Luận văn viễn thông Nghiên cứu hệ thống thông tin InmarsatFleet

Trên thế giới từ lâu đã có hẳn một hệ thống vệ tinh hàng hải quốc tế INMARSAT và rất nhiều thế hệ đài mặt đất di động MES thiết kế cho tàu biển : Inm-A , B , C , M, mini-M và mới nhất hi

Mục Lục

Lời nói đầu 3

Phần I 5

Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsat 5

Chơng 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh 5

1.1 Giới thiệu chung : 5

1.2 Vệ tinh , các khái niệm cơ bản về thông tin vệ tinh : 6

1.2.1 Khái niệm vệ tinh : 6

1.2.2 Quỹ đạo vệ tinh : 6

1.3 Đặc điểm của thông tin vệ tinh : 7

1.4 Các tham số của hệ thống thông tin vệ tinh : 8

1.4.1 Nhiệt độ tạp âm hệ thống : 8

1.4.2 Hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) : 8

1.4.3 Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm : 8

1.4.4 Nhiệt độ tạp âm ănten : 9

1.4.5 Tỷ số sóng mang trên tạp âm (C/N) : 9

1.4.6 Tỷ số tín hiệu/ tạp âm : 9

1.4.7 Tỷ số lỗi bít/tạp âm (Eb/N0) : 9

Chơng 2 : Cấu trúc chung của hệ thống thông tin INMARSAT 10

2.1 Phần vệ tinh : 10

2.2 Phần mặt đất : 12

2.3 Phần sử dụng : 13

Chơng 3 : Chức năng và các dịch vụ thông tin trong hệ thống thông tin INMARSAT 14

3.1 Chức năng thông tin trong hệ thông thông tin INMARSAT : 14

3.2 Các loại dịch vụ thông tin vệ tinh Inmarsat : 16

Chơng 4 : Các hệ thống thông tin Inmarsat sử dụng trên các tàu biển hiện nay 17

4.1 Hệ thống thông tin INMARSAT A : 17

4.2 Hệ thống thông tin INMARSAT B : 18

4.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat B: 18

4.2.2 Các dịch vụ trong hệ thống Inmarsat B: 19

4.2.3 Các kênh sử dụng trong hệ thống Inmarsat B : 19

4.3 Hệ thống thông tin Inmarsat C : 21

4.3.1 Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat C: 21

4.3.2 Các dịch vụ của Inmarsat C: 21

4.3.3 Cấu trúc chung của hệ thống Inmarsat C: 22

4.3.4 Các kênh trong hệ thống Inmarsat: 22

4.4 Hệ thống thông tin Inmarsat M - mini M : 24

4.4.1 Inmarsat M : 24

4.4.2 Inmarsat – miniM 25

4.5 Hệ thống thông tin Inmarsat E : 26

Chơng 5 : Xu hớng phát triển của INMARSAT trong thông tin hàng hải ở Việt Nam và thế giới 26

5.1 Công ớc quốc tế về hệ thống an toàn và cứu nạn toàn cầu GMDSS 26

5.2 Thực trạng vệ trang thiết bị thông tin VTĐ trên các tầu chạy trên biển ở Việt Nam và thế giới 27

5.3 Xu thế sử dụng trong hệ thống thông tin Inmarsat trên tầu biển hiện nay 27

PHầN II 28

Chơng 1.Giới thiệu về Inmarsat Fleet 28

1.1.Tổng quan 28

1.1.1.Vùng phủ sóng 28

1.1.2.Trung tâm điều hành mạng ( NOC ) và LESs : 29

1.1.3.Inm Mobile ISDN cạnh tranh với MPDS : 30

1.1.4.Các giải pháp kỹ thuật : 31

1.1.4.1 Giải pháp kỹ thuật trong Inm F77và F55 : 31

1.1.4.2 Nâng cao kỹ thuật của hệ thống F77 và F55 : 32

1.2 Giới thiệu các dịch vụ của hệ thống Inmarsat F77 ,F55 và F33 : 32

1.2.1 Voice 4,8 kbps : 34

1.2.2 UDI 64 kbps : 34

1.2.3 Speech 64 kbps : 34

1.2.4 audio 64 kbps tần số 3.1 kHz : 34

1.2.5 Truyền dữ liệu với tốc độ 56 kbps : 34

1.2.6 Dịch vụ MPDS ( Mobile Packet Data Service ( MPDS ) : 34

1.2.7 2.4kbps Group 3 Fax : 35

1.2.8 9.6kbps Group 3 Fax : 35

1.2.9 Dữ liệu không đồng bộ 9,6 kbps (9.6kbps Asynchronous Data) : 35

1.3.Các ứng dụng của Fleet : 36

1.3.1 Luôn cập nhật biểu đồ hành hải : 36

1.3.2 Duy trì các báo cáo thời tiết : 36

1.3.3 Cấp cứu / An toàn / MRCC / Coast Guard (chỉ F77 ): 37

1.4 Cách thức các cuộc gọi : 38

1.4.1.Cách thức các cuộc gọi trong F77 và F55 : 38

1.4.2 Cách thức các cuộc gọi qua F33 : 38

1.5 Một số đặc điểm cụ thể của F77 : 40

1.5.1.Tóm tắt F77 : 40

1.5.2.Các đặc trng của Inm F77 41

Chơng II : Phân tích quá trình thiết lập cuộc gọi , cấu trúc kênh thông tin và các gói tin44 2.1.Cấu trúc kênh thông tin : 44

2.1.1 Cấu trúc kênh lu lợng ( SCPC) : 44

45

2.1.1.1.Cấu trúc kênh dữ liệu (MSED/LESD) và kênh báo hiệu trong băng 45

2.1.1.2 Cấu trúc kênh thoại ( MESV & LESV) : 47

*Cấu trúc kênh facsimile : 48

48

48

2.1.2.Cấu trúc kênh M4 : 49

2.2 Nội dung của trờng các gói tin : 51

2.2.1 Gói tin SU ( Signal Unit ) : 51

2.2.2.Gói tin xác nhận cuộc gọi ( Call announcement ) : 51

2.2.3.Gói tin yêu cầu truy nhập ( Access Request ) : 52

2.2.4.Gói tin chỉ dẫn dành u tiên ( Pre-emption Instruction ) : 53

2.3.Thủ tục thiết lập cuộc gọi : 54

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 ) 54

2.3.2.Xoá cuộc gọi 55

2.3.2.1 Xoá cuộc gọi từ MES-to-LES 55

2.3.2.2 Xoá cuộc gọi từ LES-to-MES 56

2.4.Các thủ tục mới : 57

2.4.1 Lựa chọn Spot beam : 57

2.4.2 Cấp cứu và an toàn : 59

2.4.3 Điều khiển công suất : 60

2.4.3.1 Thực hiện điều khiển công suất bởi MES : 60

2.4.3.2 LES thực hiện điều khiển công suất : 61

2.4.3.3 Điều khiển công suất MES ( QAM ) : 62

2.4.4 Báo cáo giám sát : 62

2.4.5 Thủ tục NG - NCSC : 63

2.4.6 Hoạt động mới của SU ( Signalling Unit ): 63

63

2.4.7.Số di động : 64

2.4.8 Các loại trạm MES ( Category ) : 64

Kết Luận 65

Lời nói đầu

Ngay từ khi ra đời phơng thức thông tin vệ tinh đã chứng tỏ đợc các u điểm tuyệt đối trong nhiều lĩnh vực , khắc phục đợc nhiều khó khăn của thông tin mặt

đất và trong nhiều trờng hợp không thể thay thế Do đặc thù là thông tin trên biển

và gắn liền với việc đảm bảo an toàn sinh mạng con ngời cũng nh phơng tiện và hàng hoá , ngành hàng hải cũng đợc thừa hởng nhiều thành tựu của công nghệ thông tin vệ tinh , thậm chí là tiên tiến nhất Trên thế giới từ lâu đã có hẳn một

hệ thống vệ tinh hàng hải quốc tế (INMARSAT) và rất nhiều thế hệ đài mặt đất

di động (MES) thiết kế cho tàu biển : Inm-A , B , C , M, mini-M và mới nhất hiện nay là hệ thống Inmarsat F , đánh dấu từng chặng phát triển của công nghệ thông tin , công nghệ điện tử , công nghệ thông tin vệ tinh nói chung và hoạt động thông tin hàng hải nói riêng

Sau quá trình học tập tại trờng Đại học Hàng hải và thực tập tại Công ty

cứu hệ thống thông tin Inmarsat-Fleet “ Mặc dù đây là hệ thống đang đợc sử

dụng phổ biến ở châu Âu và nhiều nơi khác trên thế giới nhng còn hoàn toàn mới

mẻ ở Việt Nam Tuy nhiên do nhiều u điểm của công nghệ kĩ thuật số đợc ứngdụng trong hệ thống này đã thu nhỏ đợc kích thớc trạm MES , dễ dàng khi sửdụng và đặc biệt là hiệu quả kinh tế hơn hẳn bất cứ phơng thức thông tin vệ tinhnào ở thời điểm này

Nớc ta lại có một đội tàu viễn dơng không ngừng lớn mạnh cả về số vàchất lợng , đóng góp không nhỏ vào nền kinh tế quốc dân

Với một số đặc điểm nh vậy , em tin rằng trong một tơng lai không xa , hệthống Inmarsat này và các hệ thống phát triển trên chúng sẽ dần đảm nhiệm đợcchức năng của các hệ thống cũ , và thực sự quen thuộc trên các tàu biển ViệtNam

Qua luận văn này , em muốn bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới KS.Phạm Anh Sơn và các thầy cô khoa Điện - Điện tử tàu biển nói chung , tổ môn Điện tử - Viễn thông nói riêng , cùng các CBCNV Vishipel và bạn bè đã hớng dẫn , giúp

đỡ và tạo điều kiện để em hoàn thành đề tài này

Mặc dù có nhiều cố gắng song do trình độ có hạn và hệ thống này hoàntoàn mới đối với ngành hàng hải Việt Nam nên nội dung tài liệu rất hạn chế ,luận văn này vẫn còn nhiều thiếu sót mong đợc sự góp ý của thầy cô và bạn bè để

đề tài tốt nghiệp của em đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn !

HP , ngày 23 tháng 2 năm 2004 Sinh viên

Phạm Ngọc Linh

Phần I Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh

Inmarsat

Chơng 1 : Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh

1.1 Giới thiệu chung :

Hệ thống thông tin vệ tinh dùng một vệ tinh có khả năng thu, phát sóng vôtuyến điện sau khi nó đợc phóng vào vũ trụ Khi đó vệ tinh sẽ khuếch đại sóng vôtuyến thu đợc từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện tới các trạm mặt

đất khác Loại vệ tinh nhân tạo sử dụng cho thông tin vệ tinh nh thế đợc gọi là VệTinh Thông Tin

Vệ tinh có thể đợc phân ra thành 2 loại: Vệ Tinh Quĩ Đạo Thấp và Vệ Tinh

Địa Tĩnh

+ Vệ tinh quĩ đạo thấp ( Low – orbit Satellite): là vệ tinh chuyển động liêntục nếu ta nhìn nó từ mặt đất; thời gian cần thiết cho vệ tinh chuyển động xungquanh quĩ đạo của nó khác với chu kỳ quay của quả đất quanh trục của nó

+ Vệ tinh địa tĩnh ( Geostationary Satellite): là vệ tinh đợc phóng lên quĩ

đạo tròn ở độ cao 36000 Km so với đờng xích đạo Vệ tinh này bay một vòngxung quanh trái đất mất 24h Do chu kỳ bay của vệ tinh bằng chu kỳ quay củaquả đất xung quanh trục của nó nên vệ tinh đợc xem là đứng yên nếu nhìn từ mặt

đất

Hệ thống thông tin vệ tinh có 3 kiểu đa truy nhập:

+ FDMA (Frequency Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chiatheo tần số Đây là loại đa truy nhập đợc dùng phổ biến nhất trong thông tin vệtinh, trong đó các trạm mặt đất phát đi các sóng mang với tần số khác nhau nhngvới các băng tần bảo vệ thích hợp, các tần số sóng mang này không chồng lấnlên nhau

+ TDMA ( Time Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chia theothời gian Trong đó, một khung TDMA đợc chia ra theo thời gian mà mỗi trạmmặt đất phát đi một sóng mang trong một khe thời gian đã đợc phân trong mộtchu kỳ thời gian nhất định

+ CDMA ( Code Division Multiple Access) - đa truy nhập phân chia theomã Trong đó, mỗi trạm mặt đất phát đi một tần số sóng mang nh nhau nhng sóngmang này trớc đó đã đợc điều chế bằng một mẫu bit đặc biệt qui định cho mỗitrạm mặt đất trớc khi phát tín hiệu đã điều chế

Đa truy nhập là kỹ thuật sử dụng một vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất

và tăng hiệu quả sử dụng của nó tới cực đại Hay có thể nói, đa truy nhập là

ph-ơng pháp dùng một bộ phát đáp trên vệ tinh chung cho nhiều trạm mặt đất

yêu cầu không có sự can nhiễu sóng vô tuyến điện giữa các trạm mặt đất phátkhác nhau

Do vệ tinh luôn bị ảnh hởng của các tác động bên ngoài nh: áp lực bức xạ

từ mặt trời và mô men xoắn của từ trờng quả đất nên để duy trì trang thái ổn địnhcủa vệ tinh cần phải có các biện pháp hợp lý Phơng pháp điển hình hiện nay là

ổn Định Quay và ổn định 3 Trục

1.2 Vệ tinh , các khái niệm cơ bản về thông tin vệ tinh :

1.2.1 Khái niệm vệ tinh :

-Vệ tinh là một thiên thể nhân tạo do con ngời phóng lên quỹ đạo nhằm mục

đích thu thập thông tin và quan sat các hoạt động của trái đất

-Một vệ tinh có thể thu phát sóng vô tuyến điện sau khi đợc phóng vào vũ trụdùng cho thông tin vệ tinh , khi đó vệ tinh sẽ khuyếch đại sóng vô tuyến điệnnhận đợc từ các trạm mặt đất và phát lại sóng vô tuyến điện đến các trạm mặt đấtkhác Loại vệ tinh nhân tạo đợc sử dụng cho thông tin vệ tinh nh vậy gọi là vệtinh thông tin

1.2.2 Quỹ đạo vệ tinh :

Vệ tinh có thể đợc phóng lên các quỹ đạo có độ cao khác nhau , ở mỗi độcao đặc điểm chuyển động của vệ tinh cũng khác nhau và để phân loại vệ tinhngời ta dựa vào quỹ đạo chuyển động Vệ tinh có thể đợc phân ra là :

-Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp ( Polar Orbits )

-Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh ( Geosynchronous )

Hinh 1 : Quỹ đạo của vệ tinh tầm thấp và tầm cao a)Vệ tinh quỹ đạo tầm thấp (Polar Orbits ) :

Là vệ tinh mà nhìn từ mặt đất nó chuyển động liên tục Vệ tinh này thờngchuyển động trên mặt phẳng kinh tuyến hoặc mặt phẳng nghiêng so với trục trái

đất Nhng do trái đất luôn chuyển động quanh trục của nó nên vệ tinh sẽ có gócngẩng và phơng vị luôn thay đổi so với các vị trí trên mặt đất Nên tại một điểmtrên trái đất , vệ tinh chỉ xuất hiện một lần trong khoảng thời gian nhất định Đốivới thiết bị thông tin trên mặt đất phải có các hệ thống anten mà có thể truy theo

vệ tinh khi nó bay qua trong tầm nhìn Vì vậy , loại vệ tinh này ít đợc sử dụng

cho mục đích thông tin thông thờng mà nó thờng đợc ứng dụng cho mục đíchnhận dạng và tìm hiện trờng mà tầu , máy bay hay ngời gặp nạn trong hệ thốngCospas-Sarsat

b)Vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh (Geosynchronous ) :

Là vệ tinh đợc phóng lên quỹ đạo tròn ở độ cao là 360000 km so với đờngxích đạo và có chu kỳ quay quanh mình nó một ngày đêm Do trái đất tự quayquanh mình nó một ngày đêm nên có thể coi vệ tinh địa tĩnh không chuyển động

đối với trái đất

1.3 Đặc điểm của thông tin vệ tinh :

Thông tin vệ tinh đã phát triển và phổ biến nhanh chóng nhờ các u điểm

v-ợt trội so với các phơng tiện khác (phơng tiện thông tin dới biển và trên mặt đấtnh: hệ thống cáp và hệ thống chuyển tiếp vi ba ), đó là:

+ Có khả năng đa truy nhập

+ Vùng phủ sóng lớn: vì từ quĩ đạo địa tĩnh có bán kính cách trái đất trungbình khoảng 37000 Km nên vệ tinh có thể nhìn thấy 1/3 trái đất, nh vậy với 3 vệtinh vùng phủ sóng có trể bao trùm toàn cầu trừ vùng cực

+ Dung lơng thông tin lớn: với băng tần công tác rộng, nhờ áp dụng các kỹthuật sử dụng lại băng tần nên hệ thống thông tin vệ tinh cho phép đạt tới dung l-ợng lớn trong một thời gian rất ngắn mà không một loại hình thông tin nào cóthể đạt đợc

+ Có thể ứng dụng cho thông tin di động

+ Có độ ổn định cao và khả năng cao về thông tin băng rộng

+ Hiệu quả kinh tế cao trong thông tin cự li lớn đặc biệt trong thông tinxuyên lục địa

+ Độ tin cậy thông tin cao: tuyến thông tin vệ tinh chỉ có 3 trạm; trong đó

vệ tinh đóng vai trò nh trạm lặp, còn lại là 2 trạm đầu cuối trên mặt đất vì vậy xácsuất h hỏng trên tuyến là rất thấp vì vậy độ tin cậy trung bình đạt 99.9% thời gianthông tin trên một năm

+ Chất lợng cao: các ảnh hởng do nhiễu khí quyển và pha-dinh là không

đáng kể nên đờng thông tin có chất lợng cao

+ Tính linh hoạt cao: hệ thống thông tin đợc thiết lập rất nhanh chóngtrong điều kiện các trạm mặt đất ở rất xa nhau về mặt địa lý, dung lợng có thểthay đổi rất linh hoạt tuỳ theo yêu cầu sử dụng

+ Đa dạng về loại hình dịch vụ: thông tin vệ tinh cung cấp các loại hìnhdịch vụ sau:

•Dịch vụ thoại, Fax, Telex cố định

•Dịch vụ phát thanh truyền hình quảng bá

•Dịch vụ thông tin di động qua vệ tinh

•Dịch vụ DAMA, VSAT, đạo hàng, cứu hộ hàng hải

1.4 Các tham số của hệ thống thông tin vệ tinh :

1.4.1 Nhiệt độ tạp âm hệ thống :

Nhiệt độ tạp âm hệ thống ( Ts) của một trạm mặt đất gồm 2 thành phần cơbản: Nhiệt độ tạp âm của hệ thống thu và nhiệt độ tạp âm ănten kể cả ống dẫnsóng, phi đơ Và đợc biểu diễn nh sau:

Nếu có suy hao phi đơ và ống dẫn sóng là L, T0 là nhiệt độ tiêu chuẩn =

2900 K ta đợc nhiệt độ tạp âm hệ thống tính theo công thức sau:

Ts = Ta / L + (1- 1/ L).T0 + Tr

1.4.2 Hệ số phẩm chất trạm mặt đất (G/T) :

Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất của thông tin vệ tinh là một giá trị quantrọng nói lên khả năng hoạt động của trạm đợc biểu diễn bằng tỷ số giữa hệ sốkhuếch đại ănten và nhiệt độ tạp âm hệ thống tính theo dB/ 0K

- G/T của hệ thống thu trên vệ tinh

- Điều chế tơng hỗ của vệ tinh

- G/T của trạm mặt đất thu

Trong một đờng liên lạc điểm nối điểm, công suất sóng mang Cr tại đầuvào của một ănten thu là:

Cr = G Pr

Trong đó: G là hệ số khuếch đại của hệ thống

Pr là công suất thu đợc quy về một ănten vô hớng

Tỷ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm đầu vào là:

C/ T ( Cr/T ) = G.Pr/T =Pr.G/TGọi Ts là đại diện cho nhiệt độ tạp âm của nguồn tạp âm nhiệt đợc nối đến

đầu vào, từ đó công suất tạp âm ở đầu ra là:

N0 = F.G.K.Ts.B

Từ đó công suất tạp âm đợc mạch phát ra là:

F.G.K.Ts.B - G.K.Ts.B = (F-1).G.k.Ts.B

Trong đó G.K.Ts.B là công suất tạp âm đầu ra khi xét mạch lý tởng, quytạp âm của mạch về đầu vào với nhiệt độ là Te và coi mạch là lý tởng, thì côngsuất tạp âm mà nó tạo ra ở đầu ra là:

K.G.Ts.B  G.K.Te.B = (F-1).G.K.Te.B Với: Te = (F-1).Ts

F = 1+Te/Ts

ở điều kiện nhiệt độ trong phòng là 200C ta thu đợc sự liên quan giữa vànhiệt độ tạp âm tơng đơng của nó là F = 1+ Tc/T0 với T0 = 2930K

1.4.4 Nhiệt độ tạp âm ănten :

Các búp phụ của ănten trạm mặt đất thu tất cả các loại tạp âm trên mặt đất

và không gian gây ra cho con ngời, thiên nhiên, mặt trăng, mặt trời hoặc do các

hệ thống viba trên mặt đất từ nhiều hớng khác nhau Tạp âm của ănten đợc đặctrng bởi nhiệt độ tạp âm ănten Ta, nếu công suất tạp âm do ănten thu đợc là Pn

S/N = (R/Eb):(B.N0)

Nếu băng tần = tốc độ dữ liệu truyền tức là để truyền đợc một bít cần cóbăng tần rộng 1Hz và từ công thức trên suy ra:

S/N = Eb/N0

Chơng 2 : Cấu trúc chung của hệ thống thông tin INMARSAT

Tổ chức INMARSAT thiết lập và sử dụng 4 vệ tinh địa tĩnh, bao phủ 4vùng đại dơng cung cấp dịch vụ thông tin toàn cầu cho ngời sử dụng dịch vụ di

động Hệ thống thông tin INMARSAT là sản phẩm của sự hợp tác giữa các công

ty thơng mại các chính phủ và các tổ chức viễn thông trên thế giới, các thànhphần của nó bao gồm :

- Các bên đối tác

- Những ngời khai thác LES

- Các cơ quan quản lý thông tin

- Các nhà sản xuất thiết bị

- Các nhà cung cấp dịch vụ giá trị gia tăng

INMARSAT sẽ là bên cung cấp dịch vụ thông tin vệ tinh chủ yếu cho ngờidùng mobile Xu hớng phát triển của hệ thống này trong thiên niên kỷ là:

- Tăng dung lợng kênh bằng cách dùng vệ tinh INMARSAT thế hệ 4 (năm2004)

- Mở rộng các ứng dụng về hàng hải và xác định vị trí sử dụng vệ tinh

- Dịch vụ nhắn tin toàn cầu INMARSAT D

- Dịch vụ điện thoại bỏ túi toàn cầu

- Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT M4

- Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT MPDS (Mobile Packet DataSystem) vào năm 2001

- Đa vào sử dụng hệ thống INMARSAT F vào năm 2002

2.1 Phần vệ tinh :

Vệ tinh là hạt nhân của hệ thống thông tin toàn cầu, sự tồn tại của vệ tinh

là đặc trng khác biệt so với phơng thức liên lạc cũ Hệ thống INMARSAT sửdụng 5 vệ tinh hoạt động và 4 vệ tinh dự trữ nằm trên quỹ đạo địa tĩnh cách bềmặt Trái đất khoảng 35,680 km, gồm các vệ tinh thế hệ II và thế hệ III Bốn vệtinh hoạt động phủ sóng trên 4 vùng đại dơng là AORW, AORE , POR, IOR trải

từ 70o N - 70oS Các vệ tinh thế hệ III đợc đa vào khai thác từ năm 1996 với u

điểm hoạt động đợc ở hai chế độ: toàn cầu và khu vực INMARSAT dự kiếnphóng vệ tinh thế hệ IV vào năm 2004 với nhiều u điểm nổi trội

• Vệ tinh thế hệ thứ nhất :

Ba vệ tinh Marisat bao phủ 3 vùng đại dơng, mỗi vệ tinh cung cấp 10 kênh thôngtin

Vệ tinh Marecs B2 đợc phóng thành công vào năm 1984 thay thế choMarecs B của cơ quan hàng không vũ trụ Châu Âu.

• Vệ tinh thế hệ thứ hai :

Vệ tinh này đã đợc thiết kế và xây dựng bởi liên hiệp 6 công ty quốc tế

đứng đầu là Bristish Aerospace, cung cấp 250 kênh lý thuyết Hai vệ tinh INM

-F1 và INM - F2 đợc phóng từ Cape Canaveral sử dụng tên lửa đẩy Mc Donnell Douglas Delta II ( 9.1990 và 3.1991) Còn INM - F3 và INM - F4 đợc đa lênkhông từ Kourou Space Centre của Franch Guiana sử dụng tên lửa đẩy EsaAirane (12.1991 và 4.1992)

-• Vệ tinh thế hệ thứ ba :

Các vệ tinh thế hệ thứ ba đợc đa vào khai thác từ năm 1996 Không giống

nh các vệ tinh thế hệ trớc, các vệ tinh thế hệ này hoạt động ở hai chế độ toàn cầu

và khu vực, vệ tinh sẽ tập trung công suất vào khu vực nhỏ cho ngời sử dụngthông tin di động với công suất nhỏ, giá thành hạ vệ tinh thế hệ 3 tơng đơng với

355 kênh thoại INMARSAT A nếu dùng chế độ toàn cầu và 2,800 kênh nếu dùngcho chế độ khu vực

Hầu hết các kỹ thuật mới đợc áp dụng trong hệ thống thông tinINMARSAT, nhờ đó các vệ tinh có khả năng điều chỉnh các tiêu chuẩn của đài di

động mặt đất Năng lợng cung cấp cho mỗi vệ tinh hoạt động nhờ năng lợng mặttrời đợc tích trữ trong hai acquy niken và cadium để có thể hoạt động liên tụcngay cả khi vệ tinh bị Trái đất, mặt trăng che khuất

Tiến bộ mới nhất của kỹ thuật thông tin vệ tinh là hệ thống antenna, hệthống này gồm một nhóm cup-lỡng cực tạo thành từng antenna, do đó giảm đợckích cỡ của antenna Mỗi antenna là một khối bức xạ trực tiếp có búp sóng hìnhcầu do đó giảm bớt sự phân tán công suất trên hớng phụ và tập trung cho hớngchính Các tiến bộ tiếp theo là hệ thống mạch điện tử, các bộ khuyếch đại côngsuất lớn băng L với 4 mạch khuyếch đại sóng chạy dùng đèn điện tử (TWTA) đã

đợc tuyến tính hoá để chống nhiễu xuyên điều chế và tăng hiệu quả sử dụng băngthông

Bộ phát đáp thông tin theo chiều từ bờ tới tàu đợc chia thành 4 phần, mộtphần dành cho INMARSAT - A, phần thứ hai sử dụng cho dịch vụ INMARSAT -

B, phần thứ ba sử dụng cho thông tin dữ liệu tốc độ cao trong khi phần thứ t sửdụng cho dịch vụ INMARSAT - C bao gồm cả SAR và dịch vụ hàng không

Các vệ tinh của hệ thống thông tin INMARSAT làm việc trên 2 băng tần C và L

Đờng thông tin giữa vệ tinh với các đài LES thực hiện trên băng C Vệ tinh thuthông tin từ các LES trên dải tần 6 GHz và phát các thông tin thu đợc từ MESxuống LES ở dải tần 4GHz

Đờng thông tin giữa các vệ tinh với các đài di động đợc thực hiện trênbăng L Vệ tinh thu thông tin từ các MES trên dải tần 1,6 GHz và phát các thôngtin thu đợc từ LES xuống các đài di động là 1.5GHz

Vệ

tinh INMARSAT-3F4 INMARSAT-3F2 INMARSAT-3F1 INMARSAT-3F3

INMARSAT-3F5(25.00 E)

INMARSAT-2F3(65.00 E)

INMARSAT-2

F1(179.00 E)Bảng 2.1 : Các vệ tinh của hệ thống Inmarsat

2.2 Phần mặt đất :

a) Trung tâm điều khiển mạng NOC (Network operating Centre) :

Đây là cơ quan điều khiển cao nhất của hệ thống INMARSAT điều khiển toàn

bộ mạng các trạm cố định, các trạm di động và vệ tinh, có trụ sở tại London.b) Trung tâm điều khiển vệ tinh SCC (Satellite Control Centre) :

Các vệ tinh INMARSAT đợc điều khiển bởi 3 SCC, có nhiệm vụ điều chỉnhcác tính chất vật lý của 4 loại vệ tinh khác nhau đợc sử dụng trong hệ thốngINMARSAT Vệ tinh Marisat và Intelsat V đợc điều khiển bởi SCC đặt ởWashington, vệ tinh Marec đợc điều khiển bởi SCC đặt ở Darmstat (Đức), vệ tinhINM2 đợc điều khiển bởi SCC đặt ở London

c) Trạm phối hợp mạng NCS (Network Co-ordinatiol Station) :

Trong khi SCC quản lý về mặt phần cứng các vệ tinh thì NCS quản lý các dịch vụthông tin trong mạng Một trạm NCS sẽ quản lý một loại dịch vụ của hệ thốngthông tin trong mỗi vùng vệ tinh INMARSAT NCS giám sát liên tục các yêu cầu

và các luồng thông tin thoại, telex qua các vùng biển mà nó chịu trách nhiệm,nghiệp vụ này cần thiết để duy trì hoạt động chính xác giữa trạm cố định và di

động

Vùng đại

dơng

Nghiệp vụINMARSAT -

A INMARSAT -B/M/mM INMARSAT - CAOR - E Southbury EIK (Na uy)

Goonhilly (Anh) Goonhilly (Anh)EIK (Na Uy)AOR - W Southbury EIK (Na uy)

Goonhilly (Anh) Goonhilly (Anh)EIK (Na Uy)IOR Yamaguchi Yamaguchi (Nhật bản)

Sentosa (Singapore) Yamaguchi (Nhật bản)Sentosa (Singapore)POR Yamaguchi (Nhật bản)

Sentosa (Singapore) Yamaguchi (Nhật bản)Sentosa (Santosa)Bảng 2.2 : Các đài làm nghiệp vụ NCS

d) Đài vệ tinh mặt đất LES (Land Earth Station) :

Các đài LES của mỗi vùng vệ tinh có nhiệm vụ kết nối các đờng thông tingiữa vệ tinh với các trạm thuê bao cố định trên mặt đất, nghĩa là đài LES làmcông việc trung chuyển thông tin từ thuê bao mặt đất lên vệ tinh và ngợc lại.Theo quy định thì một quốc gia chỉ có thể có nhiều nhất là một đài LES, hoạt

động dới sự uỷ quyền của Tổ chức INMARSAT

• Chức năng của đài LES :

Chức năng của một đài LES là thiết lập các kênh thông tin trong các dịch

vụ của nó khi đợc yêu cầu từ các thuê bao mặt đất hoặc thuê bao trạm di động;kiểm tra các số nhận dạng của các trạm di động, ghi lại các cuộc liên lạc đã đợcthực hiện, các số liệu và số nhận dạng của một cuộc gọi u tiên cấp cứu từ các đàitàu

• Các loại dịch vụ :

Các trạm LES có khả năng cho các dịch vụ sau đây: thoại và telex tự động,thoại và telex nhân công, trợ giúp kỹ thuật, các dịch vụ điện tín, truyền dữ liệu,gọi nhóm tăng cờng, trợ giúp y tế

e) Trạm truy theo và điều khiển từ xa TT&C (Satellite Tracking, Telemetry andCommand) :

Truy theo và điều khiển từ xa là một vấn đề quan trọng đối với việc điềukhiển các vệ tinh một cách chắc chắn va có hiệu quả Trạm TT&C cũng đợc phânchia theo khu vực, TT&C Fucino-Italia điều khiển các vệ tinh INM-2, TT&C BắcKinh- Trung Quốc điều khiển vệ tinh POR, TT&C Southbury and Santa Paula-

Mỹ điều khiển AOR-W

Ngoài 4 trạm TT&C để điều khiển và theo dõi, quản lý các vị trí riêng củatừng vệ tinh trong các giờ làm việc bình thờng của các vệ tinh còn có trạm SCCtrung tâm đặt tại London điều khiển trực tiếp các trạm SCC khu vực Các trạmSCC có khả năng duy trì vị trí chính xác của vệ tinh trong khoảng ±0.10

Các đài di động mặt đất có thể là tàu biển( SESs), máy bay( AESs), cáctrạm mặt đất di động( LMESs) Các đài này thực hiện kết nối thông tin với nhauhoặc với mạng thông tin mặt đất cố định qua các vệ tinh và các trạm bờ mặt đấtLESs

2.3 Phần sử dụng :

Các đài di động mặt đất là các thiết bị đầu cuối của các đài di động mặt đấtMES - Mobile Earth Station, hoặc là các đài tàu SES - Ship Earth Station trong

hệ thống thông tin INMARSAT Các thiết bị này là mối liên hệ giữa ngời sử dụng

và mạng thông tin vệ tinh INMARSAT

Các thiết bị đầu cuối trong hệ thống thông tin vệ tinh INMARSAT hiệnnay bao gồm các loại sau:

Cấu trúc của các thiết bị này nói chung bao gồm:

- Một antenna thu phát vệ tinh đợc đặt trên các phơng tiện, hoặc các thiết

bị di động

- Một thiết bị thu phát

- Một monitor để chỉ thị và giao tiếp giữa ngời sử dụng và hệ thống

Chơng 3 : Chức năng và các dịch vụ thông tin trong hệ thống

thông tin INMARSAT

3.1 Chức năng thông tin trong hệ thông thông tin INMARSAT :

Hệ thống thông tin vệ tinh Inmarsatco các chức năng thông tin sau:

Báo động cấp cứu chiều tầu – bờ :

Trong hệ thống thông tin Inmarsat , báo động cấp cứu chiều tầu bờ đợcthực hiện trên kênh u tiên cao nhất Mỗi một trạm đài tầu SES đều có thể đề x-ớng một bức điện cấp cứu hoặc liên quan đến cấp cứu với quyền u tiên cao nhất

đã đợc Tổ chức Inmarsat quy định Các trạm phối hợp mạng NCS ở từng vùng

vệ tinh sẽ chịu trách nhiệm kiểm soát và điều khiển các trạm bờ LES trong vùng

đó , nhằm loại bỏ mọi khả năng bất thờng có thể xảy ra khi thu nhận các cuộc gọicấp cứu từ các đài tầu Các cuộc gọi báo động cấp cứu không những đợc chiếmquyền u tiên về kênh thông tin vệ tinh mà còn đợc tự động chuyển tiếp tới cáctrung tâm phối hợp cứu nạn RCC thích hợp Mỗi trạm đài bờ LES trong hệ thốngphải đợc cung cấp thông tin tin cậy , nối mạng quốc tế với một RCC Các RCC

đều nằm trong liên kết mạng toàn cầu Mạng LES – RCC quốc tế có thể có cấuhình khác nhau ở mỗi nớc , có thể sử dụng các kênh thông tin riêng hoặc cáckênh thông tin trong mạng bu chính viễn thông

Một trong những tính u việt của báo động cấp cứu bằng hệ thống Inmarsat

là không cần phải sử dụng tần số liên lạc riêng cho thông tin an toàn và cứu nạn Các bức điện báo động cấp cứu trong Inmarsat đợc gửi qua các kênh thông tinchung với quyền u tiên tuyệt đối và tức thời

Chuyển tiếp tín hiệu báo động cấp cứu chiều từ bờ đến tầu :

Việc chuyển tiếp tín hiệu báo động cấp cứu theo chiều từ bờ đến tầu , đếnmột nhóm tầu qua các trạm đài tầu Inmarsat-A , Inmarsat-B hoặc Inmarsat-C ,ngoài mạng an toàn hàng hải quốc tế Safety Net , còn có thể thực hiện theo cáccách sau :

- “ All ship calls ’’ : Gọi tới tất cả các tầu trong vùng đại dơng có liên quan Tuy nhiên vì vùng bao phủ của mỗi vệ tinh trong hệ thống Inmarsat rất rộng nêncác cuộc gọi nh vậy không thật hiệu quả hoặc cũng ít xảy ra

- “ Geographical area calls ’’ : Gọi tới các tầu đang hành trình trong mộtvùng địa lý xác định Vùng bao phủ của mỗi vệ tinh trong hệ thống Inmarsat đợcchia thành những vùng nhỏ , gọi là “ NAVAREA ’’ , và đợc nhận dạng bởi mộtmã có hai chữ số Các trạm đài tầu SES sẽ tự động thiết lập và chấp nhận vùng

gọi khi thao tác viên truy nhập đúng mã vùng , do đó cần phải cập nhật mã vùngthờng xuyên

- “ Group calls to selected ship ’’ : Dịch vụ này đợc một số trạm đài bờLES sử dụng có sự trợ giúp của thao tác viên và cho phép chuyển tín hiệu báo

động tới một nhóm tầu đợc chỉ định Loại dịch vụ này rất hay đợc sử dụng chocác phơng tiện của các đơn vị tìm kiếm và cứu nạn

- Trong trờng hợp không bận liên lạc , các trạm đài tầu SES chấp nhận tấtcả các cuộc gọi mà không phân biệt mức độ u tiên

Báo động cứu nạn theo chiều từ bờ đến tầu qua hệ thống Safety Net quốc

tế :

Chức năng thông tin này đợc sử dụng nhờ một máy thu EGC hoặc đợc tíchhợp trong trạm đài tầu SES hoặc là một thiết bị độc lập , đợc sử dụng rất có hiệuquả để thu các tín hiệu báo động cứu nạn theo chiều từ bờ đến tầu Khi thu đợcmột tín hiệu chuyển tiếp báo động cứu nạn , thiết bị này sẽ phát tín hiệu báo độngbằng âm thanh và chỉ có thể ngắt âm thanh báo động bằng tay

Thông tin phối hợp tìm kiếm và cu nạn :

Để phối hợp và điều hành các công việc tìm kiếm và cứu nạn , các trungtâm phối hợp cứu nạn RCC yêu cầu thông tin với tầu bị nạn , cũng nh các phơngtiện tham gia tìm kiếm cứu nạn Các phơng thức và kiểu thông tin ( bao gồmthông tin mặt đất , thông tin vệ tinh , thông tin thoại , telex ) đợc sử dụng tuỳthuộc khả năng trang thiết bị trên tầu bị nạn cũng nh các phơng tiện trợ giúp Khi đó , đối với các tầu đợc trang bị trạm đài tầu SES , việc sử dụng thông tintrong hệ thống Inmarsat sẽ bảo đản nhanh chóng và tin cậy , kể cả việc thu thôngtin an toàn hàng hải

Thông tin hiện trờng ( On-scene ) :

Thông tin hiện trờng là thông tin giữa tầu bị nạn và các tầu trợ giúp , vàgiữa các tầu làm nhiệm vụ tìm kiếm và cứu nạn với ngời điều hành công việc tìmkiếm ( OSC ) , hoặc ngời phối hợp tìm kiếm trên biển ( CSS ) và thờng trong cự lythông tin gần trên các tần số cấp cứu và an toàn dải sóng VHF hoặc MF Tuynhiên , các tầu có Inmarsat SES , nếu cần thiết cũng có thể dùng thông tin vệ tinh

nh một phơng tiện trợ giúp cho các phơng tiện thông tin VHF và MF

Phát thông tin an toàn hàng hải MSI ( qua dịch vụ Safety Net quốc tế ) : Trong hệ thống thông tin Inmarsat , phát các thông tin an toàn hàng hảiMSI đợc thực hiện bởi hệ thống Safety Net quốc tế Mặc dù các trạm đài tầuInmarsat-A , Inmarsat-B , Inmarsat-C có thể thu qua các trạm phát của Safety Net, nhng quá trình thu những thông tin an toàn hàng hải quan trọng có thể bị gián

đoạn nếu trạm đài tầu bận với các thông tin khác , do đó việc trang bị một máyEGC chuyên thu các tín hiệu đó là rất cần thiết cho một trạm đài tầu SES

Thông tin thông thờng :

Hệ thống thông tin Inmarsat sẽ cung cấp cho các tầu chạy biển các dịch

vụ và chất lợng thông tin tơng tự nh thông tin mặt đất Các trạm đài tầu SES đều

có khả năng gọi trực tiếp , tự động ghép nối đa dịch vụ chất lợng cao Các ngoại

vi của một trạm đài tầu SES có thể là máy in , các màn hình tổ hợp telephone ,

Chất lợng và hiệu quả sử dụng thông tin thông thờng trong Inmarsat giúpcho các thuyền trởng và các sỹ quan có thể nhanh chóng tham khảo và tìm kiếm

sự hỗ trợ trong mọi vấn đề an toàn hàng hải và thơng mại

3.2 Các loại dịch vụ thông tin vệ tinh Inmarsat :

Hệ thống thông tin Inmarsat cung cấp ngời sử dụng nhiều loại dịch vụthông tin có độ tin cậy cao , nhanh chóng và bao phủ toàn cầu Các dịch vụthông tin trong hệ thống Inmarsat bao gồm :

Thông tin thoại :

Thông tin thoại đợc sử dụng cho các cuộc gọi cấp cứu , khẩn cấp , an toàn

và trợ giúp y tế Ngoài ra thông tin thoại còn phục vụ cho các hoạt động thơngmại khác trong hàng hải

Telex :

Thông tin telex là loại điện báo truyền chữ dùng để phát các bức điện dạngvăn bản Phơng thức thông tin telex có thể dùng để phát các bức điện cấp cứu ,khẩn cấp , an toàn và các bức điện thông thờng Đây là một phơng thức thông tinrất phổ biến trong nghiệp vụ thông tin hàng hải

Truyền số liệu :

Khi một đài tầu đã đợc đăng ký dịch vụ này và truy nhập vào các ngânhàng dữ liệu , các ngân hàng dữ liệu này sẽ cung cấp tất cả những thông báo mớinhất về thời tiết , những báo cáo về tài chính và các thông tin về thể thao Đặcbiệt dịch vụ này còn đợc cung cấp những thông báo về hàng hải cần thiết nh : cácthông báo về phòng tránh hàng hải , các thông báo ( hoặc những chú ý ) cho cácthuyền viên trên biển Loại dịch vụ này mang tính toàn cầu

Ngoài ra hệ thống thông tin Inmarsat còn có khả năng truyền số liệu tốc độcao 56 hoặc 64 kb/s Do sự tiện lợi của loại dịch vụ này , kết hợp với sự hiện đạihoá các thiết bị của các đài di động MES , các đài mặt đất LES đang ngày càngphát triển loại dịch vụ này

Facsimile :

Nếu các trạm di động MES đợc trang bị các thiết bị phù hợp thì hệ thống

có khả năng gửi các bức điện bằng fax tới các thuê bao fax thích hợp trên đất liền

Phát gọi nhóm tăng cờng :

Hệ thống gọi nhóm tăng cờng cho phép ta lựa chọn ra tập hợp một số tầunhất định để phát đi những thông tin có liên quan đến các tầu đó và chỉ các tầu

đó mới đợc nhận các thông tin này

Có hai loại dịch vụ trong hệ thống gọi nhóm tăng còng đó là Safety Net vàFleet Net Dịch vụ Safety Net đợc sử dụng để phát đi những bức điện liên quan

đến an toàn hàng hải , nó đợc gửi tới tất cả các tầu trong một vùng địa lý nhất

định và nội dung thờng là các thông báo khí tợng , thông báo hàng hải , bản tin

dự báo thời tiết , phát chuyển tiếp tín hiệu cấp cứu chiều từ bờ tới tầu hoặc cácthông tin quan trọng khác Dịch vụ Fleet Net đợc sử dụng vào các mục đíchthông tin thơng mại chiều từ bờ đến tầu phục vụ việc khai thác tầu

Chơng 4 : Các hệ thống thông tin Inmarsat sử dụng trên các tàu

biển hiện nay

Hệ thống INMARSAT là chữ viết tắt tên tiếng Anh của tổ chức vệ tinhhàng hải (International Martime Satellite Organization) Hệ thống Inmarsat làmột tổ chức đa quốc gia, bao gồm 85 quốc gia (tính từ tháng 4/1998 con số này

có thể tăng nữa) Do sự phát triển nhanh chóng của các nền kinh tế, không nhữngchỉ nghành hàng hải mà cả nghành hàng không và các nghành khác, nhu cầu vềthông tin liên lạc cho các phơng tiện đó trở nên cần thiết Năm 1997, hệ thốngInmarsat ra đời

-Ban đầu, hệ thống này phục vụ cho nghành hàng hải: cung cấp các dịch

vụ thông tin toàn cầu cho nghành hàng hải, phát các thông báo về thông tin antoàn hàng hải MSI Ngoài ra, nó còn điều hành hệ thông thông tin liên lạc vệ tinhtoàn cầu, cung cấp dịch vụ thông tin cho các vùng không đợc phủ sóng bởi dịch

vụ Navtex, trừ những vùng ở gần địa cực nằm ngoài vùng bao phủ của các vệ tinh

địa tĩnh, cung cấp các dịch vụ cho thông tin di động đất liền

-Hiện nay, hệ thống Inmarsat sử dụng 4 vệ tinh địa tĩnh bao phủ 4 vùng

Đại dơng là: Đông Đại Tây Dơng, Tây Đại Tây Dơng, Thái Bình Dơng, ấn Độ

D-ơng Vùng phủ sóng vệ tinh rộng bao phủ toàn bộ trái đất từ 70oN 70oS là vùngdiễn ra hầu hết các hoạt động của con ngời Ngoài ra, hệ thống này còn sử dụngmột số vệ tinh dự phòng

- Hệ thống thông tin Inmarsat sử dụng vệ tinh thế hệ 1,vệ tinh thế hệ 2, vệtinh thế hệ 3, vệ tinh thế hệ 4 Hệ thống Inmarsat ra đời trên quan điểm mở rộngcon đờng thông tin trên biển và cung cấp thông tin nhanh chóng, thuận tiện,chính xác và rẻ Hệ thống này đi vào hoạt động chính thức năm 1992 và khôngngừng phát triển

- Các dịch vụ mà hệ thống Inmarsat có khả năng cung cấp đó là: thoại,telex, truyền số liệu, email

4.1 Hệ thống thông tin INMARSAT A :

- Hệ thống Inmarsat A bắt đầu hoạt động từ tháng 2/ 1982 phục vụ chongành hàng hải, số lợng các đài tàu lắp đặt tàu Inmarsat A tăng nhanh Hệ thốngInmarsat A ra đời đã đánh dấu một bớc phát triển lớn trong công nghệ thông tin

di động Hiện nay đang có khoảng 10.000 trạm MES Inmarsat A đang đợc sửdụng, mỗi trạm MES khi đa vào sử dụng sẽ đợc tổ chức Inmarsat cấp cho một sốnhận dạng riêng Về cơ bản một đài MES có cấu tạo gồm 2 phần:

- Các thiết bị trên bong (Above Decks Equipment: ADE) bao gồm:

+ Anten Parabol có đờng kính 1,2m đợc đặt trên bong thợng của tầu saocho có thể hớng tới vệ tinh trong vùng hoạt động

+ Có cơ cấu truy theo vệ tinh cùng các thiết bị giữ và điều khiển làm choanten luôn giữ đúng hớng khi trạm MES di chuyển.

+ Các bộ khuyếch đại thu phát

+ Các bộ vi xử lí để điều khiển mọi hoạt động của ADE

+ Bộ dồn kênh

- Các thiết bị dới bong (Below Decks Equipment: BDE) bao gồm:

+ Hệ thống máy tính điều khiển để điều khiển toàn bộ hoạt động của hệthống

+ Bộ giải điều chế và điều chế

+ Xử lí tín hiệu ở tần số trung tần

+ Xử lí tín hiệu ở băng cơ sở

+ Giao diện

+ Hệ thống điều khiển và hiển thị

- Hệ thông Inmarsat A cung cấp các dịch vụ: telex, fax, email và truyền dữliệu tốc độ cao (56 và 64 Kbps), điện thoại duplex Bên cạnh đó, nó cũng cónhững nhợc điểm: anten có kích thớc lớn, cồng kềnh đòi hỏi cơ cấu ổn định vàtruy theo phức tạp, tiêu tốn năng lợng lớn đòi hỏi công suất và băng thông lớn.Thông tin thoại dùng phơng thức điều tần nên cha tiết kiệm đợc dải phổ, côngnghệ cha cao, cớc phí thông tin cao

4.2 Hệ thống thông tin INMARSAT B :

4.2.1 Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat B:

- Hệ thống Inmarsat A dựa trên công nghệ Analog nên có nhiều hạn chếnên không đáp ứng đợc các yêu cầu về chất lợng và hiệu quả sử dụng tần số mặc

dù nó dã có những cải tiến nhằm khắc phục những hạn chế đó Do đó, việc thaythế bằng hệ thống công nghệ mới nhằm khắc phục những hạn chế trên là điềucần thiết Điều này phù hợp với những đòi hỏi của khách hàng cho một hệ thống

đa dịch vụ hơn chất lợng tốt hơn và thời gian truy nhập nhanh hơn Hệ thốngInmarsat B ra đời từ năm 1993 và bắt đầu đi vào khai thác Dựa trên công nghệ sốmới nhất do đó đã giảm đợc yêu cầu sử dụng kênh xấp xỉ 50% so với hệ thốngInmarsat A

- Ưu điểm của hệ thống Inmarsat B:

+ Việc sử dụng kĩ thuật mã hoá, kĩ thuật điều chế, kĩ thuật xử lí tín hiệutrong băng tần cơ sở, kĩ thuật tự động điều chỉnh công suất phát của vệ tinh chophép giảm đáng kể công suất phát từ 40W xuống 20W là tiến bộ cơ bản nhất của

hệ thống Inmarsat B

+ Kích thớc của anten sử dụng trong hệ thống Inmrsat B gọn nhẹ chỉ cầnvài chục kg và cho hiệu quả cao hơn Inmarsat A Việc ứng dụng các kĩ thuật trênnên tốc độ thông tin nhanh, trọng lợng nhẹ, giá thành hợp lí, đảm bảo độ trungthực thông tin tốt hơn đối với hệ thống Inmarsat A

- Nhợc điểm của hệ thống Imarsat B:

+ Hệ thống Inmarsat B sử dụng phơng phát mã hoá 1/2 FEC (ForwordError Correction: sửa lỗi trớc) Việc sử dụng FEC mang lại hiệu quả trong việcphát hiện và sửa lỗi do đó chất lợng thông tin đợc nâng cao FEC yêu cầu bít dữliệu đợc thêm vào các bít thông tin đợc coi là các bít kiểm tra mà có thể đợc kiểmtra tại máy thu Việc thêm vào các bít này bằng cách làm tăng số bít và băngthông tăng lên làm giảm hiệu quả hệ thống

Băng tần phát: 1626.500  1646.500 MHz

Băng tần thu: 1525.000  1545.000 MHz

Hệ thống Inmarsat B là sự phát triển của Inmarsat A ứng dụng kĩ thuậtmới

4.2.2 Các dịch vụ trong hệ thống Inmarsat B:

Các dịch vụ của nó hoàn toàn giống nh của Inmarsat A cũng bao gồm cácdịch vụ: thoại, fax, telex, truyền số liệu tốc độ cao

4.2.3 Các kênh sử dụng trong hệ thống Inmarsat B :

- Kênh ấn định CES (Coast Earth Station) tới SES (Ship Earth Station) và từSES xuống NCS (Network Co-ordination Station):

+ SES RQ (SES Request Channel: Kênh yêu cầu của đài SES): kênh này

sử dụng giao thức truy nhập ngẫu nhiên Aloha để mang thông tin báo hiệu SEStới lựa chọn CES

+ CES A (CES Assignment Channel: Kênh ấn định của đài CES): là mộtkênh TDM đợc sử dụng để mang thông tin báo hiệu CES tới SES Sử dụng để ấn

định kênh cho cuộc gọi mà sủ dụng kênh thông tin TDM/TDMA

+ NCS C (NCS Common Signalling Channel: Kênh báo hiệu chung của

đài NCS): là một kênh TDM, mang thông báo báo hiệu NCS từ bờ tới SES

+ SES RP (SES Respone Channel): là một kênh TDM, mang thông tin trảlời SES tới NCS

+ NCS S (NCS Spot beam Channel: Kênh búp sóng hẹp của đài NCS): làmột kênh TDM giúp cho tàu nhận biết búp sóng của vệ tinh tơng ứng với vị trícủa nó

- Các kênh liên lạc SCPC (Single - channel - per - carrier: Kênh thông tin

+ SES T (SES Telex Channel: Kênh telex của đài SES): là một kênh TDM

sử dụng để mang telex tới CES

+ CES T (CES Telex Channel: Kênh telex của đài CES): là một kênh TDM

sử dụng để mang telex tới LES

+ SES DL (SES Low Speed Data Channel: Kênh dữ liệu tốc độ thấp): làmột kênh TDM sử dụng để truyền dữ liệu tốc độ thấp từ SES - CES với tốc độthong tin 300 bit/s

+ CES DL (CES Low Speed Data Channel): là kênh TDM sử dụng đểtruyền dữ liệu tốc độ thấp tới SES

4.3 Hệ thống thông tin Inmarsat C :

4.3.1 Giới thiệu chung về hệ thống Inmarsat C:

Hệ thống Inmarsat C đợc đa vào khai thác tháng 1/1991 và ngày càng pháttriển Hệ thống này sử dụng vệ tinh thế hệ 2, sử dụng kĩ thuật số, cung cấp dịch

vụ telex và data giữa MES và LES

Ưu điểm của hệ thống Inmarsat C:

+ Giá thành thấp, sử dụng anten vô hớng (khác với hệ thống Inmarsat B:

sử dụng anten có hớng truy theo hệ thống), kích thớc nhỏ, khối lợng gọn

Nhợc điểm của hệ thống Inmarsat C:

+ Không có thông tin thoại, thông tin thoại trong hệ thống số thờng có tốc

độ chậm và yêu cầu băng thông một kênh rộng hơn nhiều so với truyền dữ liệu

Đặc tính của Inmarsat C là Store and forword nghĩa là lu trữ và chuyển tiếp Các bức điện sau khi đợc tách từ thiết bị đầu cuối data, email, telex đợc lu trongcác bộ nhớ theo trình tự hàng cột hay còn gọi là các gói tin Khi có yêu cầu phátdữ liệu đã đọc ra khỏi bộ nhớ theo trình tự hàng nối hàng, dòng bít nối tiếp sau

đó đợc đa vào xử lí tiếp theo trớc khi phát lên kênh thông tin Thời gian thông tinkhông phải là thời gian thực

Với đặc tính này có thể giao tiếp với bất kì mạng dữ liệu mặt đất nào baogồm: telex, X25, X400 hoặc với mạng thoại công cộng (PSTN - Public SwichTelephone Network), mạng đa dịch vụ (ISDN - Integrade Swich Data Network).Dữ liệu đợc chuyển tiếp giữa MES và LES với tốc độ 600 Kbps đối với vệ tinhthế hệ 2 và 300 Kbps đối với vệ tinh thế hệ 1 Dữ liệu đợc chia thành các gói vàtruyền đi trong khung thời gian 8,64s Việc truyền tin dữ liệu tốc độ thấp cùngvới hệ thống sửa lỗi đảm bảo khi xảy ra hiện tợng pha đinh quá 1s và thời giantruyền lớn hơn mức cho phép thì gói dữ liệu thu về không bị mất

4.3.2 Các dịch vụ của Inmarsat C:

Bao gồm các dịch vụ: thông tin thông thờng, gọi cấp cứu, gọi nhóm tăng ờng, thông báo dữ liệu, polling

c-4.3.3 Cấu trúc chung của hệ thống Inmarsat C:

Bao gồm: đài phối hợp hệ thống NSC (Network Co - ordination Station)cho mỗi vùng phủ sóng của vệ tinh, các đài bờ LES (Land Earth Station), các đài

di động MES (Mobile Earth Station)

* NCS:

- Các trạm NCS sẽ do NOC (Trung tâm điều hành Network OperatorsCentre) quản lí Các vùng biển AORE, AORW, IOR, POR sẽ do 4 đài NCS quảnlí

- Mỗi NCS đợc nối với các LES trong vùng phủ sóng cuả nó và nối với cácNCS khác sử dụng kênh ISL (Interstation Signalling Link: kênh báo hiệu liên

đài), do dó mà thông tin trong toàn mạng đợc lu thông

- Tất cả các MES hoạt động trong vùng biển mà NCS quản lí đều yêu cầutruy nhập vào mạng đợc gửi tới LES NCS còn thực hiện giám sát các MES

* Trạm LES:

- Nhiệm vụ: kết nối thông tin giữa vệ tinh và mạng thông tin công cộngquốc gia hoặc quốc tế nghĩa là LES làm chức năng chuyển tiếp thông tin từ thuêbao mặt đất lên vệ tinh và ngợc lại

- Hiện nay, trên thế giới có tất cả là 12 đài LES (trong tơng lai dự kiến lắp

10 trạm LES ) Mỗi một vùng phủ sóng có nhiều trạm LES có hệ thống anten lớn

có thể liên lạc với nhiều trạm di động MES

* Trạm MES:

Các trạm di động MES có kết cấu nhỏ gọn và có chức năng kết nối trạm di

động với mạng thông tin

Thiết bị đầu cuối di động Inmarsat - C cơ bản gồm 2 phần:

+ DTE (Data Terminal Equiment) thực hiện chức năng giao tiếp giữa ngời

Hình 4.3 : Các kênh trong hệ thống Inmarsat C

* Kênh báo hiệu:

+ Kênh báo hiệu MES: Đợc sử dụng trong quá trình thiết lập cuội gọi Cáckênh này đợc sử dụng bởi MES dới dạng TDM để phát gói thông tin báo hiệu tớicả NCS và LES

Mỗi LES có một hay nhiều kênh báo hiệu đợc chỉ định tới nó và thêm vào

đó nó có thêm 1 kênh báo hiệu kết hợp với từng dạng kênh chung NCS Các kênhnày đợc sử dụng để yêu cầu 1 kênh điện chỉ định từ LES và tới NCS cho mục

đích vào mạng vệ tinh (Login)

-Gọi Inmarsat C, xác báo loan báo cấp cứu, yêu cầu dữ liệu.

-Báo hiệu Inmarsat C

-Các bức điện EGC khác

+ Kênh TDM LES: có cấu trúc nh kênh chung NCS và chứa báo hiệu thiết lậpcuộc gọi và các thông tin khác Việc truy nhập cũng tuân theo " First come - Firstserved "

Có 4 mức u tiên theo thứ tự sau:

-Gói tin u tiên cấp cứu

-Chỉ định kênh lôgíc

-Gói giao thức khác

-Các bức điện thông tin

* Kênh thông tin:

Kênh thông tin đợc sử dụngđể chuyển tiếp thông tin Kênh thông tin LES

đợc sử dụng bởi MES để gửi các bức điện Store and forwork tới LES Việc truynhập kênh đợc ấn định trên cơ sở khung TDMA Giao thức truy nhập sử dụngtheo dạng Aloha với sự yêu cầu trực tiếp Bởi vì có nhiều MES có thể dùng chungkênh thông tin, trạm MES ấn dịnh thời gian phát cho mỗi MES Khi đợc chỉ địnhmột thời gian bắt đầu phát, MES phát tất cả các kênh thông tin của nó liên tục.Kênh thông tin đợc ấn định bởi NCS tới LES tuỳ theo số lơng thông tin đợc lutrữ Do đó, mỗi LES có thể có một hoặc nhiều kênh thông tin đợc sử dụng

4.4 Hệ thống thông tin Inmarsat M - mini M :

Cung cấp thông tin vệ tinh chất lợng cao trong khi vẫn giữ giá thành thiết

bị và giảm kích thớc vật lý của thiết bị đầu cuối INM M và mM Thiết bị đầucuối thiết bị M và mM di động có kích thớc nhỏ hơn cả hai loại là thiết bị đầucuối INM A và INM B, nó thờng đợc dùng ở những nơi yêu cầu kích thớc nhỏgọn

Nó có nhiều đặc tính giống INM B ở chỗ kỹ thật truy nhập và kỹ thuật xử

lý tín hiệu đều đợc số hoá, tăng hiệu quả sử dụng công suất vệ tinh, tiết kiệm độrộng băng kênh thông tin, giảm giá cớc thông tin

4.4.1 Inmarsat M :

Kỹ thuật số hoá tiếng nói ở tốc độ thấp hơn INM B, tốc độ 6, 4Kbps kể cảmã sửa sai, hoặc 4, 8 Kbps không kể mã sửa sai

Kỹ thuật điều chế thoại OQPSK

Dùng mã sửa sai trên đơn kênh một sóng mang do đó hiệu suất tốt hơnINM A

ANTEN chế tạo để phát chùm tia có độ rộng hẹp theo bề ngang nhng rộngtheo góc ngẩng để dễ truy cập theo vệ tinh nhng vẫn giảm công suất phát xạ INM M ra đời có một số u điểm hơn hệ thống trớc song kéo theo rất nhiềunhợc điểm nên không đợc sử dụng thông dụng mà ngày nay làm tiền đề cho hệthống INM mM

4.4.2 Inmarsat “ miniM

Hệ thống INMARSAT - miniM bắt đầu đợc khai thác từ tháng 1 năm

1997 Hệ thống này có tên là “ mini M “ vì các đặc trng của nó cho phép thu nhỏcác trạm di động qua việc sử dụng u điểm của búp sóng (Spot Beam) đợc đa vào

vệ tinh thế hệ thứ 3 phóng lên năm 1996 và 1997 Nó là sự phát triển của hệthống INMARSAT - M nhng nhỏ, nhẹ và rẻ hơn, với chức năng tự động truy nhậptoàn cầu bằng phơng thức TDMA, SDMA, RMA Hệ thống cung cấp các dịch vụthoại, Fax và truyền dữ liệu trong phạm vi các búp sóng Hệ thống INMARSAT -miniM khác với hệ thống INMARSAT - B/M ở chỗ nó nhỏ, nhẹ hơn và tiêu thụcông suất ít hơn Hệ thống INMARSAT - miniM sử dụng dải băng RF nhỏ nhất,

và thông tin qua các búp sóng, nó có thể đồng thời phục vụ nhiều trạm MES hơnINMARSAT - B/M Hệ thống này sử dụng búp sóng nhỏ của vệ tinh INMARSATthế hệ 3 Trong hệ thống INMARSAT - mM có 3 loại MES : Land - Portable,Land - Mobile và Maritime - Mobile Đờng truyền thông tin của hệ thốngINMARSAT - mM là: MES - vệ tinh – LES, và đợc kết nối với mạng mặt đất,kênh báo hiệu sử dụng toàn cầu Inmarsat - mini M sử dụng kĩ thuật điều chếBPSK và OQPSK với mục đích cho phép giảm nhỏ băng thông, tăng dung lợngkênh, giảm công suất phát và tăng hiệu quả sử dụng công suất vệ tinh, tiết kiệm

Dịch vụ truyền dữ liệu tốc độ 2.4 Kb/s theo chuẩn V.22 Hệ thốngINMARSAT - mM truyền dữ liệu tốc độ thấp kết nối với mạng mặt đất theo 2 đ-ờng chính Có thẻ kết hợp hệ thống INMARSAT - miniM và hệ thốngINMARSAT - C để tạo ra tổ hợp đa dịch vụ Chuyển mạch gói PSDN và mạngINTERNET Chuyển mạch vòng PSTN và mạng số đa dịch vụ ISDN

Hệ thống INMARSAT - miniM cung cấp cho ngành hàng không dịch vụ:thoại, truyền dữ liệu từ AES (Aicraft Earth Station) và thông tin điều khiển Trong mỗi vùng đại dơng NCS quản lý toàn bộ các thông số hệ thống vàkết nối với các NCS ở các vùng đại dơng khác đồng thời kết nối với NOC để đảmbảo liên mạng toàn cầu

Bảng 4.1 : So sánh các tham số của các hệ thống Inmarsat

4.5 Hệ thống thông tin Inmarsat E :

Inmarsat E còn đợc gọi là EPIRB băng L là một thiết bị bắt buộc trang bịtrên các tầu chạy biển dùng để báo động cấp cứu khi tầu bị nạn Thiết bị là mộttiêu vô tuyến vệ tinh rất nhỏ gọn , phơng thức thông tin duy nhất là telex , bức

điện mà Inmarsat E phát đi chỉ có thuê bao gồm : tín hiệu báo động cấp cứu , sốnhận dạng của tầu bị nạn , vị trí bị nạn , thời gian bị nạn , tính chất bị nạn

Chơng 5 : Xu hớng phát triển của INMARSAT trong thông tin

hàng hải ở Việt Nam và thế giới

5.1 Công ớc quốc tế về hệ thống an toàn và cứu nạn toàn cầu GMDSS

Chơng 4 SOLAS/74 sửa đổi 1988 quy định từ 1/2/1999 tất cả các tầu chạybiển đều phải trang bị đầy đủ các thiết bị trong hệ thống GMDSS phù hợp vớivùng biển mà tầu hoạt động Theo đó tất cả các tầu chạy vùng biển A3 và A4 bátbuộc phải trang bị hệ thống thông tin Inmarsat nằm trong hệ thống GMDSS Việc lựa chọn hệ thống Inmarsat nào là do các chủ tầu quyết định miễn sao phải

Tham số Inmarsat A Inmarsat B Inmarsat M Inmarsat C

Đờng kính anten

trạm MES 0,9  1,2 m 0,9 m 0,3  0,5 m 0,1 mKích cỡ bớc

48 Kbit/sIMBE mã

thoả mãn đợc các quy định của công ớc quốc tế Do đó tất cả các tầu chạy cácvùng biển A3 và A4 của các chủ tầu Việt Nam cũng nh trên thế giới , từ 1/2/1999

đều phải đợc trang bị hệ thống thông tin Inmarsat

Mặt khác , do nhu cầu về thông tin phục vụ trong lĩnh vực hàng hải , donhững u điểm đặc biệt của thông tin vệ tinh di động hàng hải Inmarsat , nên việc

sử dụng thông tin vệ tinh Inmarsat trong hàng hải và hàng không ngày nay trởthành một nhu cầu tất yếu

5.2 Thực trạng vệ trang thiết bị thông tin VTĐ trên các tầu chạy trên biển

ở Việt Nam và thế giới

Cũng theo chơng 4 SOLAS/74 sửa đổi 1988 , tất cả các tầu chạy biển đợc

đóng sau 1/2/1995 phải đợc trang bị đầy đủ các thiết bị thông tin trong hệ thốngGMDSS , đối với các tầu đóng trớc 1/2/1995 sẽ đợc trang bị bổ xung dần cácthiết bị trong hệ thống GMDSS và cho đến ngày 1/2/1999 sẽ đợc trang bị đầy đủ Vì mục đích kinh tế và lợi nhuận của các chủ tầu , đối với các tầu chạy biển đóngtrớc 1/2/1995 nhất là đối với các tầu đóng trớc 1992 hầu nh không đợc trang bị

hệ thống thông tin Inmarsat , và sẽ phải đợc trang bị bổ xung

Đối với các tầu chạy biển ( trên 300 tấn ) của Việt Nam cũng nh một số

n-ớc chậm phát triển và đang phát triển trong khu vực và trên thế giới , hầu hết đều

đợc đóng trớc năm 1990 với hệ thống thông tin truyền thống là moorse ( 97% sốtầu chạy biển trên 300 tấn của Việt Nam đợc đóng trớc 1990 và với hệ thốngthông tin là moorse mà cha đợc trang bị Inmarsat trong hệ thống GMDSS Do đócác tầu này chỉ đợc hoặc sẽ trang bị hệ thống GMDSS trong đó có hệ thống thôngtin Inmarsat trong 1-2 năm gần đây

Nh vậy trong một thời gian ngắn việc các đội tầu chạy biển bắt buộc phảitrang bị các thiết bị trong hệ thống GMDSS để thoả mãn các công ớc quốc tế về

an toàn và cứu nạn trên biển là một ngánh nặng tài chính lớn đối với các chủ tầu ,nhất là đối với các nớc nghèo chậm phát triển , trong đó có Việt Nam Do đó vấn

đề lựa chọn các thiết bị trong hệ thống GMDSS trong đó có thiết bị thông tinInmarsat sao cho rẻ tiền nhất và kinh tế nhất kể cả trong việc đầu t thiết bị ban

đầu cũng nh cớc phí thông tin trong quá trình khai thác thiết bị mà vẫn thoả mãncác yêu cầu trong SOLAS/74 sửa đổi 1988 là điều cần thiết và rất quan trọng

5.3 Xu thế sử dụng trong hệ thống thông tin Inmarsat trên tầu biển hiện

nay

Do yêu cầu của các công ớc quốc tế về vấn đề an toàn và cứu nạn trên biển, cộng với những u điểm đặc biệt của hệ thống thông tin Inmarsat đối với cáctrạm lu động hàng hải cũng nh hàng không , việc trang bị hệ thống thông tinInmarsat trên các tầu chạy biển là bắt buộc và cần thiết , nhng việc lựa chọn hệthống Inmarsat nào cần phải căn cứ vào những yêu cầu chính sau:

+Thoả mãn các yêu cầu của công ớc quốc tế về GMDSS

+Giá thiết bị rẻ , dễ lắp đặt

+Cớc thông tin rẻ , khai thác , sử dụng đơn giản

+Kích thớc trọng lợng phù hợp cho việc trang bị trên các loại tầu

Với các yêu cầu trên và căn cứ vào đặc điểm của các hệ thống thông tinInmarsat nh đã nêu ở mục $4 , hệ thống Inmarsat mới ra đời , đó chính là hệthống thông tin Inmarsat Fleet Hệ thống này ra đời nhằm đáp ứng về nhu cầuthông tin phát triển không ngừng trong xu thế hiên nay Muốn tìm hiểu về hệthống này , ta đi sâu nghiên cứu trong Phần II của đề tài này

PHầN II

Hệ thống thông tin Inmarsat Feet

Chơng 1.Giới thiệu về Inmarsat Fleet

1.1.Tổng quan

Hệ thống Inmarsat Fleet gồm 3 loại : F33 , F55 và F77

1.1.1.Vùng phủ sóng

Hình 1.1 : Vùng phủ sóng của Inm F trên bản đồVùng phủ sóng hiện trên bản đồ đầu tiên là khu vực phủ sóng của F77 vàF55 và vùng phủ sóng spotbeam của một trong bốn vùng vệ tinh Một trong 4vùng vệ tinh hoạt động riêng biệt Trong các vùng gối lên nhau (đợc thể hiêntrên bản đồ) , các mạng riêng rẽ đợc xác định bởi anten của di động của MES( Inm-A, Inm-B, Inm-miniM và F77&F55 ) hoặc bởi tần số ( Inm-C, Inm-D+ )

Sự phân biệt của anten di động có nghĩa là anten đó có đủ kích thớc Có thể thu

và phát tới một vệ tinh mà không nhiễu hoặc bị ảnh hởng bởi vệ tinh khác Ngời sử dụng trạm di động mặt đất với anten nhỏ , phải xác định làm việc với vệtinh nào phù hợp với tần số của nó ( trong trờng hợp nh vậy thì tất nhiên các tần

số không thể tái sử dụng giữa các vùng gối )

F77 và F55 hoạt động trong dạng phủ sóng toàn cầu , và giống nh Inm-B ,

đợc cải tiến tăng thêm công suất của spotbeam khi trong vùng phủ sóng

1.1.2.Trung tâm điều hành mạng ( NOC ) và LESs :

Trong mỗi vùng đại dơng có một trạm phối hợp hoạt động của mạng ( NCS) , làm nhiệm vụ quản lý và phối hợp thông tin trong vùng đó NCS ấn định cáckênh thông tin sẵn có cho các MES Khi một kênh không đợc yêu cầu nữa , nó

sẽ đợc giải phóng để cho phép lần truy nhập sau hoặc cho MES khác Một cách

điển hình , chức năng của NCS đợc thực hiện tại trạm LES dới sự uỷ quyền củaInm Trong tất cả các hệ thống Inm thì Inm-B/M/miniM/F77&F55 dùng chung

điều hành Inm ( ở Luân Đôn ) thực hiên phối hợp mạng 24h/ngày , 7ngày /tuần NOC duy trì sự tiếp xúc với các NCS và LES trong các vùng đại dơng thông qua

vệ tinh chuyên dụng và các kết nối khác

+ Đài mặt đất ( LESs ) :

Nh ở hình dới đây trạm LESs nh là một cổng thông tin , cung cấp kết nối giữa các vệ tinh và các mạng công cộng khác phục vụ cho một vùng đại dơng Các LES đợc sở hữu và điều hành bởi cơ quan thông tin quốc gia sở tại Ngời sử dụng đợc lựa chọn để làm việc với trạm LES có lợi nhất cho họ

Hình 1.2 :Kết nối trạm LES và các mạng công cộng khác

1.1.3.Inm Mobile ISDN cạnh tranh với MPDS :

Inmarsat MPDS đợc phát triển để cung cấp một cách chuyển gói dữ liệu di

động bằng vệ tinh hiệu quả hơn bất cứ cách thông tin nào qua vệ tinh ở thời điểmnày

Với dịch vụ ISDN trớc đây , khách hàng phải trả cớc cho thời gian họ duytrì kết nối bất kể họ chuyển bao nhiêu dữ liệu Chìa khoá của cải tiến này trongInm MPDS là khách hàng chỉ phải trả cớc cho khối lợng thông tin họ gửi quamạng chứ không phải thời gian kết nối Điều này đạt đợc là nhờ các kênh liênlạc từ tàu đến vệ tinh đã đợc chia sẻ bởi nhiều ngời sử dụng tạo hiệu quả sử dụngmạng lớn hơn Tuy nhiên vẫn có nhiều trờng hợp thì mạng ISDN thích hợp hơn

Có một số phần mềm ứng dụng tạo ra phần lớn các dữ liệu sử dụng trên tàu

• Truy cập Internet

• Th điện tử

• Truyền file và tài liệu

• Truy nhập mạng LAN hoặc intranet

ở bất cứ thời điểm nào mỗi ứng dụng này sử dụng các băng thông khácnhau trên mạng , phụ thuộc hoạt động đó Đa số các ứng dụng sử dụng ít hơnmột nửa băng thông sẵn có tại thời điểm đó Bởi vậy nó kéo theo việc ngời sử

dụng phải trả tiền cho các mạng chuyển mạch nh Mobile ISDN nhng thực tế làkhông sử dụng hết 100% dung lợng của kênh Sử dụng Inm MPDS sẽ chỉ phảitrả tiền cho dữ liệu nhận/gửi qua mạng Hiệu quả kinh tế nh vậy lớn hơn nhiều ,

nh biểu đồ dới đây :

Hình 1.3 : So sánh chi phí kinh tế giữa MPDS và Inm Mobile ISDN

1.1.4.Các giải pháp kỹ thuật :

1.1.4.1 Giải pháp kỹ thuật trong Inm F77và F55 :

Giao diện mobile ISDN BRI :

Vì MES Inm F77 và F55 áp dụng với giao diện tốc độ cơ bản ( basic rateinterface-BRI ) ISDN , việc sử dụng bất cứ thiết bị ISDN nào là đơn giản khi đợctrao đổi với các hệ thống tích hợp và bổ xung thiết bị dẫn đờng để có thể chạymột thiết bị ISDN trên cổng HSD Inm-B

Inm F77/55 hỗ trợ tất cả các giao thức ISDN mà có thể chạy trên kênh Bcủa tuyến ISDN Điều này bao hàm tất cả các giao thức ISDN thông dụng nhX.75 , PPP , HDLC , V.120 và V.110 Nếu giao thức mới đợc phát triển , nó vẫn

sẽ chạy trên liên kết ISDN mobile ( V.110 chỉ đợc hỗ trợ tốc độ 56kbps )

Tuy nhiên , Inm F77/55 thực tế không thực hiện mọi giao thức này Việcthực hiện dựa trên Terminal Adapter hoặc phần mềm trên máy tính Inm F77/55

đơn thuần là một đờng liên lạc hỗ trợ dòng dữ liệu 64kbps

Do Mobile ISDN cung cấp đờng liên lạc này theo dạng của kênh B tơngthích , tạo ra nhiều lợi ích mới nh nén và mã hoá Hiện nay nhiều nhà cung cấpTerminal Adapter có khả năng nén V.42 bis nh tiêu chuẩn X.75 và V.120 Điềunày đã đợc phát triển sau nhiều năm , những ngời dùng về sau đã thiết đặt tuyếnISDN nhng họ có thể vận hành những giao thức mới này mà không thay đổituyến ISDN Tất cả các MESs F77&55 đều thích hợp với mạng ISDN của châu

Âu và các thiết bị ISDN đợc dùng F77&55 cũng phải tơng hỗ với mạng ISDNchuẩn , bằng phần mềm hoặc thay đổi nhỏ chip thiết bị

Một số ứng dụng ISDN yêu cầu các kênh 2B ( nh video 128kbps ) hiện nay

đợc hỗ trợ sử dụng kĩ thuật “liên kết” kênh Những ứng dụng nh vậy có thể cầncấu hình đặc biệt , cần tham khảo lời khuyên của những nhà cung cấp dịch vụgiàu kinh nghiệm

1.1.4.2 Nâng cao kỹ thuật của hệ thống F77 và F55 :

F77 và F55 dùng những kênh sơ cấp đầu tiên cung cấp cho mạng khu vựctoàn cầu của Inm , nó chính là sự cải thiến của hệ thống mini-M Việc sử dụngF77 và F55 làm nổi bật thế hệ mới , hệ thống báo hiệu đảm bảo tính tơng thíchvới nhiều spotbeam của thế hệ Inm 4 F77 có cuộc gọi u tiên và sắp xếp quyền utiên , giúp nâng cao khả năng cho cuọoc gọi cấp cứu Ngoài điều này ra , F77 vàF55 còn sử dụng để nâng cao việc liên kết vệ tinh và điều khiển công suất ( EIRP) và lựa chọn spotbeam để tăng thêm tính an toàn cho thông tin và đạt hiệu quảcao trong ngành hàng hải

1.2 Giới thiệu các dịch vụ của hệ thống Inmarsat F77 ,F55 và F33 :

Cũng nh dịch vụ thoại 4,8 kbps toàn cầu – multi-band excitation đợc cảitiến (AMBE ) và fax 9,6 kbps , các dịch vụ dữ liệu không đồng bộ mới , cảF77&F55 đề nghị mạng molbile ISDN – chuyển mạch kênh 56/64 kbps cũng

nh Mobile Packet Data Service ( MPDS ) bắt buộc phải có trên cả F77 và F55

Thành viên mới nhất là Fleet 33 Giờ đây F-33 mở ra cánh cửa mới chocác con tàu yêu cầu anten nhỏ hơn , thiết bị trên boong nhẹ hơn , lắp đặt phầncứng đơn giản và giá thành hạ Fleet 33 cung cấp dịch vụ truyền dữ liệu bao gồmtruyền fax và dữ liệu 9,6 kbps Nó cũng tính trớc điều này sẽ đợc mở rộng baogồm dịch vụ gói dữ liệu di động , mà ngời sử dụng phải trả tiền cho khối lợngthông tin họ gửi thay vì thời gian kết nối Vì vậy Fleet 33 đợc xem nh một phơngtiện thông tin mạnh và kinh tế , cho phạm vi rộng toàn cầu Đặc biệt trong hoạt

động gửi /nhận email thông qua Fleet 33 , ngời sử dụng có thể tin cậy và thựchiện truy nhập dễ dàng nhanh chóng bất cứ khi nào , bất cứ lúc nào cần thiết

Cụ thể là dịch vụ thoại toàn cầu 4,8 kbps , ngoài ra F33 còn cung cấp fax 9,6kbps và dịch vụ dữ liệu không đồng bộ Hệ thống này , ngoài dùng để trao đổithông tin cho việc buôn bán , năng lợng và ngời sử dụng , thì nó còn thiết kế phùhợp với môi trờng , kích cỡ nhỏ và máy có tầm cỡ trung bình chính vì vậy làmgiảm chi phí một cách thấp nhất cho ngời đi biển trên tầu có kích thớc nhỏ nh tầu

đánh cá Phần này cung cấp tổng quan về F33 , bao gồm : vị trí thơng mại , vùngphủ sóng , đờng truyền , kết nối cuộc gọi và hoá đơn cuộc gọi

F33 mang lại lợi ích lớn nhất cho ngời đi biển , ngời mà sử dụng dịch vụthoại hàng hải toàn cầu và cần truy cập internet trên diện rộng Điển hình nókhông cần cho các ứng dụng của ISDN Hình sau đây cho thấy F33 có vị trí kháchẳn so với các dịch vụ của họ Fleet trong cùng một môi trờng biển

Hình 1.4 : Vị trí về dịch vụ của các hệ thống Inm-F

Đặc điểm chính của dịch vụ F33 đợc cho là lý tởng của miền duyên hải /hay tầu ở xa bờ / thị trờng du thuyền :

+Dịch vụ thoại phủ sóng toàn cầu

+Kích thớc nhỏ , nhẹ hơn và giá thành thấp

+Lắp đặt dễ dàng

+Dịch vụ dữ liệu và fax 9,6 kbps có phạm vi toàn rộng (spotbeam)

Ta có bảng so sánh các dịch vụ của các hệ thống thông tin Inmarsat F77 ,F55 và F33 nh sau :