phân tích công nghệ NBDP công nghệ của hệ thống GMDSS trong vấn đề cấp cứu khẩn cấp và an toàn hàng hải

LỜI MỞ ĐẦU
Chúng ta đang sống trong một thế giới viễn thông phát triển một cách nhanh chóng. Cùng với sự
phát triển chóng mặt của khoa học công nghệ là tốc độ phát triển về dân số và kinh tế thì vấn đề
giao thông liên lạc trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Không nằm ngoài quy luật đó giao thông
vận tải trên biển đang ngày càng chiếm một vị thế quan trọng trong ngành giao thông vân tải.
Với đặc thù là môt ngành phụ thuộc nhiều vào điều kiện tự nhiên nên cùng với sự phát triển mạng
lưới dày đặc của giao thông hàng hải thì vấn đề an toàn và cứu hộ hàng hải càng được chú trọng.
Và để đáp ứng yêu cầu đó năm 1988 tổ chức hàng hải quốc tế IMO (International
Maritime Organization) đã thống nhất và thông qua một hệ thống an toàn và cứu nạn Hàng hải gọi
tắt là GMDSS (Globla Maritime Distress and Safety System). Trong thời gian có hạn của một
bài tập lớn không thể nghiên cứu sâu về cả hệ thống GMDSS, nên tại đây em chỉ đi sâu phân tích
một phần công nghệ NBDP- một phần công nghệ quan trọng của hệ thống GMDSS trong vấn đề
cấp cứu khẩn cấp và an toàn hàng hải. Đó là thủ tục công nghệ trong phương thức NBDP mode
FEC.


PHẦN І. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GMDSS

1. Giới thiệu về hệ thống GMDSS

Hình 1: Hình ảnh tổng quan về hệ thống GMDSS
GMDSS (Global Maritime Distress and Safety System): Hệ thống thông tin an toàn và
cứu nạn Hàng hải toàn cầu.
GMDSS là hệ thống thông tin do tổ chức Hàng hải quốc tế IMO (International
Maritime Organization) đề xướng và phát triển, lần đầu tiên được thông qua bởi các thành
viên IMO tại hội nghị SOLAS 1974 và sửa đổi vào năm 1988. GMDSS bắt đầu có hiệu lực
tùng phần vào 1.2.1992 và có hiệu lực đầy đủ vào 1.2.1999. Sau 1999, GMDSS tiếp tục
được bổ sung hoàn chỉnh.
GMDSS là một hệ thống thông tin phục vụ mục đích tìm kiếm, cứu nạn và các thông tin
an toàn Hàng hải, ngoài ra còn có thể phục vụ thông tin công cộng, do vậy GMDSS được sự
hợp tác của nhiều tổ chức quốc tế khác như liên minh viễn thông thế giới ITU

(International Telecommunication Union), hệ thống vệ tinh thông tin Hàng hải
INMARSAT (International MARitime SATellite), COPAS-SARSAT…
GMDSS hoạt động dựa trên các công ước quốc tế, đã được các nước thành viên thông
qua, bao gồm:
+ SOLAS 1974/1988 (chương 4: Radio Communication)
+ Các nghị quyết của IMO có liên quan


+ Các khuyến nghị cóliên quan của ITU
+ Các thông tư liên quan của các tổ chức khác…
2.

Các chức năng thông tin của hệ thống GMDSS
Phát báo nạn từ tàu đến bờ (ship to shore)
- Phát và thu tín hiệu cấp cứu từ tàu đến bờ (shore to ship).
- Phát và thu tín hiệu cấp cứu từ tàu đến tàu (ship to ship).
- Liên lạc phối hợp tìm kiếm (bờ-bờ).
- Liên lạc tại hiện trường tìm cứu (tàu-tàu).
- Phát và thu tín hiệu định vị.
- Phát và thu các thông tin an toàn hàng hải (MSI).
- Thông tin thông thường
- Thông tin giữa các tàu
a) Nhóm chức năng Distress
*) Báo động cấp cứu theo các hướng: ship to shore, shore to ship, ship to ship
Tín hiệu báo động cứu nạn được thông tin khẩn cấp và tin cậy tới một cơ sở có khả năng
phối hợp cứu nạn, đó là một RCC (Trung tâm phối hợp cứu nạn) hoặc các tàu hoạt động
trong vùng lân cận. Khi một RCC nhận được tín hiệu báo động cứu nạn, qua một trạm
thông tin ven biển hoặc một trạm ven biển mặt đất, RCC sẽ chuyển tiếp tới đơn vị tìm kiếm
cứu nạn, và các tàu lân cận trong vùng tàu bị nạn: tín hiệu báo động cứu nạn, tính chất tai
nạn cùng các thông tin cần thiết khác cho hoạt động tìm kiếm cứu nạn. Khi nhận được

chuyển tiếp báo động cứu nạn các tàu trong vùng lân cận tàu bị nạn phải biết thiết lập thông
tin với RCC liên quan ngay lập tức để phối hợp cứu nạn.
*) Thông tin tìm kiếm cứu nạn:
Đó là các thông tin giữa tàu và máy bay tham gia hoạt động tìm kiếm và cứu nạn. Trong đó
có cả thông tn giữa RCC với người chỉ huy hiện trường hoặc người điều phối tìm kiếm và
cứu nạn trong vùng xảy ra tai nạn.
*)Thông tin hiện trường:
Là thông tin trực tiếp tại vùng biển diễn ra hoạt động tìm kiếm và cứu nạn, có liên quan
đến hoạt động tìm kiếm cứu nạn bằng các phương thức vô tuyến điện thoại hay telex trên
các tần số được quy định riêng ở dải sóng MF và VHF. Những thông này giữa tàu bị nạn
với các tàu trợ giúp tìm kiếm và cứu nạn phải tuân theo quy định trợ giúp cho tàu bị nạn và
người bị nạn.
*) Thông tin phát và thu tín hiệu định vị
Thông tin xác định vị trí được thực hiện bởi thiết bị SART 9GHz để phát hiện các tàu bị nạ
và những người bị nạn. Sử dụng tần số 121,5MHz tại EPIRB vệ tinhcung cấp cho các đơn
vị dẫn đường hàng không SAR


b) Nhóm chức năng Safety
*) Thông tin an toàn hàng hải (MSI)
Hệ thống GMDSS cung cấp nghiệp vụ phát đi những thông báo hàng hải quan trọng, các
bản tin khí tượng và dự báo thời tiết trên các dải tần số khác nhau để đảm bảo tầm hoạt
động là xa nhất. MSI được thông tin bởi phương thức NBDP chế độ phát FEC ở tần số
518KHz, với những tàu hoạt động ngoài vùng phủ sóng NAVTEX thì các thông tin an toàn
hàng hải được cung cấp qua dịch vụ EGC của hệ thống INMARSAT-C. Còn các vùng biển
vĩ tuyến cao hoặc các vùng biển xa thực hiên bằng NBDP ở dải sóng HF.
*) Thông tin giữa các tàu
Đó là thông tin giữa các buồng lái của các tàu để đảm bảo hành trình của tàu, thông
thường bằng phương thức vô tuyến điện thoại VHF.
c) Nhóm chức năng thông tin công cộng (General or public)

*) Thông tin thông thường
Chức năng thông tin này được thiết kế để phục vụ cho thông tin công cộng mang tính
chất thương mại giữa tàu và bờ và các tàu khác. Đó là các thông tin liên quan đến hoạt động
của tàu, quản lý tàu, giao dịch giữa tàu với cảng, đại lý, hoa tiêu, các cơ quan cung ứng tàu
biển,…
3. Các đặc tính cơ bản của GMDSS
GMDSS có ba đặc trưng cơ bản:
- GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải mới
- GMDSS là hệ thống thông tin tổ hợp
- GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải toàn cầu
a) Tính mới
Theo quy định tại chương IV của SOLAS-74, hệ thống thông tin hàng hải trước đây có
rất nhiều hạn chế. GMDSS quy định trong chương IV của SOLAS-74 sửa đổi và bổ xung
năm 1988, theo đó GMDSS bắt đầu có hiệu lực từ ngày 1/2/1992. IMO đã có những quy
định để GMDSS thay thế và loại bỏ từng bước hệ thống cũ. Sau năm 1999 hệ thống
GMDSS tiếp tục được hoàn chỉnh và bổ sung.
GMDSS sử dụng nhiều công nghệ thông tin mới, hiện đại:
- Công nghệ gọi chọn số (DSC) và công nghệ telex (NBDP).
- Các hệ thống thông tin INMARSAT và COSPAS-SARSAT.
- Thông tin cứu nạn nhiều chiều
- Hình thành các trung tâm phối hợp cứu nạn RCC.


b) Tính tổ hợp
Hệ thống GMDSS được hình thành từ sự kết hợp của nhiều hệ thống khác nhau như :
- Thông tin vệ tinh: INMARSAT và COSPAS-SARSAT.
- Hệ thống thông tin mặt đất: Sử dụng các phương thức thông tin như: thoại, telex
NBDP, gọi chọn số DSC. Sử dụng 3 dải tần số là: MF, HF, VHF.
c) Tính toàn cầu
GMDSS là hệ thống thông tin hàng hải mang tính toàn cầu vì: hệ thống đảm bảo thông tin

an toàn và cứu nạn cho các tàu hoạt động trên tất cả các vùng biển trên thế giới. Phân chia
vùng thông tin theo cự ly hoạt động của tàu tính từ bờ biển (vùng A1, A2, A3, A4 ), từ đó
xác định các thiết bị sẽ được lắp đặt trên tàu cùng với tần số và phương thức thông tin
thích hợp nhất giúp thông tin một cách tiện lợi nhất.
4. Một vài hệ thống thông tin trong GMDSS
- Quy định về vùng biển hoạt động của tàu và trang thiết bị cho tàu khi chạy trên các vùng
biển đó: theo các công ước của IMO và được quy định trong SOLAS 74, vùng biển
hoạt động của tàu được chia làm 04 vùng, từ vùng A1 đến A4 được phân chia theo tầm phủ
sóng của các đài bờ VHF/MF có dịch vụ DSC, hoặc vùng bao phủ của các vệ tinh địa tĩnh.
Tàu chạy trong các vùng biển phải được trang bị các thiết bị liên lạc vô tuyến tối thiểu và
các trang thiết bị phù hợp từng vùng biển.
- Các hệ thống thông tin trong GMDSS:
+ Hệ thống thông tin vệ tinh
• INMARSAT
• COPAS-SARSAT
• (GPS)
+ Hệ thống thông tin mặt đất
• sử dụng 3 dải tần : VHF (cự ly cỡ 20 nm), MF (cự ly cỡ 100
nm), và HF (cự ly cỡ n.1000nm).
• Sử dụng 3 phương thức thông tin DSC (Digital Selective
Calling), NBDP (Narrow Band Direct- Printing), RT (Radio telephone).


PHẦN 2 : CÔNG NGHỆ NBDP TRONG HỆ THỐNG GMDSS
2.1 Một số khái niệm :

-

- NBDP - Narow Band Direct Printing : phương thức truyền chữ băng hẹp, thiết bị đầu cuối là
máy in (In trực tiếp băng hẹp)

Trong thông tin hàng hải, DSC và NBDP đều là các phương thức truyền tin băng hẹp,
băng thông dưới 500 Hz, tốc độ thấp (100 bps).
Phương thức NBDP còn có nhiều tên gọi khác, như TOR (Telex Over Radio), hay SITOR
(SImplex
Telex Over Radio).
2. 2 Các loại số nhận dạng trong phương thức thông tin NBDP .
* Phương thức thông tin NBDP sử dụng hai loại số nhận dạng : SELCALL và MMSI.
SELCALL - Selective call number (Số gọi chọn) được sử dụng để địa chỉ hóa các đài
telex trong thời kỳ mới phát triển phương thức thông tin TOR (telex over Radio). SELCALL là
hệ thống nhận dạng 4/5 chữ số thập phân, trong đó các đài bờ được nhận dạng bởi một số gồm
4 chữ số, còn các đài tàu được nhận dạng bởi một số gồm 5 chữ số.
Rõ ràng là kho số nhận dạng SELCALL không đủ để địa chỉ hóa số lượng đài thông tin
TOR ngày càng phát triển. Do đó ITU đã quy định sử dụng nhận dạng các đài thông tin hàng
hải phương thức thông tin số sóng mặt đất kiểu MMSI : Maritime Mobile Service
Identyfication, 9 chữ số thập phân (sử dụng cùng số nhận dạng cho cả phương thức DSC và
phương thức NBDP).
Hiện nay các đài bờ telex có thể sử dụng đồng thời cả hai loại số nhận dạng SELCALL
(4 chữ số) và MMSI (9 chữ số dạng 00 MID XXXX), trong khi các đài tàu telex chủ yếu sử
dụng số nhận dạng MMSI (dạng MID XXX XXX).
* Số nhận dạng (Identity numbers) và ký tự nhận dạng (Identity signals).
Số nhận dạng được sử dụng để địa chỉ hóa đài telex trong các thủ tục khai thác (thủ tục
liên lạc giữa các người sử dụng), còn ký tự nhận dạng được sử dụng để nhận dạng đài telex
trong các thủ tục công nghệ (thủ tục liên lạc giữa các thiết bị đầu cuối).
Khuyến nghị ITU-R M.491 đưa ra các quy định chuyển đổi giữa số nhận dạng và ký tự
nhận dạng, tương ứng với số nhận dạng SELCALL (4 or 5-digit identity number) là ký tự nhận
dạng gồm 4 chữ (4- signal identity) và tương ứng với số nhận dạng MMSI (9-digit identity
number) là ký tự nhận dạng gồm 7 chữ (7-signal identity).
* Thủ tục chuyển đổi từ số nhận dạng SELCALL (4 or 5-digit identity number) sang ký tự
nhận dạng gồm 4 chữ (4-signal identity) được quy định như trong các bảng dưới đây.

Thủ tục chuyển đổi từ số nhận dạng MMSI (9-digit identity number) sang ký tự nhận dạng 7 chữ
(7- signal identity) phức tạp hơn, theo khuyến nghị ITU-R M.491, gồm các bước sau :
Bước 1 : Chia số nhận dạng (9 chữ số) cho 20 được giá trị nguyên I1 và dư R1 Bước 2 : Chia giá trị
nguyên I1 cho 20 được giá trị nguyên I2 và dư R2.
Bước 3 : Lặp lại bước 2 cho tới khi nhận được giá trị nguyên bằng 0. Như vậy sẽ phải thực hiện 7
lần phép chia modul 20.
Bước 4 : Nếu trong lần chia nào trước lần thứ bảy giá trị nguyên bằng 0 thì số dư các lần chia tiếp
theo bằng 0 (ví dụ : nếu I4 là giá trị nguyên đầu tiên bằng 0 thì R4, R5, R6 và R7 đều bằng 0).
Bước 5 : Chuyển đổi các số dư R1, R2, … , R7 thành các ký tự nhận dạng IS7, IS6, …, IS1 theo
bảng dưới đây.


Giá trị số dư
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

16
17
18
19

Ký tự nhận dạng
V
X
Q
K
M
P
C
Y
F
S
T
B
U
E
O
I
R
Z
D
A

Thủ tục chuyển đổi từ 7 ký tự nhận dạng sang 9 chữ số nhận dạng
như sau : Bước 1 : Chuyển các 7 ký tự nhận dạng IS1-IS7 sang 7 số
dư R7-R1.

Bước 2 : Số nhận dạng (9 chữ số) nhận được bằng cách thực hiện
phép tính : Số nhận dạng =20R1 +20R2 +20R3 +20R4 +20R5 +20R6
+20R7.
Ví dụ : Số nhận dạng là 364775427, ký tự nhận dạng nhận được bằng cách :
tương ứng với IS7
364775427 : 20 được I 1 = 18238771 dư R1 = 7
= Y ứng với IS6
18238771
: 20 được I 2 = 911938
dư R2 = 11 tương
B ứng với IS5
tương
911938
: 20 được I 3 = 45596
dư R3 = 18 =
D ứng với IS4
tương
45596
: 20 được I 4 = 2279
dư R4 = 16 =
= R ứng với IS3
2279
: 20 được I 5 = 113
dư R5 = 19 tương
A ứng với IS2
tương
113
: 20 được I 6 = 5
dư R6 = 13 =
= E ứng với IS1

tương
5
: 20 được I 7 = 0
dư R7 = 5
= P là PEARDBY
Vậy ký tự nhận dạng tương ứng với số nhận dạng 364775427
2.3, Một số mã truyền chữ trong thông tin hàng hải :


* Mã Morse là một loại mã truyền chữ nhân công, một bộ mã không đều . Do có tính chất nhân
công nên thông tin Morse không còn được sử dụng trong hàng hải theo quy định của công ước
Quốc tế về GMDSS (SOLAS74/88).
Về cơ bản cấu trúc bộ mã Morse, quy định mỗi ký tự (trong bộ chữ Latin viết hoa) là
một tổ hợp các tín hiệu ‘tịch’ (ký hiệu là chấm [.] ) và ‘tà’ (ký hiệu là gạch [-] ). Nếu lấy thời
gian phát một ‘tịch’ làm đơn vị, thì một ‘tà’ có thời gian phát bằng 3 đơn vị, thời gian nghỉ giữa
hai tín hiệu bằng một đơn vị, giữa hai ký tự trong cùng một từ cách nhau 3 đơn vị, giữa hai từ
cách nhau 7 đơn vị. Người ta thống kê nhiều bản điện để tìm xác suất xuất hiện các ký tự, ký tự
nào có xác suất xuất hiện nhiều hơn được mã hóa bởi tín hiệu ngắn hơn.
* Mã Telex (ITA2): International Telegraph Alphabet 2
- Loại mã này sử dụng 5 bit để mã hóa. Với 5 bit cho phép ta có thể mã hóa được 25=32 tổ hợp
từ mã. Nếu dùng 32 tổ hợp từ mã này để biểu diễn các chữ cái, số và dấu thì không đủ nên người
ta dùng tổ hợp mã Letter Shift(↑) và Figure Shift (↓) để chuyển đổi sang 2 trạng thái chữ và số.
+ Sau tổ hợp mã Letter Shift tất cả mã biểu diễn được hiểu là chữ cái in hoa.
+ Sau tổ hợp mã Figure Shift tất cả các mã biểu diễn được hiểu là các số và một số dấu (không
có các dấu đặc biệt).
- Như vậy bảng mã bao gồm 32 tổ hợp mã trong đó:
+ 26 tổ hợp mã đầu mang ý nghĩa kép (chữ, số, hay dấu) để mã hóa cho 52 kí tự
+ Tổ hợp thứ 27 (←) là từ mã điều khiển trở về đầu dòng
+ Tổ hợp thứ 28 (≡) là từ mã điều khiển sang dòng
+ Tổ hợp thứ 29(↓) và 30 (↑) là từ mã để phân biệt chữ, số, hoặc dấu

+ Tổ hợp thứ 31 (∆) là ký tự trống được dùng để chèn thông tin khi đường truyền thông tin
không liên tục
- Mã ITA2 là một bộ mã đầy, không có khă năng phát hiện lỗi, dung lượng thông tin nhỏ, đồng
thời khả năng biểu diễn các kí tự bị hạn chế(ví dụ như các kí tự đặc biết như: $,@,# ). Do đó
ITA2 chỉ được áp dụng mạnh trong mạng Telex quốc tế và trong dịch vụ Telex của INM-A, B.
* Mã ASCII hay mã IA5 (International Alphabet 5)
- Mã IA5 là loại mã hay dùng trong máy vi tính. Nó là loại mã 8 bits trong có sử dụng 7 bit để
mã hóa thông tin và thường sử dụng 1 bit còn lại để kiểm tra chẵn lẻ.
- Đây là một bộ mã đầy gồm có 27=128 từ mã để mã hóa cho 128 kí tự bao gồm:
+ 26 chữ cái viết hoa ( UPPER Letter)
+ 26 chữ cái viết thường (LOWER Letter)
+ 10 chữ số (Figure)
+ Và nhiều dấu trong số đó có các dấu đặc biệt như #, $, @,&…
- Mã ASCII thường được dùng để làm chuẩn của Telex của INM-C và sử dụng trong email
(Text) chữ latinh hay một dịch vụ Internet.
* Mã truyền chữ băng hẹp NBDP
- Mã NBDP là loại mã sử dụng trong công nghệ truyền chữ băng hẹp NBDP: Mã truyền chữ
băng hẹp NBDP là loại mã 7 bit phát hiện lỗi. Với 7 bít cho ta 128 tổ hợp mã nhưng do chỉ sử
dụng 35 tổ hợp mã để mã hóa cho các kí tự nên gọi là bộ mã vơi.
Trong bộ mã NBDP các tổ hợp mã đều có chung một tỉ lệ 4B/3Y với :
Y : kí hiệu của tần số thấp để phát đi, quy ước là bít “1”
B : kí hiệu tần số cao để phát đi, quy ước là bít “0”


Trong 35 tổ hợp mã người ta sử dụng 32 tổ hợp dùng để chuyển đổi 1-1 sang mã ITA2.So với
mã ITA2 thì mã NBDP còn dư thừa 3 từ mã dùng để điều khiển kênh vô tuyến, kí hiệu α, β, γ.
Mã NBDP có khả năng phát hiện lỗi nhờ quy luật 4B/3Y.
Từ các phương thức sửa lỗi mà ta quy định các kiểu làm việc của NBDP là: Mode A – ARQ hay
Mode B – FEC.
2.5 ,Các loại cơ chế sửa lỗi trong NBDP

Trong thông tin hàng hải thì tín hiệu truyền
chữ băng hẹp NBDP phát ở dải MF/HF:
MF ở dải 0.4 MHz và 2 MHz
HF ở các dải 4,6,8,12,16,22 và 25 MHz
NBDP không định kênh ở VHF
- Phương thưc điều chế : F1B và J2B. Ở phương thức điều chế J2B có độ dịch tần là
170 Hz điều chế sóng mang phụ 1700 Hz
- tốc độ điều chế : 100 bps tính với tín hiệu, thời gian truyền một bít là 10ms
- Độ rộng băng thông:∆F=270 ÷ 340 Hz với độ suy giảm là 6 dB.
2.6 ,Các loại cơ chế sửa lỗi trong NBDP

Căn cứ vào các phương thức sửa lỗi người ta phân ra 2 phương thức làm việc của
NBDP là Mode-ARQ và Mode-FEC
-Mode-ARQ là phương thức sửa lỗi tự động phát lại khi có yêu cầu hoặc khi phát hiện lỗi thì tự
động phát lại. Phương thức này được sử dụng trong thông tin truyền chữ giữa 2 đài có số nhận
dạng là duy nhất và hoạt động theo chế độ đơn công hoặc bán song công.
-Mode-FEC là phương thức sửa lỗi trước, truyền chữ một chiều và được chia làm 2
loại:
+ FEC-Collective : truyền chữ một chiều giữa 1 đài phát tin đến nhiều đài thu còn gọi là phát
không địa chỉ. Phương thức này được dùng chủ yếu để phát thông tin quảng bá, thông tin an
toàn hàng hải.
+ FEC-Selective : truyền chữ một chiều giữa 1 đài phát tin đến một đài thu tin còn gọi là địa chỉ
hóa tức là chỉ đài nào đúng địa chỉ mới thu được tin. Phương thức này ít được sử dụng do nó
không thuận tiện và là thông tin một chiều nên không nhận được thông tin phản hồi, muốn
truyền tin theo chiều ngược lại phải dùng phương thức khác.
2.7 Thủ tục nhận dạng – Phasing

Thủ tục phasing là thủ tục không thể thiếu được đối với mỗi cuộc thông tin, nó là thủ tục giúp 2
đài nhận ra nhau để trao đổi thông tin. Trong phương thức NBDP ở chế độ ARQ khi liên lạc với

nhau các đài có thể sử dụng số nhận dạng SELCALL – Selective Call Number gồm 4 (hoặc 5)
chữ số hoặc MMSI gồm 9 chữ số. Các số nhận dạng này đều phải được đăng kí với tổ chức hàng
hải quốc tế IMO.
Trong thủ tục nhận dạng của phương thức NBDP sau khi nhập số nhận dạng của đài được gọi,
thiết bị sẽ tự động tính toán để đưa ra các tín hiệu nhận dạng và tín hiệu kiểm tra tổng (với
trường hợp sử dụng số nhận dạng MMSI).


+ Nếu số nhận dạng Selcall gồm 4 hoặc 5 chữ số thì khi cần liên lạc thiết bị sẽ phát tín hiệu nhận
dạng dưới dạng 4 ký tự thay cho các chữ số nhận dạng ban đầu.
+ Nếu số nhận dạng là MMSI thì thay vì phát đi 9 chữ số thiết bị phát sẽ phát đi 7 ký tự tương
ứng.

Phần 3: THỦ TỤC CÔNG NGHỆ TRONG PHƯƠNG THỨC NBDP MODE FEC


3.1, Phân biệt Cơ chế sửa lỗi ARQ và cơ chế sửa lỗi FEC
- Chế độ sửa lỗi ARQ (Automatic request – Retransmit):
+ Duy trì cả hai kênh truyền tin, Kênh Forward để truyền thông tin từ ISS đến IRS, còn kênh
Feedback để truyền tín hiệu phản hồi.
+ Trong khi phát, đài phát tin ISS phát thông tin theo từng khối 3 ký tự, rồi dừng lại chờ đài thu tin
IRS thu, kiểm tra khối thông tin đó lỗi hay không lỗi và phát một tín hiệu phản hồi (Control signal)
về ISS để ISS biết khối tin vừa rồi là sai thì phát lại, còn đúng thì phát tiếp khối tin mới.

Hình 3.1: Chu trình tín hiệu ARQ
- Chế độ FEC (Forward Error Correction):
+ Chỉ có một kênh thông tin Forward truyền đi từ ISS đến IRS, không sử dụng kênh phản hồi
Feedback ngược lại.
+ Trong khi phát, đài phát tin ISS ) phát chuỗi ký tự liên tục không ngắt quãng, mỗi ký tự được phát
hai lần (phát lần đầu DX – Direct transmission và phát lần sau RX- Retransmission) gửi tới đài thu

tin IRS và không có tín hiệu phản hồi về.


Hình 3.1: Chu trình tín hiệu FEC C

3.2, Phân tích các hình thức thông tin của FEC
Chế độ sửa lỗi FEC chia ra hai hình thức thông tin:
- CB: Collective B-mode- FEC thu chung (không địa chỉ hóa đài thu).
- SB: Selective B-mode- FEC lựa chọn (không địa chỉ hóa đài thu).
3.2.1 Nguyên lý FEC Collective
-

Đài phát ở mode CB (CBSS – Collective B-mode Send Station) phát chuỗi ký tự liên tục
không ngắt quãng, mỗi ký tự được phát hai lần hai lần (DX- Direct transmission và RXRetransmission), khoảng thời gian giãn cách giữa hai lần phát của mỗi ký tự bằng 4 lần
thời gian phát một ký tự tgc = 4 x 70 ms = 280ms.

- Đài thu (không địa chỉ hóa) thu mỗi ký tự 2 lần (DX và RX),

+ In ký tự nếu ít nhất một lần thu không bị lỗi (4B/3Y), hoặc
+ In dấu (*) nếu cả hai lần thu đều bị lỗi (4B/3Y)


Hình 3.3: Chu trình tín hiệu FEC Collective


- Các thủ tục thông tin trong CB:
 Thủ tục mào đầu:

Ban đầu, cả 2 trạm StationI1 và Station II đều ở trạng thái “stand by”
Đài phát phát chuỗi ký tự bắt tay 2 – 1 luân phiên không ngắt quãng, ký tự bắt tay “2”

được ấn định ở vị trí DX còn ký tự bắt tay “1” ở vị trí RX (RX phát trễ một ít thời gian hơn
DX). Khoảng thời gian giãn cách giữa hai lần phát của một ký tự bằng 4 lần thời gian phát
một ký tự t=4x70ms=280ms.
Trong thủ tục mào đầu này, chuỗi ký tự 2-1 này được phát 16 lần liên tục không ngắt để
thực hiện tín hiệu bắt tay kết nối với đài thu. Đài thu cũng chia làm 2 kênh DX, RX để nhận
tín hiệu tương ứng bên đài phát.
Sau khi phát 16 cặp tín hiệu bắt tay, DX của đài phát phát lần lượt 2 ký tự “<” (tín hiệu
xuống dòng) và “≡” (tín hiệu đầu dòng) và RX phát tiếp thêm 2 ký tự 1 (để đồng bộ với bên
thu).
Khi thu được tín hiệu “<” và “≡” chế độ chuyển sang thủ tục sửa lỗi.
 Thủ tục sửa lỗi:

Bắt đầu thực hiện truyền các khối thông tin, kết thúc mỗi khối thông tin bên phát lại phát
tiếp 3 chuỗi ký tự 2-1 giống như tín hiệu mào đầu.
Đài thu khi thu được thông tin sẽ tiến hành kiêm tra ở cả Dx và Rx. Nếu 1 trong 2 vị trí
vị trí bị sai thì đài thu sẽ cho in ra kí tự còn lại,nếu cả 2 vị trí đều lỗi hoặc không lỗi
nhưng khác nhau, nó sẽ cho in ra “Δ ”(ki tự bị lỗi).
Sác xuất lỗi là vô cùng nhỏ.
 Kết thúc phát:

Kết thúc quy trình phát bằng cách phát đi liên tục tối thiểu 2 tín hiệu “idle signals α” ngay
sau khi tín hiệu bản tin cuối cùng được truyền đi thì trạm trở về trạng thái chờ “stand by”.
Trạm thu trở về trạng thái chờ sau ít nhất 210 ms sau khi nhận được liên tục tối thiểu 2 tín
hiệu “idle signals α” trong lượt phát lại DX.
3.2.2 Nguyên lý FEC Selective
- Đài phát ở mode SB (SBSS – Seletive B-mode Send Station) cũng như CBSS, phát chuỗi

thông tin liên tục không ngắt quãng, mỗi ký tự cũng vẫn được phát hai lần (DX và RX)
gián cách 280 ms.
- Nhưng so với tín hiệu phát của CBSS, tín hiệu phát của SBSS có hai sự khác biệt cơ bản :

- một là, các ký tự không sử dụng cơ chế phát hiện lỗi 4B/3Y mà chuyển thành 4Y/3B
- hai là, có địa chỉ hóa đài thu bằng cách gọi 6 lần tín hiệu nhận dạng của đài thu.
- Các đài thu kiểm tra tín hiệu gọi, nếu đúng nhận dạng của mình thì thu và xử lý tín hiệu


theo cơ chế phát hiện lỗi đảo 4Y/3B, nếu tín hiệu gọi không đúng nhận dạng của mình thì
không in bản tin được phát đi từ SBSS.
Sau đây, ta sẽ xét hai trường hợp:
a. Sửa lỗi FEC Selective (SELCALL)

Bao gồm một đài phát và 1 đài thu có 4 chữ số nhận dạng.

Hình 3.4: Chu trình tín hiệu FEC Selective (SELCALL)


- Các thủ tục thông tin trong SB:
 Thủ tục mào đầu:

Khi mạch chưa được thiết lập thì cả 2 trạm đều nằm ở trạng thái “stand by” cả hai trạm đêu
không gửi hoặc nhận dữ liệu .
Khi một trạm có yêu cầu truyền dữ liệu thì nó trở thành trạm gửi và gửi luân phiên tín hiệu
bắt tay 2 và tín hiệu bắt tay 1.Theo đó tín hiệu bắt tay 2 được truyền đi ở vị trí Dx và tín
hiệu bắt tay 1 được truyền đi ở vị trí Rx.Có ít nhất 16 cặp tín hiệu này sẽ được truyền đi .
Sau khi 16 cặp tín hiệu này được truyền đi .Đài phát tín hiệu gọi bao gồm các ký tự nhận
dạng của đài được gọi ( Trong trường hợp này đài được gọi gồm có 4 chữ )
Ví dụ :selective call no : 67890
Chữ số thứ nhất là 6 tương ứng với cột số 6 sẽ được dùng để chuyển đổi.
X1 tương ứng với chữ số có giá trị 7 ở vị trí số thứ hai → X1= Z
X2 tương ứng với chữ số có giá trị 8 ở vị trí số thứ ba → X2= F
X3 tương ứng với chữ số có giá trị 9 ở vị trí số thứ tư → X3= S

X4 tương ứng với chữ số có giá trị 0 ở vị trí số thứ năm → X4= T
Ngoài ra thì người ta còn phát thêm một “tín hiệu β nhàn rỗi” vào sau mỗi lần phát kí tự
nhận dạng →Thời gian phát một lần tín hiệu nhận dạng là 700 ms.
Vậy ký tự nhận dạng tương ứng với đài có số nhận dạng 67890 là ZFST.Tín hiệu này được
phát đi 6 lần tương ứng với khoảng thời gian là 6.700= 4200 (ms)
.Trạm thu (SBRS) thu nhận tín hiệu tin tức đến theo tỉ lệ 4Y/3B ,các trạm khác chuyển về
trạng thái chờ
 Thủ tục sửa lỗi:

Ngay trước khi truyền tín hiệu tin tức ,trạm phát gửi tín hiệu “<” và “≡” sau đó bắt đầu
truyền tin tức.
Truyền các khối thông tin, kết thúc mỗi khối thông tin bên phát phát một “tín hiệu β nhàn
rỗi” để ngăn cách các khối thông tin với nhau.
Các trạm thu bắt đầu in các thông tin nhận được từ tín hiệu thông tin traffic ,trạm thu tiên
hành kiểm tra các tín hiệu nhận được trong DX và RX.
• In một tín hiệu không lỗi DX hoặc RX.
• In một “∆” hoặc lựa chọn một “error character” do người dùng lựa chọn ,nếu cả hai tín
hiệu RX và DX đều lỗi hoặc không lỗi nhưng khác nhau thì cho in dấu “∆” hoặc dấu cách.
Đài thu trở về chế độ “stand by” nếu trong một thời gian định trước tỉ lệ tín hiệu lỗi
thu được vượt quá giá trị xác định trước.
 Kết thúc phát:

( SBSS) sẽ kết thúc quy trình phát bằng cách phát đi liên tục tối thiểu 2 tín hiệu
“idle signals α” ngay sau khi tín hiệu bản tin cuối cùng được truyền đi thì trạm trở về trạng
thái chờ.Trạm thu trở về trạng thái chờ sau ít nhất 210 ms sau khi nhận được liên tục tối
thiểu 2 tín hiệu “idle signals α” trong lượt phát lại DX.


b. Sửa lỗi FEC Selective (MMSI)

Bao gồm một đài phát và 1 đài thu có 4 chữ số nhận dạng.

Hình 3.5: Chu trình tín hiệu FEC Selective (MMSI)


 Thủ tục mào đầu:

Khi không có chu trình thông tin nào được thiết lập cả hai đài đều ở trạng thái chờ và
không được ấn định trạng thái (thu hay phát).
Trạm yêu cầu truyền tin tức sẽ trở thành trạm phát.Nó gửi đi luân phiên các tín hiệu bắt
tay “2” và “1” .Nhờ đó,tín hiệu bắt tay “2” được truyền đi ở vị trí DX còn tín hiệu bắt tay
“1” được truyền đi ở vị trí RX.Có tất cả 16 cặp tín hiệu bắt tay “2” và “1” được truyền đi.
Khi nhận được chuỗi tín hiệu bắt tay “1” và “2” hoặc chuỗi tín hiệu bắt tay “2” và “1”
trong đó tín hiệu bắt tay “2” được ấn định ở vị trí DX còn tín hiệu bắt tay “1” ở vị
trí RX,tối thiểu phải có nhiều hơn hai tín hiệu bắt tay ở vị trí tương ứng.
Sau khi truyền chuỗi tín hiệu bắt tay,trạm phát MOD B – FEC (SBSS) gửi đi tín hiệu
nhận dạng gồm 6 lần phát của chuỗi tín hiệu nhận dạng đài bị gọi,mỗi chuỗi tín
hiệu nhận dạng (ID) của đài bị gọi sẽ được gửi theo sau bởi tín hiệu β.Trạm phát (SBSS)
gửi đi tín hiệu nhận dạng và các tin tức khác theo tỷ lệ 4Y/3B.
Tín hiệu nhận dạng ở đây bao gồm 7 số nhận dạng. Số nhận dạng của đài bị gọi ( Ví dụ:
Selective call No-574123456).
Các bước thực hiện chuyển đổi từ số nhận dạng MMSI (9 digit identity number ) sang
kí tự nhận dạng 7 chữ (7 –signal identity) như sau :
574123456 : 20 được I1 =28706172 dư R1 = 16 . Tương ứng với IS7 =R
28706172 : 20 được I2 =1435308 dư R2 = 12 .Tương ứng với IS6 =U
1435308 : 20 được I3 = 71765 dư R3 = 8 .Tương ứng với IS5 =F
71765 : 20 được I4 = 3588 dư R4 = 5 .Tương ứng với IS4= P
3588 : 20 được I5 = 179 dư R5 = 8 .Tương ứng với IS3 =F
179 :20 được I6 = 8 dư R6 =19 . Tương ứng với IS3 =A
8 :20 được I7 = 0 dư R7 =8 . Tương ứng với IS3 =F

Vậy kí tự nhận dạng tương ứng với số nhận dạng 574123456 là FAFPFUR .Sau kí
tự nhận dạng người ta chèn thêm vào đó “tín hiệu β nhàn rỗi” vào sau mỗi lần phát kí
tự nhận dạng →Thời gian phát một lần tín hiệu nhận dạng là 1120 (ms).
Tín hiệu này được phát đi 6 lần tương ứng với khoảng thời gian là 6.1120= 6720
(ms).Trạm thu (SBRS) thu nhận tín hiệu tin tức đến theo tủ lệ 4Y/3B ,các trạm khác
chuyển về trạng thái chờ.
 Thủ tục sửa lỗi:

Ngay trước khi truyền tín hiệu tin tức ,trạm phát gửi tín hiệu “←” và “≡” sau đó
bắt đầu truyền tin tức.
Trong thời gian truy nhập vào luồng thông tin thì một đài SBSS ( đài phát ở mode SB –
Sellective B-mode send station) gửi “idle signal β”.Khi nhận một hoặc cả hai tổ hợp tín
hiệu “<”hoặc “ ≡ ” Các trạm thu bắt đầu in các thông tin nhận được từ tín hiệu thông tin
traffic ,trạm thu tiến hành kiểm tra các tín hiệu nhận được trong DX và RX.
• In một tín hiệu không lỗi DX hoặc RX.
• In một “∆” hoặc lựa chọn một “error character” do người dùng lựa chọn ,nếu cả hai tín
hiệu RX và DX đều lỗi hoặc không lỗi nhưng khác nhau thì cho in dấu “∆” hoặc dấu
cách.


Nếu trong khoảng thời gian định trước ,số kí tự bị sai lớn quá yêu cầu thì đài thu
sẽ chuyển về trạng thái “stand by”.
 Kết thúc phát:

( SBSS) sẽ kết thúc qúa trình phát bằng cách phát đi liên tục tối thiểu 2 tín hiệu
“idle signals α” ngay sau khi tín hiệu bản tin cuối cùng được truyền đi thì trạm trở về
trạng thái chờ. Trạm thu trở về trạng thái chờ sau ít nhất 210 ms sau khi nhận được liên
tục tối thiểu
2 tín hiệu “idle signals α” trong lượt phát lại DX.

3.3 Ứng dụng của chế độ sửa lỗi FEC
Chế độ FEC, đài thu không cần có tín hiệu phản hồi về đài phát. Do đó chế độ khai thác này là
một chế độ lý tưởng để phát quảng bá tới hàng loạt đài cùng một lúc và nó được dúng để phát
điểm danh, thông tin khí tượng và cảnh báo an toàn hàng hải cũng như các bức điện Telex cho
thông tin cấp cứu, khẩn cấp và an toàn.


KẾT LUẬN
Qua quá trình tìm hiểu , tham khảo tài liệu em đã trình bày khái quát thủ tục công nghệ
trong phương thức NBDP mode FEC - một phần công nghệ quan trọng của hệ thống GMDSS .
Trong phần trình bày không tránh khỏi thiếu sót , em mong thầy đánh giá và góp ý để bài tập của
em hoàn thiện hơn .
Cuối cùng em xin cảm ơn thầy giáo TS.Trần Xuân Việt đã hướng dẫn , giúp đỡ em làm
bài tập này .