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曾经辉煌过
南京同创信息产业集团有限公司(同创)闯入卫星通信领域,让不少人感到意外,毕竟同创出身计算机、也发家于计算机。从计算机到卫星通信领域,同创走出了一条卫星通信与计算机技术相融合的自主创新之路。
同创曾在上世纪90年代末创造了计算机行业内“北有联想,南有同创”的辉煌。创立于1991年的同创集团拥有浓厚的军工背景。1995年8月,敏感的同创借助英特尔奔腾处理器上市的机会,在国内领先一步推出奔腾电脑,开创了国内计算机的“奔腾”时代,造就了中国IT业最快的发展速度,也推动了中国计算机产业的发展。据称,1998年,同创电脑以20万台的佳绩跃居国产品牌电脑第二位,其市场占有率仅次于联想,并迅速建立起包括广东江门、贵州贵阳、云南昆明、黑龙江大庆在内的五大生产基地,率先在国内建成了百万级计算机产业群。
利用电脑一炮打响后的同创曾一度陷入了沉寂。
蛰伏后的同创
几年后,同创不可避免地走上整合重组的道路。同创集团总裁王巧木梁认为,这是自主创新必须付出的代价。创新之路艰苦曲折,但只有掌握了核心技术,才有优势利润。“单纯的跟风和模仿是不够的,国内企业必须在自主创新方面下功夫,可能会遇到很多挫折,但应百折不挠。”
王巧木梁 这样定义了同创曾经有过的辉煌:尽管同创在国内开创了“奔腾”时代,但那个时代实际上属于英特尔而不是同创,因为国内的计算机更多的是组装品而已,同创也不例外。王巧木梁 说,“兴民族产业、创自主品牌,这是同创永远不变的目标。”同创要走自己的路,要做出自主创新、有核心知识产权的产品。
也就是这个时候,同创选择了向网络和卫星通信的全面转型,向新同创的全面转型。
新同创整合了原来同创电脑的所有核心资源和业务,并融合了计算机技术与卫星通信技术。新同创除拥有同创电脑生产、出口许可证之外,还拥有国内一流的计算机生产线,在全国12个地区拥有销售分公司。可以说,转型后的新同创,厚实的家底还在。
闯入通信领域
同创认为,与传统的通信和传输方式相比,卫星通信在技术和成本上具有高可用性和高性价比的优势。它可确保在任何情况下,甚至在地面网络无法覆盖或遭到破坏的情况下,都能够及时、快速、可靠、稳定地提供宽带多媒体通信服务,真正做到广域无缝隙覆盖。而此前国内把卫星通信过分高科技化了,其应用也大多限于军事等特定领域,而且在很多用户看来,卫星通信价格昂贵,不可能普及。随着卫星通信技术的不断发展,卫星应用的成本已大幅度降低,利用卫星,对一般行业用户来讲,其价格都可以承受。卫星通信已经进入了一个规模商业应用的时代。
1999年12月,经国家计委批准,同创集团下属公司―――南京同创天地环网有限公司作为唯一一家项目承接单位,承接了国家计委天地环网网络示范工程项目,该项目共计投资1.94亿元。2001年7月3日,天地环网有限公司获得了信息产业部电信管理局颁发的《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》,同创正式进入了卫星通信领域。11月12日,天地环网微机卫星接收系统核心部件产业化示范工程项目正式开工。2002 年,一期工程的微机卫星接收系统核心部件产业化生产线竣工投产。2003年,天地环网二期工程卫星地球站开工,同创引进了法国阿尔卡特VSAT卫星网络主站系统,并在国内首次实际应用欧洲DVB-RCS标准构架卫星宽带通信平台,针对我国宽带通信的现状,提出了卫星宽带应用方案,并进行系统设计和研制生产。
2004年,项目进入了关键阶段。同创根据当时的情况,集中精力进行了资源整合,把重点放在了卫星主站的建设上,并设置了以卫星主站为核心的天地环网卫星营运中心。同创还及时向阿尔卡特公司提出了明确的建设要求,顺利解决了卫星主站系统向小站回传的问题。同创在项目实施过程中,不断提升对卫星主站有效价值的开发,积极寻找适合的卫星应用方案,以保证同创能够顺利地切入国内VSAT市场。
同创对卫星通信车的自主研发使其在卫星通信领域站得更稳。据称,同创卫星通信车集卫星通信、微波传输、超短波通信、无线局域网、地面互联网、移动公网及视音频压缩传输等技术于一体,可以在到达任务现场后3-5分钟内快速建立起双向卫星通信网络,并提供一体化的卫星应急通信解决方案,真正实现对现场实时图像、声音、数据等多媒体信息的采集与传输,保障指挥中心对事发现场的远程监控与双向互动。
据王巧木梁 介绍,卫星通信车可广泛应用于应急指挥、消防、气象、地震、公安、水利、林业、石油勘探等行业,可以有效预防风险,并能实施快速救援应急指挥,对于保障人民群众的生命财产安全、创建和谐社会具有现实意义。同创的卫星通信车,被业内认定为“填补了国内同类产品的空白”。
王巧木梁说,“我们在卫星通信和计算机融合这一新兴产业中占据了制高点,推出卫星机动通信车这一拳头产品,对同创来说,应该是水到渠成。”
创新应该是同创几年来发展的根本。虽然创新要承担风险,但同创创新的脚步从来就没有停止过。王巧木梁这样评价自己的企业:“同创的10年,是探索的10年、创新的10年。”
关于同创―――
为了使构建的卫星通信业务基本框架符合企业运营流程管理逻辑,支撑卫星网络规划建设,提供面向客户的运营服务和保障,卫星通信业务基本框架采用自顶向下的方法,对卫星通信服务进行模块划分、描述和定义,力争构建起一个涵盖卫星通信业务建设、运营、管理完整业务链、全面系统的基本框架。
1.1基本框架的模块设计思路
对于卫星通信企业来说,卫星通信业务是其最根本的核心产品,卫星通信企业是通过向客户销售卫星通信业务产品,以实现满足客户需求、增加客户价值和公司盈利发展。因此,我们首先选取卫星通信业务为切入点,希望采用价值链分析方法对卫星通信业务产品的全生命周期进行细化分解,力争能够理清、认识、理解各组成环节要素及其相互关系,为基础框架的设计奠定基础。如图1所示,在一个卫星通信业务的全生命周期中,主要包括了前期客户需求调查研究、业务规划、产品设计、能力建设,中期的市场营销、业务开通、服务保障、运行维护,以及后期的业务产品退出或转型升级等各环节要素;另外在其各个环节实施过程中还需要企业人力、财务、质量管理、知识管理、品牌建设等运作管理环节进行基础支撑保障。从图1可以看出,卫星通信业务的全生命周期基本上分为两个阶段,第一阶段为前期卫星通信业务规划和能力建设,其主要完成了由战略和业务目标驱动,进行基础设施建设和形成业务产品或服务能力;第二阶段为中后期的卫星通信业务的运营和服务,主要承担了对业务产品进行运营管理并形成服务能力和产生收益。两个阶段之间相互关联、协同发展。业务规划与能力建设工作是运营与服务工作的前提和条件。只有设计出满足市场需求的业务产品,并能够及时具备能力并推出市场,才能够向客户提供满意的服务和可靠地运营保障;另一方面,运营与服务工作是业务规划和能力建设的实现和发展。业务规划和能力建设工作完成之后,必须通过运营和服务来实现产品销售和客户价值增加,在给客户提供服务的过程中不断发现和挖掘客户需求,并能够及时反馈给业务规划与能力建设进行业务产品的改进、提升和开发,从而形成最令用户满意、最具竞争力的优质服务产品。与此同时,两个阶段的各个环节都需要企业管理来进行支撑和保障。对于运营服务型企业来说,其更加关注运营与服务,所有业务规划与建设以及企业管理工作,都是企业为了通过运营服务产生价值、满足客户需求所需不同层面的服务保障工作。因此,为了在基础框架中突出强调卫星通信业务的规划建设和运营服务支撑的两个关键环节,同时体现出企业管理的基础支撑和保障作用,我们从总体上将卫星通信业务基本框架分为三大模块,即,战略与基础设施模块、运营与服务模块和企业管理模块,如图2所示。
1.2基本框架的层次设计思路
客户的卫星通信业务需求分类多种多样,我们可从市场、产品、资源和组织四个关键因素进行分析研究。客户购买的是卫星通信业务产品,而卫星通信企业的核心基础设施所能支撑的仅是企业向客户提品所需要的资源能力,要想将资源能力转化为客户需求实现,还需要通过卫星通信业务产品进行有效衔接。对于卫星通信企业而言就是对各种卫星通信资源和服务能力进行规划、设计和组装,形成了可以独立计价和运维支撑的业务产品。此外,客户所需业务产品多样,卫星通信服务商还需要结合供应商或者合作伙伴的基础设施资源进行有效组合使用,以发挥核心资源的最大效能和满足客户需求实现。因此,客户需求的实现主要由卫星通信企业的市场、业务、资源和供应商等关键因素协同完成。另外一方面,在基本框架的设计中,我们希望构建起能够面向客户的端到端运营服务支撑体系,即以客户需求为引导,业务实现为手段,资源、供应商和组织管理流程为保障的运营服务体系。主要经过市场需求的挖掘、提炼与转达,业务的开发、集成与实施,调动内外部资源,最终实现业务并反馈给用户的过程,如图3所示。该过程中,输入端是市场,输出端也是市场,形成的是一个从市场到市场的端到端的闭环,从而最终实现为客户提供最为优质和满意的服务。综上所述,为了表明客户需求实现过程中四个关键要素及其之间的相互支撑关系,并强调打造端到端的高效运营服务体系,我们在三大模块基础上,又将卫星通信业务基本框架划分为四个层次,包括市场层、业务层、资源层和供应链层,如图4所示。如图4的层次设计,将市场层放在最高层客户紧邻的第一位,突出强调企业是从客户需求出发,以客户需求为根本依据的理念;逐级向下的各层分别为业务层、资源层和供应链层,充分体现了客户需求实现是通过具体业务来实现,业务产品需要资源提供支撑,最底层的供应商和合作伙伴为企业提供除核心资源以外所需配套资源的各要素协同关系。这种层次设计充分体现出卫星通信企业的以客户为中心为市场服务的运营理念。
2基本框架各模块的设计
根据前述基本框架结构设计思路,我们对卫星通信业务基本框架各模块进行进一步设计和定义,各模块功能描述如下。战略与基础设施模块设计战略与基础设施模块主要负责指导和支撑运营服务。包括市场战略、资源战略的制定、基础设施规划、基础设施的构筑、产品和服务的开发和管理以及供应链/价值链的开发和管理。其中,基础设施不仅包括空间卫星资源的规划、建造、测控、运营和退役的全生命周期管理,还包括支撑产品运营服务的其他硬资源和软资源,如地面测控系统、客户关系管理、知识共享库,等等。运营与服务模块设计运营与服务模块主要负责客户需求实现和服务保障。包括日常的服务提供、运营支撑准备、质量保障以及销售管理和供应商/合作伙伴关系管理等,其包含所有由客户驱动的直接面向客户的运行和管理工作。组织管理模块设计组织管理模块为完成战略与基础设施模块和运营与服务模块所需进行的公司内部机构组建,包括了任何商业运行所必须的基本的企业或商务支持。
3基本框架各层次的设计
3.1市场层设计
市场层主要包括客户需求挖掘、分析、客户细分、销售和渠道管理、市场营销管理、服务产品和定价管理,以及客户关系管理、问题处理、服务等级协议管理和计费等。在战略与基础设施模块内,市场层提供对企业核心业务产品的规划开发管理,包括制定战略、开发新产品服务、管理现有资源、实施市场及战略等所需职能。在运营与服务模块内,客户关系管理集中考虑客户需求的基础情况和管理。
3.2业务层设计
业务层包括业务的设计开发、业务配置、业务问题管理、质量分析以及业务使用量的计费等。在战略与基础设施模块中的服务开发与管理就是为运营与服务模块提供所需产品或服务能力的规划、开发和建设,它包括服务战略制定、服务的性能管理和评估、确保未来服务需求能力等所必须的功能。在运营与服务模块中业务运行管理聚焦于对客户服务的提供,包括客户需求分析、服务方案设计、和服务保障等客户服务所需的功能性需要。本层的焦点是服务提供和管理,面向客户提供个性化服务。
3.3资源层设计
资源层主要包括基础设施的规划设计、建设和管理,是为支持卫星通信运营服务所需的卫星资源、地面基础设施和软资源等的规划、开发和交付,主要包括卫星资源、卫星测控站、业务监测站、运营服务网络平台、IT系统、知识共享库等,以及新技术的引入与现有资源技术的互相作用、现有资源性能管理和评估,确保满足未来服务需求的能力等所必须的功能。资源管理和运行主要负责卫星资源管控(卫星性能监视、分析和控制)和其他地面基础设资源的运维管理等所有功能性责任,确保各类基础设施资源平稳运转,能够为客户提供所需的端到端服务能力,并直接或间接地响应服务、客户和员工的需求。同时也包括对资源的功能集成、关联和实时数据统计,以便进行信息综合管理和采取提质增效措施。
3.4供应链层设计
供应链层主要包括处理与卫星建造商、设备提供商、集成商和工程服务商等合作伙伴的交互,它既包括基础设施的供应链管理,也包括与供应商和合作伙伴之间关于日常运营的接口管理。
4基本框架的整体设计
综合上述分析,卫星通信业务基本框架模型一方面突出卫星服务商的基础设施规划建设和运营服务支撑的核心重要性,另一方面强调面向客户、聚焦前端提供端到端的服务交付能力,从而我们可以得出卫星通信业务基本框架的整体结构设计,如图5所示。如图5所示,箭头以上半部分代表从卫星通信业务的全生命周期管理和客户需求实现两个维度进行的三个模块、四个层次结构设计思路;箭头的下半部分表示抽象化、可视化的卫星通信业务基本框架结构设计。该基本框架从顶层将卫星通信业务服务商划分为战略与基础设施、运营与服务和组织管理三大模块,并在框架布局上体现出面向客户的服务中战略与基础设施是前提先导,运营与服务是关键实施,组织管理是全过程支撑的运营特点;该框架自上而下的四个层次架构设计,充分体现出卫星通信企业是以客户需求为引导,以业务实现为手段,以资源和供应商为保障的层次递进关系,各层次环环相扣,紧密链接。这种以客户为中心,面向市场的层次设计,确保企业在享用客户需求时更迅速、策略更灵活,大大提供客户满意度,同时能够更优化企业内外部软硬资源的工作效能,以最高效的方式为客户提供最适当的信息服务,真正做到让大市场来主导企业的流程架构。
5结束语
【关键词】 民航领域 通信卫星 通信技术 分析探究
随着社会的发展,科技突飞猛进,无线通信技术在生活与生产中得到了极大的应用。而在民航领域,卫星通信技术更是大放异彩。相较于传统的通信技术,卫星通信技术具有抗干扰能力强、传输稳定高效的性能优势,不仅是在民航中,在其他行业与发展领域中都备受青睐。研究卫星通信技术在当今具有十分重要的意义。
一、卫星通信技术的概念性定义
所谓的民航中卫星通信技术主要指各个地球站与航天器之间进行信号传输与交流的无线通信,卫星通信技术包括四个大方面,分别是卫星中继通信、卫星移动通信技术、卫星固定的通信技术及卫星直接的广播。前者主要建立地球站与航天器之间联系,后三者主要是地球站之间相互信息传输的通信技术。目前比较成熟的是微波中继通信技术,尺寸上更加迷你袖珍。卫星通信技术的优势是十分明显的,不根据距离进行成本消费,摆脱地理环境的客观制约,传播方式是广播的形式,卫星覆盖的地方都能传输到信号,实现无障碍传输,此外,其容量比较大,进行大量资源信息的存储与中转。在使用中具有灵活性,可以针对既定的条件实现收发自如。
二、卫星通信技术在民航发展中的应用
我国的民航卫星通信技术开始与上世纪九十年代,在1995年才开始着手建立民航卫星通信技术的主要网络。前期主要借鉴美国休斯卫星通信技术网络体系,其产品批号为TES,中文名为小型卫星电话地球小站。此外,还引用过PES,中文名为小型卫星数据地球小站。这两种型号的卫星通信技术都属于C波段的卫星。到了21世纪初期,我国针对C波段网络信息资源的紧张,开始自主研制新的卫星网络,新产生的网络被称为KU波段的卫星网络,真正的工作波段为12GHz――14GHz.。这几种卫星通信技术可以有效的处理数字话音与数据通信等方面的相关业务,属于网形网络结构。
(1)C波段的卫星通信技术在我国民航中的应用分析。C波卫星通信技术属于民航卫星通信技术发展早期。由卫星通信PES与TES组成,前者已经停止使用。该技术以语音为主,是一款中速率的全数字的卫星通信系统。在民航发展初期,实现地球站建设数量在160多座,全国范围内至少有300多个民航机场卫星地球站,串联形成巨大的网络体系。可以实现语音传输,完成雷达数据传输与检测,顺利完成雷达信号的接引工作。中国民航局关于C波段的卫星通信网络由卫星通信地球站两大系统、卫星通信转发器、综合网络控制中心等组成,在我国分布比较广泛,不同的网络拓扑结构,实际使用上比较灵活、方便。
(2)KU波段的卫星通信技术在我国民航发展中的应用。随着经济的发展,我国的民航发展实现了巨变,民航事业的成功也进一步验证了我国的民航实力。但是民航对卫星通信技术的要求也就越来越高,加上原有的C波段的卫星通信技术资源比较紧张,我国民航开始自主研究新的卫星通信技术,而KU波段的卫星通信技术就是自主研制的新技术。KU波段的卫星通信技术相比较于原来的C波段的卫星通信技术,在尺寸上更加小巧,尺寸更小,波束十分窄,通信上更加精准,而最明显的优势就是传输速度上大大提高了。在速度提高的基础上,可以处理更多的业务,使用更加广泛,对于地面的抗干扰性能更强。目前,KU波段的卫星通信技术在民航中的应用主要体现在以下几个方面。多媒体业务的开展上,视频可视会议的组织开展、管制热线服务;相异数据业务开展等等,使用领域上更加广泛了,其性能也在不断的优化改良。
三、结束语
通过上面的分析与论述可以充分认识到卫星通信技术在民航中的有效应用,其在社会的其他领域与生产中也发挥着越来越重要的作用,针对其重要性,我国对于卫星通信技术的研究也更加深入,具体,通过不断的改良与优化设计,现在的卫星通信技术不断更新,甚至开辟了很多新的应用领域。在我国的全球定位、业务开展、科学实验研究、宇宙卫星通信、资源勘测等方面得到了切实的功能发挥,其发展前景十分光明、开阔。
参 考 文 献
[1] 苏开勤. 卫星通信技术浅析以及在民航领域的应用[J]. 硅谷,2011(21)
我国疆域辽阔,自然环境复杂,各种灾害事故频频发生。近些年来,地震、泥石流等自然灾害与工程、刑事案件等人为事故对我国的应急通信系统来说都是异常严峻的挑战。自然灾害的破坏性是无法预估的,容易对当地的通信设施造成很大的损坏,通信一旦中断,灾区的通信设备瘫痪,灾害发生地就犹如孤岛,接受不到外界的信息,也难以向外界发出求救,影响到救援工作的顺利进行。自然灾害是不可控的,但是我们可以通过人类的力量与智慧来抵御灾难。在人为事故当中,及时的联络与控制也可以减少事故对社会造成的危害。因此,我国要将应急通信的建设提到日程上来。建立起完备的应急通信体系。
1 应急通信的认识
应急通信是一种在应对自然灾害与人为事故的过程中发挥重大作用的通信系统。应急通信主要在下面的情况中发挥作用:
自然灾害:旱灾,水灾,泥石流,地震,火灾,雷击等。
公共卫生事件:传染性疾病,动物家禽疫情,食品安全问题,公共就餐区食物中毒事件等。
社会突发事件:交通事故,环境污染,工业企业危险物泄露,住宅区火灾,恐怖袭击等。
在这些自然与人为事故中,都对生态环境与人类社会产生了不同程度的影响与危害,严重影响到正常的社会秩序。
2 卫星应急通信的优势
卫星通信事业的发展得益于20世纪的航空航天事业的发展。卫星通信在多年的发展过程中取得了长效的进步,发展至今已经处于通信领域的领先地位。卫星通信的重要枢纽处在宇宙中,不易受地球各种突发事故的影响,信号覆盖范围广,不受时间的限制,全天运行,传输速度快,距离远,通信成本低,信号强,可以将图像、音频等在很短的时间内,快速的进行传输。随着技术经验的积累与科技的不断进步,卫星通信的精准率也越来越高,建设速度也越来越快。在应急通信中可以发挥巨大的优势。
3 常见的卫星应急通信系统
3.1 应用规划
FM-TDMA系统的工作主要是依靠卫星透明转发器的工作,其参数的配置的灵活性较强。因此,对于相同的通信网建设或者是任务保障来说,其可行的配置方案会存在很多种不同的方案,但是,需要注意的是在不同种类的配置方案中,其对应方案帧的效率也不尽相同,这就决定了其对于通信卫星的占有也不完全相同。使用的规划就是要达到一个在保证任务需求和服务质量的前提下,要找出出帧效率最高,并且转发器资源的利用效率相对来说较高的系统配置方案,需要注意的是,在最终的确定阶段还应当结合地面站型的配置情况,来最终确定配置方案。总之,应当注意到以下的几点,任务的需求、地球站的类型、相关的气象信息等。综合考虑,确定最佳的配置方案十分重要。
3.2 卫星通信机动便携站
卫星通信机动便携站是将便携站所覆盖的领域之内的各种信息利用卫星通信设施进行传输。优点是容量小,机动性强,可以随意移动,甚为灵活。但是因为其自身的体积过小,覆盖的通信范围小,交通中断时不能方便的应急。
3.3 卫星电话
可以使信息实时的传输与接收,及时高效,但是受到资源的限制,卫星电话的用户数量很少,就目前的科技条件而言,尚且不能大范围的普及。
4 卫星应急通信系统的建设原则
就整体的卫星应急通信系统而言,各个环节都需要做到紧密的联系与科技的契合,具备多样而实用的功能,可以满足在不同环境不同事件的具体要求,应对各种难度的问题。卫星应急通信系统要遵循在政府的主导下,以应急通信为主要发展目标,配置完整,多位一体,通信方式多样,各通信部门密切联系的建设原则,使整个通信系统的实用性与科技含量提高,更好的做到应急通信中的各项工作。
5 卫星通信在应急通信中的具体应用
5.1 自然灾害发生时的应用
在我国,常见的自然灾害有地震、水灾、泥石流等。自然灾害的危害是不可预估的,也是不可控的。在灾害发生之后要及时开启应急预案。在发生地震的时候,灾区的通信设施往往很容易受到破坏。极容易造成与外界的长时间失联。加强通信基础设施的建设,在地震发生之后,卫星通信立马接受到灾区发生地震的消息,并将信息综合整理之后实时报告送达给相应的部门,国家紧急安排救援,与此同时卫星通信也继续跟踪灾区的即时情况,将灾区的具体情况及时上报,做好灾区与外界的通讯与联络工作。
5.2 公共卫生事件发生时的具体应用
公共安全卫生事件对人类社会容易产生出各种不利影响。常见的问题有传染性疾病、动物家禽疫情、食品安全问题等。不同于自然灾害,公共卫生事件一般都是由于人类自身行为的不规范所造成的。在近些年,中央一直在不断的加强对我国内陆省份的医疗系统与通信设施的建设。相比东部沿海地区,我国的内陆省份尤其是西部地区的医疗卫生条件与通信设施都比较落后,如果发生各类公共卫生事件,落后的设备体系使事件不能及时的处理,也不能及时的得到发达地区的应援,会使卫生事件的问题不断扩大。比如在一个西部城市发生了动物疫情 ,通过卫星通信将实时疫情上报给国家,相关部门根据疫情立马调度医疗卫生条件先进的省份提供人员与技术,对疫情的控制做出部署,提供具体的解决方案。使疫情能得到控制,而不至于继续扩散。
5.3 社会安全事件发生时的应用
社会安全事件的发生主要包括刑事案件、恐怖袭击、群体踩踏等危害群众人身安全的事件。一般而言,该类事件突发性强,容易造成人员的伤亡与基础设施的破坏。比如在一个广场上举办节日活动的时候因为聚集群众人数众多而在人群活动的过程中发生了踩踏事件,在广场附近的卫星通信地面站就可以将事故的现场环境进行识别与综合,通过卫星链路将事故情况保送给有关部门,部门立马开启应急预案,安排人员对现场进行救援与控制,避免事故的更大化。在此类事件中,地面站与应急车一同发挥作用,对事故具体情况实时监控与报送。
6 结语
我国经济水平的不断提高也推进了卫星通信技术的不断进步与发展。在应急通信方面,卫星通信发挥的作用越来越大。我们要加大对卫星通信的建设,提高其的实用性与科技含量,使其能更好的为救援服务。
关键词:卫星通信;海上石油卫星;VSAT;自动跟踪
0 引言
20世纪90年代初,从中海油开始建立第一个卫星端站至今,已经有超过20年的卫星通信技术应用。目前,已经形成了以湛江、天津、深圳、上海这4个中心站点为核心的网状网络,且已经具备了链路相互备份功能。
1 卫星通信在中海油的发展
1.1 TES卫星系统
TES(TelephonyEarthStation)是基于卫星的全数字话音和数据通信的网状网,它在多个地球站之间提供网状连接,支持系统内任意地点远端站之间的电话、同步、异步数据通信,TES系统在中海油的应用主要用于话音与数据传输。运用的是C波段卫星的频分多址方式FDMA实现与地面站间的通信,使用四相相移键控QPSK或二相相移键控BPSK调制方式,信道编码采用编码效率为1/2或3/4的前向纠错FEC。TES是中海油海上平台初期使用的一种主要的卫星通信方式,主要承载的业务为话音业务,所使用的卫星资源前期以亚洲3号卫星为主,后来转至鑫诺1号卫星。
1.2 VSAT卫星系统
VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成,中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据,远端站是卫星通信网络的主体,VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的,一般远端站直接安装于用户处,与用户的终端设备连接。VSAT卫星通信系统是中海油海上平台主要的卫星通信应用方式。此系统的特点是天线口径小、灵活性强、可靠性高、使用方便及小站可直接装在用户端等特点,利用VSAT用户数据终端搭配复用器使用,可同时承载话音业务和数据业务。VSAT卫星系统主要配合Netperformer系列复用器使用,Netperformer系列复用器使用了信元中继cellrelay技术,将语音流和数据流分割为特定的信元cells,然后将不同业务类型的信元cells复用到单一的物理或逻辑链接上,根据对时延的敏感程度不同对业务进行分类,并赋予不同的传输优先级,能有效保证话音业务质量,为中海油的海上平台及移动船舶提供稳定的话音及数据业务。目前中海油主要使用的是中星10号的卫星的转发器来承载卫星话音及数据业务。
1.3 STARWIRE卫星网管系统
STARWIRE系统在网管NCS的支持下可提供PAMA,DAMA等业务,使用了先进的PCMA载波叠加专利技术,能有效地节省卫星转发器带宽。主要由NCS网管系统、ST用户终端、卫星三部分组成。STARWIRE卫星网管系统是第三代按需分配的卫星通信系统,终端设备内置路由功能,直接支持先进的IP网络互联业务。NCS网管通过控制信道监控ST的工作,ST之间通过控制信道FOW/ROW建立业务信道。中海油下属的4个中心站点通过STARWIRE网管系统能够有效管理所属辖区内的卫星小站。相对于早期卫星通信技术应用,NCS系统能够更加有效地对小站进行管理,节省卫星资源带宽。
1.4 SKYEDGEⅡ卫星网管系统
SKYEDGEⅡ卫星网管系统是一个双向卫星通信系统,由两个方向的传输构成:入境基于DVB-RCS标准,采用MF-TDMA技术对资源进行预约分配减少数据碰撞;出境基于DVB-S2标准,支持CCM及ACM工作模式,可用于单播和组播数据、VoIP、ABIS等业务数据。系统主要由卫星主站、卫星/转发器、远端站三部分组成。SKYEDGEⅡ支持三种基本网络拓扑结构星型、网状、多星状。SKYEDGEⅡ卫星网管系统是目前中海油主要使用的卫星通信系统,利用此网管系统,将中海油的4个海上卫星中心站进行整合,形成了统一的大网管系统,对各中心站点进行链路互备,形成一个完整的多功能卫星网管系统。
2 卫星通信技术在中海油的应用形式
2.1 海事卫星A/C/F站的应用
海事卫星共有4颗卫星覆盖全球海洋,它们分别是大西洋西区、大西洋东区、印度洋区、太平洋区。海事卫星A站于2007年底正式停止运营,中海油海上船舶与移动式钻井平台目前以C站、F站为主要的应用。
2.2 固定天线式的卫星通信应用
固定天线式卫星通信主要应用在中海油海上固定式采油平台、自升式钻井平台以及陆地端站上,是一种常规的卫星通信应用。固定式采油平台及自升式钻井平台主要以3.7米C波段的卫星天线为主,Ku波段卫星天线为辅。卫星中心站使用的是大口径卫星天线来承载卫星通信业务。固定天线式在中海油是最早的卫星通信应用,也是中海油目前最成熟的卫星通信应用,中海油内曾使用直径为12米的卫星天线作为卫星的主站使用。
2.3 半自动跟踪天线式的卫星通信应用
半自动跟踪天线主要应用于中海油自升式钻井平台,天线以C波段的半自动跟踪天线为主。由于工作环境需求,自升式钻井平台需要经常更换钻井位置,期间钻井平台需要拖航至新的目的地,使用固定式卫星天线则需要经常性地对天线的方位及俯仰进行调整,且拖航期间无法使用。采用半自动跟踪天线可以在拖航期间自动寻星,主要缺点是无法360度旋转,实现不了全自动跟踪,有时需要人工进行干预。
2.4 自动跟踪天线式的卫星通信应用
自动跟踪天线C波段主要以美国的SEATEL的97型全自动跟踪天线以及西安通信技术有限公司的全自动跟踪天线为主;Ku波段主要以SEATEL的4006自动跟踪天线以及国内的一些动中通天线为主。中海油海上半潜式钻井平台一般以C波段的自动跟踪为主要的卫星通信,南海9号钻井平台所使用的自动跟踪天线卫星系统经过测试能够提供4Mb/s以上的链路带宽。Ku波段的自动跟踪天线主要应用与海上的移动船舶,包括拖轮及勘探船,这些移动船舶受限于天线的安装场地要求,而且对链路带宽要求不大,Ku波段的自动跟踪天线的应用非常适合在这类环境使用。
3 结语
卫星通信技术在中海油海上平台及移动船舶上有着超过20年的应用,从早期的TES小站的话音应用,到现在的多功能SKYEDGEⅡ网管系统的多业务综合应用,中海油在卫星通信应用方面已经覆盖了C、L、Ku等波段。随着中海油向深海发展,卫星通信技术将在中海油海上勘探、开发、生产方面发挥着重要的作用。
参考文献:
[1] 徐建平.休斯网络系统公司VSAT卫星通信小站技术手册(第二分册)[M].北京:气象出版社,1996.
[2] 倪雨生,刘英. GMDSS系列丛书第一分册卫星通信[M].北京:人民交通出版社,1997.
[3] 吴诗其,胡剑浩,吴晓文,曹世文,等.卫星移动通信新技术[M].北京:国防工业出版社,2001.
作者简介:董恩奇(1994―),男,黑龙江双城人,沈阳理工大学学生。