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船舶交通管理电子系统(第六章)第六章信息传输子系统§6.1概述一、信息传输子系统的主要任务和特点1.任务在雷达站和VTS中心或雷达站与雷达站之间建立信息联系。2.信号特点1）模拟信号和数据信号兼有；2）信号带宽相差较大；3）单向和双向信号兼有。二、技术要求1、具有良好的匹配特性2、工作带宽必须满足传输多媒体信息的要求3、保证信息的准确传输4、其他性能指标按一般信息传输系统的性能来确定三、信息传输实现的方式1、无线传输方式无线传输的优点：1)传输距离远；2)成本低；3)管理方便。同轴电缆光纤电话线2、有线传输方式特点：1）受干扰影响小；2）便于实现专用线路；3）借助公众网实现可提高系统的可扩展性和减少工程投资。3、确定传输方式的因素1）传输信息形式；2）传输距离；3）实际勘测地形条件；4）价格成本；5）管理维修条件和系统技术发展的适应性等。§6.2信息传输系统的构成一、信息传输系统的基本结构1、一般信息传输系统的基本构成信源设备传输连接设备传输信道传输连接设备信宿设备2、VTS信息传输系统的基本构成RS530DDNRS5303路话音3路话音音频矩阵视频矩阵G703G703RS232G703G703系统服务器操作工作站…RS232路由器路由器多路复用器多路复用器路由器G703EthernetEthernetEthernet路由器串口服务器串口服务器二、接口标准1、RS232电子工业协会（EIA）推荐标准，是关于连接数据处理设备的通用标准，定义数据连接设备和数据终端设备的三方面特性：1）接口电路的机械特性；2）穿过接口的电信号特性（数据结构、逻辑电平和码流特性）；3）信号的含义。在功能上，与CCITTV.24/V.28相同。1）接口电路的机械特性两个连接器，DCE端为母（孔），DTE端为公（针）。2）穿过接口的电信号特性3）信号的含义连接器引脚分配。DB9异步串口（DTE）的引脚分配：+15v数值0数值1-15v+3v-3v引脚功能引脚功能1接收线信号检测（DLSD）6数据设备就绪（DSR）2接收数据（RD）7请求发送（RTS）3发送数据（TD）8清除发送（CTS）4数据终端就绪（DTR）9振铃指示（RI）5信号地2、V.24/V.28接口（RS232D）是ITU-TV.24和V.28共同规定的一个完备的串行物理接口。主要应用在传输速率低（20kbit/s以下）、传输距离近（数十米）的场合。（1）机械特性：采用ISO2110规定的25芯DTE/DCE接口连接器。（2）电器特性：非平衡双流口电路。a）发射器性能：|Vo|≤25V，短路电流小于0.5A，当El=0时，5V≤|Vl|≤15V；b）接收器性能：El≤2V，Cl≤2500pF，3kΩ≤Rl≤7kΩc）接收器有效输入电平：Vl-3V，判为“1”，为正逻辑；Vl3V，判为“0”，为负逻辑。发生器接收器VoElV1R1C1C0R0d）信号波形特性（3）功能特性接口中信号线即接口电路的作用。（4）规程特性物理接口两侧建立、维持、拆除物理连接及传送比特流而在接口电路上采取的动作顺序。动作用接口电路上的电平的升降来体现。（5）其他特性a）接口数据传输速率；b）同步工作方式/异步工作方式。3、V.11/V.24接口（RS232D）为一完备的串行物理接口。与EIA的RS422A/RS449接口兼容。（1）机械特性（2）电器特性（3）功能特性（4）规程特性（5）其他特性4、RS530是EIA制订的一个串行物理接口。（1）机械特性：与V.24/V.28接口基本相同，只是插针分配不同。（2）电器特性：140、141、142接口电路符合ITU-TV.10建议的规定，其余符合ITU-TV.11建议的规定。（3）功能特性和规程特性：符合ITU-TV.24建议的规定。接口电路编号插针（孔）分配备注1027地线103A,103B2,14平衡104A,104B3,16平衡105A,105B4,19平衡106A,106B5,13平衡107A,107B6,22平衡108.2A,108.2B20,23平衡109A,109B8,10平衡113A,113B24,11平衡114A,114B15,12平衡115A,115B17,9平衡14021不平衡14118不平衡14225不平衡5、G703国际电报电话咨询委员会（CCITT）推荐的数字电路上的物理和逻辑特性标准，在通常用法中，G703只表示2.048Mbps线路。1）功能要求在两个传输方向上，均能传送2048kbit/s信息信号和2048kHz定时信号，且能保持比特序列独立性。2）接口类型是同向的，但传输线对规定了同轴线对和对称线两种。3）接口特性（a）标称比特率：2048kbit/s；（b）传输的信号速率的最大容差：±50×10-6；（c）2048kHz定时信号和信息在同一方向上传输；（d）对于同一传输方向，用一同轴线对或对称线对；（e）传输码型：HDB3（三阶高密度双极性码）；（f）输出口规范和输入口规范；（g）接地规定。三、因特网网络协议因特网的参考模型自下而上可分为5层：物理层、数据链路层、网络层、传送层和应用层。因特网对物理层和数据链路层没有太大的限制，可以使用多种协议。网络层和传送层则采用统一的协议，网络层采用IP协议，传送层采用TCP协议。应用层由于业务的不同，存在着多个协议。IP数据包结构：版头头部长度服务类型总长度标识标志分段偏移生命期协议头校验和源地址目的地址选项+填充正文（1字节的整数倍）32bit头部1、IP协议功能：为互连的异种物理网提供统一的IP地址，屏蔽下层物理网络地址的差异，统一异种网地址，保证异种网的互通。2、TCP协议为面向连接的端到端的传送协议。要求在交换数据之前必须建立连接。功能：为应用层提供信息的差错检测和纠错。TCP数据段的格式：TCP数据段的格式：源端口目的端口序列号确认号TCP头长保留URCACKPSHRSTSYNFIN窗口大小校验和紧急指针可选项+填充（位数为32的整倍数）数据（长度可变）32bit头部3、UDP协议用户数据报协议，是面向无连接的传送层协议。不提供纠错和流量控制功能。UDP数据段的格式：源端口目的端口UDP长度UDP校验和数据（长度可变）32bit头部四、信息传输系统实例分析LaotieshanRadarDalianVTCHuangbaizuiradarHesjangdaoRelayOpticalFiberMicrowavesDALIANVTSDataTransmissionsDalianVTSControlCenterDalianradarstationLaotieshanradarstationHuangbaizuiradarstationHeshangdaorelaystationSOFRELOGDate:09-22-13Author:fplOpticalFiber(notinthescopeofsupply)EthernetStatusinformation:-Relaycontacts(smokedetectors,…)-Analogsignal(Temperaturesensors,powersupply,..)-DigitalstatusMUXG703StatusconcentratorrouterIOLANMWMWNotpartofthesupplyHubWGSwitchEthernetTX/RX1TX/RX2DUDUDUDUMaintenanceDisplayDUDUDUDUDualredundanttransceiverconfigurationRadarAntenna18’WaveGuideLoadElectricalcableandcontrolcableVideo,trigger,rotationVideo,trigger,rotationHydrographicsensorWeatherstationNotpartofthesupply3analogchannels8kHzeachRS530Interface3voicechannelsrouterStatusinformation:-Relaycontacts(smokedetectors,…)-Analogsignal(Temperaturesensors,-powersupply,..)-DigitalstatusStatusconcentratorDualDUconfigurationSwitchIOLANHubRS530Mulitplexer(Notpartofsupply)WGSwitchEthernetTX/RX2DUDUDUDUMaintenanceDisplayDUDUDUDUDualredundanttransceiverconfigurationRadarAntenna18’WaveGuideLoadVideo,trigger,rotationVideo,trigger,rotationCentrelocalAreanetworkDualDUconfigurationSwitchGPSClockreceiver3voicechannelsconnectedtotheSwitchingDistributionMatrixStatusinformation:-Relaycontacts(smokedetectors,…)-Analogsignal(Temperaturesensors,-powersupply,..)-DigitalstatusStatusconcentratorNotpartofthesupplyhubIOLANTX/RX1WGSwitchEthernetTX/RX1TX/RX2DUDUDUDUMaintenanceDisplayStatusinformation:-Relaycontacts(smokedetectors,…)-Analogsignal(Temperaturesensors,powersupply,..)-DigitalstatusDUDUDUDUDualredundanttransceiverconfigurationRadarAntenna18’DualDUconfigurationWaveGuideLoadElectricalcableandcontrolcableVideo,trigger,rotationVideo,trigger,rotationMUXCCTVG7033voicechannelsMeteodataStatusconcentratorrouterExistingVHFDirectionFinderSwitchIOLANMWHubNotpartofthesupplyrouterUAISBasestation和尚岛微波中继站黄白咀雷达站老铁山雷达站大连雷达站大连VTC系统设备总连接图大港雷达站CCTV信号传输设备连接关系老铁山雷达站设备连接关系黄白咀雷达站设备连接关系CCTV雷达雷达数字化处理VHF数字微波EthernetEthernetEthernetEthernetEthernet环境和工作状态信息和尚岛微波中继站设备连接关系微波信息传输线路§6.3信息传输设备和数据传输网一、微波信息传输设备1、主要特点1）微波通信的特点（1）频带宽，是UHF、VHF等以下频段的总和的1000倍；（2）不受天电干扰和工业干扰及太阳黑子变化的影响，通信可靠性高；（3）微波传播具有似光性，可实现视距范围内的直接通信，更长距离的通信可通过加设中继站实现；（4）波长短，实现高增益的天线方便；（5）可实现越山跨水通信，机动性强，抵抗自然灾害的能力较强，可靠性高。2）数字通信的特点（1）抗干扰能力强，无噪声积累；（2）便于加密处理；（3）便于存储、处理与交换；（4）便于构成综合业务数据网。3）缺点和不足（1）邻站间必须通视，且不能有视线阻挡；（2）通信距离受视距和中继站数量的影响；（3）与有线相比，保密性差；（4）通信质量和稳定性受衰落的影响。2、主要技术