GMDSS通信设备与业务第八章汇总.ppt

1、GMDSS通信设备与业务 第八章 Inmarsat-C系统及其船站 航海学院通信教研室,第八章 Inmarsat-C系统及其船站,一、系统结构及信道 二、系统通信接续过程 三、 C系统中的主要通信 四、船站组成及船站终端技术 五、EGC系统及EGC接收设备 六、Mini C 移动站简介 七、思考题,一、系统结构及信道,1、C 系统的结构,私人网,私人网,LAN / Intranet,RCC,专 网,电话网,PSTN,打印机,Inmarsat-C 船站,国 际 / 国 内 电 信 网,电传网,电传终端,其它 Inmarsat 终端,Inmarsat-C 与岸上网络链接,PSDN、X. 25、X.

2、 400,MODEM,PC机,数据网,MODEM,PC机,PSTN,电话网,蜂鸣器,Inmarsat-C 与其它船站链接,、各种网络的特点： ）PSTN（Public Switched Telephone Network）： ）PSDN（Packet-Switched Data Network） ）G3传真机,公公交换电话网：它是一种基于铜线的电路交换网络，通过电话线和Modem接入，网络建设费用最低，但数据传输质量和传输速率也最差。,分组交换数据网：它是一种基于分组交换技术的公共数据通信网络，采用X系列标准。比PSTN具有更好的信道利用率和传输可靠性,但在线路质量已大大提高的今天，PSDN也

3、已进入暮年。 -ISDN,也叫三类传真机，传输速率通常有2.4/4.8/9.6/14.4kbps 几种，适用于电话网。,全数字化系统 没有直接话音通信功能（电传、低速数据业务） 存储转发通信方式（不是实时通信） 全方向性天线（不需要天线自动跟踪系统） 通信可靠性高（不存在日凌中断现象） 抗干扰能力强（采用多种抗干扰措施） 通信费用低（按字符流量计费） 移动地球站体积小、重量轻 终端能耗低（可使用蓄电池、太阳能等电源）,、C 系统的特点,4、C 系统的信道种类及作用,1）四种：,TDM信道 、信令信道、信息信道和站际信令信道。,2）作用：,（1）TDM信道：,适用对象：,方向：,NCS和LES,

4、NCS/LES至LES,作用：,船站空闲时NCS TDM信道； 当SES与LES建立链路后LES TDM信道, TDM信道帧构成：,独特字 + 布告板 + 数据组,独特字 + 布告板 + 数据组,识别信道模式、帧同步,是找出每一帧的开头或结尾；,布告板用于发布网络资源信息、CES业务状态信息及信令信道信息,NCS：宣布、确认、入网和退网认可、询呼、增强群呼等信息； CES：逻辑信道分配、认可、数据包等信息。,（2）信令信道：,适用对象：,方向：,作用：,信令信道构成：,传送短信息， 它采用TDMA时分多址链接技术,SES/MES,船站至NCS/LES,发往NCS：数据报告、遇险报警、入网和退网

5、申请等； 发往LES：宣布响应、逻辑信道分配申请、认可、数据报告、遇险报警等,（3）信息信道：,适用对象：,方向：,作用：,信息信道构成：,船站传送电传和数据信息,SES/MES,船站至岸站,有检错、重发、收妥确认等技术,（4）站际信令信道 ：,适用对象：,方向：,作用：,站际信令信道构成：,传送网络工作状态,CES和NCS,CES至NCS、反之亦然,CES至NCS ：询呼申请、确认申请、船站状态等； NCS至CES ：启用试验和性能测试申请等,入网和退网 即进入或退出Inmarsat C系统通信网络，分为手动和自动； 宣布 NCS告诉船站某CES要与之进行何种通信； 宣布响应 为船站对收到N

6、CS宣布信息的响应，标志本船准备好，可收CES信息； 认可 为在信息传递过程中对收到信息情况的反馈。 岸站至船站方向：船站通过其信令信道中的“认可”向岸站反馈信息； 船站至岸站方向：岸站通过其TDM信道中“认可”向船站反馈信息。 当收到的信息有错时，“认可”信息中包含错误数据组号，发方将重发错误数据组，直至正确接受。-纠错,5、几个主要相关名词,二、系统通信接续过程,1.船岸单工通信信道建立过程, SES守听NCS公共TDM信道，查找CES频率，RX预备 SES从CES布告板中找到可用时隙，TX预备 SES 向CES发送分配申请 CES分配信道并告知NCS 开始进行通信 2.岸船单工通信信道建

7、立过程 略,NCS,CES,SES,船岸通信信道的建立,P120/121,三、 C系统中的主要通信,1）电传/电传传真/数据通信 2) 遇险报警 3) 数据报告 4) 询呼 5) E-Mail,信息流程,1、电传/电传传真/数据通信-存储转发电报业务,NCS,Inmarsat卫星,LES,C船站的操作： 入网 目的地址码 设置通信等级 确认选择 电文发送 C船站确认过程： 确认：岸站转发信息后，告之NCS目的用户信息接收状态。 NCS TMA 载波信息告知船站发送成功,经NCS的原因： 没有选择LES 选择非注册洋区的LES 选了LES但岸站因故没收到 退网（Log-out） EGC Only

8、,2、 遇险报警,1）遇险报警路径,选择注册洋区覆盖内的就近岸站为好,注意：,向岸站发，经岸站转至搜救协调中心 向NCS发，经NCS、LES转至搜救协调中心,5分钟内没有收到LES或RCC收妥通知，重发。 SES没入网或没做启用实验或EGC only 状态下，不影响发报警。,按报警盒上按钮 在终端上选“distress”菜单,2）遇险呼叫方式,信令信道发报警（信息简单） 信息信道发遇险优先等级电文（信息详细）,（1）二种方式,（2）呼叫次序,先发报警，提供概况,再发遇险优先等级电文，提供详细信息,（在终端上编辑详细电文）,（3）两点注意：,a.,b.,3、 数据报告,1) 什么叫数据报告？,数

9、据报告是一种简短的数据信息，主要用于移动用户向预定的陆地用户发送少量的数据。Inmarsat-C系统的数据报告是通过信令信道发送的，一般数据报告最多可传输32个字节的信息。如：船位报告、航行计划、抵港报告、离港报告等。,2）数据报告的发送形式,人工即时发送 人工编程，自动发送 受Poll指令控制，自动发送,（1） （2） （3）,3)数据报告种类,（1） （2） （3） （4）,无预约数据报告（Unreserved ）：,随机选择可用时隙发,编程无预约数据报告（Program ）：,预先编程随机选择可用时隙发,预约数据报告(Reserved),根据Poll指令按预定时隙发射,宏编码电报（MEM

10、s）,用独特的二进制码表示,4）数据报告的应用,PSTN,PSDN,SES 1,SES 2,SES 3,LES,DNID,图8-6 船位报告系统示意图,（1）自动船位报告系统,4）数据报告的应用,（2）卫星水情自动测报系统,4、 询呼,1）什么叫询呼（Poll）？,用户通过LES 经NCS公公信道直接发送指令， MES在询呼指令控制下执行 某项任务/操作。,2）询呼的指令种类,单个询呼 一个指令向某一个SES分别发询呼 群 询 呼 一个指令向一组SES发询呼 区域询呼 向某一特定区域内的所有SES 发询呼,3）询呼工作过程,NCS,LES,SES,用户,（1）单个询呼：,用户通过网络将询呼发给

11、LES，LES将指令发给NCS,NCS,查船站状态,LES或NCS忙,排队,LES不在本网,告知用户,LES在网，空闲,发送,SES,在指令的控制下自动执行某项操作,I,II,III,3）询呼工作过程,NCS,LES,用户,（2）群询呼：,用户通过网络将询呼发给LES，LES将指令发给NCS,NCS,不查船站状态,SES,在指令的控制下自动执行某项操作,I,II,III,在其公共信道上播发群询呼,守听、空闲,SES3,SES2,SES1,（3）区域寻呼：与群寻呼类似,1)E-mail 业务方式,（1）电子邮件方式 ：,只能实现收发报文，常用于船岸通信,利用普通邮箱地址。如，,5 、 E-mai

12、l,可实现收发报文、EGC报文、询呼等多种业务，主要用于岸船通信,（2） Web方式：,通过浏览器登陆供应商网站，密码进入系统,按提示操作，如：登陆北京地面站 Cmail系统，例如 ,北京通信导航公司界面,四、船站组成及船站终端技术,1、 C船站外围设备,2、 Inmarsat-C船站组成方框图,3、Inmarsat-C的基本组成,Inmarsat-C,甲板上设备,甲板下设备,把发射信号线性放大到规定的功率电平，把接收的弱信号以尽量少的噪声放大送入甲板下设备的输入端。,频率变换器,调制与解调器,频率合成器,编译码器,信令控制和信息处理及相应的接口,天线,低噪声放大器,功率放大器,双工滤波器,作

13、用：,4、 主要的终端技术,1）数字信息的调制及传输,（1）常用的数字调制 ：,振幅键控（ASK）,移频键控（FSK）,移相键控（PSK）,（2）移相键控,优点：,抗噪声、 频带利用、 抗衰落、 抗多径效应,Imarsat系统中，信令信道、电传信道多采用BPSK调制方式； SCPC信道多采用 偏移四相移相键控（ OQPSK）,两相移相键控（BPSK）,四相移相键控（QPSK）,（3）移相键控优点：,使相邻两个码元无1800相位跃变，通过滤波后波形失真小，对邻近信道干扰小。,2）载波同步、位同步和帧同步,（1）同步：,数据传输时，收发双方收发的起止时间和速率必须一致。,相干解调,载波同步：,提取

14、载波、提纯载波,位同步：,收发双方的时钟保持同步,外同步法,内同步法,单独的信道传送比特同步信号,同步信号嵌套在数据信号中,帧同步：,找出每一帧开头或结尾的过程。,作用,3）数字信号的差错控制措施,差错,原因,噪声干扰,热噪声 ：,冲击噪声：,时刻存在，幅较小，均匀，频带宽，随机,幅度很大，持续时间短,（1）为什么采取控制措施,（2）差错控制编码,分组码-加监督码元,卷积编码-编码器输出与前面码元有关,Turbo编码并行级联编码（交织编码）,3）数字信号的差错控制措施,（3）扰码技术,“扰乱”了数字信息的原有形式，避免出现较长的连续“0”码或“1”码,便于提取比特定时信息,起能量扩散作用,作用

15、：,（4）交织技术,将编码后数据序列的顺序进行交换，重新组合。,作用：,避免受到长干扰或衰落时连续出错，连续误码经解交织后被分散开来。,五、EGC系统及EGC接收设备,1、 世界航行警告业务,近洋,沿海,远洋,A1、A2海区,VHF和NAVTEX岸台播发,A3、A4海区,EGC系统播发,HF NBDP 播发,EGC系统,NAVTEX系统,相互结合构成完整的GMDSS的MSI业务,EGC系统的主要作用：,向A3海区提供海上安全信息和船队信息,1）系统组成：,2、 EGC系统,信息提供部门 Inmarsat C系统 EGC接收机,2）信息播发：,在NCS TDM公共信道上播发,船队网信息,MSI信

16、息,信息提 供部门,系统内部信息,陆地网或者卫星网,3) EGC信息的接入,等 级 码,业 务代 码,地 址 码,频 度 限 码,文本显示体,EGC业务的2 位数字表征,不超12位,播发频数,文本格式。目前“00”有效，国际五号码（IANo5）,二级选择：,C0 C1 C2 C3 C4 C5,0：常规 1：安全 2：紧急 3：遇险,（1）,播发人用接入码进入LES EGC业务系统；,用C码具体选择播发的EGC信息,（2）C码的组成：,多洋区时使用,洋区识别,安全网（Safety NET） 船队网（Fleet NET）,（2）特点：,覆盖范围广 可靠性高 方便灵活 费用低 保密强,重 叠 区,大

17、风警告、遇险报告每颗卫星不定时发 气象预报、航行警告规定卫星，定时发,（1）分类：,4) EGC信息的分类及业务特点,播发海上安全信息（MSI）,播发船队管理、公共信息和商务信息,（3）,系统业务（System）,预先定义的某海域 经纬度表示的海域 如： 矩形和圆形海域,普通广播寻址（全呼） 向本洋区的所有移动终端播发信息。 CNID码寻址（群呼） 向相同CNID的移动终端组播发信息。 个别寻址（单呼） 向某一个移动终端播发信息。 区域寻址 向 的所有移动终端播发信息。,5）EGC信息发送的寻址方式,（1） （2） （3） （4）,特定区域,矩形海域 圆形海域,6) EGC设备分类,0 类（标

18、准的EGC接收机）,1 类（标准C站，不能收EGC信息）,2 类（标准C站+EGC，不能同时工作）,3 类（标准C站+EGC，且能同时工作）,（1）分类：,（2）2类C站的二种工作模式:,合用模式（Inm-C）,EGC接收模式,收CES电文时，不能收EGC，空闲时收。,届时只能收EGC信息 （Egc Only）,Egc Only,已经脱网，但是仍然可以发遇险信息，可以收EGC信息,7）EGC 基本功能,能连续接收NCS公共信道信息，并能根据EGC信息协议处理信息。 能自动识别出指向固定用户和特定地理区域的信息，且特定地理区域可由操作者选择或由航行设备注入。 当12小时没有更新船位时，应提供视觉

19、提示。当船位更新后，提示才可取消。 能自动识别出发给指定EGC接收机的单一地址信息。 能自动识别出发给一组用户的信息。 能自动对更新、加载或删除群组ID的指令作出响应。,（1） （2） （3） （4） （5） （6）,六、Mini C移动站简介,1 SSAS：出处：,在2002年12月海上保安外交大会,加强海上保安的特别措施,SOLAS公约第-2章,第-2章第6条,2 实施方案：,Mini-C、铱星系统、C系统、地面系统,3 SSAS基本功能, 启动后向主管机关发出警报（报警信息包括船舶识别、船位、受到的威胁等） 报警不向其他船舶发送 报警启动后不在船上显示（安装隐蔽、无声光） 报警终端关闭前

20、持续发送 能够从驾驶台和船舶上至少另外一个位置启动报警 防止误发警报 按第IV章安装的无线电装置，若满足本条要求也可作为警报系统使用,七、思考题,1Inmarsat-C系统有何主要特点? 2. Inmarsat-C系统有哪几种信道？船站何时守听NCS TDM信道？何时守听LES TDM信道？ 3从C船站中可查看到的本洋区工作岸站及其业务状态信息是从系统哪个信道收到的？ 4Inmarsat-C系统中信息传递方式有哪些？ 5说明Inmarsat-C船站为什么要执行“入网”和“退网”操作？“入网”和“退网”是向谁发的？在“退网”情况下，可否发电传？可否发遇险报警？ 6什么是“认可”？C系统在电文信息传递中怎