Standard cyfrowy INMARSAT-B kończący erę standardu A

Transkrypt

1 Jerzy Czajkowski * Standard cyfrowy INMARSAT-B kończący erę standardu A Decyzją Międzynarodowej Organizacji Satelitarnej Radiokomunikacji Ruchomej (IMSO International Mobile Satellite Organization), działający od początku istnienia satelitarnego systemu radiokomunikacji morskiej INMARSAT, standard A z dniem 31 grudnia 2007 roku przestaje pracować. W latach 90. stanowił on najbardziej rozpowszechniony standard zainstalowany na tysiącach statków. Był wersją analogowo-cyfrową i chociaŝ wymagania techniczne dotyczące terminali statkowych modyfikowano nieznacznie, to same terminale podlegały istotnym zmianom konstrukcyjnym, wynikającym z tendencji zmniejszenia wymiarów urządzenia przy jednoczesnym zachowaniu jego walorów eksploatacyjnych. W wyniku wzrostu zapotrzebowania na usługi radiokomunikacyjnych systemów satelitarnych oraz dostępności nowych technik system ruchomej łączności satelitarnej dla potrzeb morskich, jak i lądowych, ciągle się rozwijał. Doświadczenia zdobyte przy konstruowaniu i pracy z tworzonymi standardami INMARSAT-C, a w szczególności INMARSAT- M, umoŝliwiły opracowanie i stworzenie nowej cyfrowej opcji INMARSATU, a mianowicie standardu INMARSAT-B, który zastąpił analogowo-cyfrowy standard INMARSAT-A. Konieczność opracowania i stworzenia nowej opcji INMAR- SATU była podyktowana następującymi wymaganiami i warunkami: potrzebą znaczącej redukcji mocy kanałowej satelity oraz szerokości zajmowanego pasma w celu zmniejszenia kosztów segmentu kosmicznego oraz wzrostu pojemności systemu, co wpływa na zmniejszenie kosztów związanych z realizacją łączności przy zachowaniu wysokiej jakości usług; potrzebą kompatybilności z istniejącymi i planowanymi rozwiązaniami dotyczącymi segmentu kosmicznego (głównie z satelitami mającymi wiązki punktowe) oraz naziemnymi rozwiązaniami łączy telekomunikacyjnych; potrzebą wzrostu pojemności i efektywności systemu w segmencie kosmicznym dla ruchu telekomunikacyjnego i sygnalizacji, gdyŝ zapewnia to normalną pracę przy ciągłym wzroście natęŝenia ruchu telekomunikacyjnego przez długi okres pracy systemu (np. 20 lat), bez potrzeby dokonywania modyfikacji systemowych; potrzebą rozwoju głównych segmentów systemu, przy zwiększeniu róŝnorodności usług i minimalizacji złoŝoności systemu oraz zmniejszeniu kosztów sprzętu; koniecznością spełnienia głównych wymagań IMO oraz SOLAS dla potrzeb systemu GMDSS. System INMARSAT-B składa się z czterech niezaleŝnych sieci telekomunikacyjnych satelitarnych regionów oceanicznych (AOR-E, AOR-W, POR, IOR rys. 1). KaŜdy z nich zawiera geostacjonarnego satelitę, stacje statkowe SES (Ship Earth Station), naziemne stacje lądowe LES (Land Earth Station), poprzednio nazywane CES (Coast Earth Station) oraz stację koordynującą NCS (Network Coordination Station). Naziemne stacje lądowe LES zapewniają stacjom statkowym * Akademia Morska w Gdyni, jczajko@am.gdynia.pl Rys. 1. Obszary pokrycia satelitów systemu INMARSAT (kolorami zaznaczono granice zasięgów, a kolorem niebieskim wiązki punktowe) Rys. 2. Obszary pokrycia poszczególnych obszarów oceanicznych Rys. 3. Struktura organizacyjna systemu INMARSAT-B. Oznaczenia: OCC Operational Control Centre Operacyjne Centrum Kontroli i Zarządzania, SCC Satellite Control Centre Centrum Zarządzania i Kontroli Satelitów, NCS Network Coordination (Control) Stadion Stacje Koordynacyjna/Zarządzająca, TT&C Telemetry, Tracking Centre Centrum Telemetrii i Śledzenia Satelitów, CES/ LES Coast/Land Earth Stadion nadbrzeŝna/lądowa stacja naziemna 950 PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/2007

2 SES dostęp do naziemnych sieci telekomunikacyjnych oraz są odpowiedzialne za pracę kanału dostępu dla wywołań. Stacja koordynująca NCS zarządza całą siecią, włączając w to przydział kanałów do usług teleksowych, telefonicznych oraz transmisji danych. Nadzoruje ona właściwe przyjęcie przez stację naziemną informacji związanych z bezpieczeństwem i alarmowaniem. Na rys. 1 przedstawiono granice zasięgu globalnego, na rys. 2 obszary pokrycia poszczególnych obszarów oceanicznych, a na rys. 3 strukturę organizacyjną sieci systemu INMARSAT. W tabeli 1 przedstawiono aktualne usytuowanie satelitów. Tabela. 1 Aktualne usytuowanie satelitów AOR-E POR IOR AOR-W Satelity INMARSAT -3 INMARSAT -3 INMARSAT -3 INMARSAT- 4 operacyjne F2 F3 F1 F2 15,5 W 178 E 64,5 E 53 W Kody telefon regionów telex oceanicznych Naziemne stacje lądowe (LES) Dotychczasowe lądowe stacje naziemne LES, pracujące w poprzednim systemie INMARSAT-A, w zasadzie są w stanie sprostać wymaganiom stawianym przez nowe rozwiązania systemu IN- MARSAT-B. Powinny one się charakteryzować następującymi minimalnymi współczynnikami przydatności systemu odbiorczego G/T w paśmie C w zaleŝności od pracującego satelity: dla satelitów INMARSAT pierwszej generacji: 32,0 db/k, dla satelitów INMARSAT drugiej generacji: 30,7 db/k. Stacje koordynacyjne NCS Stacja NCS odgrywa główną rolę w sieci i jest odpowiedzialna za koordynację i kontrolę dostępu do kanałów telekomunikacyjnych pomiędzy wszystkimi stacjami LES oraz SES w obrębie danej sieci, tym samym zapewniając całkowitą łączność. Do głównych funkcji stacji NCS naleŝą: kontrola transmisji sygnałów we wszystkich rodzajach kanałów; przetwarzanie połączeń: przydział częstotliwości dla kanałów SCPC (Single Channel Per Carier), włączając w to transmisję i odbiór ramki oraz wyodrębnienie wiadomości sygnalizacyjnych; sprawdzanie kanałów kontroli dostępu i sygnalizacji oraz Ŝądania dostępu do kanału w niebezpieczeństwie. Stacje statkowe SES WyposaŜenie ponadpokładowe stacji statkowej SES systemu INMARSAT-B jest podobne do tego, jakie zastosowano w systemie INMARSAT-A. WyposaŜenie to moŝna scharakteryzować następującymi parametrami: współczynnik przydatności systemu odbiorczego G/T nie gorszy niŝ 4 db/k przy kącie elewacji 5 i przejrzystym niebie; maksymalny równowaŝnik mocy promieniowanej izotropowo EIRP (Equivalent Isotropic Radiation Power) w kierunku do satelity 33 dbw na nośną przy moŝliwości automatycznej redukcji z krokiem 4 db do wartości minimalnej równej 25 dbw, w celu zapewnienia prawidłowego działania z przyszłymi satelitami systemu INMARSAT, które będą mieć większe wzmocnienie transpondera oraz wiązki punktowe; częstotliwości odbiorcze z pasma L z zakresu MHz, częstotliwości nadawcze zawarte w zakresie 1626,5 1646,5 MHz. Typowy zestaw terminalu statkowego obejmuje: antenę paraboliczną o średnicy 0,9 m i wzmocnieniu 21 db o odbiorczej temperaturze szumów systemu równej 250 K, wzmacniacz wielkiej mocy dostarczający maksymalną moc równą 25 W. Metody modulacji zastosowane w systemie INMAR- SAT-B umoŝliwiają wykorzystanie w stacjach statkowych SES nieliniowych wzmacniaczy klasy C. CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA SYSTEMU W celu zrealizowania przedstawionych załoŝeń systemowych, wprowadzono następujące innowacje techniczne: nowoczesną technikę cyfrowego przetwarzania sygnału, uzyskano zmniejszenie mocy nadajnika i szerokości zajmowanego pasma (co najmniej o 50% w porównaniu z systemem INMARSAT-A); przy transmisji telefonicznej zastosowano kodowanie sygnału i cyfrową modulację oraz wprowadzono system aktywacji częstotliwości nośnej sygnałem fonicznym i moŝliwości kontroli mocy sygnału; metodę predykcyjnego kodowania adaptacyjnego z kwantowaniem funkcji wiarygodności (Adaptive Predictive Coding with Likelihood Quantisation APC MLQ) jako metodę kodowania sygnału mowy; do przesyłania sygnału mowy wykorzystano kanał cyfrowy o prędkości informacyjnej 16 kbit/s, w celu uzyskania podobnych własności oraz jakości jak w standardzie IN- MARSAT-A; stosuje się wykorzystanie kanału pracującego z prędkością informacyjną 9,6 kbit/s, aby otrzymać dalsze oszczędności mocy i redukcję kosztów połączeń telekomunikacyjnych; modulację O-QPSK, czyli czterowartościowe kluczowanie fazy z tzw. offsetem, jako technikę modulacji dla kanałów komunikacyjnych pracujących ze zwielokrotnieniem częstotliwościowym, SCPC w celu redukcji szerokości zajmowanego pasma i umoŝliwienia zastosowania nieliniowych wzmacniaczy klasy C w stacjach statkowych SES. Do sygnalizacji w kierunku ląd-statek oraz w kanałach ze zwielokrotnieniem czasowym TDM jest wykorzystywana modulacja BPSK, czyli dwuwartościowe kluczowanie fazy; technikę kodowania FEC o sprawności kodowania 0,75 lub 0,5 w celu zredukowania mocy EIRP terminalu statkowego i satelitarnego; zwiększenie zakresu przestrajania stacji SES z 7,5 MHz, jak było w systemie INMARSAT-A, do 20 MHz; automatyczną regulację mocy EIRP stacji SES, ustalającą poziom mocy kompatybilny z obecnym, planowanym i oczekiwanym wzmocnieniem transpondera satelitarnego; podkanał sygnalizacji, w celu osiągnięcia kompatybilności z przyszłym systemem Integrated Services Digital Network (ISDN), będącym obecnie w fazie projektowania; podstawową antenę systemu INMARSAT-A z systemem stabilizacji statkowej SES, która umoŝliwia pracę sprzętu systemu INMARSAT-B w wystarczającym zakresie; niesparowane częstotliwości kanałów nadawczych i odbiorczych (w porównaniu ze stałym odstępem 101,5 MHz dla systemu INMARSAT-A), w celu zapewnienia elastycznego wykorzystania kanałów operacyjnych oraz poprawy jakości zarządzania widmem systemu; specjalne testowanie terminali SES, ułatwiające potwierdzenie skuteczności alarmowania; Biuletyn Statkowy, który uaktualnia informacje w stacjach SES o częstotliwościach sygnalizacyjnych statek satelita i satelita- statek; Raport Rejonów Oceanicznych, zabezpieczający stacje statkowe i umoŝliwiający odnalezienie aktualnej pozycji statku w bazie danych stacji naziemnej. PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/

3 USŁUGI KOMUNIKACYJNE System INMARSAT-B umoŝliwia realizację następujących usług telekomunikacyjnych (rys. 4): telefonię, dupleks i simpleks, wykorzystujące cyfrowe kodowanie mowy z prędkością informacyjną 16 kbit/s oraz nego w kanale, na początku transmisji stacji SES, umoŝliwia zidentyfikowanie działającej stacji statkowej SES. KaŜda stacja naziemna LES ma przyznany osobny trzycyfrowy kod dostępu, który jest uŝywany do wywołania stacji naziemnej LES przez stację statkową SES. Natomiast dwucyfrowy kod wstępny umoŝliwia stacji statkowej SES dostęp do specjalnych usług stacji naziemnych LES. Rys. 4. Uproszczona struktura blokowa łącza telekomunikacyjnego INMARSAT- B transmisję danych (włączając faksymilografię) w kanale telefonicznym z prędkością 2400 bit/s; teleks, dupleks i simpleks (prędkość informacyjna 50 bodów, Międzynarodowy Alfabet Telegraficzny ITA No 2); transmisję faksymilograficzną kompatybilną z CCITT Group 3, realizowaną cyfrowo z prędkością informacyjną 9,6 kbit/s; transmisję danych z prędkością 9,6 kbit/s z moŝliwością dostępu do globalnej (naziemnej) sieci, pracującej w systemie komutacji łączy lub pakietów; wywołanie grupowe dla wszystkich opcji. PSDN (Packed Switched Data Network) sieć z komutacją pakietów KaŜdy statek ma przydzielony siedmioelementowy numer, który jest jego identyfikatorem (IMN Inmarsat Mobile Numer). Numery identyfikacyjne stacji SES (SES ID) składają się z binarnych ciągów 24-bitowych. Siedmioelementowy numer identyfikacyjny jest związany z 24-bitowym numerem identyfikacyjnym kanału satelitarnego przez tablicę tych numerów znajdującą się w stacji LES. Para numerów identyfikacyjnych stacji statkowej jest przyznawana przez system INMARSAT producentom stacji, a następnie wprowadzana do pamięci terminalu. Stąd kaŝda stacja statkowa ma oddzielne numery, nadawczy i odbiorczy kanału satelitarnego. Zawartość powrotnego numeru identyfikacyjnego przesyła- Telefonia W systemie INMARSAT-B ustalono następujące wymagania jakościowe: łącze satelitarne oraz kodowanie sygnału mowy powinny zapewnić nie więcej niŝ 5 QDU (Quantization Distortion Unit) przekłamań w czasie połączenia fonicznego; blokowanie: prawdopodobieństwo tego, Ŝe nie otrzyma się kanału fonicznego, powinno być nie większe, niŝ 2 na 100 zgłoszeń w najbardziej zajętych godzinach przeciętnego dnia. Telegrafia Prawdopodobieństwo błędu elementarnego powinno być nie gorsze, niŝ Dla wywołań statkowych międzynarodowy numer abonenta lądowego powinien być przesyłany w paśmie kanału telekomunikacyjnego; kod telegraficzny, sygnał odpowiedzi stacji statkowej SES oraz sygnał przydziału kanału są identyczne, jak w systemie INMARSAT-A. Faksymilografia Prędkość informacyjna transmisji danych faksymilograficznych w kanale fonii jest ograniczona do prędkości 2,4 kbit/s, w zaleŝności od charakterystyki cyfrowego kodowania mowy. Z tego względu serwis faksymilograficzny z szybkością informacyjną równą 9,6 kbit/s jest zapewniony w niezaleŝnych cyfrowych kanałach transmisji danych, pracujących w systemie SCPC. 952 PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/2007

4 Transmisja danych Transmisja danych jest jedną z nowych opcji, jaka została wprowadzona do usług oferowanych przez standard IN- MARSAT-B, umoŝliwia ona szybką transmisję danych z prędkością 9,6 kbit/s i wolną transmisję danych z prędkością 300 bit/s. W przyszłości planuje się wprowadzenie dodatkowych prędkości transmisji danych: 4,8 kbit/s; 16 kbit/s; 64 kbit/s; 2 Mbit/s. Opcja szybkiej transmisji danych jest dostępna dla stacji nadbrzeŝnych LES i dla stacji statkowych SES (odpowiednio w kanałach CSED i SESD). Zapewnia to w pełni dupleksową i bezpośrednią wymianę informacji w sieciach lądowych: publicznej sieci telefonicznej (PSTN), publicznej sieci transmisji danych z komutacją łączy (PSPDN), publicznej sieci transmisji danych z komutacją pakietów (CSPDN). Wymiana informacji jest moŝliwa dzięki interfejsom zainstalowanym w stacjach lądowych LES. Wymagania jakościowe, stawiane przed szybką transmisją danych, są następujące: łącze satelitarne nie moŝe wprowadzać więcej błędów, niŝ 1 na przesyłanych bitów obszarowych typu Area oraz grup zawierających więcej niŝ 1000 statków moŝliwość potwierdzania jest nieosiągalna. KONTROLA DOSTĘPU I SYGNALIZACJA Podsystem kontroli dostępu i sygnalizacji zapewnia uzyskanie połączeń pomiędzy stacjami SES oraz CES (LES) w kanałach satelitarnych, jak pokazano na rysunkach 6 i 7 i jest oparty na Ŝądaniu dostępu do kanałów telekomunikacyjnych w odpowiedzi na prośbę przyznania kanału ze stacji CES (LES) i/lub stacji SES. Metody przyznawania kanału stosowane w systemie IN- MARSAT-B zaleŝą od typu usługi oraz od rodzaju dostępu do kanału komunikacyjnego: SCPC w systemie pracy zwielokrotnienia częstotliwości FDMA lub TDM w systemie pracy zwielokrotnienia czasowego TDMA. Dla łączności w systemie SCPC (telefonia, transmisja danych 2,4 kbit/s, faksymilografia oraz transmisja danych z prędkością 9,6 kbit/s) dostęp jest kontrolowany przez stację NCS, która przyznaje częstotliwości ze wspólnej siatki częstotliwości dla stacji CES (LES) oraz SES. W systemie pracy TDM/TDMA (teleks i wolna transmisja danych) kontrola dostępu jest rozdzielona. Stacja CES przyznaje kanał i ramkę czasową dla stacji SES na częstotliwości charakterystycznej dla danej stacji CES oraz przekazuje do stacji NCS zawiadomienie o zajętości terminalu statkowego. Rys. 5. Struktura ramki szybkiej transmisji danych 9,6 kbit/s prawdopodobieństwo nieotrzymania kanału pracy nie mo- Ŝe być większe niŝ 2 na 100 zgłoszeń w ciągu najbardziej zajętych godzin przeciętnego dnia. Format ramki szybkiej transmisji danych przedstawiono na rys. 5. Wywołania grupowe Dla kaŝdego serwisu system INMARSAT-B przewiduje dwa typy simpleksowych wywołań grupowych w relacji brzegstatek. Typ Normal, adresowany do narodowości, floty lub innych grup statków oraz typ Area, adresowany do stacji statkowych SES, znajdujących się w danym rejonie geograficznym określonym innymi parametrami. Grupowe kody identyfikacyjne (ID) stacji statkowych SES mogą być wprowadzane lub kasowane w satelitarnych kanałach sygnalizacyjnych. Odbywa się to za pośrednictwem stacji koordynującej NCS. Zainteresowane stacje SES mogą wysyłać sygnał potwierdzenia nowego wywołania grupowego do stacji wywołującej NCS. Wywołania grupowe są nadawane przez pojedyncze stacje LES i w razie konieczności mogą być powtarzane. Dla grup statków mniejszych niŝ 1000 ton pojedyncze stacje statkowe SES z grupy mogą automatycznie potwierdzić odbiór wiadomości wywołania grupowego. Natomiast dla wywołań Rys. 6. Kanały radiowe wykorzystywane w systemie Inmarsat-B przez stacje CES(LES), SES i NCS. Oznaczenia wyjaśniono w tekście a) b) Rys. 7. Kanały sygnalizacyjne (a) i komunikacyjne (b) w systemie Inmarsat-B PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/

5 Stacja NCS jest więc bardziej aktywna podczas przydziału kanałów w systemie pracy SCPC, niŝ w systemie TDM/TDMA. W przypadku gdy stacja NCS ulegnie awarii, stacja CES (LES) moŝe przejść w tryb stand-alone dla wszystkich typów łączności, przy czym wspólna siatka częstotliwości stacji NCS tymczasowo jest dzielona pomiędzy stacje CES pracujące w tym trybie. W systemie INMARSAT-B wprowadzono następujące pozapasmowe kanały kontroli dostępu i sygnalizacji: kanał zwykły (NCSC): kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, przenoszący wiadomości sygnalizacyjne ze stacji NCS do stacji SES podczas nawiązywania i zakończenia połączenia z lądu oraz Biuletyn Statkowy; kanał przydziału stacji NCS (NCSA): kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, przenoszący wiadomości ze stacji NCS do stacji SES oraz CES, dotyczące przyznanej częstotliwości w systemie pracy SCPC; kanał wewnętrzny stacji NCS (NCSI): kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, przenoszący informacje sygnalizacyjne ze stacji NCS do kaŝdej stacji CES pracującej w sieci; kanał identyfikacji wiązki punktowej (NCSS); kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, zawierający jedną częstotliwość dla kaŝdej wiązki, przeznaczony dla satelitów pracujących z wiązkami punktowymi w celu identyfikacji wiązki, w której znajduje się wywoływana stacja SES; kanał przydziału stacji CES (CESA): kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, przenoszący informacje do stacji SES dotyczące przyznanej ramki w kanale TDM/TDMA; kanał wewnętrzny stacji CES (CESI): kanał stały TDM w kierunku brzeg statek, jeden dla danej stacji naziemnej CES, przenoszący informacje do stacji NCS o pracy systemu; kanał Ŝądania stacji SES (SESRQ): kanał o dostępie przypadkowym (Aloha), w kierunku statek brzeg, zawierający Ŝądanie stacji SES, kierowane do stacji CES, przyznania kanału pracy; kanał ten przesłuchuje równieŝ stacja NCS, w celu odebrania wywołania w niebezpieczeństwie; jest on takŝe wykorzystywany przez stacje SES do potwierdzania odbioru wywołania grupowego; kanał potwierdzenia wywołania stacji SES (SESCA): kanał o dostępie przypadkowym (Aloha), w kierunku statek brzeg, uŝywany do przekazywania informacji od stacji SES do stacji CES, głównie do potwierdzenia odbioru wywołań simpleksowych; kanał rejestracji stacji SES (SESRR): ma identyczny format, jak kanał SESRQ, jest wykorzystywany do przekazywania raportów rejonów oceanicznych; kanał Network Coordination Registration (NCRA): kanał Rys. 8. Porównanie wymiarów i rodzajów usług stacji statkowych róŝnych standardów stały TDM w kierunku brzeg statek, uŝywany do potwierdzeń wiadomości przychodzących z kanału SESRR; w razie potrzeby jeden taki kanał jest przyznawany dla kaŝdego rejonu oceanicznego przez stację NCS albo przez jedną ze stacji CES; kanał odpowiedzi stacji SES (SESRP): kanał TDMA, impulsowy w kierunku statek brzeg, zsynchronizowany z kanałem NCSC, przenoszący odpowiedź stacji SES do stacji NCS na wezwanie z lądu oraz uŝywany do potwierdzenia wywołania grupowego. Pojedynczy kanał NCSC powinien zapewnić normalną pracę sieci systemu w kaŝdych warunkach, istnieje jednak moŝliwość wprowadzenia dodatkowych kanałów, ze względu na wymagania związane ze wzrostem liczby połączeń. Dodatkowe kanały mogą być równieŝ wprowadzone dla innych funkcji sygnalizacji, w celu zabezpieczenia przed ciągłym wzrostem ruchu telekomunikacyjnego. W przypadku wystąpienia ewentualnych zakłóceń są dostępne inne częstotliwości kanałów sygnalizacji. W czasie pracy w systemie INMARSAT-B funkcje kanałów NCSC, NCSA i NCSI mogą być zwielokrotniane w pojedynczy kanał TDM nadawany przez stację NCS w kierunku brzeg statek. Podobnie stacja CES moŝe łączyć funkcje kanałów CESA i CESI w jeden kanał TDM nadawany przez kaŝdą stację CESM. MoŜe on być równieŝ uŝywany do łączności teleksowej. Biuletyn Statkowy, nadawany w kanale NCSC, przekazuje stacjom SES aktualne informacje, dotyczące systemu dla wszystkich rejonów oceanicznych, zawierające: częstotliwości kanałów sygnalizacji (oprócz częstotliwości kanału NCSC, która jest wprowadzana do pamięci terminalu stacji SES w czasie produkcji), numery identyfikacyjne stacji CES i ich moŝliwości, informacje o połoŝeniu pracujących i zapasowych satelitów, informacje dotyczące określenia minimalnego czasu trwania przerw pomiędzy kolejnymi transmisjami w kanale SESRQ, czas odstępu pomiędzy kolejnymi pokryciami stacji SES przez punktową wiązkę satelity. Kanał NCSC spełnia równieŝ funkcję nośnej identyfikacyjnej, uŝywanej przez antenę terminalu stacji SES, w celu ciągłego kontrolowania sygnału z satelity. Transmisja w kanale SESRQ, który inicjuje przeprowadzenie połączenia statek brzeg, zawiera następujące informacje: numer identyfikacyjny stacji CES, numer identyfikacyjny stacji SES, rodzaj Ŝądanej usługi oraz priorytet, kąty azymutu i elewacji anteny stacji SES, identyfikację wiązki punktowej. W trybie pracy SCPC stacja CES Ŝąda i otrzymuje przydział częstotliwości ze stacji NCS, wykorzystując odpowiednio kanały CESI oraz NCSI, stacja NCS sygnalizuje przydział tej częstotliwości stacji SES, wykorzystując kanał NCSA. Transmisja w kanale SESRQ informacji o kącie azymutu i elewacji anteny stacji SES umoŝliwia stacji CES ustawienie właściwego poziomu mocy nadawanego na określonej nośnej telekomunikacyjnej. Identyfikacja satelitarnej wiązki punktowej umoŝliwia stacji NCS przydzielanie częstotliwości SCPC odpowiedniej dla tej wiązki punktowej. 954 PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/2007

6 Tabela 2. Parametry techniczno-eksploatacyjne SES Inmarsat-B Parametr Nadawanie Odbiór Odstęp międzykanałowy System pracy Telefoniczny Teleksowy (I klasa SES) Danych 300 bitów/s (opcja) Wartość lub opis Pasmo częstotliwości roboczych 1626,5 do 1646,5 MHz (20 MHz) 1530 do 1545 MHz (15 MHz) 10 khz Dla usług realizowanych w trybie TDM/TDMA stacja CES przedstawia kanał telekomunikacyjny oraz przydział ramki czasowej i sygnalizuje to stacji SES, wykorzystując kanał CESA. Dla wywołań o najwyŝszym priorytecie waŝności (sygnał alarmowy) przydział telefonicznego lub teleksowego kanału telekomunikacyjnego dla stacji SES ma pierwszeństwo nad wszystkimi innymi funkcjami stacji NCS i CES. Jeśli wskazana stacja CES nie zdoła odpowiedzieć na wiadomość w niebezpieczeństwie, stacja NCS zapewnia realizację połączenia przez inną stację CES. śądanie dostępu do kanału w niebezpieczeństwie SESRQ zawiera informacje o kącie azymutu i elewacji anteny stacji SES, które umoŝliwiają określenie przybliŝonej pozycji statku. Dla połączeń brzeg statek stacja CES sprawdza w lokalnej pamięci, czy stacja SES nie jest zajęta łącznością, a następnie wykonuje próbne połączenie sprawdzające zajętość stacji SES ze stacją NCS, wykorzystując kanały sygnalizacyjne CESI i NCSI. Jeśli stacja SES nie jest zajęta, to stacja NCS przesyła wiadomość zapowiedzi połączenia do adresowanej stacji SES w kanale NCSC, zawierającą następujące informacje: numer identyfikacyjny stacji CES, dupleks lub simpleks. odb. lub ewentualnie nad. Kanały robocze i ich zastosowanie korespondencja telefoniczna transmisja danych i faksymile do 2400 bitów/s korespondencja teleksowa 50 bodów transmisja danych z przepływnością 300 bitów/s numer identyfikacyjny stacji SES, Ŝądany typ wiadomości i priorytet. * * * Pełna integracja standardu INMARSAT-B z systemem GMDSS stanowi waŝną zaletę przy wprowadzaniu tego systemu do eksploatacji. MoŜliwość określenia pozycji statku w niebezpieczeństwie na podstawie wiadomości dotyczących kątów elewacji i azymutu stwarza dodatkowe informacje stacjom koordynacji ratownictwa. Określenie połoŝenia statku na podstawie tych wiadomości umoŝliwiło takŝe stacjom CES kontrolę mocy emitowanego sygnału przez satelitę i nadajnik stacji SES, co pośrednio wpłynęło na poprawę jakości systemu przez eliminację zakłóceń w sąsiednich kanałach. Zastosowanie cyfrowych metod modulacji i kodowania FEC sprawiło, Ŝe uległo poprawie tak- Ŝe wykorzystanie pasma satelitarnego, a przez to zdołano zmniejszyć: odstępy międzykanałowe, szerokość pasma zajmowanego przez sygnał (dla kanału CES TDM 10 khz, dla kanału SES TDMA 20 khz, dla sygnału fonii 20 khz), równowaŝnik mocy promieniowanej izotropowo stacji statkowej EIRP do 33 dbw z moŝliwością redukcji do 25 dbw, moc sygnału emitowanego przez stacje SES do około 25 W, moc sygnału emitowanego przez transponder satelitarny do 16 dbw oraz zwiększyć: szybkość transmisji, liczbę kanałów komunikacyjnych w systemie TDM/TDMA (56 na jedną nośną). Nie udało się natomiast doprowadzić do uproszczenia systemu antenowego stacji statkowej (antena, układy stabilizacji i śledzenia), który pozostał taki sam, jak w standardzie IN- MARSAT-A. Danych 9,6 kbit/s (opcja) transmisja danych z przepływnością 9,6 kbit/s, faks grupy 3 Antena Moc nadajnika Regulacja mocy Liczba odbiorników Wywołanie grupowe Zawartość informacyjna Sprawdzenie sygnału Generator wiadomości alarmowej (opcja) jak dla SES standardu A z układem stabilizacji anteny i układem śledzenia satelity Nadajnik około 20 W regulacja mocy skokami co 4 db o maks. 8 db, automatyczna, stosowanie do rozkazu CES jeden lub dwa dla transmisji rozgłoszeniowych telefon, teleks, faksymile (ewentualnie pozostałe usługi) Sygnał alarmowy (w zagroŝeniu) nr SES (nadawca) i CES (adresat), kąty azymutu i elewacji anteny (zgrubne określenie pozycji) emisja sygnału alarmowego do CES z potwierdzeniem poprawności w torze teleksu, analogiczny jak w SES Inmarsat-A, obowiązkowy Przystosowanie do satelitów pełne automatyczne przeszukiwanie (raz na 8 h) z wiązkami punktowymi Określenie czasu korespondencji w SES Testowanie SES kanału nasłuchowego (jeden w kaŝdej wiązce) z pomiarem parametrów odbioru, wybór optymalnego kanału nasłuchowego telefoniczna na podstawie sygnalizacji w podkanale sygnalizacyjnym; teleksowa informacja z SES na Ŝądanie automatyczne Artykuł recenzowany PRZEGLĄD TELEKOMUNIKACYJNY ROCZNIK LXXX nr 12/