VHF水上移动频段内的VHF数据交换系统(VDES)的技术特性

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国际海事组织和ITU关于GMDSS现代化指定的未来关键设备设备之一VDES的建议标准《R-REC-M.2092-0-201510-I!!PDF-C 修订.pdf》
ITU-RM2092-0建议书 ITU-RM2092-0建议书, ⅴHF水上移动频段内的ⅴHF数据交换系统的技术特性 (2015年) 范围 本建议书提供了一个集成VI海上移动频段(156.025-162.025MIz)中VIF数据交换 (VDE)、应用特定消息(ASM)和白动识别系统(AIS)功能的ⅤHF数据交换系统 (VDES)的技术特性 关键词 海上、ⅤHF、VDES、ASM、数据、交换 词汇表 3GPP Third generation partnership project 第三代合作伙伴计划 ACK Acknowledgement 确认 ADDC Assigned data transfer 分配数据传输 aCPr Adjacent channel power ratio 相邻信道功率比 AIS Automatic identification system 自动识別系统 AOS Acquisition-of-signal 信号捕获 APSK Amplitude phase shift keying 幅度相移键控 ARQ Automatic repeat request 自动重复请求 ARSC Announcement response channel 公告响应信道 ASC Announcement signalling channel 公告信令信道 ASM Application-specific messages 应用特定消息 awgn Additive white gaussian noise 加性白高斯噪声 BBSC Bulletin board signalling channel 公告牌信令信道 BCH Bose Chaudhuri Hocquenghem (BCH) 种纠错码 BER Bit error rate 误码率 BPSK Binary phasc shift keying 二进制相移键控 BT Bandwidth-time 带宽时间 CEPT European conference of postal and telecommunications administrations 欧洲邮屯管理委员会 CDMA Code division multiple access 码分多址 CG Coding gain 编码增益 CIR Carrier to interference ratio 载波干扰比 *本建议书包含的有关156-164MHz频段的使用不符合现行《无线电规则》,因此,不应将该建议书 视为对WRC-15决定的预先判断。请ITUR第5研究组在考虑到WRC-15决定的情况下审议该建议 书 水*无线电通信局秘书处注一本建议书中的图仅有英文。其他语言将适时进行准备。 ITU-RM2092-0建议书 C/M Carrier to multipath 载波多径比 CNR Carrier to noise ratio 载噪比 COMSTATE Communication state 通信状况 CPM Continuous phase modulation 连续相位调制 COI Channel quality indicator 信道质量指小符 CR Code rate 码速率 CRC Cyclic redundancy check 循环冗余校验 CRI onfiguration revision level 配置修订级别 Carrier scnsc 载波侦听 CIRI Comite international radio maritime 国际海事无线电委员会 CSTDMA Carrier sense time division multiple access载波侦听时分多址 Continuous wave 连续波 DA Doherty amplifier Doherty放大器 DLS Data link service 数据链路业务 DPD Digital pre-distortion 数字预失真 EDN End delivery notification 送达通知 EDE End delivery failure 送达失败 EIRP Equivalent isotropic radiated power(ei.rp.)等效全向辐射功率 ERP Effective radiated power(e r.p. 有效辐射功率 ET Envelope tracking 包络跟踪 FatiMa Fixed access time- division multiple access固定接入时分多址 FCS frame check sequence 帧校验序列 FEC Forward error correction 前向纠错 FIFO First-in first-out 先入先出 GMSK Gaussian-filtered minimum shift keying高斯滤波最小频移键控 GNSS Global navigation satellite system 全球导航卫星系统 HS Hexslots 6时隙 IALA International association of marine aids to navigation and lighthouse authorities 国际海上助航与灯塔联合会 ICAO International civil aviation organization 国际民用航空组织 ID Identification 标识 IEC International electro technical commission国际电工委员公 IMO International maritime organization 国际海事组织 Internet protocol 互联网协议 ITDMa Incremental time division multiple access增量时分多址 Logical channels 逻辑信道 LEO Low-earth orbiting 低地球轨道 LFSR Linear feedback shift register 线性反馈移位寄存器 LME Link management entity 链路管理实体 LNA Low noise amplifier 低噪声放大器 ITU-RM2092-0建议书 LOS OSS-of-Signal 信号丢失 LSB Least significant bit 最低有效位 MEO Medium-earth orbiting 中地球轨道 MAC Media access control 媒体访问控制 MCS Modulation and coding scheme 调制和编码方式 MDC Multicast data channel 多播数据信道 MMSI Maritime mobile service identity 海上移动业务标识 MSB Most significant bit 最高有效位 NF Noisc figurc 噪声指数 NM Nautical milc 海里 NRZI Non-return to zero inversion 不归零反转 OFDM Orthogonal frequency division multiplexing正交频分复用 OSI Open systems interconnection 开放系统互连 PAPR Peak to average power ratio 峰值平均功率比 PC Physical channels 物理信道 Physical layer 物理层 PFD Power flux-density 功率通量密度 pI om parts per million 百万分之一 PSK Phase shift keying 相移键控 Q AM Quadrature amplitude modulation 交调幅 QPSK Quadrature phase shift keying 交相移键控 RADC Random access short messaging channel随机接入短消息信道 RATDMA Random access time-division multiple access随机接入时分多址 RAC Random access channel 随机接入信道 RE Radio frequency 射频 RSC Recursive systematic convolutional 递归系统卷积 RQSC Random access resource request 随机接入资源请求 RR Radio regulations 无线电规则 RSSI Received signal strength indication 接收信号强度指示 SCTDMA Slot carrier sense time division multiple access 时隙载波侦听时分多址 SFTP Secure file transfer protoco 安全文件传送协议 Sclcction interval 选择间隔 SMTP Simple mail transfer protocol 简单邮件传送协议 SNMP Simple network management protocol简单网络管理协议 SNR Signal to noise ratio 信噪比 SOLAs Safety of life at sea convention 海上人命安全公约 SOTDMA Self-organized time division multiple access自组织时分多址 SS preading sequences 扩频序列 Vm Symbol 符号 ITU-RM2092-0建议书 SYNC Synchronisation 同步 TBB Terrestrial bulletin board 地面公告牌 TBBSC Terrestrial bulletin board signalling channel地面公告牌信令信道 TDMA Time division multiple access 时分多址 UDC Unicast data channel 单播数据信道 UDP User data protocol 用户数据报协议 UTC Coordinated universal time 协调世界时 VDE VhF data exchange VTHF数据交换 VDES VHFdata cxchange system VHF数据交换系统 VDE-sat VhF data cxchange-satcllitc VHF数据交换卫星 VDL vhf data link VIF数据链路 VHF ery high frequency 甚高频 参考文献 (RD-13 ETSI EN 302 583(V1. 2.1): Digital Video Broadcasting DVB); Framing Structure, channel coding and modulation for Satellite Services to Handheld devices(Sh) below 3 GHz ARD-2 TM Synchronization and Channel Coding Recommendation for Space Data System Standards CCSDS 131.0-B-2. Blue Book Issue 2. Washington, D. C. CCSDS, August 2011 iRD-3R. Mueller, On Random CDMa with Constant Envelope, ISIT 2011 iRD-4 Recommendation ITU-R P 372 Radio noise (RD-5 Recommendation ITU-t V. 42(03/2002)Series V: Data Communication over the Telephone Network- Error control- Error-correcting procedures for DCEs using asynchronous-synchronous conversions 国际电联无线电通信全会, 考虑到 国际海事组织(IMO)对通用船载自动识別系统(AIS)有一个持续的要求; 釆用通用船载AS可以在船只之间和船只与岸上站之间进行有效的导航数据交换,因 此而改善导航的安全性 VH数据交换系统(VDES)应采用合适的接入方式,在有效利用频谱并接纳所有用 户的同时确保对AIS的保护; 尽管AIS在船-船使用、船只报告和船舶交通服务应用中主要被用于监视和导航交全 性的目的,但是对其他海上安全性相关通信的不断增长需求凵绎展开 VDES应对AIS给予优先考虑,并且还应适应未来用户数量的扩展和数据通信应用的 多样化,包括不符合 IMO AIS装载要求的船舶,帮助导航和搜救: VDES具有数据通信能力和支持在船上和岸上通过电子方式对海上信息的协调采集、 综合、交换、呈现和分析的技术特性,增强锚地到错地导航与海上安全与保交和海洋环境保 护相关的业务, ITU-RM2092-0建议书 认识到 VDES的实施必须要保证数字选呼、AIS和语音遇险呼救、安全和呼叫通信(信道16) 不会受到损害, 注意到 ITU-R M. VDES-SELECT报告描述了VDES的使用案例和要求, 建议 VDES应该按照附件1中所给出的运行特性和附件2至7中所给出的技术特性和实例来 设计; 如在ITU-RM1371建议书中所规定,对利用为AIS而设计的应用特定消息(ASM)的 VDES的应用还应该考虑如由ⅠMO维护和发布的 IMO SN1/Cire289中所规定的国际应用标识 符分支 VDES的设计和安装还应该考虑由MO、IEC利LALA发布的相关技术要求、建议书和 导则。 附件1 在ⅤHF海上移动频段中的ⅴHF数据交换系统的运行特性 1概述 1.1该系统应该对自动识别系统(AIS)位置报告和安全性相关信息给予最高优先级。 1.2该系统装置应该能够接收和处理数字消息和由本建议书所规定的询问呼叫。 1.3该系统应该能够应要求传输附加安全性消息、。 1.4该系统裝置应该能够在航行、停泊或抛锚期间连续工作。 1.5该系统应该如附件中所规定以一种同步的方式对地面链路采用时分多址(TDMA) 技术、接入方式和数据传输方法。 1.6该系统应该支持各种运行模式,包括自治、指定和轮询模式 7该系统应该为用户提供灵活性,以便对一些应用给予优先,并且因此在使系统复杂 性最小化的同时适配一些传输参数(强健性或容量)。 1.8该系统应该致力于ITU- RM. VDES- SELECTI中所确定的使用情形 VHF数据交换系统功能和频率使用 在图A1-1中以绘图方式显示了VDES的功能和频率使用。 图A1-2从一个系统工程的观点说明了在本建议书中所定义的DES ITU-RM2092-0建议书 图A1-1 ⅤHF数据交换系统功能和频率使用 卫星检测 VDES 岸船VDE2 卫星广播 船-岸VDE 船-船VDE2 旱-船和船-岸ⅤDE AIS 船·船VDE T上行链路 76 02410841025 VDEL-A SAT SAT SAT二行3 SAI2下行链路 上行1 距离AIS 船VDE传输信道 4.6 MIlZ 间隔 船的AISⅤDE接枚带宽 注-SAT上行仅仅由卫星接收。 21符合无线电规则附录18的ⅤIF数据交换系统信道使用 211VHF数据交换系统:地面站之间的数据交换 按照 ITU-RM,1371建议书,AIS1(信道2087)和AS2(信道2088)是AIS信道 ASM1(信道2027)和ASM2(信道2028)是用于应用特定消息(ASM)的信道; VDEl-A下部分(信道1024、1084、1025、1085)是船一岸ⅤDE VDE1-B上部分(信道2024、2084、2025、2085)是岸一船和船一船ⅤDE。 212VHF数据交换系统:卫星和地面站之间的数据交换 AIS1(信道2087)和AIS2(信道2088)是地面AIS信道,它们也被上星用作接收AIS 消息的上行链路 采用信道75和信道76的远距离AIS是用作由卫星接收AIS消息上行链路的指定信道 SAT上行1(信道2027)和SAT上行2(信道2028)被用于卫星接收ASM; SAT上行3(信道1024、1084、1025、1085、1026和1086)被用于船一卫星VDE上行 链路; SAT下行链路(信道2024、2084、2025、2085、2026和2086)被用于卫星一船ⅤDE下 行链路。 ITU-RM2092-0建议书 213技术特性 2131船载ⅴHF数据交换系统接收机受到保护 如在AIS中,船载ⅤDES接收机是在无线电规则附录18的上部分,在下部分以上4.6 MHLz,这通过由船的VHF无线电进行滤波来帮助保护接收机免受阻塞。 23.3.2SAT下行链路 卫星下行链路符合在表A4-1中所描述的功率通量密度(PFD)掩模,使对地面业务的T 扰最小,且使船的DVES站接收最大。 2133VDE1采用双工信道的上下二部分 通过将下部分(VDE1-A)用于船一岸,而上部分(VDE1-B)用于岸一船和船一船数字 消息发送,信道容量被用于ⅤDEl中的双工信道 表A1-1描述」用于各种ⅤDFS应用的无线电规则附录18信道 表A1-1 用于ⅤHF数据交换系统应用的无线电规则附录18信道 自动识别系统、应用特定消息、ⅤHF数据交换 无线电规则附录18信道号 发射频率(MHz) 船上站(船-岸) 岸上站 (远距离AIS) 船上站(船-船) 船上站(船-卫星) 卫星船 AIS I l61.975 l6l.975 AIS 2 162.025 162.025 75(远距离AS) 156.775(船仅仅是发射机)|NA 76(远距离AIS) 156825(船仅仅是发射机)NA 2027(ASM1) 161.950(2027) 161950(2027) 2028(ASM2) 162.000(2028) 162.000(2028) 248425/8524/842585/2686100150kHz信道 100150kHz信道 OVDE 1) (船卫星,卫星-(248425/85,下部分 (24/84/2585,上部分 船 (VDF1-A)合并)船-岸 (ⅤDE1-B)合并)船-船、岸 (248425852686)船卫星船(248425852686)卫星-船 157200(1024) 24 4 161800(2024) 84 157225(1084) 161.825(2084) 25 25 157.250(1025) 161850(2025) 85 85 157275(1085) l61.875(2085) 26 86 157.300(1026) 161.900(2026) 157.325(1086) 161.925(2086) ITU-RM2092-0建议书 图A1- ⅤHF数据交换系统功能和频谱使用工程师观点 CP 岸和型种 3VDES通用要素 31标识 所有活跃海上站的标识和位冒是白动提供的。所有VDES站应该被唯一标识。出于标识 的目的,可以使用适当的数字标识符,例如海上移动业务标识(MMSI),如ITU-RM585建 议书最新版本中所规定。ITU-RM.1080建议书不应该应用于第10位数(最低有效位)。 32协议层概述 VDES结构应该采用开放系统互联层1至4(物理层、链路层、网络层、传送层),如图 A1-3中所示。

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