INMARSAT-C站是1989~1990年間研制出來的一種新型的能覆蓋全球的衛星通信終端,它是一種全數字化系統,可以自動進行信息和數據收發。INMARSAT-C站天線采用0dB全方向性天線,不需要天線自動跟蹤系統。發射頻率為1626.5~1646.5MHz,接收頻率為1530.0~1545.0MHz。INMARSAT-C系統是一種低速率、雙向全球衛星移動數據通信系統,其通信速率為600bit/s或者1200bit/s,所以也沒有直接話音通信功能。另外它的通信方式并不是實時通信,而是采用存儲轉發的方式。其主要的業務包括存儲轉發報文、遇險呼叫、增強型組呼、數據報告和詢呼。INMARSAT-C系統的通信可靠性非常高,不會存在日凌中斷現象;并且抗干擾能力強,采用了卷積編碼、擾碼處理和交織技術;并且按字符流量計費,通信費用低;移動地球站體積小,重量輕;終端能耗低,可以使用蓄電池或者太陽能供電。
然后我們分別說一說這些功能。
存儲轉發報文業務是船岸間一種可靠的數據或報文通信手段,通信發起者在通信完成后會收到通信成功或失敗的確認,一次通信的最大長度可達32K字節。該業務也可以用作船與船之間通信。
遇險呼叫業務包括遇險報警和遇險級別報文兩種。遇險報警是船舶通過終端的一鍵報警按鈕發送出來,報警通過信令信道經地面站直接投遞到搜救中心,地面站在收到報警后會立即給予確認,遇險信息的內容通常還包含船舶經緯度等位置信息。遇險級別報文比其他報文有高級別的優先級。
增強型組呼業務是一種消息廣播服務,它可以對特定船舶或特定區域內船舶實現消息廣播通信,從而更好的保證航行安全。
數據報告業務是一種船舶向外發送短數據 (如位置等)或短消息的數據業務,該業務工作在信令信道上,因而比存儲轉發報文速度更快,但數據量較小,更適合實效性要求高、數據量不大的業務應用。詢呼業務實現岸對船發送輪詢指令或數據信息,該業務可以完成對船舶的位置或數據信息的詢呼,控制船舶的報位間隔或向船舶發送報文消息,詢呼通常和數據報告配合使用,具有速度快的特點。
系統框架
INMARSAT-C通信系統由四部分組成,即空間段、網絡協調站NCS(Network Coordination Station)、衛星地面站LES(LandEarth Station)和衛星船站MES(MobileEarth Station)。
空間段包括通信衛星、網絡控制中心(Network Operation Centre)和其他相關的地面設施。INMARSAT-C目前使用的其第三代衛星,主要有四顆靜止軌道衛星,將全球分為太平洋、印度洋、大西洋東和大西洋西四個洋區,實現了除兩極之外的全球覆蓋。每個洋區設置一個網絡協調站(NCS),負責本洋區的資源分配、信令建立和通信管理等工作。 由于其在本洋區內通信的重要作用, 每個洋區還會設有備份的網絡協調站。衛星地面站是衛星和陸地網絡之間的連接樞紐,可以實現和陸地PSTN、PSDN、電傳和互聯網之間的互聯互通。 陸地用戶通過衛星地面站提供的訪問接口實現和衛星船站的雙向通信。衛星船站是用戶使用的移動衛星終端設備, 這些終端設備一般包括數字通信設備(DCE)和數字終端設備(DTE)兩部分。 前者在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼功能,并負責建立、保持和釋放鏈路的連接;DTE具有一定的數據處理能力和數據收發能力,是用戶的交互界面。
信道組成
INMARSAT-C系統信道是指為了實現船岸和船船通信,整個系統的衛星鏈路構成。可分為站間鏈路(Interstation Signalling Link)、網絡協調站與衛星船站間鏈路和衛星地面站與衛星船站間鏈路三種。洋區內衛星地面站和網絡協調站通過ISL信道傳輸廣播和信令信息,也用來傳輸EGC信息。除此之外,各NCS到網絡控制中心還有ISL鏈路,以滿足網絡控制中心和NCS之間的信息交換。
網絡協調站的TDM信道是時分多址工作方式,每幀長為8.64秒,持續向洋區內衛星船站發送網絡、信令和EGC廣播等信息。正常情況下,處于空閑狀態的衛星船站守聽在這個信道上。同時,網絡協調站的信令信道也是終端用來進行登陸和退出等操作使用的, 信令信道工作在ALOHA模式, 即以搶占的方式向網絡協調站發送信息,這種方式決定了信令信道以較多的空間資源保證較少的數據碰撞,以提高系統通信的成功 率。
衛星地面站的TDM信道和網絡協調站的TDM信道的結構和特性相同,但其是某個衛星地面站專用的,衛星地面站通過這個TDM信道向正在和其進行通信或守聽該信道的衛星船站發送網絡和信令信息。衛星地面站的信令信道和網絡協調站的信令信道的工作方式和特性也一樣,每個地面站根據其業務負載的大小,可以有一個或多個信令信道。衛星地面站的消息信道工作在時分多址(TDMA)模式,消息信道也是地面站專用的,衛星船站使用這個信道用來進行消息通信。
通信流程
INMARSAT-C系統的業務種類較多,通信流程需要網絡協調站、地面站和衛星船站三方共同參與,配合完成。其中存儲轉發報文是一種有確認機制的通信方式,也最為復雜。舉例來說,正常狀態下終端守聽在NCS的TDM信道上,當終端準備通信并準備好數據時,它會調諧到地面站的TDM信道,并在地面站信令信道上發送通信請求包。地面站在收到請求包后,會通過信令信道發送信道分配信息,要求終端切換到消息信道的某個頻率上發送報文,同時發送信息到NCS將終端狀態置為忙碌。終端收到信道分配指令,在指定信道上發送信息完畢后,地面站發送收到信息確認,進行拆線操作,并將終端狀態置為空閑。終端完成通信重新切換到洋區網絡協調站的TDM信道上,等待下一次通信的到來。
當陸地用戶準備發起一個對終端的通信時,通過陸地通信網絡將通信請求發送到衛星地面站,地面站檢查終端的狀態是否可用(地面站通過ISL鏈路和NCS同步終端狀態),若終端可用,則在網絡的協調站的TDM信道上廣播通信請求,終端在收到對自己通信請求的廣播時,向衛星地面站發出響應,地面站向終端發送信息包,并將終端置為忙碌。地面站完成向終端發送信息后,向終端發送確認請求,終端返回確認包,表示收到信息。最后地面站進行拆線,并將終端狀態置為空閑。
最后是F站
- 2023年08月21日
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