1、1,第八章 Inmarsat-C系统及其船站,一、系统结构及信道 二、系统通信接续过程 三、 C系统中的主要通信 四、船站组成及船站终端技术 五、EGC系统及EGC接收设备 六、Mini C 简介 七、思考题,2,一、系统结构及信道 Inmarsat C 1991年开通，2004年时海上用户6.9万。适用于多种移动用户。,3,几种网络的说明： ）PSTN（Public Switched Telephone Network）：）PSDN（Packet-Switched Data Network）G3传真机,它是一种基于铜线的电路交换网络，通过电话线和Modem接入，网络建设费用最低，但数据传输质
2、量和传输速率也最差。,它是一种基于分组交换技术的公共数据通信网络，采用X系列标准。（X.25/X.400）比PSTN具有更好的信道利用率和传输可靠性。但在线路质量已大大提高的今天，PSDN也已进入暮年。-ISDN,也叫三类传真机，传输速率通常有4、4.8、9.6、14.4 kbps 几种，适用于电话网。,4,1. 系统结构及特点,全数字化系统没有直接话音通信功能（电传、数据业务,E-mail、传真、询呼等）存储转发通信方式（非实时通信）全方向性天线（不需要天线自动跟踪系统）通信可靠性高（不存在日凌中断现象）抗干扰能力强（采用卷积编码、扰码处理和交织技术）通信费用低（按字符流量计费 256bit
3、 为一个计费单位）移动地球站体积小、重量轻终端能耗低（可使用蓄电池、太阳能等电源）,5,C系统移动站工作在L波段：TX/RX：1626.51646.5MHz /15301545MHz信道间隔5kHz，统一由NCS分配。 C系统中的信道有四种：TDM信道信令信道信息信道站际信令信道不同信道传递信息不同，作用不同。 C系统中，每个洋区NCS TDM载波频率不同每个CES都有自己的信令信道,2. 信道结构,6,（1）TDM信道： 适用对象： NCS和LES 方向： NCS/LES至LES 作用：船站空闲时NCS TDM信道；当SES与LES建立链路后LES TDM信道 TDM信道帧结构：独特字 +
4、布告板 + 数据组独特字（UW）：识别信道模式、帧同步 布告板：布告板用于发布网络资源信息、CES业务状态信息及信令信道信息 数据组：NCS：宣布、确认、入网和退网认可、询呼、增强群呼等信息；CES：逻辑信道分配、认可、数据包等信息。,7,（2）信令信道： 适用对象： SES/MES方向：船站至NCS/LES 作用：提出申请或传送简短数据报告（包括遇险报警）信令信道信息帧包括内容： 发往NCS：数据报告、遇险报警、入网和退网申请等； 发往LES：宣布响应、逻辑信道分配申请、认可、数据报告、遇险报警等,8,（3）信息信道：适用对象： SES/MES方向：船站至岸站 作用：船站传送电传报文和数据信
5、息 信息信道传输报文、数据： 可传输大容量报文、数据，且有检错、重发、收妥确认等技术， 可靠性高。 大容量报文、数据 信息信道传输 小容量数据 信令信道传输,9,（4）站际信令信道 ：适用对象： CES和NCS 方向：CES至NCS、NCS至CES作用：传递网络工作状态等信息 站际信令信道传递信息包括： CES至NCS ：询呼申请、确认申请、船站状态等； NCS至CES ：启用试验和性能测试申请等,10,几个名词解释： 入网和退网即进入或退出Inmarsat C系统通信网络，分为手动和自动； 宣布告诉船站某CES要与之进行何种通信； 宣布响应为船站对收到NCS宣布信息的响应，标志本船准备好，可
6、收CES信息； 认可 为在信息传递过程中对收到信息情况的反馈。岸站至船站方向：船站通过其信令信道中的“认可”向岸站反馈信息；船站至岸站方向：岸站通过其TDM信道中“认可”向船站反馈信息。当收到的信息有错时，“认可”信息中包含错误数据组号，发方将重发错误数据组，直至正确接受。-纠错,11,二、系统通信接续过程,1.船岸单工通信信道建立过程, SES守听NCS公共TDM信道，查找CES频率，RX预备 SES从CES布告板中找到可用时隙，TX预备 SES 向CES发送分配申请 CES分配信道并告知NCS 开始进行通信 2.岸船单工通信信道建立过程 略,NCS,CES,SES,船岸通信信道的建立,P8
7、8/87,12,13,1. 存储转发电报业务 2. 遇险报通信 3. 数据报告 4. 询呼 5. E-mail,三、 C系统中的主要通信,14,C船站的操作：入网目的地址码 设置通信等级确认选择电文发送C船站确认过程：确认：岸站转发信息后，告之NCS目的用户信息接收状态。NCS TMA 载波信息告知船站发送成功,1.存储转发电报业务,15,2. 遇险报警业务,遇险报警路径 遇险呼叫方式信令信道发报警（信息简单） SES CES RCC信息信道发遇险优先等级电文（信息可详细）SES CES 呼叫步骤 先发报警，提供概况 按报警盒上按钮在操作终端上选 “distress”菜单 再发遇险优先等级电文
8、，提供详细信息 （在终端上编辑详细电文）注意：5分钟内没有收到CES或RCC收妥通知，重发。SES没有入网或没有做启用实验或EGC only 状态下，不影响发报警。, 误发报警的处理：收到收妥通知后，发一份解释电文，取消报警（同一岸站、遇险优先等级）,二种方式,NCS,包括SES识别码、船位、遇险性质、 航向、航速、遇险时间,16,C 船 站 遇 险 报 警 路 径,信令信道,信息信道,经NCS报警的原因： 没有选择LES 或 选择非注册洋区的LES 选了LES但岸站因故没收到 退网（Log-out） EGC Only,17,3. 数据报告业务,什么叫数据报告？利用信令信道发送的简短数据信息，
9、如：船位报告、航行计划、抵港报告、离港报告等。 数据报告种类无预约数据报告（U） 随机选择可用时隙发 32bit编程无预约数据报告（P）通过编程随机选择可用时隙发预约数据报告(R) 根据操作中心Poll指令指定的时隙发 44bit宏编码电报（MEM）收发双方用独特的二进制码表示数据,18,数据报告的发送形式人工即时发送 （U）无预约数据报告人工编程，自动发送 （P）编程无预约数据报告受Poll指令控制，自动发送 （R）预约数据报告 数据报告的应用 自动船位报告系统 水情自动测报系统,主要作用：提供海上航行船舶动态信息，保证海上航行船舶安全，提高搜救效率；,19,PSTN,PSDN,SES 1,
10、SES 2,SES 3,LES,DNID,船位报告系统示意图,（1）自动船位报告系统,20,（2）水情自动测报系统,21,4. 询呼业务,什么叫询呼（Poll）？用户通过CES 经NCS直接发送指令，控制MES使其执行某项任务/操作。 询呼的指令种类单个询呼 一个指令只能向一个SES发询呼群 询 呼 一个指令可以向一组SES发询呼区域询呼 向某特定区域发询呼 询呼船站的设置 设置数据接口 设置用户调取权 询呼的工作过程：,22,询呼工作过程, 用户通过LES，经NCS向SES发Poll指令，同时等待LES响应。 SES在Poll指令控制下，以数据报告的形式自动发送信息，同时在LES TDM 信
11、道上等待响应。,单个询呼,群询呼,23,5. E-mail业务,E-mail 业务方式电子邮件方式 申请邮箱地址，如：或 是在北京地面站中设置的信箱 （只能实现收发报文，常用于船岸通信）WWW方式 通过浏览器登陆供应商网站，密码进入系统，按提示操作，如：登陆北京地面站 Cmail系统http:/（可实现收发报文、EGC报文、询呼等多种业务，主要用于岸船通信）,24,北京通信导航公司界面：,25,四、船站组成及船站终端技术 1. C船站外围设备,26,2. 基本组成方框图,27,Inmarsat-C,甲板上设备,甲板下设备,把发射信号线性放大到规定的功率电平，把接收的弱信号以尽量少的噪声放大送
12、入甲板下设备的输入端。,频率变换器,调制与解调器,频率合成器,编译码器,信令控制和信息处理及相应的接口,天线,低噪声放大器,功率放大器,双工滤波器,作用：,28,3. 主要的终端技术,1）数字信息的调制及传输,（1）常用的数字调制 ：,振幅键控（ASK）,移频键控（FSK）,移相键控（PSK）,（2）移相键控,优点：,抗噪声、 频带利用、 抗衰落、 抗多径效应,Imarsat系统中，信令信道、电传信道多采用BPSK调制方式； SCPC信道多采用 偏移四相移相键控（ OQPSK）,两相移相键控（BPSK）,四相移相键控（QPSK）,（3） OQPSK移相键控优点：,使相邻两个码元无180相位跃变
13、，通过滤波后波形失真小，对邻近信道干扰小。,29,(2)载波同步、位同步和帧同步,同步：,数据传输时，收发双方收发的起止时间和速率必须严格一致。,相干解调,载波同步：,接收机载波与发射机同频同相,位同步：,收发双方的比特位保持保持同步,外同步法,内同步法,单独的信道传送比特同步信号,同步信号嵌套在数据信号中,帧同步：,收发双方字节同步,作用,30,2）数字信号的差错控制措施,差错,原因,噪声干扰,热噪声 ：,冲击噪声（脉冲干扰）：,时刻存在，幅较小，均匀，频带宽，随机,幅度很大，持续时间短,（1）为什么采取控制措施,（2）差错控制编码,分组码-加监督码元,卷积编码-编码器输出与前面码元有关,T
14、urbo编码-并行级联编码（交织编码）,31,（3）扰码技术,“扰乱”了数字信息的原有形式，避免出现较长的连续“0”码或“1”码 - 接收需要解扰,便于提取比特定时信息,起能量扩散作用,作用：,（4）交织技术,将编码后数据序列的顺序进行交换，重新组合。,作用：,避免受到长干扰或衰落时连续出错，连续误码经解交织后被分散开来-便于纠错,32,五、EGC系统及EGC接收设备,1. 世界航行警告业务远洋 A3 EGC系统播发A4 HF NBDP 播发近洋 A1、A2海区沿海 NAVTEX岸台播发EGC系统NAVTEX系统 相互结合构成 HF NBDP 播发 完整的MSI播发业务,Enhanced Gr
15、oup Calling,33,1）系统组成：,2 EGC系统,信息提供部门 Inmarsat C系统 EGC接收机,2）信息播发：,在NCS TDM公共信道上播发,船队网信息,MSI信息,信息提 供部门,系统内部信息,陆地网或者卫星网,34,3) EGC信息的接入,等 级 码,业 务代 码,地 址 码,频 度 限 码,文本显示体,EGC业务的2 位数字表征,不超12位,播发频数,文本格式。目前“00”有效，国际五号码（IANo5）,二级选择：,（C0） C1 C2 C3 C4 C5,0：常规 1：安全 2：紧急 3：遇险,（1）,播发人用接入码进入LES EGC业务系统；,用C码具体选择播发的
16、EGC信息,（2）C码的组成：,多洋区时使用,洋区识别（可选）,35,安全网（Safety NET） 船队网（Fleet NET） 系统业务（System）,（2）特点：,覆盖范围广 可靠性高 方便灵活 费用低 保密强,大风警告、遇险报告每颗卫星不定时发 气象预报、航行警告规定卫星，定时发,（1）分类：,4) EGC信息的分类及业务特点,播发海上安全信息（MSI）,播发船队管理、公共信息和商务信息,信道利用率高,36,预先定义的某海域 经纬度表示的海域 如：矩形和圆形海域,普通广播寻址（全呼） 向本洋区的所有移动终端播发信息。CNID码寻址（群呼） 向相同CNID的移动终端组播发信息。个别寻址
17、（单呼） 向某一个移动终端播发信息。区域寻址 向 的所有移动终端播发信息。,5）EGC信息发送的寻址方式,（1） （2） （3） （4）,特定区域,37,矩形海域圆形海域,38,6) EGC设备分类,0 类（标准的EGC接收机）,1 类（标准C站，不能收EGC信息）,2 类（标准C站+EGC，不能同时工作）,3 类（标准C站+EGC，且能同时工作）,（1）分类：,39,（2）2类C站的二种工作模式:,合用模式（Inm-C）,EGC接收模式,收CES电文时，不能收EGC，空闲时收。,届时只能收EGC信息 （Egc Only）,Egc Only状态下，C站已经脱网，但是仍然可以发遇险信息，可以收E
18、GC信息，但不能收发常规C站报文。,40,7）EGC 基本功能,能连续接收NCS公共信道信息，并能根据EGC信息协议处理信息。 能自动识别出指向固定用户和特定地理区域的信息，且特定地理区域可由操作者选择或由航行设备注入。 当12小时没有更新船位时，应提供视觉提示。当船位更新后，提示才可取消。 能自动识别出发给指定EGC接收机的单一地址信息。 能自动识别出发给一组用户的信息。 能自动对更新、加载或删除群组ID的指令作出响应。,（1）（2）（3）（4） （5） （6）,41,六、Mini C移动站简介,1. SSAS：,在2002年12月海上保安外交大会,加强海上保安的特别措施,SOLAS公约第-
19、2章,第-2章第6条,2 实施方案：,Mini-C、铱星系统、C系统、地面系统,3. 系统的维护保养 不能用化学制剂、高压水龙清洗设备 设备表面不能涂漆,42,3 SSAS基本功能, 启动后向主管机关发出警报（报警信息包括船舶识别、船位、受到的威胁等） 报警不向其他船舶发送 报警启动后不在船上显示（安装隐蔽、无声光） 报警终端关闭前持续发送 能够从驾驶台和船舶上至少另外一个位置启动报警 防止误发警报 按第IV章安装的无线电装置，若满足本条要求也可作为警报系统使用,43,七、思考题,1Inmarsat-C系统有何主要特点? 2. Inmarsat-C系统有哪几种信道？船站何时守听NCS TDM信
20、道？何时守听LES TDM信道？ 3从C船站中可查看到的本洋区工作岸站及其业务状态信息是从系统哪个信道收到的？ 4Inmarsat-C系统中信息传递方式有哪些？ 5说明Inmarsat-C船站为什么要执行“入网”和“退网”操作？“入网”和“退网”是向谁发的？在“退网”情况下，可否发电传？可否发遇险报警？ 6什么是“认可”？C系统在电文信息传递中怎样纠错？,44,7一个完整的船至岸单工通信过程一般包括几个环节？简述其每个环节的过程。 8什么是C系统的“确认”？C船站怎样实现“确认”？ 9通过C船站报警其报警路径有几条？什么情况通过什么路径报警？ 10简述C系统遇险呼叫方式及呼叫步骤。 11什么是
21、数据报告？通过C船站发送的数据报告有何特点？一般有几种发射形式？ 12通过C船站自动发送船位报告，一般要在C船站的数据终端中做好哪些参数设置？DNID是何意？ 13什么是C系统的询呼？询呼种类有哪些？询呼过程是怎样进行的？,45,14船舶用户一般通过什么方式实现电子邮件业务？业务使用时有哪些注意事项？ 15船舶用户的邮箱地址一般有何特点？陆地用户的邮箱地址一般有何特点？ 16Inmarsat-C船站一般包括哪些部件？ 17什么是载波同步、位同步和帧同步？ 18什么是差错控制编码？什么是“扰码”技术？什么是交织技术？它们的主要作用是什么？ 19简述EGC 系统的主要作用及系统组成。 20写出EGC业务分类，各种业务主要播发什么信息，写出EGC信息优先等级的数字表示。 21简述C移动站的分类及其特点。说明2类C船站的二种工作模式。,
