Bài giảng Hệ thống thông tin vệ tinh - Chương I: Tổng quan về hệ thống thông tinh vệ tinh

Nội dung text: Bài giảng Hệ thống thông tin vệ tinh - Chương I: Tổng quan về hệ thống thông tinh vệ tinh

1. BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ TÀU BIỂN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH TÊN HỌC PHẦN : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH MÃ HỌC PHẦN : 13229 TRÌNH ĐỘ ĐÀO TẠO : ĐẠI HỌC CHÍNH QUY DÙNG CHO SV NGÀNH : ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG HẢI PHÒNG – 2010
2. YÊU CẦU VÀ NỘI DUNG CHI TIẾT Tên học phần: Hệ thống thông tin vệ tinh Loại học phần : III Bộ môn phụ trách giảng dạy: ĐT-VT Khoa phụ trách: Điện - ĐT Tầu biển Mã học phần: 13229 Tổng số TC: 3 TS tiết Lý thuyết Thực hành/ Xemina Tự học Bài tập lớn Đồ án môn học 60 60 có Điều kiện tiên quyết: Mục tiêu của học phần: Trang bị cho sinh viên những kiến thức hiểu biết về hệ thống thông tin vệ tinh và nguyên tắc hoạt động, cấu trúc chi tiết về hệ thống vệ tinh INMARSAT sử dụng trong hàng hải. Nội dung chủ yếu: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ tinh. Nguyên tắc hoạt động và cấu trúc chi tiết kênh thông tin trong hệ thống thông tin vệ tinh INM-C Nội dung chi tiết: PHÂN PHỐI SỐ TIẾT TÊN CHƯƠNG MỤC TS LT Xemina BT KT Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin vệ 10 10 tinh. §1.1 Giới thiệu 1 §1.2 Đặc điểm và các dịch vụ của hệ thống thông tin vệ tinh 2 §1.3 Tần số và các vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh. 3 §1.4 Khái niệm về phân cực sóng 1 §1.5 Các tham số kỹ thuật của hệ thống TTVT 2 §1.6 Các hệ thống thông tin vệ tinh và xu thế phát triển. 1 Chương 2: Kỹ thuật thu phát trong hệ thống 18 17 1 TTVT. §2.1 Tạp âm và các ảnh hưởng của tạp âm trên tuyến thông tin vệ tinh 4 §2.2 Công nghệ và các đặc tính của anten vệ tinh 3 §2.3 Cấu hình trạm mặt đất LES 2 §2.4 Máy phát công suất lớn trong thông tin vệ tinh 2 §2.5 Thiết bị thu trong thông tin vệ tinh 2 §2.6 Vấn đề điều chế và truyền dẫn trong thôg tin vệ tinh. 4 Kiểm tra tư cách lần 1 1 Chương 3: Cấu trúc kênh thông tin trong hệ thống 30 24 5 1 INM-C. §3.1 Đặc điểm chung các kênh thông tin trong INM-C 1 §3.2 Các loại kênh thông tin trong INM-C 1 §3.3 Cấu trúc kênh TDM 6 §3.4 Cấu trúc kênh báo hiệu 5 §3.5 Cấu trúc kênh chuyển điện 5 §3.6 Qui trình thực hiện các cuộc gọi trong INM-C 3 4 §3.7 Các phương pháp phát hiện và sửa lỗi trong INM- 3 C Kiểm tra tư cách lần 2 1 Chương 4: Các hệ thống INM khác sử dụng trong 17 16 1 hàng hải §4.1 Khái quát chung 1 §4.2 Hệ thống INM-B 5 §4.3 Hệ thống INM-M v à Mini-M 5
3. §4.4 Hệ thống INM-F 5 Kiểm tra tư cách lần 3 1 4
4. Nhiệm vụ của sinh viên: Lên lớp đầy đủ và chấp hành mọi quy định của Nhà trường. Tài liệu học tập: 1. Kỹ thuật thông tin vệ tinh 2. GMDSS handbook 3. Tài liệu trên mạng: http//www. inmarsat.com 4. Đề tài tố nghiệp của sinh viên Hình thức và tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: - Thi viết hoặc thi vấn đáp. - Sinh viên phải bảo đảm các điều kiện theo Quy chế của Nhà trường và của Bộ. Thang điểm : Thang điểm chữ A,B,C,D,F. Điểm đánh giá học phần: Z=0,3X+0,7Y.
5. TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM -o0o- ThS. NGUYỄN NGỌC SƠN HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Hải Phòng, tháng 6 năm 2010 MỤC LỤC 1
6. NỘI DUNG Trang CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TINH VỆ TINH 3 §1. Giới thiệu 3 1. Cấu trúc của hệ thống. 3 2. .Đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh. 4 3. Các tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh. 4 §3. CHỨC NĂNG THÔNG TIN VÀ 5 CÁC DỊCH VỤ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 5 §4. CÁC HỆ THỐNG INMARSAT 5 §5. Tần số và vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh 6 CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT THU PHÁT TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 7 §1. Công nghệ và các đặc tính của anten 7 §2. Cấu hình trạm mặt đất 7 §3. Máy phát công suất lớn 8 §4. Công nghệ máy thu 9 §5. Điều chế và truyền dẫn 10 §6. Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh 10 CHƯƠNG III: CẤU TRÚC KÊNH THÔNG TIN TRONG INMARSAT C 11 §1. CÁC LOẠI KÊNH THÔNG TIN 11 §2. Cấu trúc kênh TDM 12 §3. Cấu trúc khung kênh báo hiệu 23 §5 Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu 27 §6. Các phương pháp sửa lỗi trong INM-C 28 §7. Quy trình thực hiện các cuộc gọi trong thông tin vệ tinh 28 Lớp : 2 Lớp : 2 Lớp : 2 Lớp : 3 Lớp : 3 Lớp : 3 Lớp : 4 Lớp : 4 Lớp : 4 Lớp : 1 2
7. CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TINH VỆ TINH §1. Giới thiệu 1. Cấu trúc của hệ thống. Phát Môi trường truyền sóng Thu * Theo nguyên lý hệ thống thông tin vệ tinh gồm các khâu: • Khâu vệ tinh • Khâu mặt đất (trạm điều khiển) • Khâu thiết bị đầu cuối * Vệ tinh được phân ra thành 2 loại: • Vệ tinh địa tĩnh: Có tốc độ quay bằng tốc độ quay của trái đất, tầm cao36.000 km. • Vệ tinh quỹ đạo thấp là vệ tinh mà nhìn từ mặt đất nó chuyển động liên tục, thời gian cần thiết để cho vệ tinh chuyển động xung quanh quỹ đạo của nó khác với chu kỳ quay của quả đất xung quanh trục của nó. * Vai trò của vệ tinh như một trạm lặp. Ngoài ra còn tham gia chức năng điều khiển và xử lý thông tin (thay đổi tần số thu, phát, thay đổi khu vực, vùng phủ sóng ) Yêu cầu về vị trí của vệ tinh phải tương đối ổn định −>sử dụng các động cơ phức tạp, có độ sai lệch vị trí ± 0.1. Do có đặc điểm là búp sóng rất nhỏ để giảm công suất nên vấn đề ổn định vị trí rất quan trọng. * về nguyên tắc sử dụng 3 vệ tinh có thể bao phủ được toàn bộ trái đất. Ở độ cao 36000 km các vệ tinh trùng với mặt phẳng quỹ đạo, từ 700N-700S. Thực tế sử dụng 4 vệ tinh: AOR-E AOR-W IOR POR Các vệ tinh này có sức sống trong vòng 7 năm. * Các trạm điều khiển mặt đất: −Trạm duy trì sự sống của vệ tinh(trạm vệ tinh mặt đất). − −Trạm thực hiện chức năng thông tin thu phát, trạm cung cấp dịch vụ: Vệ tinh - Trạm – Thuê bao * Người sử dụng: có nhiều dạng: − Thuê bao đầu cuối bờ (thoại,fax, telex, ) 3
8. − Thuê bao di động: trực tiếp liên lạc với vệ tinh chứ không thông qua trạm mặt đất. Vì vậy chức năng có giống trạm mặt đất (cùng kết nối trực tiếp với vệ tinh) nhưng khác là không kết nối với các thuê bao di động khác. 2. .Đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh. − Vùng phủ sóng rộng − Dung lượng thông tin lớn − Độ tin cậy thông tin cao(99.9%). − Tính linh hoạt cao − Đa dạng về loại hình dịch vụ như: Fax, truyền hình, telex, dịch vụ di động, dịch vụ cố định, truyền ảnh, các dịch vụ đạo hàng, cứu hộ − Hiệu quả kinh tế, cước phí thông tin rẻ. 3. Các tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh. a. nhiệt độ tạp âm của hệ thống TS: nhiệt độ tạp âm hệ thống của 1 trạm vệ tinh mặt đất gồm 2 thành phần cơ bản: TS của hệ thống thu và TS của hệ thống fider: TS = Ta + Tfider +TR (TR: nhiệt độ tạp âm của ống dẫn sóng) b. Hệ số phẩm chất của trạm mặt đất G/T: hệ số phẩm chất của trạm mặt đất của thông tin vệ tinh là 1 giá trị quan trọng nói lên khả năng hoạt động của trạm được biểu diễn bằng tỉ số giữa hệ số khuếch đại anten và nhiệt độ tạp âm của hệ thống. Đơn vị tính (dB/0K). c. Tỉ số sóng mang/T: C/T. Tỉ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm là tỉ số sóng mang trên nhiệt độ tạp âm tương đương tại đầu vào của hệ thống máy thu. Trong đó: − Nhiệt độ tạp âm được tính từ các tham số sau: + Điều chế tương hỗ của hệ thống phát + G/T của hệ thống thu trên vệ tinh + Điều chế tương hỗ của vệ tinh + tỉ số G/T của trạm mặt đất thu − C: công suất sóng mang tại đầu vào máy thu Cr = G.Pr d. nhiệt độ tạp âm của anten. Các búp phụ của anten tại mặt đất thu được tất cả các tín hiệu tại mặt đất và trên không gian. Do các yếu tố con người, thiên nhiên, mặt trời, mặt trăng và do các hệ thống viba khác tạo từ nhiều hướng khác. Ta: nhiệt độ tạp âm của ănten Pn: công suất tạp âm do anten thu được với 1 dải tần số có độ rộng B => Ta = B.Pn/K e. Tỉ số sóng mang trên tạp âm (C/N) Muốn xác định ngưỡng thu của hệ thống ta phải xác định được C/N tại đầu vào bộ giải điều chế tại băng tần mà tín hiệu đó chiếm. C C 1 = . .B N T K C: công suất sóng mang tại đầu vào của hệ thống (dB) B: Độ rộng băng tần của tạp âm tương đương T: nhiệt dộ tuyệt đối K: hệ số Bolzerman. K=1.38.10 23 f. Tỉ số tín hiệu trên tạp âm S/N Là tỉ số giữa tín hiệu thu được trên tạp âm của 1 kênh thông tin được xác định tại 1 băng tần cơ bản S/N = C/N + Dm Dm: hệ số giải điều chế, thuộc kỹ thuật được sử dụng trong hệ thống đó. g. Tỉ số Eb/N0. 4
9. Ta sử dụng khái niệm tỉ số Eb/N0 khi các sóng mang trên vệ tinh được dùng là sóng mang số và tỉ số này là thước đo khả năng phục hồi dữ liệu số của modem số trong sự có mặt của tạp âm. Tỉ số này càng lớn thì tỉ số tốc độ lỗi bit càng giảm(BER-Bits error rate). => Quan hệ của chúng là nghịch đảo h. Công suất bức xạ đẳng hướng.EIRP: Là công suất bức xạ tại các điểm của anten theo 1 hướng // nhau. §3. CHỨC NĂNG THÔNG TIN VÀ CÁC DỊCH VỤ CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH 1. Chức năng. − Cung cấp các chức năng cho các dịch vụ thông tin cố định và các dịch vụ thông tin di động (inmarsat là 1 trong các thông tin chuyên dụng phục vụ cho nghành hàng hải. Ngoài ra Inmarsat còn có chức năng báo động điện cấp cứu theo 2 chiều: Tàu ↔ Bờ. − chuyển tiếp báo động cấp cứu: Tàu-bờ-tàu − Báo động cứu nạn: Bờ-Tàu qua hệ thống safety net. Nhờ thiết bị EGC. Các thiết bị này dùng để thu các báo động cứu nạn từ bờ tới tàu, ngoài ra thu các tín hiệu báo động, thời tiết, cứu nạn, − Thông tin phối hợp tìm kiếm cứu nạn. − Thông tin hiện trường: on Scene. Là thông tin giữa các tàu cứu nạn với nhau hoặc giữa các tàu bị nạn với tàu tìm kiếm cứu nạn. − Phát thông tin an toàn hàng hải MSI − Các thông tin thông thường khác 2. Các dịch vụ. Các hệ thống thông tin nói chung, các hệ thống inmarsat nói riêng − Cung cấp nhiều dịch vụ cho người sử dụng nó bao gồm: − Thông tin thoại, fax, − truyền dữ liệu data, telex. − Chức năng tăng cường quản lý tàu. §4. CÁC HỆ THỐNG INMARSAT 1. Inmarsat A. Ra đời năm 1982, sử dụng công nghệ analog, công suất lớn, hiệu suất nhỏ, cồng kềnh, đắt tiền, bao gồm cả tranceiver, ngoài ra có cơ cấu điều khiển ănten, khối thu phát. − Khối trong cabin là processor − thiết bị đầu cuối máy fax, telephone 2. Inmarsrsat B. Ra đời năm 1994. Chức năng và các dịch vụ cụng cấp giống Inmarsat A nhưng sử dụng hệ thống digital dẫn đến gọn nhẹ, cước phí rẻ hơn. 3. Inmarsat C. Là hệ thống thông tin vệ tinh tối thiểu đáp ứng đầy đủ của GMDSS, cung cấp dịch vụ telex, data, . . . hệ thống này còn kết hợp máy thu gọi nhóm tăng cường EGC. Sử dụng anten vô hướng, kích thước nhỏ 4. Inmarsat M. Báo động cấp cứu và thông tin thông thường, nó bao gồm: khối anten, DTE, IME, cung cấp dịch thoại, fax, . . . 5. Inmarsat Mini M. Cải tiến của inmarsat M, không thuộc hệ GMDSS, Là hệ thống bổ sung cho Inm C, như fax, thoại, . . . làm việc với vệ tinh thế hệ 3.theo chế độ Spot beam nên cước phí rẻ. 6. Inm E. Vệ tinh băng L 7. Inm F Giống Inm B cung cấp đầy đủ các dịch vụ của 1 văn phòng trên bờ như internet (không hệ nào có). 5
10. §5. Tần số và vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh 1. Tần số. Tần số 406.025 Mhz =>Cospass sarsat Tần số 1 Ghz -60Ghz => các hệ thông tin vệ tinh Trong đoạn từ 1 – 60 Ghz người ta chia ra nhiều băng tần phục vụ cho các mục đích thông tin khác như các băng L, C, K (Ka, Ku), X, S. Băng L: 1 - 2 Ghz (1.5 – 1.6 Ghz) Băng C: 4 - 8 Ghz (4 – 6 Ghz) Băng K: Ku = 12.4 – 18 Ghz (sử dụng 14/12, 14/11 Ghz dùng cho các trạm vệ tinh: lên sử dụng tần số 14 Ghz, xuống sử dụng 11 hoặc 12 Ghz Ka = 26.5 – 40 Ghz (30/20 Ghz) Băng X và S: sử dụng trong một số thông tin đặc biệt, trong radar hàng hải (S: 2 – 4Ghz) có khả năng phân định mục tiêu rất tốt nhưng kích thước ănten và thiết bị cũng rất lớn 2. Quá trình truyền sóng. − Truyền sóng ở những dải tần nào cũng chịu sự tác động của nhiễu (sấm, sét, môi trường, . . . ) là những tác động bên ngoài hoặc bản thân nó mang tính đột biến hoặc không có chu kỳ − Tạp âm: tác động liên tục, có chu kì hoặc không có đột biến nhiễu về biên độ và thời gian. − Suy hao đường truyền xảy ra do nhiễu xạ, khúc xạ và tán xạ mà đặc điểm của thông tin vệ tinh là đường truyền rất dài => suy hao lớn − Tần số cao, băng tần lớn dễ bị suy hao, nhiễu, tạp âm và những ảnh hưởng ở những băng tần khác nhau là khác nhau. Băng tần 1 – 10 Ghz ít bị ảnh hưởng nhất và được gọi là cửa sổ vô tuyến. 3. Phân cực sóng * khái niệm: Phân cực sóng là hướng dao động của sóng điện từ (điện trường ) trong không gian. * Phân loại: phân cực sóng thẳng và phân cực sóng tròn. a) Phân cực sóng thẳng: Phân cực sóng thẳng là sóng được bức xạ theo phân cực thẳng đứng, song song với cạnh đứng của anten loa (anten bức xạ). b a b) Phân cực sóng tròn là sóng khi truyền lan trong môi trường truyền có vectơ E quay tròn Để tạo ra sóng này ta kết hợp 2 sóng phân cực thẳng đặt vuông góc nhau hoặc lệch pha nhau 900. * ý nghĩa. Nếu 2 hệ thống anten hướng vào nhau nhưng không thu được tín hiệu thì nghĩ ngay tới phân cực sóng. Chỉ áp dụng cho anten phân cực đứng, còn anten phân cực tròn thì không có ý nghĩa. 6
11. CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT THU PHÁT TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Nguyên tắc: là một hệ thống thu-phát của hệ thống vô tuyến điện đã học, cũng bao gồm: Dao động, khuếch đại, nhân chia tần số, điều chế, khuếch đại công suất, . . . Phía thu thông tin vệ tinh chỉ khác ở chỗ do đặc điểm tín hiệu của vệ tinh phát ra nhỏ nên tại đầu vào máy thu sử dụng bộ khuếch đại tạp âm thấp. Máy thu và phát phải nhìn thấy nhau => sử dụng sóng truyền thẳng, 2 anten có hướng §1. Công nghệ và các đặc tính của anten 1. yêu cầu hoạt động đối với anten thông tin vệ tinh − hệ số tăng ích và hiệu suất tăng ích của anten phải cao − Tính hướng cao. 2 búp sóng phụ nhỏ − Đặc tính phân cực phải tốt − Tạp âm thấp => tăng độ nhạy của hệ thống 2. Phân loại anten (trang 63). 3. Hệ thống quay bám. Đảm bảo cho anten mặt đất và anten vệ tinh không được phép lệch quá 10 => sử dụng: − Hệ thống xung đơn: luôn xác định tâm của búp sóng hướng vào vệ tinh − hệ thống bám từng nấc: sử dụng tầng nấc vị trí anten điều khiển hướng sao cho mức tín hiệu lớn nhất. − Hệ thống điều khiển theo cấu hình dựa trên cơ sở dự đoán trước về quỹ đạo của vệ tinh 4. Tính chất về điện của anten §2. Cấu hình trạm mặt đất 1. Sơ đồ khối. 7
12. đổi tần Giải điều LPA xuống KĐ IF chê KĐ tạp Dao Fiđơ âm thấp động Thiết bị đa truy nhập Dao KĐCS cao động HPA Giải điều đổi tần KĐ chê lên IF Thiết bị Anten Máy phát công suất lớn Thiết bị đa truy nhập, điều bám chế và giải điều chế − Thiết bị quay bám đảm bảo quay bám vệ tinh với sai lệch nhỏ, có kích thước và giá thành tương đối lớn. − hệ thống fiđơ: ghép tín hiệu thu – phát các kênh với nhau. Nó vừa là các bộ chia, vừa là các fiđơ ống dẫn sóng. − LNA: bộ khuếch đại tạp âm thấp, là bộ khuếch đại đặc biệt, thường được đặt ở đầu vào để khuếch đại tín hiệu nhỏ từ vệ tinh về trạm mặt đất. − Bộ đổi tần xuống: biến đổi tần số từ vài Ghz xuống khoảng 70Mhz − Khuếch đại trung tần IF: là bộ khuếch đại điện áp, có hệ số khuếch đại lớn để khuếch đại tín hiệu đủ lớn. − Bộ giải điều chế − Thiết bị đa truy nhập: tách các kênh thông tin đưa ra các bộ chỉ thị độc lập riêng rẽ. Về phần thu, thu nhận các kênh riêng rẽ độc lập ghép kênh với nhau => 1 kênh tần số. − Bộ điều chế − Bộ đổi tần số lên: trộn đưa tần số từ IF =>cao tần. − Bộ HPA: Bộ khuếch đại tín hiệu siêu cao tần =>đưa tín hiệu lên tần số siêu cao tần => fiđơ. − 2. công nghệ sử dụng. §3. Máy phát công suất lớn Với máy phát sử dụng trong thông tin vệ tinh có các đặc điểm: Tần số cao. Công suất lớn. 1. Phân loại. 2. Cấu hình. mod HPA 8
13. U/C R E N I U/C mod B M O C U/C mod a. Sử dụng 1 HPA HPA U/C mod R E HPA N U/C I HPA mod B M O C HPA U/C mod b. Sử dụng nhiều HPA U/C: bộ đổi tần lên Mod: điều chế Combiner: Kết hợp a) Ghép kênh rồi mới khuếch đại => HPA công suất đủ lớn, độ rộng băng thông đủ lớn, sử dụng cho các trạm có dung kênh lớn. b) Khuếch đại ở từng kênh rồi đưa vào ghép, HPA ở từng kênh không yêu cầu băng thông rộng => đảm bảo hệ số khuếch đại cao, phù hợp với trạm có dung lượng nhỏ, số kênh ít nhưng về phía người sử dụng, khai thác thì phức tạp hơn. §4. Công nghệ máy thu *Đặc điểm: − Tín hiệu thu rất nhỏ, chỉ bằng 1/1021 công suất máy phát do đường truyền dài, qua vùng suy hao lớn cho dù công suất phía phát có công suất rất lớn. − Vì vậy sử dụng công nghệ để thu các tín hiệu (khuếch đại tạp âm thấp). 1. Nhiệt tạp âm. S /N S /N I I 0 0 Vào Ra S / N Hệ số nhiệt tạp âm: F = I I S0 / N0 2. Các loại khuếch đại tạp âm thấp. a) Khái niệm: Khuếch đại tạp âm thấp làm tăng S/N bằng cách làm giảm N, là bộ khuếch đại sử dụng các linh kiện bán dẫn đặc biệt có hệ số nhiệt âm, phần tử khuếch đại là Transistor b) Các loại khuếch đại tạp âm: o Loại LNA loại thông số 9
14. Khi tín hiệu kích thích đặt lên 1 diode biến dung các thông số về điện đặt trên nó tạo nên điện trở âm => khuếch đại được tín hiệu vào. Vì vậy việc giảm điện trở nội của diode biến dung sẽ tạo ra đặc tính của tạp âm thấp. * một số hạn chế: • Cần có mạch tạo ra tín hiệu kích thích • Khó điều chỉnh và phù hợp với việc sản xuất hàng loại. (do phải sử dụng ống dẫn sóng) • Băng tần hẹp • Độ tin cậy kém, khó bảo dưỡng. o Bộ LNA loại GaAs – FET. Sử dụng hiệu ứng của transistor trường của 1 số chất bán dẫn có hệ số nhiệt tạp âm. Đặc điểm: Băng thông rộng, hệ số khuếch đại lớn, độ tin cậy cao=> sử dụng phổ biến trong kĩ thuật thông tin vệ tinh. o Bộ LNA loại HEMT Transistor có độ linh động điện tử cao, sử dụng hiệu ứng chất khí điện tử 2 chiều với độ linh động cao, phù hợp với các bộ khuếch đại tạp âm thấp làm việc với tín hiệu có tân số cao. §5. Điều chế và truyền dẫn. §6. Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh. − Đa truy nhập: 1 đài thu có thể cùng một lúc thu được nhiều kênh thông tin của nhiều đài phát khác nhau. 1. Đa truy nhập phân chia theo tần số. Trong phương pháp này băng thông của bộ phát đáp được phân chia thành các kênh tần số khác nhau, mỗi kênh tần số được ấn định riêng cho từng đài mặt đất và các đài này được phát thông tin liên tục tới vệ tinh mà không xảy ra hiện tượng xung đột thông tin nào. 2. Đa truy nhập phân chia theo thời gian Trong phương pháp này thông tin được phát tới vệ tinh được định dạng kiểu gói, mỗi một đài mặt đất phát các bus thông tin của mình tại 1 khe thời gian nhất định. Do đó có thể sử dụng cùng tần số với các đài khác nhau. Khi truy nhập tới bộ phát đáp của vệ tinh mà không bị xung đột và không chồng lấn nhau. Ở phía thu thực hiện việc tách kênh thông tin tại các khe thời gian nhất định ứng với các đài phát nhất định Cấu trúc khung TDM: bus chuẩn SES 1 SES 2 SES 3 . . . . . khoảng phòng vệ t 3. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA. Các đài mặt đất truy nhập tới vệ tinh có thể ở cùng 1 thời điểm, cùng tần số, cùng băng thông. Các thông tin ở đài phát đó được mã hoá theo 1 quy luật nhất định mà chỉ ở phía thu có các từ mã đồng bộ với từ mã phía phát thì mới thu được. Thu ở đây có thể hiều là ở các tần số máy thu có thể thu được hết nhưng chỉ với các với các thông tin có từ mã đồng bộ với phía phát thì mới được xử lý để đưa ra thông tin mong muốn, còn các thông tin khác không có từ mã đồng bộ phía phát vẫn được thu nhưng không được xử lý (thông tin này bị chặn ở khâu giải điều chế). Phương pháp này thường sử dụng phương pháp trải phổ: Các tín hiệu có thể nhỏ dưới mức tạp âm nhưng vẫn có thể thu được. Ngoài ra còn có phương pháp SDMA: Phân chia theo vùng địa lý, các đài mặt đất được phân chia theo vùng không gian, trong mỗi vùng không gian đó lại có thể sử dụng TDMA, CDMA, FDMA. Phương pháp truy nhập ngẫu nhiên: Phương pháp mang thông tin CDMA nhưng không được cố định khe thời gian trước để tận dụng các khe thời gian, dung lượng kênh. Trong phương pháp này có 2 loại: ALOHA VÀ SALOHA. 10
15. • ALOHA: các gói dữ liệu được phát ngẫu nhiên, do đó dữ liệu không được vệ tinh thu ở lần phát thứ nhất, khi đó vì phát lại gói tin này sao cho cả đài phát cũng thu được để đài phát phát lại gói tin đó sau 1 khoảng thời gian trễ sau đó (khoảng 0.27s) được tính dựa trên cơ sở trễ đường truyền. • SALOHA: Đây là 1 dạng của phương pháp trên, trong đó dữ liệu phát được chia thành các gói nhỏ sau đó được phát trong khe thời gian ngẫu nhiên trong miền thời gian của nó. Phương pháp truy nhập theo khe theo khe thời gian đăng ký trước. Câu hỏi cuối chương 1/ Cấu trúc và đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh 2/ Các tham số kỹ thuật của hệ thống thong tin vệ tinh 3/ Các hệ thống thông tin vệ tinh INM 4/ Tần số và vấn đề truyền sóng trong thông tin vệ tinh 5/ Công nghệ và các đặc tính của anten trong thông tin vệ tinh 6/ Cấu hình trạm vệ tinh mặt đất 7/ Máy phát công suất lớn sử dụng trong trạm vệ tinh mặt đất 8/ Công nghệ máy thu trong thông tin vệ tinh 9/ Đa truy nhập trong thông tin vệ tinh CHƯƠNG III: CẤU TRÚC KÊNH THÔNG TIN TRONG INMARSAT C §1. CÁC LOẠI KÊNH THÔNG TIN 1. Kênh báo hiệu chung: NCS. Là 1 kênh TDM với chiều dài khung 8.64s, kênh này được phát liên tục tới tất cả các đài MES trong khu vực biển phụ trách của đài NCS, nó mang theo các thông tin về hệ thống, thông tin báo hiệu và các bức điện EGC. MES tự động điều chỉnh kênh báo hiệu NCSkhi nó ở trạng thái rỗi (Idle), 1 đài NCS có thể phát nhiều kênh báo hiệu chung tuỳ thuộc lưu lượng thông tin. 2. Kênh TDM của đài LES. Kênh LES TDM có cùng cấu trúc khung như kênh báo hiệu chung NCS, kênh này phát thông tin báo hiệu hoặc chuyển tiếp các bức điện từ LES -> MES, việc truy nhập vào kênh TDM theo phương thức tới trước phục vụ trước hoặc tuỳ theo mức ưu tiên của các gói tin. 3. Kênh chuyển điện. Kênh này được sử dụng để chuyển các bức điện thông thường từ MES => LES, việc truy nhập tới kênh này dựa trên phương thức TDMA hoặc theo sự điều khiển của đài LES. Khi đài MES nhận được ấn định thời gian khởi đầu nó sẽ phát toàn bộ bức điện của mình không gián đoạn, các đài NCS sẽ ấn định 1 hoặc nhiều kênh chuyển điện cho LES tuỳ theo lưu lượng thông tin. 4. Kênh báo hiệuMES. MES sẽ sử dụng kênh báo hiệu được kết hợp với kênh LES TDM hoặc NCS TDM để thiết lập cuộc gọi tới LES, các thủ tục hoà mạng log – in và ra khỏi mạng log-out với NCS hoặc chuyển các báo động cấp cứu tới cả LES và NCS, việc truy nhập ngẫu nhiên theo khe thời gian đăng kí. 11
16. 5. Kênh báo hiệu liên đài ISI. LES sử dụng ISI trên đường truyền vệ tinh để gửi các thông tin báo hiệu, các bức điện EGC hoặc các thông tin đề xướng gọi tới NCS, NCS cũng dùng các kênh này để chuyển các thông tin hệ thống và các thông tin liên quan tới những cuộc gọi tới LES. Các đài NCS ở các vùng biển khác nhau có thể dùng các kênh báo hiệu trong mạng thông tin mặt đất để trao đổi các thông tin liên quan đến các đài MES hoặc kết nối các đài NCS với trung tâm khai thác mạng NOC. Chú ý khi chuyển thông tin từ LES MES phải qua vệ tinh, ở đây ta coi vệ tinh là 1 khâu trung gian. * Đặc điểm chung của các kênh thông tin • Điều chế: Các kênh thông tin đều sử dụng điều chế BPSK , tốc độ 1200 symbols/s (thế hệ 2), 600symbols/s (thế hệ 1). • Tốc độ thông tin vệ tinh: Thế hệ 1:300 b/s Thế hệ 2: 600 b/s • Mã hoá: mỗi 1 kênh thông tin khác nhau đều được xử lý mã hoá (do sử dụng TDMA) hoặc trộn, chèn với kênh TDM sử dụng mã hoá ½ FEC => xử lý tráo, chèn (scramber) • Băng tần sử dụng băng L với tần số phát khoảng 1.6 Ghz tần số thu 1.5 Ghz. §2. Cấu trúc kênh TDM 1. Cấu trúc khung. 8 7 6 5 4 3 2 1 Bulletin board packet Signalling channel descriptor packet Continued packet B containing remainder of an 639 over lapping packet byte Example packet starting and completing in this information field Idle Idle Spare capacity field with idle characters Idle − Độ dài khung 639 Byte − Các gói tin được xử lý xáo trộn, chèn bit để chống lỗi cụm. − Cấu trúc khung: Mỗi khung có chiều dài cố định 10368 symbols. 12
17. Khoảng thời gian mỗi khung là 8.64s với tốc độ 1200symbols/s. mỗi khung mang theo 639 byte thông tin. Dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ dưới dạng các gói tin, gói đầu tiên của khung bao giờ cũng là Bulletin board mang các thông tin về hệ thống phục vụ cho việc truy nhập của MES. Một hoặc nhiều gói mô tả kênh báo hiệu được kết hợp với kênh TDM hiện thời, phần còn lại của khung giành cho các gói tin báo hiệu và các bức điện thông thường Bộ nhớ của khung gồm 639 Byte, nếu khôngđủ các gói tin để điền đầy bộ nhớ thì phần trống của bộ nhớ được điền các bits 0. Nếu 1 gói tin có kích thước vượt quá giới hạn của khung thì sẽ được đóng thành 2 gói, 1 được truyền ở cuối phần khung hiện thời, 1 được truyền ở đầu khung tiếp theo. Trong khung 639 byte được mã hoá thành 10368 symbols, và được xử lý tráo (scramber) để chống lỗi cụm hoặc các gói tin có liên tiếp các bits 0 hoặc liên tiếp các bits 1 => mất đồng bộ giữa thu và phát . Sở dĩ có hiện tượng này là do dãy bit tin phát không có đủ các điểm chuyển tiếp để phía thu có thể khôi phục lại định thời để phá vỡ các bit 0, 1 liên tục , * Ngẫu nhiên hoá: ở phía phát thực hiện ngẫu nhiên hoá các bit phát theo 1 quy luật nhất định và phía thu thực hiện đúng quy luật này để khôi phục. Quá trình ngẫu nhiên hoá thường dùng bộ tạo mã giả ngẫu nhiên, bộ tạo mã gồm 1 bộ ghi dịch và 1 cổng cộng modul 2. Tuỳ theo trạng thái ban đầu của bộ ghi dịch mà bộ tạo mã sẽ tạo ra các từ mã khác nhau. Các từ mã bảo đảm tính ngẫu nhiên sao cho khi trên các từ mã với các bit thông tin cõ thể phá vỡ tính liên tục của các bit 0 và 1. Ở mỗi quá trình phát khác nhau có thể sử dụng 1 từ mã khác nhau, các từ mã sẽ lặp lại sau một chu kỳ ghi dịch. Bộ ghi dịch có giá trị ban đầu khác nhau thì tạo ra các từ mã khác nhau. Các giá trị ban đầu của bộ ghi dịch gọi là các vector mã, ở thời điểm ban đầu đài phát sẽ gửi VT mã như 1 thủ tục thiết lập sau đó cả đài phát và thu đặt nội dung ban đầu bộ ghi dịch vt mã đó, nhờ đó quá trình thông tin tiếp theo đài thu có thể thu đúng dãy bit của đài phát. Ở những quá trình phát khác nhau hệ thống có thể lựa chọn 1 vt mã ngẫu nhiên khác Quá trình xử lý ngẫu nhiên hoá các bit tin bằng cách trộn các bit tin với dãy mã giả ngẫu nhiên. Trong inmarsat C, mỗi khung có độ dài 639 byte thông tin, thêm 1 byte san bằng tạo thành 640 byte chia thành 160 nhóm, mỗi nhóm4 byte liên tiếp. Từng nhóm này được đảo tất cả các bit hoặc giữ nguyên các bit tuỳ thuộc vào nó được cộng modul 2 với bit 0 hay 1 của dãy mã giả ngẫu nhiên. Bộ tạo mã sẽ dịch 4 byte thông tin 1 nhịp và từ mã sẽ lặp lại sau 160 lần dịch tín hiệu sau khi được xử lý ngẫu nhiên hoá được đưa đến bộ mã hoá. * Mã hoá tín hiệu: Trong inmarsat C với phương thức FEC thường sử dụng mã xoắn (vòng) Trong 1 từ mã xoắn không phân biệt giữa các bit dữ liệu và các bit parity vì các bit mã hoá được tạo ra bởi sự trộn giữa bit thông tin đầu vào cùng với các thành phần hồi tiếp trước đó. Thông số quan trọng của mã xoắn là K và R. K: độ dài hạn chế, không quá K từ mã dữ liệu được sử dụng để tạo ra 1 từ mã, K tương ứng với chiều dài bộ ghi dịch của bộ mã hoá. R: Tốc độ mã hoá Trong inmarsat C thường: K=7 và R= 1/2 :số bit vào bộ mã hoá là 1 thì sẽ có 2 bit dữ liệu đầu ra.  Mạch mã hoá: + G1 s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 Dãy bit vào Dãy bit ra + G2 13
18. Có u1 = s1⊕s3⊕s4⊕s6⊕s7 u2 = s1⊕s2⊕s3⊕s4⊕s7 => Bảng mã hoá như sau: Nội dung ghi dịch u1 u2 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 * xử lý tráo: Bộ mã hoá tạo ra khả năng các bit lỗi có khả năng được phát hiện và xửa lỗi ở phía thu, nhưng số lỗi có thể sửa là rất hạn chế. Khi tín hiệu truyền trên đường truyền vệ tinh nó có thể gặp phải hiện tượng phađinh. Phađinh tín hiệu thường biến thiên chậm hơn tốc độ bit do đó có thể gây ra lỗi trên một quãng dài các bit, quá trình chèn được sử dụng để khắc phục hiện tượng này. Việc xử lý chèn giống như quá trình ghép theo thời gian từng symbol của từ mã này với từng symbol của từ mã này với từng symbol của từ mã khác, nghĩa là các burst thông tin được dàn trải về mặt thời gian sao cho nếu xảy ra lỗi thì các lỗi chỉ là ngẫu nhiên ở một vài symbol nào đó. Xét quá trình xử lý chèn 7 từ mã, mỗi từ mã gồm 7 symbol. Các symbol được kí hiệu lần lượt là An1 -> An7, các từ mã lần lượt n1, n2, . . , n7; 2n1, 2n2, 2n3, . . .,2n7; . . .;7n1, . . . ,7n7. Nguyên tắc: có một bảng mã bố trí theo hàng và cột. Tín hiệu đầu vào xếp theo hàng, lấy ra theo cột. n1 2n1 3n1 4n1 5n1 6n1 7n1 n2 2n2 3n2 4n2 5n2 6n2 7n2 n3 2n3 3n3 4n3 5n3 6n3 7n3 n4 2n4 3n4 4n4 5n4 6n4 7n4 n5 2n5 3n5 4n5 5n5 6n5 7n5 n6 2n6 3n6 4n6 5n6 6n6 7n6 n7 2n7 3n7 4n7 5n7 6n7 7n7 Bảng nguyên tắc ma trận trộn. Các từ mã được đọc ra khỏi ma trận là: 1n1, 2n1, 3n1, . . , 7n1; 1n2, 2n2, . . . ,7n2; . . . ; 1n7, 2n7, . . , 7n7. Như vậy nếu lỗi xảy ra trên một quãng 7 symbol thì chỉ một symbol của từng từ mã ban đầu bị lỗi, sau khi giải chèn một từ mã chỉ bị lỗi đơn do đó nó hoàn toàn có khả năng sửa lỗi thành công trong trường hợp không chèn thì có thể một vài từ mã có thể bị mất Trong hệ thống INM- C, 640 byte thông tin sau khi được mã hoá tạo ra 10240 symbol đưa tới ma trận chèn. 1 2 161 1 F hàng i = 0 2 S hàng i = 1 d d r r o o w w e e các cột 2÷ 161= các symbol từ mạch u u q q i i mã hoá n n u u 63 L 14
19. 2. Cấu trúc gói tin kênh TDM a) Cấu trúc chung. Gói tin là các gói dữ liệu được lưu trữ trong bộ nhớ trước khi tạo thành các khung phát trên các kênh thông tin. Do đó các gói cũng có cấu trúc như bộ nhớ (hàng, cột) Trong đó mỗi hàng tương đương 1 byte, số lượng hàng phụ thuộc kích cỡ và loại gói. Về phần cơ bản các gói tin có 3 phần: o phần mô tả gói o Thân gói o Kiểm tra tổng o Mô tả gói gồm 2 trường chính: Type và length (trường type cho biết chức năng của gói. Trường length cho biết độ dài của gói (byte), không kể phần type o Trường thân gói: mang toàn bộ nội dung thông tin liên quan đến chức năng của gói tin. Trong trường hợp nội dung thông tin quá dài thì phần thân gói được chia đôi và truyền trên 2 khung liên tiếp. khi đó phần kiểm tra tổng của khung trước bị xoá nhưng trường length vẫn giữ nguyên cấu trúc ban đầu (ghi độ dài gói tin nó mang chứ không ghi độ dài hói tin hiện thời). o Trường kiểm tra tổng để phát hiện và sửa lỗi cả gói tin. b) Cấu trúc gói tin kênh TDM. 8 7 6 5 4 3 2 1 0 type lenght information checksum Gói ngắn 8 7 6 5 4 3 2 1 1 0 type 1 lenght 2 information checksum Gói trung bình 8 7 6 5 4 3 2 1 1 1 1 type lenght 2 3 information checksum Gói dài − Mô tả gói ngắn: . 1 byte mô tả: bit 0 (gói ngắn), “1” không phải gói ngắn. 15
20. . Trường type gồm 2 bit: cho biết chức năng của gói tin . trường lenght cho biết độ dài của gói tin − Mô tả gói trung bình: . phần mào đầu 2 byte, trong đó bit đầu của byte là “1” chỉ gói không ngắn. bit thứ 2 là “0” chỉ gói trung bình . trường type 6 bít chỉ kiểu gói tin, chức năng gói tin . Trường lenght cho biết độ dài tính bằng byte của gói tin không kể trường mào đầu. − Gói tin dài: . Trường 1 1 chỉ gói tin dài . trường type 6 bit chỉ chức năng của gói tin . Trường lenght 16 bit chỉ độ dài gói tin . Phần thân gói chứa nội dung thông tin gói tin đó . Phần kiểm tra tổng: 2 byte để kiểm tra và sửa lỗi. . Nếu gói tin quá dài thì chia làm 2 phần c) Các gói tin kênh TDM có nhiều loại. Code Chức năng Đài phát 00H Acknowlegment requet LES 01H “ NCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Cấu trúc gói tin Bulletin board. 8 7 6 5 4 3 2 1 0 type lenght network version Frame no. signal chanels 2-F count E spare chanel local spare origin ID status services random internal checksum Đây là dạng gói ngắn được phát trên kênh TDM của MES và NCS, mang thông tin liên quan tới kênh TDM và hoạt động của hệ thống. Gói này được phát đầu tiên của mỗi khung và MES sử dụng gói tin này để biết 2 kiểu truy nhập vào kênh báo hiệu. − Trường network version: Trường này cho biết nhận dạng của cấu hình mạng nó thông báo cho đài LES cấu hình mạng hiện thời gắn với 1 NCS nhất định. 16
21. Cấu hình mạng mang thông tin về danh sách các đài LES cùng các kênh TDM. Trường này chỉ dùng cho kênh NCS TDM còn với LES TDM trường này đặt bằng 0. − Trường Frame number: gồm 16 bit là một số nhị phân không dấu biểu thị số thứ tự của khung hiện thời. Đối với kênh NCS đồng bộ với giờ quốc tế UTC. Khi phát thì người ta phát nhiều khung liên tiếp với thời gian phát khung đầu tiên đồng bộ với UTC. − Trường Signal channel: 6 bit, là một số nhị phân không dấu cho biết số lượng kênh báo hiệu kết hợp với kênh TDM hiện thời và đồng bộ cho biết số lượng các gói tin mô tả kênh báo hiệu theo ngay sau Bulletin board, tuỳ theo lưu lượng thông tin của hệ thống mà có thể có tới 40 kênh báo hiệu kết hợp với 1 kênh TDM. − Trường Two-frame count (2-F): khe thời gian có chu kỳ lặp lại là 2 khung tính từ khe thời gian đầu tiên của tất cả các kênh báo hiệu. − Trường E: gồm 1 bit, cho biết còn gói tin nào tiếp theo gói Bulletin board và gói mô tả kênh báo hiệu trong khung thời gian của kênh TDM hay không. − Trường Spare: Trường dự trữ. − Trường Channel type: 3 bit cho biết loại kênh TDM đang được phát (LES TDM, NCS TDM, NCS/LES TDM) − Trường Local ID: 3 bit cho biết số nhận dạng kênh TDM đang được phát bởi NCS hoặc LES nào nếu mỗi 1 đài có nhiều hơn 1 kênh TDM thì kênh TDM đầu tiên ID = 0. − Trường Origin ID: 8 bit, cho biết số nhận dạng của LES hoặc NCS đang phát Bulletin board. 2 bit đầu cho biết nhận dạng vùng biển hoạt động của LES hoặc NCS. 6 bit còn lại nhận dạng của LES hoặc NCS trong vùng biển đó. LES được đánh số từ x00 -> x43 NCS được đánh số từ x44 -> x63 X: vùng biển − Trường Status là bit cờ (8bit) chỉ báo trạng thái kênh TDM của LES. o Bit 1. 2 .3: Dự trữ o Bit 5. 6. 7. 8: Tình trạng của kênh TDM (tốc độ kênh được phát trên vệ tinh chính (bit 1) hay vệ tinh phụ (bit 0). − Trường service: 16 bit cho biết các loại dịch vụ được cung cấp bởi LES. − Rnd internal: Nếu MES truy nhập vào kênh TDM xảy ra xung đột, trường này cho biết khoảng thời gian trễ ngẫu nhiên x nào đó và MES chờ đến kênh N ngẫu nhiên nào đó để phát lại kênh báo hiệu 4. Gói mô tả kênh báo hiệu. 0 type length A C D S L A F spare satetellite frequency code 14x2 bit slot state markers spare checksum Vệ tinh thế hệ 1 17
22. 0 type length A C D S L A F spare satetellite frequency code 28x2 bit slot state markers spare checksum Vệ tinh thế hệ 2. Mỗi kênh TDM có thể có 1 hoặc nhiều kênh kết hợp với nó. Tương ứng với mỗi kênh báo hiệu sẽ có 1 kênh mô tả về nó phát trên TDM. Gói tin này cho biết tần số kênh báo hiệu, trạng thái từng khe thời gian trong các kênh báo hiệu phát ở khung thời gian trước đó. − Trường A: 1 bit cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho mục đích báo hiệu của thông tin thông thường bằng telex hay không. − Trường C(1 bit): cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho một nhóm người hạn chế hay không. − D: cho biết có được sử dụng cho thông tin cấp cứu hàng hải hay không − Slot : cho biết có thể truy nhập tới kênh báo hiệu bằng phương thức SALOHA hay không. − L: cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng báo động cấp cứu cho đài di động mặt đất hay không. − AE: cho biết kênh báo hiệu có được sử dụng cho thông tin hàng không bằng INM hay không/ − Spare; dự trữ. − Satellite frequency code: cho biết tần số vệ tinh kênh báo hiệu kết hợp kênh hiện thời. − Slot state markers 14x2, 28x2 bit: Tương ứng mỗi khe thời gian trong khung thời gian báo hiệu có 1 cặp bit trong đó trường này của kênh TDM: + Bit thứ nhất cho biết gói tin phát trong khe thời gian tương ứng trong kênh báo hiệu ở khung thời gian trước đó có được thu thành công hay không + Bit 2 cho biết khe thời gian mà kênh báo hiệu đã được đăng kí hay chưa 5. Gói loan báo cuộc gọi (anouncement). Được sử dụng khi 1 đài di động gọi đài LES hoặc 1 đài LES gọi 1 đài di động. 8 7 6 5 4 3 2 1 18
23. MES ID LES ID LES TDM Service D P Logical channel no. msg reference number Sub address prensentation packet last count Cấu trúc gói An. from LES to Mobile 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID LES TDM serrvice D P Cấu trúc gói An. from Mobile to LES PVSD: Dùng trong các trường hợp khi có yêu cầu thực hiện việc chuyển điện từ LES tới Mobile hoặc từ Mobile tới LES. LES gọi Mobile: LES Mobile Kênh ISL Mobile gọi LES: NCS − nếu LES có kênh ấn định trước thì mobile chuyển về kênh ấn định của LES và gọi trực tiếp bằng gói loan báo cuộc gọi. − Nếu LES không có kênh ấn định trước thì mobile gọi NCS bằng gói An. Mobile LES an an NCS a) Gói tin cho cuộc gọi từ Mobile tới LES. Trong cuộc gọi này gói An. được sử dụng trong 2 trường hợp: −Khi LES không có TDM cố định nghĩa là nó hoạt động ở chế độ ấn định kênh trước thì MES phát tín hiệu yêu cầu thiết lập cuộc gọi trên kênh báo hiệu NCS và LES trả lời bằng An. để thông báo nó sẵn sàng tiếp nhận cuộc gọi. −Khi LES có 1 kênh TDM cố định thì MES gửi yêu cầu thiết lập cuộc gọi trực tiếp tới LES. Nếu vì LES bận không thể thực hiện thông tin tức thời nó sẽ yêu cầu MES đợi sau 1 khoảng thời gian và khi có thể thông tin được thì LES phát An. tới MES vì nó biết mes đang trực canh trên kênh ncs tdm 19
24.  MES ID: gồm 24 bit chỉ số nhận dạng đài MES (9 số).  LES ID: gồm 8 bit chỉ số nhận dạng đài LES(3 số)  LES TDM: gồm 16 bit chỉ tần số vệ tinh kênh TDM của đài LES.  Service: cho biết các loại dịch vụ có thể cung cấp bởi LES.  Trường D (direction): cho biết hướng thông tin là Mobile to LES hay LES to Mobile hay cả hai. hướng  P: gồm 2 bit cho biết mức ưu tiên thông thường hay cấp cứu. b) Gói tin cho cuộc gọi từ LES to Mobile. Gói An. Bao gồm cả thông tin ấn định kênh chuyển điện ấn định cho đài MES. Ngoài các trường giống trên gồm: − Logical channel number: Gồm 8 bit cho biết số nhận dạng TDM được LES dùng để chuyển điện. Số này cho phép sự nhận dạng duy nhất với các bức điện được MES thu từ 1 đài LES nhất định. − Msg reference number: 8 bit cho biết số bức điện, chuẩn của bức điện mà LES sẽ phát. − Sub address: cho biết địa chỉ các cổng giao tiếp của thiết bị DCE của MES. − Presentation cho biết mã được sử dụng trong bức điện. − Packet (8 bit): cho biết số lượng cac gói tin mà LES sẽ phát. − Last count (8bit): cho biết toàn bộ ký tự byte trong gói tin cuối cùng. 6. Gói ấn định kênh logic. 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID Service D P Logical channel no. msg reference number Sub address prensentation packets last count signaling channel Frame offset A spare slot no from LES to Mobile 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID Service D P Logical channel no. Frame lenght Duration LES TDM Message channel Frame offset A spare slot no from Mobile to LES Kênh logic là kênh TDM của đài LES hoặc kênh chuyển điện của đài MES. cả 2 kênh này đều dùng để chuyển các bức điện thông thường hoặc cấp cứu giữa LES và MES. Gọi ấn định kênh logic là 1 trong 2 cách để LES ban đầu cuộc gọi tới MES. C1: phát gói ấn định kênh logic 20
25. C2: phát gói An. Gói tin được sử dụng trong 3 tình huống:  Khi MES phát yêu cầu ấn định kênh logic trực tiếp tới LES trên kênh báo hiệu, LES trả lời chấp nhận yêu cầu bằng cách phát gói tin ấn định kênh logic  Khi MES yêu cầu ấn định kênh chuyển điện nhưng LES bận sau đó nó phát An. hướng dẫn MES trở về kênh LES TDM, tiếp theo LES sẽ gửi tin ấn định kênh logic  Trong cuộc gọi LES to Mobile khi kết thúc việc chuyển điện nhưng vẫn còn các bức điện khác cần chuyển thì LES sẽ phát tin ấn định kênh logic thay vì phát tín hiệu xoá cuộc gọi. a) Cuộc gọi từ Mobile to LES.  Frame lenght (8bit): cho biết số lượng tối đa các gói tin trong khung thời gian(mỗi khung tối đa 5 gói tin, mỗi gói ứng 2048 symbol.  Duration: cho biết tối đa có bao nhiêu khung mà MES được phép sử dụng khi chuyển điện.  LES TDM: cho biết tần số kênh vệ tinh của đài LES.  Message channel: (16 bit) cho biết tần số vệ tinh kênh chuyển điện của MES.  Frame offset: số của khung thời gian kênh chuyển điện mà MES sẽ phát các bức điện tới LES.  A (AM/PM): cho biết khoảng nửa thời gian trong ngày. một ngày phát 10.000 khung, từ 0 -> 4999 phát buổi sáng, khung 5000 -> 9999 phát buổi chiều.  Spare: Dự trữ.  Slot N: cho biết khe thời gian khởi đầu để MES phát toàn bộ bức điện của mình. b) Cuộc gọi LES to Mobile  Message referrence: số chuẩn bức điện mà LES phát tới MES.  Sub address: Địa chỉ các cổng giao tiếp.  Signalling channel: Tần số kênh báo hiệu.  Slot no.: cho biết số khe thời gian mà MES sử dụng để phát gói tin xác nhận trên kênh báo hiệu. 7. Gói tin Request status. 8 7 6 5 4 3 2 1 MES ID LES ID PR request status Trong cuộc gọi Mobile to LES khi MES phát yêu cầu gói tin chuyển điện nhưng LES không thể ngay lập tức thiết lập cuộc gọi hoặc không chấp nhận(từ chối ) cuộc gọi. Nó sẽ sử dụng gói tin này có thể phát trực tiếp trên kênh LES TDM hoặc chuyển tiếp trên kênh NCS TDM.  MES ID (24 bit): chỉ số nhận dạng của đài MES  LES ID (8 bit): chỉ số nhận dạng của đài LES  PR (1bit cờ)  Request status: Đưa ra lý do của việc trì hoãn hoặc từ chối bao gồm lý do sau: • 01H: bộ nhớ đài LES đầy • 02H: Địa chỉ được yêu cầu không hoạt động • 03H: Tắc nghẽn thông tin vệ tinh • 04H: Tắc nghẽn thông tin vệ tinh • 08H: Đài MES chưa được login • 09H: Đài MES chưa được đăng ký. • 0AH: Đài LES chờ ấn định kênh TDM • 0BH: Yêu cầu đưa ra không hơpj lệ • 0CH: Đài LES không hoạt động • 8. Gói EGC 8 7 6 5 4 3 2 1 21
26. Service code C p repetition Message sequence no Packet sequence no Presentation LES ID address information CRC Infomation Mỗi bức điện EGC có kích cỡ từ 1 -> 65.280 byte. Nếu các bức điện lớn hơn 256 được chia ra và mỗi phần (gói) có 256 byte dữ liệu, mỗi phần tương ứng với 1 gói tin EGC. Mỗi gói tin EGC đều có phần mào đầu 2 phần thông tin. Phần mào đầu có tín hiệu kiểm tra tổng riêng và được máy thu. EGC sử dụng để quy định có nên in các bức điện EGC bị thu lỗi hay không. Các gói EGC thường do các đài NCS phát trên kênh báo hiệu chung NCS TDM tới các đài MES.  Service code (8 bit): cho biết các loại dịch vụ của EGC.  C (1 bit): cho biết có còn gói tin EGC nào tiếp theo gói tin hiện thời hay không.  P (2 bit): cho biết mức ưu tiên của bức điện EGC: Routine Safety Urgent Disstress  Repetition (5 bit): cho biết số lần đã đã phát lại bức điện hiện thời  Message sequence number (6 bit): số thứ tự bức điện được phát bởi LES hoặc NCS.  Packet sequence number (8 bit): cho biết số thứ tự của mỗi gói tin trong bức điện EGC.  Presentation: Mã hiện thời được sử dụng trong EGC.  LES ID: số nhận dạng đài LES  Address: Cho biết địa chỉ tới (theo vùng biển ) của gói tin.  Information: mang toàn bộ nội dung thông tin của bức điện EGC có độ dài có thể từ 1 => 256 byte  CRC: kiểm tra tổng 1 2 3 k k+1 13 14 22
27. uw dữ liệu đã mã hoa 632 TDM symbol 740 TDM symbol Khung 1. Cấu trúc khung vệ tinh thế hệ 1 tốc độ 600symbol/s. 1 2 3 k k+1 13 14 uw dữ liệu đã mã hoa 316 TDM symbol 370 TDM symbol Khung 2. Cấu trúc khung vệ tinh thế hệ 2. Tốc độ 1200 symbol/s §3. Cấu trúc khung kênh báo hiệu 1. Cấu trúc khung. MES sử dụng kênh báo hiệu để: Phát yêu cầu kênh chuyển điện Báo động cấp cứu Log in hoặc log out Mỗi đài LES hoặc NCS có thể có 1 hoặc nhiều kênh báo hiệu. Tuỳ thuộc lưu lượng thông tin vì kênh báo hiệu được chia sẻ cho nhiều người dùng nên sử dụng phương pháp truy nhập ngẫu nhiên theo khe thời gian. Trong khoảng thời gian mỗi khung báo hiệu 8.64s, mỗi khung được chia 14 khe (vệ tinh thế hệ 1) hoặc 28 khe (vệ tinh thế hệ 2). Mỗi đài phát khác nhau sẽ phát các gói tin theo từng bus vào các khe thời gian ngẫu nhiên khác nhau và do tính ngẫu nhiên nên có thể xảy ra xung đột thông tin giữa các đài. Khi đó NCS hoặc LES sẽ yêu cầu MES phát lạigói tin sau một thời gian trễ nhất định nếu các đài độc lập nhau thì khả năng xảy ra xung đột lần 2 là ít. Mỗi bus mang thông tin có độ dài 15 byte nếu không đủ thông tin thì các bus thông tin này sẽ được điền đầy bởi các bit 0, các gói tin này được trộn, mã hoá thành 252 symbol dữ liệu cộng thêm 64 symbol của từ duy nhât (UW) tạo thành 1 bus hoàn chỉnh phát trên đường truyền với tốc độ 600 symbol (vệ tinh thế hệ 1) và 1200 symbol (vệ tinh thế hệ 2). 2. Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu. a) Cấu trúc khung gồm 4 phần. Mô tả gói, thân gói, kiểm tra tổng, bổ xung.  Mô tả gói gồm có 3 trường chính • Priority: • Continuation (1 bit): cho biết còn gói tin nào tiếp theo hay không • Type (6 bit): cho biết chức năng của gói tin báo hiệu  Thân gói: mang toàn bộ nội dung thông tin của gói tin tuỳ theo chức năng mà có kích cỡ khác nhau. 23
28.  kiểm tra tổng: tín hiệu kiểm tra phát hiện lỗi cho toàn bộ gói tin theo phương thức ARQ, phần kiểm tra tổng được đặt ở cuối cùng thì phần kiểm tra tổng đặt ra ngay sau phần thân gói.  Bổ xung là các bit 0 được thêm vào gói tin trong trường hợp phần thông tin của gói tin không chỉ 120 bit, phần bổ xung này không được tính vào phần kiểm tra tổng. b) Gói tin xác nhận điện (acknowledgment). 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 logical channel no. 2 Errored packet no. Errored packet no. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Errored packet no. . Check sum . 15 Gói tin được sử dụng để MES xác nhận các bức điện được chuyển từ LES tới MES trong cuộc gọi LES to Mobile.  P C type: trường mào đầu loại gói ngắn.  Logical channel no.(8 bit): Cho biết số nhận dạng kênh TDM mà đài LES sử dụng để chuyển điện tới MES. Khi đài MES sử dụng số nhận dạng này để xác nhận điện với các bức điện của đài MES đó, thường có giá trị từ 1 -> 255.  Các trường Errored packet no.(8 bit): Chỉ ra số thứ tự của các gói tin thu bị lỗi và có thể có tối đa 11 gói tin lỗi được xác báo trong 1 lần xác nhận. Trong trường hợp số gói tin thu lỗi nhỏ hơn 11 thì các trường còn lại được điền đầy bằng các bit 0. Nếu số gói tin thu lỗi lớn hơn 11 thì đài MES không được xác nhận thêm gói xác nhận tiếp theo mà phải chờ đến chu kỳ xác nhận sau. Đài LES khi thu được xác nhận sẽ phân loại các gói tin thu lỗi và tiếp tục xác nhận lại các gói tin phát lại ấy. MES sẽ tiếp tục xác nhận tới khi không còn gói tin nào bị lỗi LES sẽ nhắc lại các gói tin đó cho đến hết.  Trong trường hợp phát nhiều lần vẫn bị lỗi thì sẽ ngừng kết nối. c) Gói tin trả lời loan báo. 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 2 MES ID . Checksum . . Fill . . . 15 Trong cuộc gọi Mobile to LES đài MES sẽ phát tín hiệu yêu cầu chuyển điện trên kênh báo hiệu trực tiếp tới LES nhưng LES bận không thể ngay lập tức đáp ứng yêu cầu của MES nên sau đó một khoảng thời gian khi đã sẵn sàng LES sẽ phát tín hiệu loan báo cuộc gọi trên kênh NCS TDM để yêu cầu MES nối lại cuộc gọi. MES sẽ sử dụng gói tin trả lời loan báo để sẵn sàng thực hiện thông tin. 24
29. d) Gói trả lời việc ấn định kênh logic. 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 2 MES ID Logical channel no. . packet . Checksum . . Fill . . 15 MES sử dụng gói tin này để trả lời loan báo cuộc gọi của LES đã chuyển hết một bức điện nhưng vẫn còn các bức điện tiếp theo, khi đó nó sẽ phát gói tin ấn định kênh logic thay vì gói tin xoá cuộc gọi và LES sẽ sử dụng gói tin này để trả lời MES.  Logical channel number (8 bit): cho biết số nhận dạng kênh TDM của đài LES.  Packet (8 bit): cho biết số lượng gói tin mà MES chuyển tới LES. e) Gói tin yêu cầu truy nhập mạng. 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 2 MES ID Class . version number . . Checksum . . Fill . 15 Trước khi 1 đài MES muốn sử dụng 1 mạng thông tin nào đó trong hệ thống để chuyển điện hoặc 1 dịch vụ nào đó, nó phải tiến hành truy nhập tới đài chủ của vùng biển mà MES đang sử dụng bằng thủ tục Log in. Gói này cho NCS biết MES đang lắng nghe trên kênh NCS TDM nào để nó phát các tín hiệu loan báo tới MES điều chỉnh tới kênh TDM khác nhau nếu cần thiết. tuy nhiên trong trường hợp báo động cấp cứu thì bất kỳ kênh nào cũng được chấp nhận.  Class (8bit): cho biết loại đài MES  Version number: cho biết số nhận dạng cấu hình mạng hiện thời được biết bởi đài MES. Cấu hình mạng gồm: Danh sách các đài LES trong khu vực biển trên kênh TDM và các loại dịch vụ. khi MES không biết số nhận dạng cấu hình hiện thời nó cho tất cả các bit của Version bằng 0 điền đầy. Sau đó NCS sẽ cho biết số nhận dạng của mạng cho đài yêu cầu log in 25
30. f) Gói báo động cấp cứu. 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 MES ID 2 LES ID position . nature . course . speed Su Pu Cu . . Checksum 15 Cấu trúc gói tin báo động cấp cứu. 8 7 6 5 4 3 2 1 P C type 1 MES ID 2 LES ID logical channel no. . reason . . Checksum . . Fill 15 Cấu trúc gói tin cưỡng ép xoá cuộc gọi 3. Các phương thức truy nhập kênh báo hiệu Có hai phương thức: Đăng ký trước và không đăng ký trước khe thời gian  Đăng ký trước khe thời gian: LES hay NCS đăng ký trước 1 khe thời gian truy nhập cho MES  Trong phương thức không đăng ký khe thời gian thì MES truy nhập ngẫu nhiên theo SALOHA. 26
31. §5 Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu 1. Cấu trúc chung. 8 7 6 5 4 3 2 1 Message packet 1 no.1 127 End for N=0 0 Message packet 128 no.2 End for N=0 0 Message packet 1 no.3 2 End for N=0 0 . Message packet . no.4 . End for N=0 0 Message packet . no.5 . End for N=0 0 15 Cấu trúc giống TDM 640 Truy nhập theo phương thức TDMA Khác nhau là độ dài khung không cố định mà phụ thuộc độ dài bức điện. mỗi khung kênh chuyển điện có N + 1 gói tin => số gói tin lớn nhất = 4 + 1 = 5. mỗi một gói tin gồm 128 byte dữ liệu 128 + 2048 (N +1) T = S GX 600 Nếu độ dài bức điện lớn, số lượng gói tin > 4 thì dữ liệu được phát trên nhiều khung liên tiếp nhau. Khung đầu tiên ghép thêm phần mào đầu gồm khôi phục sóng mang và khôi phục định thời. 2. Cấu trúc gói tin. 8 7 6 5 4 3 2 1 Packet number 1 C R lenght 2 logical channel no. Presentation control . last count . address . data . . Checksum 127 27
32. Gói tin thứ nhất. 8 7 6 5 4 3 2 1 Packet number 1 2 . . . data . . Checksum 127 Gói tin thứ hai. Mỗi gói tin kênh chuyển điện gồm 127 byte cố định, trong đó byte đầu tiên cho biết số thứ tự của bức điện và 2 byte cuối cùng là kiểm tra tổng. Ngoài ra còn một số phần mào đầu, phần dữ liệu. Trong một bức điện có thể có nhiều gói tin. Các gói tin tiếp theo gói thứ nhất không cần phần địa chỉ. Cấu trúc gói tin : Số thứ tự gói tin (8 bit): số thứ tự các gói tin trong 1 bức điện phần mào đầu: • Trường C: cho biết kiểu bức điện được MES yêu cầu • R (1 bit): cho biết MES có yêu cầu xác nhận việc chuyển điện tới thuê bao hay không. • Lenght (6 bit): cho biết độ dài tính bằng byte của phần mào đầu. • Presetation control: cho biết cách thức mã hoá bức điện IA5, DATA, IAT2. • Last count: cho biết số lượng byte trong gói cuối cùng bức điện. • Addresss: Tuỳ theo bức điện cho biết số fax, số địa chỉ của PSTN • Data: mang toàn bộ thông tin của bức điện §6. Các phương pháp sửa lỗi trong INM-C. Phương pháp sửa lỗi gồm: • FEC: phát các bức điện mang tính thông báo. • ARQ: Phát các bức điện mang tính kết nối liên lạc. • §7. Quy trình thực hiện các cuộc gọi trong thông tin vệ tinh Có 3 giai đoạn: Thiết lập kết nối Chuyển điện Xoá đường kết nối. 1. Cuộc gọi LES to Mobile a. Thiết lập kết nối LES to Mobile gồm các bước sau: 1) Kiểm tra sự có mặt của MES trong khu vực biển hoạt động của LES trước khi chấp nhận cuộc gọi của thuê bao LES không tự gọi MES, chỉ khi nào có 1 thuê bao gọi MES, LES đóng vai trò kết nối Khi LES nhận được một yêu cầu của thuê bao nó kiểm tra số nhận dạng của MES có hợp lệ không LES kiểm tra MES đã truy nhập mạng hay chưa. LES quay lại thông báo cho thuê bao là chấp nhận cuộc gọi 2) Phát loan báo cuộc gọi tới MES trên kênh NCS TDM Sau khi thu toàn bộ bức điện từ thuê bao mặt đất LES yêu cầu NCS phát loan báo cuộc gọi tới MES, cũng như cho biết tình trạng hiện thời của MES và NCS trả lời LES biết tình trạng của MES và cho biết LES 28
33. có thể loan báo cuộc gọi hay không. Loan báo cuộc gọi có thể phát sớm nhất tuỳ thuộc vào MES bận hay rỗi. nội dung của loan báo cuộc gọi là ấn định kênh logic. 3) Thiết lập kênh logic. Khi MES thu được loan báo cuộc gọi, báo nó biết đang có điện cần chuyển từ LES, do đó nó chỉnh tần số thu tới kênh TDM của LES. Trong gói tin Bulletin board và gói mô tả kênh báo hiệu của TDM. MES sẽ chọn ra 1 khung thời gian ngẫu nhiên chưa được sử dụng và phát tín hiệu trả lời loan báo cuộc gọi trên kênh báo hiệu tới LES. LES sau khi thu được tín hiệu trả lời từ MES nó sẽ phát thông báo tình trạng bận của MES tới NCS xem như kênh logic đã được thiết lập. b. Chuyển các bức điện thông tin. Sau khi kênh logic được thiết lập LES sẽ bắt đầu chuyển điện tới MES. Các bức điện được chia làm các gói nhỏ để dễ dàng cho việc kiểm tra lỗi và có thể truyền cùng các gói tin báo hiệu khác. Các gói tin đều đánh số thứ tự để dễ dàng nhận điện ở phía thu. Sau khi toàn bộ các gói tin được chuyển LES sẽ phát gói tin yêu cầu xác nhận của MES đồng thời chỉ ra khe thời gian dành cho việc xác nhận đó. MES sẽ phát gói tin trả lời yêu cầu xác nhận vào khe thời gian ấn định kênh báo hiệu. Sau khi thu xác nhận của MES, LES sẽ phát lại các gói tin bị lỗi và tiếp tục yêu cầu xác nhận của MES, quá trình này lặp lại tới khi MES thu thành công. Kết thúc việc chuyển điện nếu LES vẫn còn điện để chuyển nó sẽ phát lại gói tin ấn định kênh logic. nếu hết điện LES phát gói tin c. Giai đoạn xoá đường kết nối. Mỗi khi hoàn thành việc chuyển điện kênh logic cần được xoá và MES cần được trả về trạng thái rỗi. Bắt đầu LES phát gói tin xoá đường kết nối khi đó MES chuyển về canh nghe trên NCS TDM. Sau một khoảng thời gian trễ LES sẽ phát báo trạng thái rỗi của MES tới NCS và NCS xác lập tình trạng rỗi cho MES để sẵn sàng cho các cuộc gọi tiếp theo 2. Cuộc gọi Mobile to LES. a. Thiết lập kết nối Mobile to LES gồm các bước sau: 1) MES thông báo với LES nó có bức điện cần chuyển, yêu cầu kênh logic. MES sau khi hoàn thành định dạng bức điện nó sẽ điều chỉnh tới kênh TDM của LES hoặc NCS. MES biết được kênh TDM nhờ vào cấu hình mạng trong gói Bulletin board. Sau khi điều chỉnh về kênh TDM này nó sẽ phát gói tin yêu cầu kênh logic liên kênh báo hiệu kết hợp với kênh TDM. nếu LES có kênh TDM cố định thì nó sẽ được chuyển trực tiếp tới LES. Trong trường hợp này nếu LES không thể ngay lập tức tiếp nhận cuộc gọi nó sẽ phát gói báo tạm hoãn cuộc gọi tới MES và MES chuyển về kênh NCS TDM để chờ. Nếu LES không có kênh TDM cố định thì gói tin được chuyển tiếp qua NCS tới LES. Khi đã có kênh TDM thì LES sẽ đề xướng loan báo cuộc gọi tới MES trên kênh NCS TDM. Khi thu được loan báo MES sẽ điều chỉnh về kênh LES TDM và phát gói tin trả lời loan báo trên kênh báo hiệu kết hợp với kênh TDM. 2) LES sau khi thu được gói tin yêu cầu kênh chuyển điện sẽ trả lời loan báo trong chế độ ấn định kênh theo yêu cầu . nó sẽ phát báo cho NCS về cuộc gọi đang được thực hiện. Dựa vào thông báo này NCS xác lập MES vào danh sách bận và LES sau đó phát gói tin ấn định kênh chuyển điện tới MES. b. Giai đoạn chuyển các bức điện từ MES to LES. Sau khi kênh chuyển điện xác lập, MES sẽ chuyển lần lượt các gói tin trên kênh chuyển điện tới LES và sau khi thu toàn bộ các gói tin LES sẽ phát một gói tin xác nhận. Gói tin này chỉ ra các gói tin thu lỗi và tần số dành cho việc phát lại cac gói tin lỗi đó hoặc LES có thể phát một gói tin ấn định kênh logic thay cho gói tin xác nhận, khi đó MES sẽ phải phát lại toàn bộ bức điện trên kênh mới. Khi tất cả các gói được thu thành công thì LES sẽ phát gói tin xoá đường kết nối. c. Xoá đường kết nối Trong trường hợp LES phát gói tin xoá đường kết nối khi LES thu thành công các bức điện, sau đó MES canh nghe trên kênh NCS TDM, LES phát gói tin thông báo tình trạng rỗi cho NCS, NCS đưa MES vào danh sách đài rỗi để chuẩn cho các cuộc gọi tiếp theo. Câu hỏi cuối chương 1/ Các loại kênh thông tin trong INM-C 2/ Trình bày cấu trúc khung kênh TDM. 3/ Quá trình sử lý các gói tin trong khung kênh TDM 4/ Cấu trúc các gói tin kênh TDM 5/ Cấu trúc gói tin bulletin board 6/ Cấu trúc gói tin mô tả kênh báo hiệu 29
34. 7/ Kể tên và nêu chức năng của các gói tin trong kênh TDM 8/ Cấu trúc khung kênh báo hiệu 9/ Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu 10/ Kể tên và chức năng các gói tin kênh báo hiệu 11/ Các phương pháp truy nhập kênh báo hiệu 12/ Các phương pháp phát hiện và sửa lỗi trong INM-C 30
35. CÂU HỎI ÔNTẬP 1/ Trình bầy đặc điểm và các dịch vụ của HTTTVT 2/ Các tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh 3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến tuyến thông tin vệ tinh 4/ Trình bầy kỹ thuật ghép kênh và điều chế trong thông tin vệ tinh 6/ Khái niệm về phân cực sóng và các loại phân cực sóng trong thông tin vệ tinh 7/ Cấu trúc một trạm phát vệ tinh mặt đất 8/ Đặc điểm thiết bị thu trong thông tin vệ tinh. 9/ Trình bầy các loại anten và đặc điểm của từng loại anten sử dụng trong thông tin vệ tinh. 10/ Trình bầy các loại kênh thông tin sử dụng trong hệ thống INM-C 11/ Trình bầy cấu trúc khung kênh TDM trong hệ thống Inm-C 12/ Quá trình sử lý các gói tin kênh TDM. 13/ Trình bầy cấu trúc gói tin kênh TDM trong Inm-C 14/ Trình bầy cấu trúc gói tin Bulletin board. 15/ Trình bầy cấu trúc khung kênh báo hiệu trong Inm-C 16/ Trình bầy cấu trúc gói tin kênh báo hiệu trong Inm-C 17/ Trình bầy cấu trúc khung kênh chuyển điện 18/ Trìng bầy cấu trúc gói tin kênh chuyển điện. 19/ Trình bầy các phương pháp phát hiện và sửa lỗi trong thông tin vệ tinh. 20/ Mô tả quá trình diễn ra trong cuộc gọi và trả lời cuộc gọi từ MES tới LES và từ LES tới MES.
36. ĐỀ THI Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 01 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bày đặc điểm và các dịch vụ của HTTTVT 2. Trình bày cấu trúc gói tin kênh chuyển điện. Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 02 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Các phương pháp truy nhập trong thông tin vệ tinh 2. Quá trình xử lí gói tin kênh TDM Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 03 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bày về các tham số kĩ thuật của HTTTVT 3.Trình bày cấu trúc khung kênh báo hiệu trong Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi
37. Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 04 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến tuyến thông tin vệ tinh 2.Trình bầy cấu trúc khung kênh chuyển điện Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 05 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bầy kỹ thuật ghép kênh và điều chế trong thông tin vệ tinh 2.Trình bày các loại anten và đặc điểm của từng loại sử dụng trong thông tin vệ tinh. Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 06 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Khái niệm về phân cực sóngvà các loại phân cực sóng trong thông tin vệ tinh. 2. Mô tả quá trình diễn ra trong cuộc gọi và trả lời cuộc gọi từ MES tới LES và từ LES tới MES trong Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi
38. Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 07 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Cấu trúc một trạm phát vệ tinh mặt đất. 2. Trình bầy cấu trúc gói tin bulletin board trong Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 08 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Đặc điểm thiết bị thu trong thông tin vệ tinh 2.Trình bày cấu trúc gói tin kênh TDM Inm-C Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số : 09 Môn học : HỆ THỐNG THÔNG TIN VỆ TINH Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bầy cấu trúc khung kênh TDM trong Inm-C 2. Trình bày các phương pháp phát hiện và sửa lỗi trong thông tin vệ tinh. Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi
39. Trưởng Bộ môn ký PHIẾU THI : . Số :10 Môn học : THIẾT BỊ THU PHÁT VTĐ Lớp : . ( Thời gian làm bài 90 phút ) 1. Trình bầy các loại kênh trong thông tin vệ tinh Inm-C 2. Cấu trúc gói tin kênh báo hiệu Inm-C . Học sinh không được chữa , xoá và làm bẩn phiếu thi
40. ĐÁP ÁN 1/ Trình bầy đặc điểm và các dịch vụ của HTTTVT Trả lời: - Nêu các đặc điểm của hệ thống thông tin vệ tinh. - Nêu các loại dịch vụ trong thông tin vệ tinh, khả năng phát triển. 2/ Các tham số kỹ thuật của hệ thống thông tin vệ tinh Trả lời: - Kể tên và phân tích ý nghĩa của các tham số (Bao gồm cả công thức tính) 3/ Các yếu tố ảnh hưởng đến tuyến thông tin vệ tinh Trả lời: - Phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến suy hao đường truyền 4/ Trình bầy kỹ thuật ghép kênh và điều chế trong thông tin vệ tinh Trả lời: - Kỹ thuật ghép kênh và các phương pháp ghép kênh thong thông tin vệ tinh: Ghép kênh FDM, ghép kênh TDM. - Các phương pháp điều chế trong thông tin vệ tinh: Khái quát về các phương pháp điều chế tương tự, điều chế số. 5/ Các phương pháp truy nhập trong thông tin vệ tinh. Trả lời: - Khái quát về các phương pháp truy nhập trong thông tin vệ tinh. - Trình bày về các phương pháp truy nhập: FDMA, TDMA, CDMA, SDMA, truy nhập ngẫu nhiên. 6/ Khái niệm về phân cực sóng và các loại phân cực sóng trong thông tin vệ tinh Trả lời: - Nêu khái nhiệm về phân cực sóng. - Trình bầy chi tiết về các loại phân cực sóng trong thông tin vệ tinh: Phân cực sóng thẳng, phân cực sóng tròn - vẽ đồ thị thời gian của từng loại. 7/ Cấu trúc một trạm phát vệ tinh mặt đất Trả lời: - Vẽ cấu trúc trạm phát vệ tinh mặt đất (Cho 2 cấu hình) - Giải thích hình vẽ, nêu ưu nnhwợc điểm của từng loại, phạm vi sử dụng. 8/ Đặc điểm thiết bị thu trong thông tin vệ tinh. Trả lời: - Nêu vắn tắt đặc điểm của tuyến thông tin vệ tinh. - Trình bầy các loại máy thu tạp âm thấp sử dụng trong máy thu thông tin vệ tinh. 9/ Trình bầy các loại anten và đặc điểm của từng loại anten sử dụng trong thông tin vệ tinh. Trả lời: - Nêu các loại anten trong thông tin vệ tinh. - Đặc điểm và các tham số của từng loại - Phạm vi sử dụng. 10/ Trình bầy các loại kênh thông tin sử dụng trong hệ thống INM-C Trả lời: - Trình bầy 5 loại kênh trong hệ thống INM-C - Vẽ sơ đồ biểu diễn các loại kênh đó trong hệ thống INM-C 11/ Trình bầy cấu trúc khung kênh TDM trong hệ thống Inm-C Trả lời: - Vẽ cấu trúc khung kênh TDM - Trình bầy cấu trúc và chức năng các gói tin trong khung kênh TDM 12/ Quá trình sử lý các gói tin kênh TDM. Trả lời: - Tóm tắt các gói tin trong khung kênh TDM - Trình bầy quá trình sử lý các gói tin trong khung kênh TDM (gồm 3 bước sử lý) 13/ Trình bầy cấu trúc gói tin kênh TDM trong Inm-C Trả lời: - Trình bầy cấu trúc chung của các gói tín: (gồm 3 phần.) -Vẽ cấu trúc và mô tả 3 loại gói tin trong kênh TDM: gói ngắn, gói trung bình, gói dài. 14/ Trình bầy cấu trúc gói tin Bulletin board. Trả lời: - Vẽ cấu trúc gói tin, nêu chức năng của gói tin. - Mô tả các trường trong gói tin. 15/ Trình bầy cấu trúc khung kênh báo hiệu trong Inm-C Trả lời: - Vẽ và trình bầy cấu trúc khung. - Mô tả quá trình sử lý 15 byte thành 252 symbol. 16/ Trình bầy cấu trúc gói tin kênh báo hiệu trong Inm-C Trả lời: - Trình bầy cấu trúc chung gói tin kênh báo hiệu - Nêu tên và chức năng các loại gói tin trong kênh báo hiệu.
41. 17/ Trình bầy cấu trúc khung kênh chuyển điện Trả lời: - Vẽ cấu trúc khung. Mô tả các gói tin trong khung. - Trình bầy quá trình sử lý các gói tin trong khung. 18/ Trìng bầy cấu trúc gói tin kênh chuyển điện. Trả lời: - Vẽ cấu trúc các loại gói tin. - Mô tả cấu trúc và chức năng các trường trong các gói tin. 19/ Trình bầy các phương pháp phát hiện và sửa lỗi trong thông tin vệ tinh. Trả lời: - Nêu các phương pháp phát hiện và sửa lỗi dùng trong thông tin vệ tinh. - Trình bầy vắn tắt phương pháp sửa lỗi dùng mã viterbi 20/ Mô tả quá trình diễn ra trong cuộc gọi và trả lời cuộc gọi từ MES tới LES và từ LES tới MES trong hệ thống Inm-C Trả lời: - Vẽ lưu đồ thực hiện trong 2 trường hợp. - Mô tả các kênh và các gói tin sử dụng trong quá trình thực hiện cuộc gọi.