多體制融合的海上衛星通信網絡的相關探析

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前言

二十一世紀是信息的時代,也是海洋的世紀,實現海洋信息化,具有深遠意義。為實現該目標,海上衛星通信是唯一方式。因為,大海和陸地不同,無法建設網絡信號塔,導致網絡信號無法覆蓋大海,在海上想要實現通信,只能利用衛星所提供的高帶寬來實現數據傳輸。并且衛星通信的通信距離較遠,容量較大,通信質量有保障,且信號配置靈活,能夠提供綜合業務,被海上艦船所廣泛應用。對此,文章對如何推動海上衛星通信網絡發展展開探討。

1 海洋互聯網的簡單概述

在廣袤海洋中,蘊含著豐富資源,在當前陸地資源逐漸減少甚至供不應求的今日,開發海洋資源,顯得越發迫切。然而,無論是海上運輸,還是軍事巡航,亦或者是海上郵輪,都離不開互聯網,不僅能夠為船舶人的人們提供高生活質量,還便利了船只之間、船只與陸地等的聯系,同時,為關鍵時刻及時救援提供了幫助。因此,在海洋互聯網上,衛星應用值得研究[1]。但是,在當前海上衛星通信中,仍存在一定問題,如何解決問題,使海洋互聯網達到陸地互聯網的高度,成為海洋通信發展重點。

2 海上衛星通信網絡存在的問題

海上衛星通信網絡主要存在如下問題:其一,網絡管理和控制較為復雜,智能化水平不足。當前,海上船舶所使用的海上衛星通信體制主要有:TDMA/MF－TDMA、SCPC等,這些通信體制較為繁雜,在網絡管理和控制時,難度相對較大。并且,其的智能化水平不足,難以實現自動適應、自動調節,需要專業人員根據實際情況調節,增大了海上網絡通信的難度。其二,國產產品和進口產品需求并不匹配。當前,我國艦船上所用衛星通信設備大多為進口產品,核心技術在外國手中,擁有一定安全隱患。而隨著海上艦船對通信需求不斷增大,如何將核心網絡國產化,真正將衛星通信技術掌握在我國手中,成為關鍵。其三,終端造作復雜,升級維護困難。在海上艦船使用終端設備時,界面設置并不科學,增大了界面操作難度,在升級維護時,消耗周期較長,維修經費較高,不利于海上衛星通信的發展。其四,因海上艦船所用通信體制不同,衛星通信網絡難以實現互聯互通,語音、文字、視頻等無法共享,尤其是SCPC,所有鏈路都要獨占固定的帶寬,導致上下行的信息傳輸平衡性差,網絡利用率不足[2]。

3 多體制融合的海上衛星通信網絡

3．1 總體架構 應依照海上艦船對衛星通信網絡的需求構建。通常,海上衛星通信需要由主站、移動小站構成,主站和業務信息中心利用 光纖網絡進行網絡互聯,實現主站、業務信息中心雙聯路聯接,增強海上通信網絡的可靠性。而艦船上移動小站的建設應依照業務需求與安裝條件配置用戶占設備,鑒定后入網,利用主站和衛星通信網絡連接,實現海上衛星通信。

3．2 海上衛星通信體制的建設 海上衛星通信網絡,應融合多個體制,方能進一步降低其的阻礙,提高網絡靈活性。對此,可融合TDMA/MFTDMA、SCPC、DVB－RCS三個技術體制,統一設計,以統一平臺為基礎,依照用戶需求,實施配置為點對點、混合網或星狀網的通信系統,依稀實現多體制應用。

3．3 主要功能 多體制融合下,海上衛星通信網絡必須擁有如下功能:其一,IP業務功能,為海上就相傳提供視頻、語音、圖像、FTP等多種IP業務;其二,網絡管理功能,多體制融合時,通信網絡應依照使用需求,對衛星帶寬動態調整,有限配置網絡資源,并對業務流量、網絡設備與衛星鏈路動態監控,保障海上衛星通信的安全性與可靠性。其三,監測功能。各級信息中心應能夠實時顯示管轄范圍內的艦船位置、航跡,主動或者被動的獲得船艇位置和歸集,形成實時態勢地圖,為海上信息通信奠定基礎,大會多體制融合效果[3]。

4 總結

海上艦船常用衛星通信設備有:國產衛星通信設備、進口衛星通信設備。其中,國產設備主要以國營企業生產的FDMA、中電所生產的TDMA為主;常用的進口衛星通信設備有:加拿大的Advantech、美國的SATPATH、美國iDirect等。但是,隨著海上艦船對衛星通信的需求不斷增多,無論是國產還是進口的衛星通信設備都面臨更新換代問題。對此,積極通過多體制融合,解決海上衛星通信問題,推動海上衛星可持續發展,具有重要意義。