1、Rec. UIT-R M.822-1 1RECOMMANDATION UIT-R M.822-1CHARGE DES VOIES DAPPEL DU SYSTME DAPPEL SLECTIF NUMRIQUE (ASN)POUR LE SERVICE MOBILE MARITIME(Question UIT-R 9/8)(1992-1994)Rec. UIT-R M.822-1LAssemble des radiocommunications de lUIT,considranta) que le Rglement des radiocommunications comprend des v
2、oies dsignes et spcialises pour lappel slectifnumrique dans les bandes du service mobile maritime (bandes dondes hectomtriques, dcamtriques et mtriques);b) que la Question UIT-R 9/8 requiert ltude des donnes ncessaires lexploitation des futurs syst mes decommunications maritimes en association avec
3、le systme dappel slectif numrique;c) que lUIT-R a examin la question de la charge des voies dappel et mis au point une mthode per mettant dedterminer la charge acceptable et le nombre de voies dappel ncessaire dans chaque bande,recommande1. que le trafic maximal offert lune quelconque des voies dapp
4、el utilises pour lappel slectif nu mrique nedpasse pas 0,1 E sur une voie en ondes hectomtriques ou dcamtriques et 0,15 E sur une voie en ondes mtriques;2. que, conform ment au 1, quand une voie ASN est utilise pour les appels de dtresse et de scurit, laprobabilit de mutilation dune tentative dappel
5、 de dtresse soit infrieure 0,1%, dans lhypothse o deux tentativesdappel de dtresse sont transmises par heure;3. que, conform ment aux 1 et 2 et sur la base des calculs prsents lAnnexe 1, le no mbre maximal dappelsASN courants soit limit : 24 appels/heure sur une voie d mission de station ctire en on
6、des hectomtriques ou dca mtriques nonaffecte la dtresse et la scurit; 28 appels/heure sur une voie d mission de station de navire en ondes hectomtriques ou dca mtriquesnon affecte la dtresse et la scurit; 500 appels/heure sur la voie ASN frquence unique en ondes mtriques (canal 70);4. que, conform m
7、ent au 2 et sur la base des calculs prsents lAnnex e 1, le nombre maximal dappels ASNdurgence et de scurit soit li mit 20 appels/heure sur les voies en ondes hectomtriques et dca mtriques affectes la dtresse et la scurit;5. que les implications de lutilisation de rcepteurs balayage classiques en ce
8、qui concerne la probabilit deperte dappels due au balayage soient fondes sur les calculs prsents lAnnexe 2.ANNEXE 1Calcul de la charge des voies1. Thorie gnrale du trafic ALOHA1.1 Les caractristiques de lASN sur les voies dappel co mmunes peuvent se comparer une voie ALOHAclassique, qui constitue un
9、e forme daccs multiple rpartition dans le temps et assignation en fonction de la demande,convenant aux voies avec accs alatoire faisant lobjet dune forte densit dappels valeur de crte/valeur moyenne. Lenombre dappels mis par unit de temps donne donc lieu une distribution de Poisson.2 Rec. UIT-R M.82
10、2-11.2 Selon les calculs ALOHA classiques, si R est le nombre moyen dappels ASN plus les retransmissions parunit de temps et la dure de lappel, la probabilit quun appel donn devra tre retransmis (en raison de collisionsdappels) est donne par:1 e 2R 1.3 R , le trafic des voies est par consquent quiva
11、lent la charge totale de trafic (y compris les rptitions) enerlangs.1.4 Il faut noter que le facteur 2 dans la formule du 1.2 provient du fait quen cas dappel purement alatoire, ilexiste une priode de dure 2 pendant laquelle aucun autre appel ne doit tre mis pour viter une collision, cest-dire parti
12、r du dbut de la transmission dun appel quelconque. Tout appel mis pendant cette priode chevauchera plusou moins un autre appel et provoquera donc une collision.1.5 Si r est le nombre moyen dappels offerts la voie ( lexclusion des retransmissions), il sensuit que:R = r + R (1 e 2R )et partant, quer =
13、 R e 2R o r est lutilisation de la voie, cest-dire la priode pendant laquelle la voie est occupe par les appels ASN offerts(non compris le temps ncessaire aux retransmissions). Cette valeur quivaut aussi au trafic offert en erlangs.1.6 Le graphique de la Fig. 1 est obtenu en traant lutilisation de l
14、a voie (r ) en fonction du trafic de la voie (R ).Si, dans la formule ci-dessus, le diffrentiel de r par rapport R est rendu gal zro, on constatera, comme le montrele graphique, que r atteint une valeur maximale de 1/2e = 0,184 quand R = 0,5. Cette valeur de r est donc la capacitmaximal de la voie,
15、puisqu des valeurs suprieures de R la voie devient instable et son utilisation diminue en raisondu nombre accru des rptitions.0123450 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14 0,16 0,180,5Maximum 0,184FIGURE 1Utilisation des voies en fonction du trafic des voiesTraficdes voies (R)Utilisation des voies (r)D0
16、2FIGURE 1/M.822.D02 = 4 CM1.7 On voit que la relation entre lutilisation de la voie (r ) et le trafic de la voie (R ) est peu prs linaire jusqur = 0,1 E environ et quelle fournit une marge acceptable pour faire face aux pointes de concentration du trafic. Pourcette valeur R = 0,13 E et, daprs le 1.2
17、, la probabilit quune retransmission soit ncessaire en raison de collisionsdappels sera par consquent:1 e 2 0,13= 0,229Rec. UIT-R M.822-1 32. Appels ASN en ondes hectomtriques/dcamtriques2.1 Appels courants en ondes hectomtriques/dcamtriques2.1.1 Les appels ASN courants (autres que les appels pour l
18、a dtresse et la scurit) en ondes hectomtriques/dcamtriques utilisent des frquences apparies dans lesquelles la voie dmission de la station ctire contiendra lesappels ASN aux navires qui ont une dure de 8,2 s (y compris une squence de points de 200 bits) et les accuss derception provenant des station
19、s ctires et destins aux navires dune dure de 6,4 s (avec une squence de points de20 bits). Bien que les calculs de voie ALOHA figurant au 1 supposent que la dure dappel est une constante, onconsidre que les calculs sont toujours valables si la longueur des appels ASN varie un peu, compte tenu du fai
20、t que lavaleur de 0,1 E (voir le 1.7) reprsente une estimation prudente compare lutilisation maximale de la voiede 0,184 E.2.1.2 La voie dmission de la station de navire contiendra les appels ASN aux stations ctires qui ont une dure de6,4 s (y compris une squence de points de 20 bits) et les accuss
21、de rception des navires adresss aux stations ctires,eux aussi dune dure de 6,4 s (squence de points de 20 bits).2.1.3 Pour la voie dmission de station ctire dune frquence apparie, le nombre total dappels ASN et daccussde rception admissible dans la limite de 0,1 E par voie est par consquent:0,1 3 60
22、08,2 + 6,4 24 appels (et 24 accuss de rception) par heure2.1.4 Pour la voie dmission de station de navire dune frquence apparie, le nombre total dappels ASN etdaccuss de rception admissible dans la limite de 0,1 E par voie est par consquent:0,1 3 6006,4 + 6,4 28 appels (et 28 accuss de rception) par
23、 heure2.1.5 On notera quen raison dune propagation imparfaite et de signaux brouilleurs, il sera dans certains casncessaire de rpter les appels ou les accuss de rception (en plus des rptitions rsultant ventuellement de collisionsdappels), afin dtablir avec succs chaque communication de trafic. Nanmo
24、ins, tant donn que 0,1 E reprsente unevaleur prudente (voir les 1.7, 2.1.1 et la Fig. 1), les valeurs indiques ci-dessus pour les appels offerts par heure sontjuges acceptables.2.2 Appels de dtresse et de scurit en ondes hectomtriques et dcamtriques2.2.1 Dans les bandes dondes hectomtriques et dcamt
25、riques, il existe des frquences rserves aux appels ASNde dtresse et de scurit (y compris aux appels durgence). Toutefois, lemploi de ces voies pour les appels de scurit etdurgence est autoris pour autant que la charge totale de la voie reste infrieure 0,1 E (voir le 4 de lAnnexe 1 de laRecommandatio
26、n UIT-R M.541). Pour les besoins des calculs ci-dessous, on suppose que cette valeur est destine sappliquer au trafic offert.2.2.2 En supposant que deux tentatives dappel de dtresse ASN frquence unique (comprenant chacune cinqappels de dtresse conscutifs) sont transmises sur une voie ASN quelconque
27、de dtresse et de scurit par heure et quechaque tentative dappel a pour rsultat un accus de rception dappel ASN de dtresse, la charge de trafic de dtressepeut se calculer ainsi:Dure dun seul appel de dtresse (avec squence de points de 200 bits) = 7,2 sDure de laccus de rception de dtresse (avec squen
28、ce de points de 200 bits) = 8,6 sEn consquence, la charge de trafic sera (2 5 7,2) + (2 8,6)3 600= 0,0248 E2.2.3 Si le trafic total admissible est de 0,1 E, le trafic de scurit et durgence peut occuper 0,1 0,0248 = 0,0752 E.2.2.4 La dure dun appel de scurit ou durgence adress un navire dtermin (cas
29、le plus dfavorable,comprenant une adresse et une squence de points de 200 bits) est de 8,2 s. La dure dun appel de scurit ou durgenceadress par un navire une station ctire (contenant une adresse et une squence de points de 20 bits) est de 6,4 s. Danschaque cas, laccus de rception (avec une squence d
30、e points de 20 bits) a galement une dure de 6,4 s.4 Rec. UIT-R M.822-12.2.5 En supposant que des appels de scurit ou durgence sont transmis en nombre gal aux navires et aux stationsctires, le nombre total de ces appels autoriss par heure (chaque appel faisant lobjet dun accus de rception) est parcon
31、squent donn par:0,0752 3600(8,2 + 6,4) + (6,4 + 6,4) / 2= 19,82.2.6 Dans la pratique, la majorit des appels de scurit ou durgence transmis par les stations ctires sont adresss tous les navires (cas dans lequel la dure de lappel ASN est de 7,2 s) et il nen rsulte pas daccus de rception ASN.On peut do
32、nc supposer quen moyenne 20 appels de scurit ou durgence par heure peuvent tre transmis sur lesfrquences de dtresse et de scurit dans les bandes dondes hectomtriques/dcamtriques.2.2.7 La probabilit quune tentative complte dappel de dtresse soit mutile par des collisions avec dautres appelsde dtresse
33、 ou avec des appels de scurit ou durgence peut se calculer comme suit: la probabilit quun seul appel de dtresse soit mutil (daprs le 1.7) est:1 e 2 0,13= 0,229 mais les cinq appels dune tentative dappel de dtresse ne peuvent pas se perturber mutuellement, de sorteque la charge de trafic due aux appe
34、ls capables de mutiler un appel de dtresse peut tre rduite de4 7,2/3 600 = 0,0080. De plus, un accus de rception de dtresse suivant une tentative dappel dedtresse ne causera pas de perturbation puisquil suit la tentative dappel de dtresse; on peut ainsisoustraire une charge supplmentaire de voie de
35、8,6/3 600 = 0,0024, cest-dire un total de 0,0104; par consquent, la probabilit quun seul appel de dtresse soit mutil est:1 e 2 (0,13 0,0104)= 0,2127 par consquent, la probabilit que les cinq appels de la tentative dappel soient mutils est:(0,2127)5= 0,0004 (soit 0,04%)3. Appels ASN en ondes mtriques
36、3.1 Appels courants en ondes mtriques3.1.1 Tous les appels ASN en ondes mtriques (appels courants et appels de dtresse et de scurit) utilisent unevoie frquence unique (canal 70) pour tous les appels et les accuss de rception. Les appels et les accuss de rceptiondes stations (y compris les appels dur
37、gence et de scurit) ont une dure de 0,533 s.3.1.2 En cas dappel alatoire, la capacit de la voie pour 0,1 E de trafic offert est:0,1 3 6000,533 + 0,533= 337,7 appels (et 337,7 accuss de rception) par heure3.1.3 Cependant, pour tous les appels courants ASN en ondes mtriques, il est ncessaire que la vo
38、ie soit veille etque lmission dun appel nintervienne pas avant la dtection de labsence dun autre appel ou la cessation dun autreappel (voir le 3.6 du dispositif de la Recommandation UIT-R M.541); on peut donc supposer que des appels vraimentalatoires sappliquent uniquement aux stations qui sont hors
39、 de porte de la station qui met un appel ASN existant etaux appels de dtresse et de scurit. Des exemples de ces cas dappel non entendu sont fournis par deux navires, tousdeux porte dune station ctire donne mais mutuellement hors de porte, et par deux stations ctires toutes deux porte dun navire donn
40、 mais mutuellement hors de porte.3.1.4 Les appels ci-dessus avec surveiller avant mission peuvent se comparer un systme ALOHA crnel,dans lequel les missions sont seulement autorises commencer au dbut dun intervalle de temps qui a la mme dureque lappel. En pareil cas, tant donn que les appels, sils e
41、ntrent en collision, le font compltement au lieu de sechevaucher plus ou moins, le facteur 2 dans la formule du 1.2, explique au 1.4, est rduit un facteur 1.Rec. UIT-R M.822-1 53.1.5 Par consquent, dans ce cas ALOHA crnel, la probabilit quun appel doive tre retransmis ( cause decollisions dappels) e
42、st donne par:1 e R 3.1.6 En procdant des calculs similaires ceux du 1, on constatera que la valeur maximale de lutilisation de lavoie (r ) est double 0,368 et, par comparaison avec le 1.7, quune utilisation de la voie 0,2 E est quivalente unecharge de trafic de voie (R ) de 0,26 qui se traduit toujo
43、urs (selon la formule du 3.1.5) par la probabilit de 0,229quune retransmission soit ncessaire en raison de collisions dappels.3.1.7 Lquivalence de lappel ASN surveiller avant mission en ondes mtriques avec le systme ALOHA crnelnest strictement valable que pour autant que tout dlai entre la dtection
44、dabsence dappel et lmission dun appel ASNen ondes mtriques ait une valeur minimale et constante parmi les diffrents quipements. En dautres termes, aucundlai alatoire ne doit tre prvu dans lquipement, faute de quoi le doublement de lutilisation de la voie sera rduit.3.1.8 En appliquant un calcul simi
45、laire celui du 3.1.2, on constate que la voie ASN en ondes mtriques aura unecapacit de 675 appels offerts (et 675 accuss de rception) par heure si tous les appels sont du type surveiller avantlmission. Une analyse mathmatique plus rigoureuse et plus complexe de la situation en ondes mtriques peut tr
46、efaite au moyen des calculs des systmes de commutation de paquets du type accs multiple par dtection de porteuse.3.1.9 Dans la pratique, pour les raisons voques au 3.1.3, il y aura une combinaison dappels alatoires nonentendus et dappels surveiller avant lmission; si lon suppose un nombre gal dappel
47、s des deux types, la voiedevrait couler quelque 500 appels par heure, ce qui quivaut 0,15 E.3.2 Appels de dtresse et de scurit en ondes mtriques3.2.1 Dans lhypothse o deux tentatives dappel de dtresse ASN en ondes mtriques (comprenant chacune cinqappels de dtresse conscutifs) sont transmises sur le canal 70 par heure et o chaque tentative dap
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