó là các vệ tinh:
AOR-E (Atlantic Ocean Region-East)
AOR-W (Atlantic Ocean Region-West)
IOR(Indian Ocean Region)
POR(Pacific Ocean Region)
7
- Các trạm thông tin vệ tinh mặt đất(LESs)
Các trạm thông tin vệ tinh mặt đất liên kết thông tin giữa INMARSAT với
mạng viễn thông mặt đất. Mỗi vệ tinh cùng các LES liên kết với nó làm thành một
mạng thông tin , trong đó có một LES giữ vai trò là trạm điều phối mạng NCS.
- Các trạm di động (MESs)
Trong hệ thống thông tin INMARSAT , các MES có thể là :
Các trạm đài tàu SES(Ship earth station)
Các trạm di động mặt đất LMES(Land-mobile earth station)
Các trạm mặt đất hàng không AES(aircraft earth station)
3.Hệ thống COSPAS-SARSAT:
COSPAS-SARSAT là một hệ thống vệ tinh trợ giú tìm kiếm và cứu nạn, đợc
thiết lập để xác định vị trí của thiết bị EPIRB trên tần số 121.5MHz hoặc 406MHz.
Hệ thống đợc sử dụng để phục vụ cho tất cả các tổ chức trên thế giới, có trách nhiệm
tìm kiếm và cứu nạn trên biển, trên không và đất liền. COSPAS-SARSAT là một hệ
thống vệ tinh mang tính phối hợp quốc tế, nó đợc thiết lập bởi các tổ chức của các n-
ớc Canada, Pháp, Mỹ và Liên Xô(cũ).
Việc trang bị EPIRB 406MHz trong hệ thống COSPAS-SARSAT là yêu cầu
bắt buộc của GMDSS đối với tất cả các tàu . Trừ khi tàu đợc trang bị EPIRB vệ tinh
băng L
Cấu trúc cơ bản của hệ thống COSPAS-SARSAT gồm ba khâu:

_Khâu vệ tinh:
COSPAS-SARSAT có 4 vệ tinh hoạt động chính thức và một số vệ tinh dự
phòng, quỹ đạo cực, tầm thấp ,từ 850km đến 1000km. Vệt quét của các vệ tinh này
bao trùm toàn bộ diện tích mặt đất. Hiện bổ xung sang dạng vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh
_Khâu trạm mặt đất
Các trạm sử dụng khu vực LUT, thực chất là các trạm thu các tín hiệu phát lại
từ vệ tinh rồi xử lý tín hiệu.Thông qua trung tâm điều hành MCC để kết nối thông
tin tới các MCC khác và các trung tâm phối hợp cứu nạn RCC.
_Khâu sử dụng:
Hiện tại có ba loại beacon(thiết bị đầu cuối vô tuyến), đó là :
Thiết bị phát vị trí khẩn cấp (ELT-Emergency Locatỏ trasmitter, dùng
trong nghành hàng không)
Phao vô tuyến chỉ báo vị trí khẩn cấp (EPIRB-Emergency position
indicating radio beacon, dùng trong nghành hàng hải)
Phao vô tuyến chỉ vị trí cá nhân(PLB-Personal locator beacon, dùng
trên đất liền).


8
1
2
1
.
5
M
H
z
/
4
0

6
M
H
z
4
0
6
M
H
z
1
2
1
.
5
M
H
z
/
4
0
6
M
H
z
1
5
4
4
.

5
M
H
z
P L B
E P I R B
S A R f o r c e s
S a t e l l i t e
C o s p a s
N O A A s a t e l l i t e w i t h
S a r s a t p a y l o a d
L U T
M C CR C C
E L T
D i s t r e s s e d v e s s e l
E L T
L U T
M C C
E P I R B
R C C
S A R
E m e r g e n c y l o c a t o r t r a n s m i t t e r
E m e r g e n c y p o s i t i o n - i n d i c a t i n g
r a d i o b e a c o n
L o c a l u s e r t e r m i n a l
M i s s i o n c o n t r o l c e n t r e
R e s c u e c o - o r d i n a t i o n c e n t r e
S e a r c h a n d r e s c u e
P L B P e r s o n a l l o c a t o r b e a c o n
Hình vẽ : cấu trúc hệ thống COSPAS-SARSAT

Hệ thống COSPAS-SARSAT xác định vị trí EPIRB dựa trên hiệu ứng dịch tần
Doppler. khi các beacon trên phát tín hiệu đi và các thiết bị thu của các vệ tinh trong
hệ thống COSPAS-SARSAT thu nhận tín hiệu và xử lý tín hiệu phù hợp. Các tín
hiệu đó đợc chuyển tiếp tới một trạm thu mặt đất gọi là trạm xử lý khu vực
LUT(LOcal User Terminal), ở đó sẽ sử lý tín hiệu ,đo độ dịch tần để xác định vị trí
của beacon.Sau đó một tín hiệu báo động cấp cứu có số liệu về vị trí, số nhận dạng
và các thông tin khác sẽ cùng đợc gửi tới một trung tâm phối hợp điều khiển
MCC(Mision Control Centre) và một trung tâm phối hợp cứu nạnRCC (Recue
Cordination Centre) quốc gia cũng nh tới các MCC khác hoặc tới một tổ chức tìm
kiếm và cứu nạn thích hợp để phối hợp hành động.
Các tần số sử dụng trong hệ thống này gồm 121.5MHz (tần số khẩn cấp hàng
không quốc tế),406MHz(tần số khản cấp hàng hải) và 243MHz(sử dụng trong quân
sự) phát nên vệ tinh và tần số 1544.5MHz cho thông tin từ vệ tinh xuống LUT.
4. Hệ thống thông tin an toàn hàng hải(MSI):
a.Giới thiệu:
Dịch vụ thông báo an toàn hàng hải toàn cầu(WWNWS) đợc thiết lập bởi
IMO và IHO, với mục đích phối hợp phát thông báo hàng hải tới các tàu trong các
vùng địa lý (NAVAREAs). Trong hệ thống GMDSS,WWNWS nằm trong các hệ
thống truyền thông tin an toàn hàng hải MSI.
Các hệ thống vô tuyến đợc sử dụng để truyền MSI trong GMDSS và theo các
yêu cầu trong SOLAS:
+Hệ thống NAVTEX quốc tế (ven bờ 250 đến 400 hải lý có đài phát
NAVTEX)
9
+Hệ thống safetyNET quốc tế( thông qua máy thu INM-EGC cho vùng
A1,A2,A3).
+NBDP-HF(phục vụ cho vùng A4)
+Hệ thống điện báo mã Moorse HF đang dùng hiện nay để phát các thông
báo của NAVAREA sẽ đợc thay thế bằng hệ thống tự động trong thời gian quá độ
thực hiện đầy đủ GMDSS.

b. Hệ thống NAVTEX quốc tế-khu vực:
Hệ thống này là dịch vụ truyền chữ trực tiếp băng hẹp để truyền MSI bằng
tiếng Anh, từ phạm vi nội thuỷ đến khoảng cách xa bờ 400 hải lý.NAVTEX truyền
thông tin tới các LOại tàu trong vùng có dịch vụ này. Đồng thời nó cũng truyền đi
dự báo thời tiết và thông tin khẩn cấp an toàn khác tới các tàu. Một nét đặc biệt là
khả năng lựa chọn điện của máy thu cho phép ngời đi biển chỉ thu thông tin an toàn
mong muốn.
Theo quy định của chính phủ và ITU cho việc phối hợp sử dụng tần số
518KHz cho hệ thống NAVTEX quốc tế.
Đối với thông tin khu vực thì phát ở tần số 490Khz bằng tiếng địa phơng.
Đối với thông tin toàn cầu tiến hành phân kênh theo vùng địa lý còn đối với
mỗi vùng phải phân kênh theo thời gian
Mỗi đài phát NAVTEX quốc tế chu kỳ lặp lại là 4 giờ, thời gian phát lại mỗi
lần là mời phút
Mỗi vùng chỉ cho 24 đài phát NATEX quốc tế phân theo thứ tự chữ cái la
tinh A Z
Hệ thống NAVREA phân theo vùng để quy hoạch và phối hợp với dịch vụ
NAVTEX quốc tế. Để giúp quy hoạch mở rộng hệ thống và thúc đẩy tiến trình đó,
IMO đã thiết lập bảng phối hợp NAVTEX để thông báo tới các tiểu ban IMO về
thông tin vô tuyến điện trong tìm kiếm và cứu nạn(COMSAR).
Với NAVTEX quốc tế chỉ phát trên tần số 518KHz, do vậy để tránh sự gây
nhiễu giữa các trạm phải hạn chế CôNG SUấT phát xạ của các trạm và để bao phủ đ-
ợc hết các vùng đã định thì các trạm cần đợc phát phối hợp theo kế hoạch. Trong hệ
thống dịch vụ NAVTEX sử dụng máy thu / khối sử lý để thông báo NAVTEX.
c. Hệ thống gọi nhóm tăng cờng EGC:
Đây là hệ thống mới phát triển trong INMARSAT dùng để phát những thông
tin an toàn hàng hải trong các vùng biển toàn cầu(trừ địa cực).
Đối với đài tàu biển, máy thu EGC có thể tích hợp trong trạm thu đài tàu
INMARSAT hoặc lắp đặt một máy thu độc lập.
Một u thế của hệ thống này là có khả năng phát điện tới một vùng địa lý xác

định. Vùng này có thể ấn định trớc ,nh trờng hợp NAVAREA hoặc các vùng dự báo
thời tiết hay có thể là một vùng riêng đợc địa chỉ báo theo toạ độ.
Các bức điện safetyNET lấy từ hệ thống cung cáp thông tin bất kỳ trên thế
giới cho các vùng đại dơng thích hợp qua đài bờ(CES). Các bức điện do CES phát có
thứ tự u tiên: cấp cứu , khẩn cấp, an toàn và thông thờng.
5. Thiết bị gọi chọn số DSC
a.Khái quát: Đối với thông tin liên lạc mặt đất thì kỹ thuật gọi chọn số DSC đóng
vai ttrò chủ đạo trong thông tin cứu nạn và an toàn. DSC là kỹ thuật để thiết lập liên
lạc ban đầu giữa các trạm với nhau. Tiếp theo sau một bức điện DSC là thông tin
liên lạc trao đổi giữa đài thu và một đài phát sẽ đợc thiết lập bằng thông tin thoại
hoặc NBDP thông qua máy MF/Hf hoặc VHF.
DSC đợc dùng để tàu bị nạn phát đi các bức điện cấp cứu và trạm đài bờ xác
nhận cấp cứu. Nó còn đợc dùng cho các tàu trong khu vực cứu nạn và các trạm đài
10
bờ chuyển tiếp các bức điện cấp cứu, cũng nh phát đi các thông tin khẩn cấp và an
toàn hàng hải.
b.Các đặc trng cơ bản của DSC.
Có ba đặc trng cơ bản
* DSC là một phơng thức kết nối liên lạc :
Trong thông tin vô tuyến , mỗi cuộc liên lạc thờng diễn ra hai giai đoạn: trớc hết là
giai đoạn gọi để kết nối thông tin trên một kênh chung, rồi sau đó mới là giai đoan
làm việc thực hiện nội dung thông tin. DSC là phuơng thức mới để gọi. Và nội dung
bức điện thờng chứa các thông tin ngắn gọn , kênh thông tin tiếp theo , đăc tính và
các tham số cho một cuộc gọi đặc biệt các tham số cơ bản là vị trí và thời gian bị
nạn , tính chất bị nạn và phơng thức liên lạc tiếp theo.
Kênh trực canh chung cho DSC ở dải tần VHF , cả mục đích an toàn, cứu nạn và
mục đích thông tin thông thờng đợc quy định trên kênh 70 ( 156.525MHz ). Đối với
các dải tần khác nh dải tần 2, 4, 6 ,8, 12, 16 MHz , mỗi dải tàn thờng quy định tần
số trực canh DSC duy nhất cho mục đích sn toàn , cứu nạn . Còn mục đích thông tin
thông thờng có quy định một tần số trực canh DSC quốc tế và quốc gia .

*DSC có khả năng lựa chọn đài thu :
DSC có thể gọi :
+Tới tất cả các đài .
+Tới một đài có số nhận dạng duy nhất.
+Tới một nhóm đài.
+Tới các đài trong một vùng địa lý đợc lựa chọn.
*DSC là một công nghệ thông tin số:
Công nghệ DSC sử dụng LOại mã 10 Bit. Gồm có 7Bit đầu mang thông tin( mã
hoá 128 kí tự ) và 3 Bit sau là 3Bit kiểm tra phát hiện lỗi .
Để tăng độ tin cậy của thông tin mỗi ký tự đợc phát 2 lần theo kiểu trải thời
gian. Khoảng cách giữa hai lần phát cách nhau một khoảng thời gian bằng 4 lần thời
gian phát một ký tự
(đối với kênh MF/HF là 400ms và 33 1/3ms đối với kênh VHF)
11
Chơng II
Tổng quan về Hải Phòng les
Đ1 Giới thiệu chung
Hải Phòng LES là một đài thông tin vệ tinh mặt đất do công ty điện tử hàng
hải(VISHIPEL) quản lý và khai thác. Đáp ứng nhu cầu thông tin liên lạc ngày một
phát triển cũng nh khắc phục những nhợc điểm của hệ thống thông tin cứu nạn và an
toàn hàng hải cũ. Đồng thời cung cấp các dịch vụ thông tin thông thờng có chất lợng
cao, công nghệ hiện đại. Từ năm 2000 Hải Phòng LES đợc xây dựng và đa vào hoạt
động đã đáp ứng đợc các nhu cầu thông tin mang tính toàn cầu. Tối u hoá đợc các
nhợc điểm của các hệ thống thông tin cũ và trở thành một đài thông tin vệ tinh mặt
đất duy nhất tại Việt Nam. Với trang thiết bị kỹ thuật tiên tiến Hải Phòng LES đã
đáp ứng đợc các yêu cầu về tính an toàn, tài sản và sinh mạng con ngời trên biển. Nó
đợc xem nh một cổng GATEWAY làm nhiệm vụ kết nối thông tin giữa vệ tinh và
mạng thông tin công cộng quốc gia hoặc quốc tế.
1.Chức năng và nhiệm vụ
Chức năng của Hải Phòng LES là áp dụng toàn bộ hệ thống Thông tin vệ tinh

phục vụ cho mục đích an toàn và cứu nạn hàng hải toàn cầu. Đồng thời cung cấp các
dịch vụ thông tin liên lạc của tầu với bờ,tầu với tầu ,bờ với tầu.
*Nhiệm vụ cơ bản của Hải Phòng LES là trực canh cấp cứu khẩn cấp và an
toàn trên tất cả các tần số cấp cứu, khẩn cấp và an toàn.
Nhận các báo động cứu nạn và chuyển tiếp các báo động này tới các đơn vị
phối hợp cứu nạn RCC, đồng thời RCC sẽ chuyển tiếp báo động này tới các đơn vị
tìn kiếm cứu nạn SAR
2.Các dịch vụ thông tin của Hải Phòng LES
Các dịch vụ thông tin của Hải Phòng LES chủ yếu đợc cung cấp qua hai hệ
thống INMARSATB / mM.
- Hệ thống INMARSAT-B: Cung cấp các dịch vụ
Thoại duplex
Telex
Fax
Truyền dữ liệu tốc độ cao(54kb/s và 64kb/s)
- Hệ thống INMARSAT-/mM: Cung cấp các dịch vụ
Thoại
Fax
Data(tốc độ thấp 2kb/s)
- Ngoài ra còn có hệ thống INMARSAT-C cung cấp các dịch vụ :Telex, data,
E-mail, Fax( nhngFAX chỉ theo chiều tầu đến bờ).
12
Đ 2: Đặc điểm của hệ thống IMN-C
I. Đặc điểm cơ bản của hệ thống:
Hệ thống IMN-C là hệ thống số hoàn toàn, cung cấp các dịch vụ TELEX và
DATA giữa MES và LES, hệ thống này có u điểm hơn hệ thống INM-C:là giá thành
rẻ, kích thớc nhỏ , sử dụng anten vô hớng, nhợc điểm chủ yếu là không có thông tin
thoại.
Hệ thống INM-C đợc đa vào khai thác 1/1991: thiết bị đầu cuối di động
INM-C cơ bản gồm hai phần.

+Phần thực hiện chức năng giao tiếp giữa ngời và máy và một máy vi tính
còn đợc gọi là DTE (DATA TERMINAL EQUIPMENT) một phần thực hiện chức
năng truyền dữ liệu giữa DTE và các thiết bị ngoại vi vệ tinh gọi là DCE(data circuit
terminal equipment) thiết bị đầu cuối INM-C với đặc tính store and forward có thể
giao tiếp với bất kỳ mạng dữ liệu mặt đất nào hoặc với mạng thoại công cộng(PSTN)
mạng số đa dịch vụ ISDN dữ liệu đợc chuyển tiếp giữa MES và LES với tốc độ 600
bit/s(vệ tinh thế hệ 2) hoặc 300bit/s ( vệ tinh thế hệ 1) và đợc chuyển gói trong
những khung có độ dài 8,64s tạo ra 10000 khung trong một ngày tốc độ dữ liệu thấp
cùng hệ thống kiểm soát lỗi hiệu quả cho phép ngay cả khi pha đinh vợt quá 1s hoặc
thời gian truyền lớn hơn mức cho phép, thì gói dữ liệu thu cũng không bị mất. Các
thiết bị INM-C tỏ ra thích hợp với các tàu xuồng nhỏ và kích thớc hạn chế, chi phí
cho thiết bị thấp. Trong khi vẫn có thể đáp ứng đợc hầu hết các yêu cầu thông tin,
tuy nhiên thì các tàu biển cỡ vừa hoặc lớn vẫn có thể lựa chọn INM-C để đạt đợc
hiệu quả kinh tế tối u, ngoài ra đặc tính store and forward của thiết bị cho phép nâng
cao tính chủ động của khai thác viên và giảm bớt áp lực ở những tuyến thông tin lu
lợng lớn vào giờ cao điểm.
II. Các loại dịch vụ của INM-C
* Thông tin thông thờng bằng telex:
Dịch vụ này cung cấp một phơng thức thông tin tin cậy để chuyển các văn
bản hoặc dữ liệu giữa thuê bao của mạng mặt đất và các đài di động cũng nh giữa
các đài di động với nhau. Khi một đài MES phát bức điện của mình dới dạng các gói
tin tới một đài LES, đài LES sẽ kết hợp lại các gói tin trớc khi chuyển tiếp chúng tới
đích. Thông tin tới thuê bao có thể bằng telex, fax,data, hoặc e-mail tuỳ theo yêu
cầu của MES. Để đảm bảo bức điện thu đợc toàn vẹn mỗi gói tin đều đợc kiểm tra
lỗi và yêu cầu phát lại khi có lỗi, chỉ khi bức điện đợc thu đầy đủ và không có lỗi thì
nó mới đợc chuyển tiếp tới đích.
*Gọi cấp cứu:
Thuật ngữ gọi cấp cứu bao hàm cả các cuộc báo động cấp cứu và các bức
điện với mức u tiên cao nhất. Khi nhận đợc cuộc báo động cấp cứu LES, ngay lập
tức xác nhận và chuyển tiếp báo động tới RCCquốc tế hoặc quốc gia. Nội dung báo

động cấp cứu thờng gồm vị trí , thời gian đợc cập nhật sớm nhất của MES. Các bức
điện với mức u tiên cấp cứu đợc chuyển tiếp qua RCCvới mức u tiên cao nhất,.Chỉ
các đài di đọng hàng hải mới đợc gửi các bức điện loại này, còn các đài di động mặt
đất thì chỉ đợc phép phát các báo động cấp cứu.
* Gọi nhóm tăng cờng EGC
Dịch vụ gọi nhóm tăng cờng là dịch vụ phát thông tin quảng bá của hệ thống
INM-C, các bức điện EGC đợc chuyển tiếp rới LES qua mạng mặt đất bằng telex, e-
mail sau đó LES sẽ tiến hành xử lí và chuyển tiếp bức điện tới NCS. NSC sẽ sắp xếp
thời gian phát bức điện EGC tới toàn bộ vùng biển mà nó phụ trách trên kênh báo
hiệu chung. Bức điện EGC có thể địa chỉ tới một đài tàu, một nhóm đài tàu , địa chỉ
theo vùng địa lý (hình vuông, hình tròn) hoặc địa chỉ theo vùng NAVAREA dịch vụ
EGC gồm hai dịch con.
13
*FLEET_NET: cung cấp thông tin thơng mại cho một thuê bao nhất định
hoặc nhóm thuê bao.
*SAFETY-NET: cung cấp thông tin an toàn hàng hải MSI, cảnh báo hàng hải
dự báo khí tợng thời tiết và các thông tin an toàn khác.
* Thông báo dữ liệu data report.
Dịch vụ này cho phép các công ty hoặc chính phủ thu thập các dữ liệu liên
quan tới đội tàu của họ nh vị trí , tình trạng tàu, thời tiết để có thể đ a ra các quyết
định trợ giúp hợp lý nhất khi tàu gặp nạn hoặc có nguy cơ đâm va. Các dữ liệu về
tàu có thể đợc chuyển trực tiếp tới thiết bị đầu cuối INM-C từ các thiết bị hàng hải
trên tàu.
*Polling:
Poling là dịch vụ đợc sử dụng bởi các đài đề xớng việc thông báo dữ liệu từ
MES. Các đài này phát lệnh thăm dò tới MES để chỉ dẫn cách thức và thời gian phát
lệnh thăm dò cũng có thể yêu cầu đợc xác nhận bởi MES.
Có ba kiểu thăm dò khác nhau:
-Thăm dò từng đài MES nhất định:khi một thuê bao mặt đất có yêu cầu thăm
dò, nó sẽ gửi một danh sách các đài MES cần thăm dò tới đài LES qua mạng mặt đất

. Sau đó đài LES sẽ phát các tín hiệu thăm dò riêng rẽ tới từng MES, nếu MES bận
thì tín hiệu thăm dò sẽ chờ phát lại khi MES rỗi.
-Thăm dò một nhóm MES: NCS sẽ phát một tín hiệu thăm dò duy nhất trên
kênh báo hiệu chung tới một nhóm MES. Việc phát có thể lặp lại nếu không nhận đ-
ợc trả lời.
-Thăm dò theo khu vực:
Cũng giống nh thăm dò theo nhóm nhng đài MES thuộc một khu vực địa lý
đợc định nghĩa trong nội dung bức điện thăm dò.
III. Cấu trúc hệ thống INM_C:
1. Kiến trúc và các thành phần trong INM:
Sơ đồ sau sẽ chỉ ra các thành phần trong kiến trúc hệ thống INM_C gồm LES, NOC,
NCS và MES.
14
a. Trung tâm điều hành mạng NOC (Network operators center) thực hiện
chức năng quản lý mạng nh cấp nhận dạng cho các đài di động của NCS. Ngoài ra
nó còn thực hiện loan báo khi có sự xuất hiện của một LES mới.liên lạc giữa NOC
với NCS đợc thực hiện qua mạng thông tin mặt đất.
b.Trạm phối hợp mạng NCS. (Network coordination station):
Mỗi vùng đại dơng sẽ có một NCS quản lý , điều khiển tất cả các thông tin liên
lạc trong vùng đó.
Trái đất đợc chia làm 4 vùng do 4 NCS quản lý nh sau:
AORE NCS đặt tại Anh (Goonhilly)
AORW NCS đặt tại Navay (đài EIK )
IOR NCS đặt tại Singapore (đài Sentosa)
POR NCS đặt tại Nhật (đài yamaguchi )
Các chức năng chính của NCS gồm có:
Kết nối tới các NCS khác qua trung tâm điều hành mạng.
Phát các bức điện EGC tới các tầu nằm trong vùng biển mà nó quản lý.
Loan báo một cuộc gọi.
Xác nhận điện.

Tất cả các MES hoạt động trong vùng biển do NCS phụ trách đều đợc yêu cầu
đăng nhập vào mạng, một danh sách của tất cả các MES đã đăng ký sẽ đợc NCS gửi
tới LES để giúp LES khi cần chuyển cuộc gọi tới MES từ một thuê bao trong mạng
mặt đất. Trạm NCS còn thực hiện việc giám sát các MES để đảm bảo rằng khi MES
di chuyển từ vùng biển này sang vùng biển khác thì cuộc gọi tới MES sẽ đợc phát lại
hoặc huỷ bỏ.
c. Trạm mặt đất LES (Land Earth Station)
NOC
AORE
NCS-2
POR
NCS-2
AORW
NCS-2
IOR
NCS-2
LES LES LES LES LES LES
LES LES LES LES LES LES
15
Chức năng chính của LES là định tuyến các bức điện giữa mạng vệ tinh và
mạng mặt đất. Ngoài ra mỗi một trạm LES (nh một Gateway) làm nhiệm vụ kết nối
thông tin giữa vệ tinh và mạng thông tin công cộng quốc gia hoặc quốc tế. Mỗi nớc
có thể lắp đặt một trạm LES nhằm làm giảm phí tổn khi liên lạc qua mạng mặt đất,
điều này nghĩa là mỗi vùng biển có nhiều trạm LES. Trạm LES có hệ thống Anten
lớn có thể liên lạc với vệ tinh tơng ứng trong vùng phủ sóng, cho phép kết nối đồng
thời với nhiều trạm di động MES. Chủ điều hành trạm LES thờng là những công ty
viễn thông lớn đảm bảo cung cấp dịch vụ trên vùng rất rộng cho các trạm thông tin
di động MES.
Mỗi LES trong khu vực do NCS quản lý sẽ kết nối với NCS qua kênh báo hiệu
liên đài ISL (Interstation Signalling Link).

d. Trạm di động mặt đất MES (Mobile Earth Station)
Mỗi MES bao gồm hai phần: một phần thực hiện chức năng giao tiếp ngời
máy là một máy vi tính còn đợc gọi là DTE (data terminal equipment), một phần
thực hiện chức năng truyền dữ liệu giữa DTE và các thiết bị ngoại vi, vệ tinh đợc gọi
là DCE(data circuit terminal equipment).
Trạm MES là thiết bị đợc lắp trên các phơng tiện di động hoặc ở những nơi xa
xôi hẻo lánh để có thể thông tin liên lạc với các thuê bao bờ qua hệ thống thông tin
INMARSAT. Các trạm MES thờng có kết cấu nhỏ gọn và có chức năng phù hợp với
từng yêu cầu sử dụng nhằm đảm bảo giá thành thấp phù hợp cho mọi đối tợng sử
dụng.
2. Thông tin trong hệ thống INMARSAT-C
Sơ đồ chỉ ra các băng tần và các kênh dùng trong thông tin giữa LES - MES, LES
- NCS thông qua vệ tinh (Hình 1).
Mục đích chính trong thông tin INMARSAT-C là thực hiện kết nối trạm di
động với mạng thông tin mặt đất để chuyển các bức điện telex, EGC, cấp
cứu
UP Link (đờng lên): thực hiện kết nối thông tin giữa vệ tinh với NCS và LES.
NCS và LES phát tín hiệu lên vệ tinh trên băng C sử dụng kênh TDM với tần
số sóng mang là: 6430 MHz và kênh báo hiệu liên đài có tần số sóng mang
là: 3610 MHz.
Down Link (đờng xuống): thực hiện kết nối thông tin giữa vệ tinh với MES,
MES nhận tín hiệu từ NSC và LES qua kênh TDM có tần số sóng mang là:
1530 MHz băng L, các bức điện và bus tín hiệu đợc MES phát đi ở tần số
sóng mang 1630 MHz băng L.
Ngoài ra NCS và LES còn lợi dụng đờng xuống để giám sát kênh báo hiệu trên tần
số sóng mang 1530 MHz băng L Sau cùng kênh ISL đợc chuyển giữa NCS và LES
cũng đợc nhận trên đờng xuống với tần số sóng mang 1530 MHz băng L.
16
IV. Cấu trúc kênh thông tin của INM-C
1.Phân loại kênh thông tin:

a.Kênh báo hiệu chung NCS:
Kênh báo hiệu chung NCS là một kênh TDM với chiều dài khung 8,64(s)
Kênh này đợc phát liên tục tới tất cả các đài MES trong khu vực biển phụ trách của
NCS. Nó mang theo các thông tin về hệ thống, thông tin báo hiệu, và các bức điện
EGC từ NCS tới MES , MES sẽ tự động điều chỉnh tới kênh báo hiệu NCS thích hợp
khi nó ở tình trạng rỗi. Một đài NCS có thể phát 1 hoặc nhiều kênh báo hiệu chung
tuỳ thuộc vào lu lợng thông tin .
b. Kênh TDM của LES:
Kênh LES TDM có cùng cấu trúc nh kênh báo hiệu chung của NCS. Kênh
này phát thông tin báo hiệu và chuyển tiếp các bức điện từ LES tới MES. Việc truy
nhập tới kênh TDM theo phơng thức tới trớc phục vụ trớc tuỳ theo mức u tiên của
các gói tin.
c. Kênh chuyển điện:
Kênh này đợc sử dụng để chuyển các bức điện thông thờng từ MES tới
LESviệc truy nhập tới kênh này dựa trên phơng thức TDMA theo sự điều khiển của
LES. Khi đài MES nhận đợc ấn định thời gian khởi đầu nó sẽ phát toàn bộ bức điện
của mình không gián đoạn. Các đài NCS sẽ ấn định một hoặc nhiều kênh chuyển
điện cho LES tuỳ theo lu lợng thông tin.
Hình 1
17
d. Kênh báo hiệuMES:
MES sẽ sử dụng kênh báo hiệu đợc kết hợp với kênh LES TDM hoặc kênh NCS
TDM để thiết lập cuộc gọi tới LES , các thủ tục hoà mạng (Login ) ra khỏi mạng
(logout) tới NCS hoặc chuyển các cuộc báo động cấp cú tới cả LES và NCS , việc
truy nhập tới kênh báo hiệu sử dụng phơng thức truy nhập ngẫu nhiên theo khe thời
gian đăng ký.
e. Kênh báo hiệu liên đài :
-LES sử dụng kênh báo hiệu liên đài (ISL) trên đờng truyền vệ tinh để gửi các
thông tin báo hiệu, các bức điện EGC hoặc thông tin đề xớng cuộc gọi tới NCS NCS
cũng dùng các kênh này để chuyển các thông tin về hệ thống và thông tin liên quan

tới cuộc gọi tới LES. Các đài NCS thuộc 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 tới
các đài MES hoặc kết nối các đài NCS với trung tâm khai thác mạng NOC ở
London.
2.Cấu trúc kênh thông tin:
Thiết bị đầu cuối INM-C có đặc tính lu trữ và chuyển tiếp ( store and
forward) nghĩa là dữ liệu có thể đợc xử lý và lu trữ trong các bộ nhớ theo trình tự
hàng cột hay còn gọi là các gói tin, khi có yêu cầu phát dữ liệu đợc đọc ra khỏi bộ
nhớ theo trình tự hàng nối hàng, dòng bit nối tiếp này có thể đợc sử lý tiếp theo trớc
khi phát trên kênh thông tin. Nếu kênh thông tin là kênh dành riêng thì dòng bit có
thể phát liên tục không cần mào đầu ( khôi phục sóng mang , khôi phục đồng hồ ).
Nếu kênh thông tin đợc chia sẻ cho nhiều ngời dùng thì dữ liệu đợc kết hợp thành
từng burst, mỗi burst có thể gồm các bit tin của nhiều gói tin từ nhiều nguồn khác
nhau kèm theo phần tín hiệu đồng bộ và mỗi burst đợc phát vào từng khoảng thời
gian nhất định gọi là khe thời gian. Khoảng cách giữa hai burst của cùng một đài gọi
là một khung . Đặc tính lu trữ và chuyển tiếp dữ liệu đới dạng các gói tin tạo ra khả
năng lu trữ trong khi chờ kết nối cuộc gọi nhằm đơn giản hoá quá trình phát sau
đó.Trong hệ thống INM-C có một số loại kênh thông tin cơ bản , mỗi loại kênh
thông tin khác nhau có những đặc điểm riêng phù hợp với chức năng của chúng.
Trong thành phần dữ liệu sẽ lần lợt nghiên cứu cấu trúc khung của từng loại kênh
thông dụng của INM-C xen kẽ trong đó là cấu trúc gói tin của từng kênh .
2.1 Cấu trúc kênh TDM .
a. Cấu trúc khung :
Kênh LES TDM và NCS TDM có cùng cấu trúc khung, mỗi khung có chiều
dài cố định 10368 Symbol, khoảng thời gian mỗi khung là 8,64s và đợc phát với tốc
độ R=1200symbol/s . Mỗi khung mang theo 639byte thông tin , ban đầu dữ liệu đợc
lu trữ trong bộ nhớ dới dạng các gói tin , gói đầu của khung bao giờ cũng là bulletin
board nó mang theo các thông tin cần thiết cho việc truy cập của đài MES , tiếp theo
là một hoặc nhiều gói thờng dùng để mô tả các kênh báo hiệu đợc kết hợp với kênh
TDM hiện thời . Phần còn lại dành riêng cho các gói tin báo hiệu và các bức điện

thông thờng. Bộ nhớ gồm 639 byte nên nếu không đủ các gói tin để điền đầy bộ nhớ
thì phần trống của bộ nhớ sẽ đợc điền đầy toàn bộ bằng các bit 0, nếu mỗi gói tin có
kích thớc vợt quá giới hạn của khung thì sẽ đợc đóng thành 2 gói , một đợc truyền ở
phần cuối của khung hiện thời và một truyền ở phần đầu của khung tiếp theo .
Quá trình sử lý đổi 639 byte thông tin thành khung 10368 symbol đợc thực
hiện thông qua các bớc.
_Xử lý trộn (scramber )
_Mã hoá tín hiệu
_Xử lý chèn
18
Bớc 1 : Xử lý trộn
Nh ta đã biết trong truyền dẫn thông tin số nếu dãy bit thông tin có liên tiếp
các bit 0 hoặc liên tiếp các bit 1 thì có thể dẫn tới sự mất đồng bộ giữa phía thu và
phía phát . Sở dĩ có điều này là vì dãy bit thông tin không có đủ các điện chuyển tiếp
giữa các bit để phía thu có thể khôi phục định thời. Trong các hệ thống vô tuyến số
các phơng pháp điều chế đều có tín hiệu định thời tin cậy nếu nó đảm bảo đầy đủ sự
chuyển tiếp trạng thái trong dãy bit tin dẫn tới đầu vào mạch điều chế. Để phá vỡ
tính liên tục của các bit 1 và bit 0 ở phía phát sẽ thực hiện ngẫu nhiên hoá dãy bit
phát theo một quy luật nhất định ở phía thu sẽ sử dụng chính quy luật này để khôi
phục tín hiệu thông tin. Quá trình ngẫu nhiên hoá thờng dùng một bộ tạo mã giả
ngẫu nhiên.
D
s
là dãy bit đầu ra của mạch cộng modul 2.
19
Giả sử toán tử 1/x mô tả độ trễ của dãy bit một khoảng thời gian là một bit thì
D
s
(1/x)(1/x) có nghĩa là dãy bit đầu ra mạch cộng modul 2 bị trễ một quãng là 2 bit
hay : D

s
(1/x)(1/x) = D
s
x
-2
.
D
i
D
s

D
r
D
o

Tơng tự nh trên trong bộ tạo mã này ta có .
D
S
x
-4
: dãy bit bị trễ đi 4 bit
D
S
x
-5
: dãy bit bị trễ đi 5 bit
D
S
x

-6
: dãy bit bị trễ đi 6 bit

D
S
x
-8
: dãy bit bị trẽ đi 8 bit
Từ mạch tạo mã ta có D
S
=D
S
x
-4
D
S
x
-5

D
S
x
-6
D
S
x
-8
Gọi tín hiệu đầu ra bộ mã hoá là D
R
.

D
R
=D
S
x
-8
Trong hệ thống INM-C thì nội dung ban đầu của bộ ghi dịch là 10000000 (8011).
1là bit LSB : do đó ta có bảng mã.
D
S
x
-4
00010001110
D
S
x
-5
00001000111
D
S
x
-6
00000100011
D
S
x
-7
00000010001
D
S

x
-8
00000001000
D
S
00011100010
D
R
=D
S
x
-8
00000001000
Bộ tạo mã có thể mô tả bằng đa thức V=1+x
-4
+x
-5
+x
-6
+x
-8

Trong đa thức này 8 là bậc cao nhất và nó chỉ ra số bit của bộ ghi dịch, các giá trị
4, 5,6 cho biết vị trí các bit của bộ ghi dịch đợc trích ra để tạo thành thành phần hồi
tiếp. Bộ tạo mã này tạo ra từ mã có chu kỳ lặp là 160 bit.
Quá trình xử lý ngẫu nhiên hoá trong INM-C
LSB
MSB
20
Byte nhóm dãy mã giả ngẫu nhiên

1 0 0
2
3
4
5
6 1 0
7
8
9 2 0
637 153 1
638 154 0
639 155 1

Nh đã nói ở trên nội dung ban đầu của bộ ghi dịch có giá trị khác nhau thì sẽ
tạo ra các từ mã khác nhau, các giá trị ban đầu của bộ ghi dịch gọi là các vector từ
mã, tới đài thu nh là một thủ tục thiết lập cuộc gọi sau đó cả đài phát lẫn đài thu sẽ
đặt nội dung ban đầu của bộ ghi dịch bằng vector từ mã này. 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
Có thể lựa chọn một cách ngẫu nhiên một vector mã khác nhau. Tuy nhiên
trong một số hệ thống INM-B vector này mặc định không đổi : 6959H.
Quá trình sử lý ngẫu nhiên hoá các bit tin đợc thực hiện bằng cách trộn các bit
tin với dãy mã giả ngẫu nhiên. Trong INM-C mỗi khung TDM gồm 639 byte thông
tin kèm theo một byte san bằng tạo ra 640 byte. 640 byte này đợc chia thành 160
nhóm mỗi nhóm có 4 byte liên tiếp. Từng nhóm đợc đảo tất cả các bit hoặc giữ
nguyên các bit tuỳ thuộc nó đợc cộng modul 2 với 1 hay là 0 của dãy mã bảng ngẫu
nhiên. Bộ tạo mã sẽ dịch 4 byte thông tin một nhịp và từ mã lặp lại sau 160 lần dịch.
Tín hiệu sau khi đợc sử lý ngẫu nhiên hoá đợc đa tới bộ mã hoá.
B ớc 2: Mã hoá tín hiệu:
Trong phần trình bày về mã ta biết phơng thức FEC thờng sử dụng mã xoắn.
Điểm khác giữa mã xoắn và mã khối là mã khối có tính hệ thống còn mã xoắn thì

không.
Nói cách khác trong một từ mã khối chia làm hai phần rõ rệt. Phần đầu là từ dữ
liệu phần còn lại là các bit Parity. Trong một từ mã xoắn không phân biệt các bit dữ
liệu và các bit Parity vì các bit mã hoá đợc tạo ra bởi sự pha trộn giữa bit thông tin
đầu vào cùng với các thành phần hồi tiếp trớc đó tuy nhiên điểm khác nhau cơ bản
giữa hai loại mã nằm ở chỗ mỗi từ mã khối đợc tạo ra bởi một từ dữ liệu còn mã
xoắn có thể đợc tạo ra từ một hoặc nhiều từ dữ liệu. Thông số quan trọng của mạch
mã xoắn là (K,R) trong đó K là độ dài hạn chế nghĩa là không quá K từ dữ liệu đợc
sử dụng để tạo ra một từ mã (Code word). Từ dữ liệu có thể có độ dài là m (bit ) nếu
ở mỗi nhịp ghi dịch có đồng thời m bit đa vào mạch mã hoá. Nếu số bit đa vào là 1
thì từ dữ liệu có độ dài là 1 bit . Sở dĩ phải hạn chế bởi vì kích thớc giới hạn của bộ
8 7 6 5 4 3 2
1


Byte san bằng
Các byte
Thông tin
21
nhớ đệm. K tơng ứng với chiều dài bộ ghi dịch của mạch mã hoá, R là tốc độ mã
hoá. Nghã là nếu có ba bit thông tin đầu vào mạch mã hoá mà có 4 bit đầu ra thì tốc
độ mã hoá R=3/4.
Trong hệ thống INM-C sử dụng mạch mã xoắn K=7 , R=1/2. Mạch gồm một
thanh ghi dịch 7 bit và 2 mạch công modul 2
Dãy bit đầu vào Dãy bit
mã hoá
Ta có : U
1
= S
1

S
3
S
4
S
6
S
8
U
2
= S
1
S
2
S
3
S
4
S
7
Giả sử dữ liệu đầu vào gồm 7 bit 1011010 khi mỗi bit tin dợc da vào bộ ghi dịch
(bit đầu tiên bên trái vào trớc) nội dung mạch ghi dịch phải 1 bit , đầu ra U
1
, U
2
lần
lợt đợc lấy mẫu tạo ra hai bit mã hoá, nh vậy tơng ứng với mỗt bit dữ liệu đầu vào có
một cặp bit ở đầu ra, do đó tốc độ mã hoá là R= 1/2.
Ta có bảng mã hoá:


Nội dung ghi dịch U
1
U
2
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 1 0 1

Dãy bit đầu ra mạch mã hoá là: 11 01 00 01 10 01 01
Để cho quá trình mã hoá và giải mã không quá dài. Trong các kênh TDM từng
nhóm 4 byte 32bit dữ liệu đợc đa tới mạch mã hoá để tạo ra một từ mã 64 bit đa tới
ma trận chèn sau khi cả 32 bit dữ liệu đã đợc đa vào bộ ghi dịch, một bit cuối cùng
đợc sử dụng để xoá bộ ghi dịch về 0 trớc khi nhóm dữ liệu khác đợc đa vào. Mạch
mã hoá có thể đợc mô tả bằng các đa thức sinh. Mỗi đa thức tơng ứng với một mạch
cộng modul 2. Các đa thức có bậc (k+1)hoặc nhỏ hơn. Hệ số của mỗi số hạng trong
đa thức là 0 hoặc một tuỳ thuộc vào sự kết nối giữa mạch cộng và bộ ghi dịch.
Trong hệ thống INM-C sử dụng hai đa thức sinh :
G
1
(x) = 1+x
2
+x
3
+x
5
+x

6
G
2
(x) = 1+x +x
2
+x
3
+x
6
Dãy bit đầu ra mạch mã hoá đợc biểu diễn bằng đa thức :
S
1
S
2
S
3
S
4
S
5
S
6
S
7
22
U(x) =M(x)G(x)
Giả sử dãy dữ liệu đầu vào là 1011010 thì ta có :
M(x) = 1+x
2
+x

3
+x
5
U
1
(x) =M(x)G
1
(x)=(1+x
2
+x
3
+x
5
+x
6
)(1+x
2
+x
3
+x
5
) =
= 1+0x+0x
2
+0x
3
+x
4
+x
8

+x
9
+x
10
+x
11
U
2
(x) =M(x)G
2
(x)= (1+x+x
2
+x
3
+x
5
+x
6
)(1+x
2
+x
3
+x
5
)
= 1+x+0x
2
+x
3
+0x

4
+x
5
+x
6
+x
7
+x
9
+x
10
+x
11
Các phép cộng trong đa thức là phép cộng modul 2 do đó trong kết quả của
phép nhân đa thức ta có x+x=0,x
2
+x
2
=0
Mặt khác U(x) = U
1
(x).U
2
(x) =(1,1)+(0,1)x
+(0,0)x
2
+(0,1)x
3
+(1,0)x
4

+(0,1)x
5
+(0,1)x
6
Trong đa thức trên hệ số của các số hạng tơng ứng là cặp hệ số của các số hạng
của U
1
(x) và U
2
(x) . Vì ở đây tốc độ mã hoá là 1/2 nên chỉ hạn chế bậc của U(x) là
bậc 6.
Nh đã trình bày trong bớc 1, dữ liệu sau khi đợc xử lý ngẫu nhiên hoá đợc
chuyển thành dòng bit nối tiếp theo trình tự bit 1 đến bit 8 của byte 1, bit 1 đến bit 8
của byte 2 và cuối cùng là 8 bit của byte 640. Dòng bit sau đó đợc đa tới mạch mã
xoắn R=1/2 FEC, đầu ra bộ mã hoá tạo ra: 640x8x2 = 10240 symbol đa tới ma trận
chèn.
B ớc 3: Xử lý chèn:
Bộ mã hoá tạo ra khả năng các Bit lỗi đợc phát hiện và sửa ở phía thu . Tuy
nhiên các bộ mã khối và mã vòng chỉ đợc thiết kế để ngăn ngừa những lỗi ngẫu
nhiên và mặc dù số lỗi có thể phát hiện là lớn nhng số lỗi có thể sửa là rất hạn chế.
Khi tín hiệu truyền trên đờng truyền vệ tinh nó có thể gặp phải hiện tợng fading đây
là hiện tợng tín hiệu đến máy thu qua nhiều đờng có độ dài khác nhau gây ra lỗi trên
một quãng dài các Bit . Quá trình chèn đợc sử dụng để khắc phục hiện tợng này .
Việc xử lý chèn giống nh quá trình ghép theo thời gian từng symbol của từ mã này
với từng symbol của từ mã khác . Nghĩa là các burst thông tin đợc 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 (đã đợc mã hoá) mỗi từ mã gồm 7 symbol .
Các symbol đợc ký hiệu lần lợt là An
1

An
7
. A là số thứ tự của các từ mã từ 17 các
từ mã lần lợt là: n
1
,n
2
,n
3
n
7
2n
1
,2n
2
2n
7

7n
1
, 7n
2
7n
7
n
1
2n
1
3n
1

4n
1
5n
1
6n
1
7n
1
n
2
2n
2
3n
2
4n
2
5n
2
6n
2
7n
2
n
3
2n
3
3n
3
4n
3

5n
3
6n
3
7n
3
n
4
2n
4
3n
4
4n
4
5n
4
6n
4
7n
4
n
5
2n
5
3n
5
4n
5
5n
5

6n
5
7n
5
n
6
2n
6
3n
6
4n
6
5n
6
6n
6
7n
6
n
7
2n
7
3n
7
4n
7
5n
7
6n
7

7n
7
Các từ mã đợc đọc vào ma trận chèn theo từng cột. Khi ma trận đầy các symbol đ-
ợc đọc ra theo từng hàng.
Các từ mã đợc đọc ra khỏi ma trận chèn là:
23
n
1
,2n
1
,3n
1
, n
7
,2n
7
,3n
7
7n
7.
Nh vậy lỗi xảy ra trên một quãng 7 symbol thì chỉ một symbol của từng từ mã
ban đầu bị lỗi. Sau khi giải chèn mỗi từ mã chỉ bị một lỗi đơn do đó nó hoàn toàn có
khả năng sửa lỗi thành công. Trong trờng hợp không chèn thì có thể một vài từ mã
sẽ bị mất.
Trong INM-C 64 byte thông tin sau khi đợc mã hoá tạo ra 10240 symbol đa tới
ma trận chèn
Ma trận chèn






2




Ma trận chèn thực chất là một bộ nhớ có 162 cột và 64 hàng các cột đợc đánh
số từ 0161, các hàng từ 063. Hai cột đầu tiên là hoàn toàn giống nhau và dành
riêng cho từ duy nhất. 160 cột còn lại mang theo 10240 symboltừ cột thứ 2 đến cột
161. Các ký hiệu "F","S","L", cho biết thứ tự các symbol thứ nhất, thứ hai và symbol
cuối cùng. Ma trận sau khi đợc chèn đầy đợc đọc ra theo trình tự hàng nối hàng,
trong mỗi hàng các symbol đợc đọc ra theo trình tự cột nghĩa là hai symbol của UW
đợc đọc ra đầu tiên. Trong thực tế có thể dùng thêm một bộ nhớ thứ hai để khi bộ
nhớ thứ nhất đang đọc ra thì bộ nhớ thứ 2 đang đợc chèn. Giải pháp này làm tăng tỗc
độ xử lý ở phía phát. quá trình giải chèn sử dụng các bộ nhớ tơng đơng ở phía phát
nhng quá trình đọc vào theo trình tự từng hàng và quá trình đọc ra theo trình tự từng
cột, ở phía phát các hàng đợc đọc ra khỏi ma trận chèn thực tế không theo thứ tự 0
63 mà đợc hoán đổi vị trí theo một quy luật nhất định. Việc hoán đổi các hàng nhằm
làm tăng tính ngẫu nhiên của các lỗi có thể xảy ra đối với các từ mã ban đầu.
* Quy luật hoán đổi các hàng:
Gọi trình tự các hàng trong ma trận là i=0 đến i=63
Trình tự các hàng đợc đọc ra khỏi ma trận là j=0 đến j=63
Nếu mối quan hệ giữa i &j là:
i=(j x39) modulLO 64
j=(i x23) modulLO 64
Hàng
0
1
2

62
63
Hàng i = 0
Hàng i = 1

Các cột 2 đến161 = các symbol từ mạch mã hoá


L
L
Unique
word
Unique
word
0 1 2 cột
161
24
Xét sơ đồ khung kênh

8,64s



Trên sơ đồ ta có j = 063 là trình tự các hàng đợc phát
i = 063 là trình tự các hàng trong ma trận chèn
Các symbol đợc phát theo thứ tự từ trái qua phải. Mỗi khung có chiều dài là
8,64s. Mỗi khung mang theo 162 x64 =10368 symbol, tốc độ phát là 1200 symbol/s.
Trong sơ đồ ta thấy hàng i =14 đợc phát ở hàng j = 2. Quá trình tính toán đợc
thực hiện nh sau j =(i x23)modulLO 64
= (14 x23)modulLO 64

= 101000010(322)
001000000(64)
= 100000010(2)
Bởi vì j = 063 nên trong kết quả của phép cộng trên chỉ quan tâm đến 6 bit có
trọng số nhỏ nhất còn từ bit thứ 7 có thể bỏ qua, do đó ta có i = 14 thì j =2
Trong ma trận chèn hai hàng đầu tiên dành cho UW và các UW này có khuôn
mẫu duy nhất và rất khó bị phỏng tạo, nên sử dụng cho mục đích đồng bộ.
2.1.2 Cấu trúc gói tin
2.1.2.1 Gói tin mô tả kênh báo hiệu (signalling channel descriptor)
Mỗi kênh TDM có một hoặc nhiều kênh báo hiệu kết hợp với nó, tơng ứng với
mỗi kênh báo hiệu sẽ có một gói tin mô tả kênh báo hiệu phát trên kênh TDM, gói
tin này cho biết tần số kênh báo hiệu và trạng thái từng khe thời gian trong các kênh
báo hiệu phát ở khung thời gian trớc đó.
2uwsymbol
Provious row i = 0 row i= 30 row i=14 . row i=60row i= 25 row i=0
Frame next frame
64 x162 symbol = 1200 symbol/ s
8,64s
0 0 160 symbol From rowi= 14
25