海事通信（精选7篇）
海事通信 篇1
一、引言
Inmarsat即国际海事卫星组织, 1979年成立, 后更名为国际移动卫星通信公司, 但英文缩写Inmarsat保持不变。Inmarsat系统是由国际海事卫星组织管理的全球第一个商用卫星移动通信系统。Inmarsat公司经过33年的发展, 现已成为集海、陆、空等商用移动卫星通信业务的领头军, 全面提供海、陆、空等移动卫星通信和信息服务。Inmarsat是拥有并运营着全世界最庞大的卫星通信网络之一, 可以向除南极、北极以外的全球任何角落提供电话、传真和数据通信。
二、Inmarsat海事卫星
20世纪70年代末80年代初, Inmarsat租用美国Marisat、欧洲Marecs和国际通信卫星组织的Intelsat-V卫星, 构成了第一代的Inmarsat系统, 为海洋船只提供全球海事卫星通信服务和必要的海难安全呼救通道。20世纪90年代初, 第二代Inmarsat的三颗卫星布置完毕。1992年至今, 使用的是Inmarsat第三代卫星, 拥有48dbW的全问辐射功率, 比第二代卫星高出8倍, 高于第一代卫星近20倍。每一颗三代星有一个全球波束转发器和五个点波束转发器。2005年3月, 首颗第四代“国际移动卫星”被送入轨道, 它比第二代移动卫星功能强大100倍, 是目前世界上体积、容量、重量最大的移动通讯卫星, 能够满足日益增长的数据和视频通信需求。
三、海事卫星通信业务演进
伴随着Inmarsat卫星的成功发射, 海事卫星以它独特的性能和覆盖能力得到了越来越多人们的认同。最初, 80年代A型站受到海上用户很大的关注。到1990年, Inmarsat的业务从海上向陆地延伸, 便携A型站使得使用者跨越了时空的距离, 无论是在边远地区的高山沙漠还是跨越海洋, 都能使用户通过电话、传真、数据等方式相互取得联系。这一阶段的A型站采用的是模拟通信的方式, 能提供话音、传真、中高速数据、电传等服务。体积较大, 天线采用一米直径的抛物面天线。1993年, Inmarsat推出了B型站, 它是A的数字产品, 业务类型与A相同, 体积较A小了很多, 天线采用可拼装平板天线。同时推出的M型站, 是为了满足跨国商旅或探险考察人员或边远地区人们对话音的基本要求, 它具有话音、传真、低速数据的功能, 体积较B型站又小了许多, 只有一般的密码箱大小。自从第三代卫星除了具有全球波束外同时具有点波束功能外, 带来了如笔记本电脑一样大小的卫星电话终端Mini-M, 更便于携带, 它的业务功能同M型站。在1999年其他低轨卫星系统注重实现衣袋里的个人移动卫星通信的时候, Inmarsat以其独到的眼光进军信息技术、电子商务领域。其载体是2000年前夕问世的手提M4型站。M4表示为Multi-Media Mini-M, 是Inmarsat推出的最新的卫星多媒体移动通信系统。M4型站较以前的B型站来说, 具有更小的体积, 更强大的功能。它能与传统的PSTN (公众电话交换网) 连接, 提供最基本的通话和传真业务;也能与发展迅速的有线ISDN (综合业务数字网) 连接, 实现多媒体和共享信息的连接。
四、现有Inmarsat海事卫星
海事卫星系统采用静止轨道卫星, 轨道高度3.6万公里, 四颗主用、七颗备份卫星双保险覆盖全球。第二代卫星已经逐渐老化, 个别卫星已经到了使用的末期, 有些卫星有待调整;两颗四代星成功发射, 且运行良好。以下是Inmarsat对10颗卫星寿命的预测:网络控制中心设在伦敦国际移动卫星组织总部, 负责监测、协调和控制网络内所有卫星的操作运行。有完善卫星控制中心全天候的实时监控卫星的运行情况, 控制卫星姿态和燃料的消耗情况, 对卫星转发器的负载利用率进行有效的评估, 并配有专业的卫星故障监测和诊断系统。
五、第三代卫星覆盖图
Inmarsat采用四颗同步轨道卫星重叠覆盖的方法覆盖地球。第三代卫星容量增大, 使用点波束天线, 功率和频点可灵活配置, 它比INMARSAT第二代卫星有很大的改进与提高。
六、第四代卫星覆盖图
Inmarsat圆满完成了第四代卫星-BGAN业务星座调整, 于2009年2月25日起全面实现第四代卫星BGAN, FB, SB各类业务的全球覆盖。亚太卫星位于东经143.5°, 澳大利亚北部赤道上空, 欧非卫星位于东经25°刚果赤道上空美洲卫星位于西经98, 美国德克萨斯州正南赤道上空新的调整, 卫星布局更加合理, 也使得中国区用户使用Inmarsat业务更高效和可靠, 信号强度更高。东经95度以西地区可对亚太星或欧非星。
七、四代星点波束动态网络管理
相比较“铱星”、“全球星”等几大移动通信卫星中, 发展最快的是海事卫星。目前的Inmarsat“国际移动卫星”系统稳定可靠, 传输速率高, 业务广泛, 可进行全球通信, 是移动通信卫星中运营最好的。第二代卫星和第三代卫星在技术上大有长进, 使卫星通信的接通率、话音质量、能耗等方面都迈出了扎实步伐。但为了迎合移动卫星用户对高速互联网接入和多媒体连接的不断增长的需求, Inmarsat投资14亿美元, 制造并成功发射了第四代卫星。第四代卫星是最先进的商业通信卫星, 16倍于三代星的容量, 60倍于三代星的功率, 基于“动态网络管理系统”部署卫星波束容量, 提供高质量的通信, 卫星寿命可持续到2023年。
四代卫星视角图, 给各DP提供更直观的BGAN网络整体通信状态, Inmarsat推出了最新版本的BrandNUI支持和管理BGAN业务。四代星平面视角图, 在点波束图中可以显示当前波束通信负载量的状态。此外, 每个点波束下是否有“活跃”终端也是实时更新的。最新升级版本的BrandNUI可以通过不同颜色来区分陆用、海用和航空的BGAN用户。突出BGAN重要用户。当遇到问题或紧急突发事件时, 可以第一时间响应, 提升重要用户价值。BGAN eye与Google Map的结合, 用户无需再用固定的IP地址来访问网页。如下图:
八、Inmarsat五代星
2008年, 在Inmarsat四代卫星投入运营还不到3年时, Inmarsat就着手研制下一代海事卫星系统Inmarsat五代星, 构建全球宽带无线网络Global Xpress, 提供无缝的全球覆盖和移动宽带服务。按计划, Inmarsat在2013年起将发射3颗Inmarsat五代卫星, 2014年完成Inmarsat五代星的全球覆盖, 2014年底或2015年初投入商业营运, 如上图。
九、海事卫星通信业务种类多元化
1997年Inmarsat推出了的便携式移动卫星电话Inmarsat Mini-M, 以轻巧的体积、强大的功能 (话音、传真及数据) 、低廉的价格得到了世界各地客户的钟爱, 并在各种场合得到广泛应用。1999年, 在Mini M的基础上, 加上了多媒体业务的功能后推出的。它除了Mini-M所能提供的话音及低速数据业务外, 还可以提供速率高达64Kb/s的基于ISDN的高速数据业务。如今已经进入“Internet时代”, 全球商务活动的需要和人们对信息无止境的追求, 刺激了企业网和因特网的爆炸性增长, 将卫星通信与因特网相结合正在成为通信业界的一个热点。BGAN作为一种基于IP电路交换的服务, 吸取并兼容了3G的通信优势, 在卫星通信中结合了移动便携、宽带、网络通信的需求, 借助I4卫星强大的功能为移动的用户提供安全可靠的音、视频流媒体传输、电子邮件、网络接入服务的革命性通信系统。它是一种付得起费的、可靠的、安全的、可无缝地嵌入陆地网的宽带卫星通信方案, 将卫星通信与因特网相结合正在成为通信业界的一个热点, 是Inmarsat推出的众多移动通信方案中最具革命性的一种, 被称之为“移动卫星3G服务”。
十、终端便携化, 移动宽带化
Inmarsat终端设备的演进从1982年开始, 技术的发展, 导致了卫星几经更新, 相应的移动终端设备也有了明显的改进。以往的卫星终端设备都非常笨重, 但如今海事卫星的设备已经变得越来越小巧。BGAN业务提供的终端设备采用新技术, 使其轻便易携。最小一款产品只有PDA大小, 重量不足1公斤, 是最小、最轻的宽带卫星终端, 特别适合商务旅行者, 如上图。
十一、结束语
随着海事卫星通信技术的进步和海事卫星通信能力的提高, 海事卫星通信应用的范围越来越广泛, 服务水平也会越来越提高。海事卫星通信在发展中虽然会遇到很多困难和风险, 但由于它的不可替代的作用和特点, 决定了海事卫星仍然要发展和应用。因此, 未来的海事卫星通信发展的前景是光明和美好的。
海事通信 篇2
中国海事卫星20年与中国交通通信中心副主任原北京中交通信科技有限公司总经理何惠良的对话
没准儿,你也会成为海事卫星的`一个用户 大家对GSM、CDMA、小灵通,甚至最新的3G这移动通信方式都非常熟悉了,4月1日,中国移动在全国进行TD-SCDMA试运行,人们对移动通信的关心程度大大提高.
作 者：作者单位：刊 名：卫星与网络英文刊名：SATELLITE & NETWORK年，卷(期)：“”(4)分类号：关键词：
海事通信 篇3
自贸区海事海商纠纷凸显
2015年4月27日，上海海事法院在全国海事法院系统率先设立了自贸区法庭，由此拉开专业化集中审理自贸区海事海商案件的序幕。一年来，上海海事法院共受理各类涉自贸区海事海商案件351件，同比2014年涨幅高达194.96%，其中实体类案件223件，程序类案件128件，已审结328件，标的额达人民币4.33亿元。
针对涉自贸区海事海商纠纷凸显，上海海事法院副院长荚振坤分析认为，一是案件增长态势明显，在相当程度上是受到国际国内航运整体形势的影响，同时也与自贸区内个别航运公司因经营状况不好而集中涉诉有关；二是区域分布差别较大，反映了自贸区片区功能特征，自贸区扩区后的六大片区中，洋山片区航运企业的集聚程度远高于其他片区，陆家嘴金融片区的涉案则主要是银行、船舶租赁公司提起的航运金融纠纷；三是涉案企业趋于分散，区内交易活跃度有所提升。几家大型航运企业所涉的案件数量同比2014年明显下降，自贸区内其他中小航运企业的涉诉数量和比例大幅增长，一方面体现了自贸区内交易活跃程度的提升，另一方面也反应出区内中小航运企业在风险管控与承受能力方面尚待改进完善。
航运金融“一增一少”。法院对涉自贸区航运金融类案件进行梳理发现，2015年出现的“一增”主要是指船舶融资类案件显著增长，共受理船舶营运借款和抵押合同纠纷9件，占上海海事法院年度受理的全部此类案件的31.03%；“一少”是指航运保险案件仅为1件，同上海海事法院年度受理的全部此类案件的43件相比，差距悬殊。与此同时，相当部分自贸区企业的实际经营地与登记注册地相分离，区内注册区外经营的现象十分普遍，折射出概念化的投资倾向。
涉自贸区海事审判视角的三大特征
近年来，上海海事法院以国际化视野回应自贸区法治建设新需求，用法治化思维推动自贸区航运制度新发展，成为涉自贸区海事审判工作所关注的重点。今年7月，上海海事法院发布首部涉自贸区海事审判的白皮书，展现了涉自贸区海事审判视角的三大特征。
——服务保障自贸区建设、加强和改进海事审判等司法服务。根据涉自贸区海事海商案件的特点，白皮书借助准确翔实的数据图表，综合运用多种统计分析方法，对涉自贸区海事海商案件的特点及部分案件中所反映出的新问题、新动向进行了特写描绘。
——海事审判的国际化视野与法治化思维。荚振坤表示，“在涉自贸区海事司法理念创新、审判机制建设和裁判规则制定中，强调秉持法治理念和开放视野；在为制度创新和地方立法建言献策、与相关单位加强航运市场监管协作、扩大司法信息资源共享等相关工作中，则注重通过司法职能的延伸，打造行为有遵循、结果可预期的法治化营商环境。”
——随着一系列新制度、新政策、新规定的落地实施，航运发展与海事审判面临新的挑战。据白皮书分析，上海海事法院在服务保障自贸区建设、加强和改进海事审判等司法服务的同时，需要值得关注八大问题：一是部分航运市场参与者对“负面清单”管理模式的理解存在误区；二是市场准入放宽背景下个人投资航运业所涉纠纷呈多发态势；三是自贸区航运市场的诚信体系建设有待进一步加强和改善；四是船舶交易过程中的船舶优先权法律风险需引起交易主体足够重视；五是航运纠纷解决过程中的知识产权保护意识应得到充分尊重；六是集装箱水水中转运输中的“航线签注”船员管理尚有可改进之处；七是国际集拼业务的发展新模式应被尽快规范和熟知；八是“互联网+航运”交易模式或将成为航运纠纷新的增长点。
形成一批可复制可推广的海事司法经验
从率先设立自贸区法庭，到第一部涉自贸区海事审判白皮书的编制发布，上海海事法院与中国第一个自贸区的成长“相融共进”，以自贸区法庭为窗口和平台，全面对接“国际化、法治化、便利化”目标，在公正高效解决涉自贸区海事海商纠纷和助力优化自贸区营商环境等方面发挥了积极作用，并形成了一批可复制可推广的海事司法经验。
据白皮书介绍，上海海事法院在服务保障自贸区建设上主要推出并实施八项举措：一是科学设定目标任务，制定海事审判服务自贸区建设工作意见；二是健全专项审判机制，对涉自贸区海事案件实行专业化集中审理；三是创新诉讼便利措施，打造便捷高效的海事纠纷解决通道；四是完善权益实现方式，运用市场机制提升船舶变现偿债能力；五是发挥海事司法优势，为自贸区法治环境优化和制度创新建言献策；六是对接政府管理需求，与市交通委协力加强无船承运市场事中事后监管；七是延伸司法服务功能，及时就政策调整对行业可能产生的影响发出预警提示；八是扩大司法信息共享，打造行为有遵循、结果可预期的自贸区营商环境。
上海自贸区开业运营至今，不仅成为中国改革开放的新高地，更树立了制度创新的标杆。上海海事法院院长赵红表示：“上海自贸区肩负着为全面深化改革和扩大开放探索新路径、积累新经验的历史使命，海事司法则担负着以法治引领改革、规范创新，因地制宜优化完善自贸区法治环境的重要责任。我们将在总结经验的基础上，进一步深化司法体制改革，加强诉讼制度创新，通过公正高效的海事审判工作，为上海自贸区建设和航运事业发展提供更加优质的服务保障。”
海事通信 篇4
随着中国海洋经济的迅猛发展, 作为航海保障三大支柱之一的水上安全通信, 在服务海洋经济发展、保障水上交通安全方面发挥了越来越重要的作用。然而, 航海通信科技日新月异, 海岸电台传统的通信制式已远远不能满足航行安全及社会公众通信需求, 航海通信服务能力亟待提高, 仅仅依靠现有的经费来源即规费收入已远远不能满足水上通信维持和发展的经费需要。另一方面, 相对于海事航标、测绘行业来说, 目前海事通信行业财务管理还停留在“基数法”阶段, 尚未建立一套科学的支出标准和预算定额, 财政性资金没有发挥其应有的效益, 与部门预算、政府采购、国库集中收付制度的全面实施严重不配套。因此, 解决当前海岸电台业务经费的定额核算问题已经迫在眉睫。
二、研究内容
2.1基本思路
本文分别对交通运输部航海保障通信单位通信工作量、通信业务种类、通信电路三个对象进行研究。在研究的过程中充分考虑各航海保障通信单位近几年经费预算数、人员情况、通信工作量和开放业务、电路设置情况, 选取相对稳定并能根据变动情况实时调整, 能真实反映并满足各航海保障通信单位经费需求的研究方向作为航海保障通信经费定额标准依据。最终目的是加强交通运输部航海保障通信单位经费预算管理。
2.2研究对象的选取
2.2.1以通信工作量为研究对象
1、研究的主要内容
交通运输部航海保障通信单位, 包含从事水上无线电值守、通信的航海保障中心所属通信中心、海 (江) 岸电台、港口电台、VHF安全网台站、AIS台站, 以及2006年-2014年通信工作量。
a.通信中心公益性业务量
b.通信中心公众性业务量
c.海 (江) 岸电台公益性业务量
d.海 (江) 岸电台公众性业务量
e.港口电台公益性业务量
f.港口电台公众性业务量
g.VHF安全网台站公益性业务量
2、研究方法
a.建立公益性工作量要素表, 确定每次公益性通信的工作量。对遇险报警、遇险通信、安全广播、指定业务通信数据根据频率、接收基站、发射基站、覆盖范围、时间长短等不同要素予以计算核定。
b.建立公众性工作量要素表, 确定每次公众性通信的工作量。对日常通信、内勤通信数据根据不同频率、接收基站、发射基站、覆盖范围、时间长短等不同要素予以计算核定。
c.明确通信工作量困难类别。由于通信类别等因素差异, 应设置困难类别一项内容, 以调整平衡工作量反映实际付出的通信成本。参照相关行业标准, 建议选择四类区分法, 即遇险、紧急、安全、常规。
d.确定相关系数。由于覆盖范围及通信内容不同, 仅靠困难系数来调整通信工作量的单价成本还是不够, 还需要通过增加“相关系数”一项内容, 比如设置:多方系数 (遇险后续通信中) 、紧急系数、覆盖范围系数等。
“困难类别”和“相关系数”的关系是:
困难类别——相对是一个静态概念, 在确定的一次通信中, 它的类别是固定的。
相关系数——相对是一个动态概念, 它需要反映一些非常规的通信。比如:突发性的紧急通信、一段时间内的指定业务通信、非日常覆盖范围的通信, 同时与多方保持联系的通信等。
e.确定通信工作量定额。根据通信单位2006年-2014年通信工作量, 结合困难类别、相关系数确定通信成本, 制定通信工作量定额。
2.2.2以通信业务种类为研究对象
1、研究的主要内容
交通运输部航海保障通信单位, 包含从事水上无线电值守、通信的航海保障中心所属通信中心、海 (江) 岸电台、港口电台、VHF安全网台站, 为保障我国水上交通运输安全, 根据相关国际公约及上级指定开放的各类通信业务。
a.通信中心开放通信业务
b.海 (江) 岸电台开放通信业务
c.港口电台开放通信业务
d.VHF安全网台站开放通信业务
2、研究方法
a.建立通信业务要素表, 确定开放通信业务数目。对通信业务数据根据工作性质、业务种类、工作时间等不同要素予以计算核定, 确定通信业务数目。
b.明确通信业务困难类别。由于通信业务类别等因素差异, 应设置困难类别一项内容, 以调整平衡工作量反映实际付出的通信成本。参照相关行业标准, 建议选择四类区分法, 遇险、紧急、安全、常规。
c.确定相关系数。由于通信业务开放时间、紧急程度不同, 仅靠困难系数来调整通信业务的单价成本还是不够的, 还需要通过增加“相关系数”一项内容, 比如设置:时间系数、紧急系数、工作量系数等。
“困难类别”和“相关系数”的关系是:困难类别——相对是一个静态概念, 在确定的通信业务中, 它的类别是固定的。相关系数——相对是一个动态概念, 它需要反映一些非常规的业务。比如:紧急情况下开放指定通信业务, 确定开放时间长短、工作量是否超出正常通信量等。
d.确定通信业务定额。根据通信单位开放的通信业务, 结合困难类别相关系数, 尝试确定通信成本, 制定通信业务定额。
2.2.3以通信电路为研究对象
1、研究的主要内容
交通运输部航海保障通信单位, 包含从事水上无线电值守、通信的航海保障中心所属通信中心、海 (江) 岸电台、港口电台、VHF安全网台站, 为保障我国水上交通运输安全, 根据相关国际公约及上级指定开放的各类通信电路。
a.通信中心通信电路
b.海 (江) 岸电台通信电路
c.港口电台通信电路
d.VHF安全网台站通信电路
2、研究方法
a.建立通信电路要素表, 确定通信电路数目。对通信电路数据根据工作性质、频率范围、覆盖范围、工作时间等不同要素予以计算核定, 确定通信电路数目。
b.明确通信电路困难类别。由于通信电路类别等因素差异, 应设置困难类别一项内容, 以调整平衡工作量反映实际付出的通信成本。参照相关行业标准, 建议选择六类区分法, 遇险报警电路、遇险通信电路、安全广播电路、日常通信电路、内勤保障电路、指定业务电路。
c.确定相关系数。由于指定业务电路开放时间、内容存在较大变数, 仅靠困难系数来调整通信电路的单价成本还是不够的, 还需要通过增加“相关系数”一项内容, 比如设置:时间系数、紧急系数、工作量系数、覆盖范围系数、保密系数、调遣系数等。
“困难类别”和“相关系数”的关系是:困难类别——相对是一个静态概念, 在确定的通信电路中, 它的类别是固定的。相关系数——相对是一个动态概念, 它需要反映一些非常规的通信。比如:紧急情况下开放指定通信电路, 确定开放时间长短、是否超出日常通信覆盖范围、工作量是否超出正常通信量、通信内容是否采用保密通信手段、是否需调派人员到非台站地点进行通信等。
d.确定通信设备配置。根据通信电路的不同类别配置相应的通信设备标准, 核定通信设备数目。
e.确定通信人员配置。因通信单位内人员从事工作任务不同, 人员定员应根据岗位性质, 按不同的方法配置。配置方法可分电路定员法、岗位定员法、设备定员法和比例定员法。
f.确定通信电路定额。根据通信单位开放的通信电路, 结合困难类别、相关系数以及配置的通信设备、通信人员, 确定通信成本, 制定通信电路定额。
三、对比小结
选取研究载体遵循的原则是既能确保这个通信定额模型有一个稳定输出的结果, 又能确保在大的业务调整时不影响通信定额模型的稳定性。
3.1选取通信工作量作为研究载体
由于各单位通信工作量存在较大差异, 且每年度通信工作量存在较大变化, 如:遇险通信、安全信息播发数据无法准确预估, 不可预知的台风数量、海况等也无法掌控, 造成编制的经费预算之间存在较大数量级差异。它是一个动态要素, 通信定额输出不稳定, 不利于预算编制的准确性。
3.2选取通信业务种类作为研究载体
各单位业务种类与通信电路存在着严重交叉, 对应关系复杂。如:1、同一个业务种类, 覆盖范围要求不一, 大、小电台开设的电路不同;2、大台业务种类远远超于小台, 特别是没有公众业务的小台;3、开放业务种类有时根据港航单位的需要设定, 随意性很大。它也是一个动态要素, 造成通信定额输出不稳定, 不利于预算编制的准确性。
3.3选取以通信电路作为研究载体
基于几点思考:1、通信电路设置依据《水上无线电规则》以及上级批准的频率, 用于配置通信电路的这些频率相对固定。2、根据通信电路设置相对固定的特点, 便于设置通信设备数量。3、根据通信电路设置相对固定的特点, 便于人员定员配置。4、各单位确定的经费预算每年相对固定, 也是符合通信单位承担工作任务和工作人员的差异性的。
3.4结论
综合三类研究对象的特点, 选取通信电路作为研究载体, 相对固定, 较科学, 能够保证通信定额输出的稳定性, 便于预算编制的准确性。因此, 推荐以通信电路作为研究载体。
摘要：当前, 海事通信行业财务管理还停留在“基数法”阶段, 与不断深入的财政改革要求不相适应, 也不能充分满足海事通信行业自身发展的需要。本文从通信定额研究的必要性、定额研究对象的选取、研究方法等方面对通信定额标准研究提出了一些思考。经对比论证, 推荐以通信电路作为定额研究载体。
关键词：通信定额,预算,研究载体
参考文献
[1]《中华人民共和国预算法》
[2]《无线电台 (站) 频率占用费年度收费标准表》
[3]《无线电管理规则》
[4]《无线电规则》 (ITU文件)
[5]《水上无线电通信规则》
[6]《水利信息系统运行维护定额标准》
[7]《定额明细表 (通信) 》
[8]《中华人民共和国无线电管理条例》
海事通信 篇5
海事卫星手持机业务继承了海事卫星系统可靠、信号稳定、覆盖范围广、抗干扰性强的特点, 同时设备体积小巧、携带方便, 价格和使用费低廉, 适用群体更加广泛, 是现有海事卫星业务的有力提升。海事卫星手持机业务的工作频率即为第四代海事卫星的工作频率, 分别为C波段接收6425MHz-6 5 7 5 M H z、发射3 5 5 0 M H z-3 7 0 0 M H z;L波段接收1626.5MHz-1660.5MHz、发射1525MHz-1559M H z。海事卫星手持机网关系统的容量为每个点波束支持约3, 000个用户的接入能力, 具备的主要功能包括电话、低速数据、短信、GPS位置信息显示、扩展服务 (呼叫保持、转接、禁止、电话会议等) 以及紧急通信支持等。
2 手持机网关系统架构
2.1 全球网络构成
第四代海事卫星手持机网络由空间卫星、关口站和地面接续网络三部分组成, 其卫星星座目前由3颗地球同步卫星组成, 全球共设有3个地面站支持手持机关口站网关功能, 其中位于意大利的佛希罗站负责欧非星的业务接续, 位于美国的夏威夷关口站负责美洲星的业务接续, 位于新西兰的奥克兰负责亚太星的空间段频率分配及协调和非中国区的业务接续。
2.2 北京手持机网关系统构成
手持机网关系统是第四代海事卫星北京关口站的一个子系统, 而第四代海事卫星北京关口站主要由天线及射频子系统 (RFS) 、无线网络子系统 (RNS) 、手持机网关系统 (NGW) 、核心网子系统 (CN) 、数据通信网子系统 (DCN) 、地面业务接续子系统 (POP) 、运行支撑子系统 (OSS) 、业务支撑系统 (BSS) 、安全应用服务子系统等组成。
2.2.1 手持机网关系统构成
北京手持机网关主要包括:中频变频器 (I F) 、信道板 (C E) 、媒体网关 (M G W) 、网络同步单元 (N S) 、网关站控制器 (GSC) 和运行维护控制台 (OMC) 等单元。其系统构成如图1所示。
2.2.2 手持机网关系统处理流程
中国境内当用户手持机终端响应网络控制中心网关 (NCC-GW) 时, NCC-GW路由呼叫到北京关口站完成呼叫建立, 在北京关口站中, 来自用户便携终端的呼叫控制通信是通过专有的控制信道实现的, 来自核心网的呼叫控制信息是通过对应接口实现的。
一旦业务呼叫被建立并被发送, 呼叫控制处理器通过信道板监测用户便携终端的性能数据, 在线通话如果信号质量变差, 可能需要切换到信道板提供的另外频率。用户终端切换由呼叫控制处理器控制, 提供信息给用户便携终端, 并且配置北京关口站来建立一个新手持机终端到核心网的业务通道。如果需要一个切换, 请求NCC-GW分配新资源。呼叫完成后, 由呼叫控制处理器对来自用户终端和核心网的呼叫发起拆除信息, 结束呼叫并释放所用资源, NCC-GW被通知资源可用, 如图2所示。
3 手持机网关系统功能
I n marsat全球手持机功能系统支持三个卫星组成的星群, 在这个星群中, 每颗卫星通过地面关口站的网关设备 (NCC-GW) 提供服务。三个功能完全相同的NCC-GW战略性地建设在新西兰、欧洲和美国, 用来实施全球覆盖, 每个NCC-GW可以支持至少一个手持机网关系统。手持机网关处理一个特定的国家区域的GSPS呼叫, 北京手持机网关系统 (NGW) 主要负责处理中国区域的手持机用户呼叫接续, 其功能如下:
⊙根据配置的信道板数量, NGW可支持同时100~800个QES话音电路。
⊙NGW支持150个窄波束。
⊙NGW系统处理能力:为每秒9个呼叫。
⊙呼叫控制处理:呼叫控制处理功能管理和控制在NGW子系统每个呼叫的建立、持续、切换、和拆线。
⊙NGW必须与NCC-GW同步, 所以时隙源能在一个载波中分配给NGW。为了在突发时NC C-GW信道不重叠, 时间延迟结果被用来提供给NGW信道的延迟。
⊙为了紧急响应和其他应用, NGW支持UT终端经纬度位置信息的请求并递交给核心网。
⊙NGW监测与呼叫处理有关的计算机处理器, 以检测处理器过载条件的可能性, 当处理拥塞控制时, NGW停止处理寻呼和NC C-GW呼叫的要求。同时, 当NGW没有资源支持一个来自核心网的分配要求时, N GW将反映“没有无线资源可用”的分配故障信息。
⊙NGW监测功率电平和每个TCH信道误码率 (CER) , 如果有干扰, NGW将切换一个QE S TC H信道到另一个QE S TC H信道, 如果发生衰落, NGW将切换QES到一个良好的信道 (HES) , 所有的话音初始均建立QES TCH信道达到最小的资源利用。
⊙NGW为每个TCH执行通话中功率控制, 每个TCH由NGW相应到提供信道分配信息的N C C-GW进行建立, N GW根据N C C-GW提供的门限在每个无线信道分配信息中维持在通话中的功率控制。
4 通信处理流程
在北京手持机网关系统覆盖区域之内便携终端业务的使用流程, 分为终端发起呼叫 (主叫) 和终端接收呼叫 (被叫) 两种情况, 呼叫流程基本相同, 其中, 终端发起呼叫的通信处理流程如图3所示。
在网关系统中, 一旦业务呼叫被建立并被发送, 呼叫控制处理器通过信道板CE监测终端的性能数据, 在线通话如果信号质量变差, 可能需要切换到CE提供的另外的频率。终端切换由呼叫控制处理器控制, 提供信息给终端, 并且配置北京网关系统来建立一个新终端到CN的业务通道。如果需要一个切换, 请求伦敦GRM分配新资源。
5 结束语
随着国家现代化进程的不断加快, 对安全、应急等突发事件的重视不断加强, 手持机凭借着设备体积小、终端和资费便宜的优势, 越来越多的人群在使用手持机。为提高应急通信指挥能力, 维护国家通信主权, 保障国家通信安全发挥了重大作用。
摘要：本文从技术角度出发, 基于对第四代海事卫星手持机网关系统的分析和研究, 重点对系统构成、业务功能及通信处理流程进行了分析, 对于我国海事卫星的建设发展及其他卫星移动通信系统的研究具有辅助作用。
关键词：海事卫星,手持机,网关系统
参考文献
[1]国际海事卫星组织.Inmarsat BGAN System Definition Manual Version Release2.2
[2]国际海事卫星组织.MCN NGW Technical Volume
海事通信 篇6
关键词：海事卫星通信,组成结构,宽带
1引言
卫星通信发展方兴未艾, 从上世纪80年代至今, 海事卫星通信技术发展迅猛, 并一直走在卫星通信技术前列。当今, 数据通信的需求呈爆发势增长, 传统的海事电话、电传、传真、低速数据等业务已经不能满足各相关领域的通信需求, 逐步将会退出历时舞台。IP电话、多媒体通信、宽带数据通信, 已经成为卫星通信发展的必然方向, 并将逐步成为海洋运输、石油开采、野外科考、直播报道等领域的重要通信方式。
随着计算机、集成电路、无线通信技术的发展, 海事卫星通信系统也从第一、二代的模拟卫星通信系统迈向第三代数字卫星通信时代。在2005年至2007年间, 国际海事组织推出了第四代海事数字卫星宽带通信系统, 该系统自成体系, 其全球网络系统构架是全新的且独立于第三代系统的网络, 它将卫星通信系统与UMTS (Universal Mobile Tele com mu n icat ion s Syst e m) 系统进行了融合, 构建了卫星通信领域的3G体系架构, 使海事卫星通信从窄通信迈向了宽带通信。卫星地面站也从LES (Land Earth Station) 第三代地球站升级为SAS (Satellite Access Station) 第四代卫星接入地面站, 数量也由30余座减少到4座, SAS站的核心技术与系统结构也完全不同与LES, 它更接近于UMTS结构, 技术更加先进、系统更加稳定、扩容与升级空间更大。
2海事卫星宽带通信系统网络构成
第四代海事卫星宽带系统由用户终端、空间卫星、SAS站和陆地网络组成。空间段是由三颗欧洲EADS (European Aeronautic Defense and Space) 公司制造的卫星组成, 它们位于地球同步轨道, 分别是位于东经143度覆盖亚洲和西太平洋区域的亚太卫星, 位于东经25度覆盖欧洲、中东和非洲区域的欧非卫星, 位于西经98度覆盖美洲、大西洋和东太平洋区域的美洲卫星。三颗卫星基本覆盖了全球南、北纬78度之间的区域, 如图1所示。
海事宽带卫星终端用户通过第四代海事卫星接续到SAS站, 经注册认证后与陆地侧网络进行宽带业务通信。目前, 全球正在提供海事宽带业务服务的地面关口站共有4座, 其中位于荷兰的布鲁姆关口站负责欧非星的业务接续, 位于美国夏威夷的帕玛鲁关口站负责亚太星和美洲星的业务接续, 位于意大利的佛希罗关口站是第四代海事卫星业务实验站和布鲁姆关口站的备份站。位于中国北京的SAS站是全球第四个海事四代卫星关口站, 它与亚太星对接, 负责该星覆盖范围内中国地区海事宽带业务的接续工作。
陆地侧接续网络是实现全球通信的关键, 其核心骨干网的作用是将各个卫星关口站互相连接形成一个巨大的环形拓扑结构网络, 如图2所示。
该网络通过位于荷兰阿姆斯特丹、美国纽约、中国香港三个汇接中心将路由延伸到欧非、美洲和亚太, 三个网络汇接中心以及三个关口站之间采用155兆物理光纤骨干网络形成闭环, 提供海事卫星宽带终端的电路域和分组域的业务。
3 SAS站的结构与组成
S A S站是第四代海事卫星通信网络系统中的核心部分, 它的构成与UMTS系统架构近似, 主要由无线接入网RAN (Radio Access Net) 、核心网子系统CN (Core Net) 、数据通信网络子系统DCN (Date Communication Net) 等几部分组成还包括安全应用服务子系统、运行支撑子系统、业务支撑子系统等, 如图3所示。
SA S站是移动终端与陆地网络通信的关口, 承担着移动终端信道资源分配、终端管理与认证、无线链路的建立与释放、电路交换和包交换的管理、提供陆地侧网络的接口等诸多功能, 这些功能分别由相关的子系统负责完成, 各个子系统通过DCN共同协作完成整个通信过程。
3.1 RAN子系统
R A N由多个无线网络子系统R NS (R a d io Net Subsystem) 构成, R NS通过卫星连接用户设备U E (User Equipment) 并通过核心网关接入核心网CN, RNS主要完成卫星无线接入和无线资源管理。它由五个不同的硬件单元子系统构成, 分别是RAN主机 (RAN Host) 系统、天线射频系统RFS (Radio f r e q u e n c y S u b s y s t e m) 、信道单元设备子系统CUE (Channel Unit Equipment) 、核心网关CNGW (Core Net Gateway) 、全球资源管理系统GRM (Global resource management) , 如图4所示。
(1) 无线接入网主机 (RAN Host) 。RAN主机在RNS中起着核心作用, 协调控制RAN各个子系统工作, 承担卫星侧无线通信接续工作, 包括卫星信号接入处理、信道单元与频率资源的分配、终端身份认证等工作, 并提供连接陆地电话网、数据网的接口等。它是RAN系统中惟一的贮存装置, 存有系统软件、通信控制软件、信道单元硬件驱动程序和用户配置信息数据库等, 主要负责软硬件安装、配置和监控RNS设备, 通过信道单元控制、IP (Internet Protocol) 等协议进行RNS网络管理、接入层会话管理、CUE管理、无线资源管理、UE管理、处理主备RNS切换等。
(2) 全球资源管理 (GRM) 。GRM的主要功能是通过载荷控制系统在卫星侧建立有效的流量控制, 流量控制提供L波段和C波段之间的连接, 通过这些流量控制将通信资源如带宽、频率等分配至本地资源池中, 之后再由本地资源管理将带宽分配至用户设备。本地资源控制系统通过伺服服系统负载控制、频段计划系统、传输控制系统可以自动按系统设定方案调整和配置各种无线通信资源。当遇到特殊情况时, 如特定地区的资源不足, 可采用预先设定好的策略以自动或人工方式对该区域内的载波进行调整、扩容等工作。
(3) 射频系统 (RFS) 。RFS提供了SAS站与卫星之间无线通道, 射频系统采用直径16米的卡塞格伦天线作为信号的发送接收设备, 电波采用圆极化方式工作在C, L波段, 因为系统对功率要求较高, 故采用行波管高功率放大器。RFS系统主要由上下变频器、低噪声放大器、自动频率补偿、信标接收机、功率自动控制系统、天线跟踪控制器等设备组成。信号处理由射频接收、射频发射两部分组成, 接收链路完成接收信号的解调、滤波、放大等处理, 发射链路完成基带信号的调制、变频、功率放大等处理。
(4) 信道单元设备 (CUE) 。CUE是可以容纳通信载波的硬件, 它是一组信道板的集群, 可分为发送、接收信道单元, 每个信道单元可以处理96路物理接收载波或处理32路物理发送载波, 可根据实际并发的通信量来选择CUE设备的数量。该系统负责信道的编码和解码、承载控制、物理帧传输、C RC计算、帧时钟、收集状态和数据记录、控制射频的上下变频器、处理空中接口协议、信息广播、加密和解密、控制链路适配器、无线资源管理等。
(5) 核心网关 (CNGW) 。CNGW是RNS和C N之间的关口, 一方面它通过I P网络连接R NS中的服务器和信道单元, 另一方面通过IP与CN连接。CNGW在R NS和CN两者之间起到了重要的桥梁作用, 它完成了业务的分离与协议转换, 具体就是将来自RNS的电路交换数据和包交换数据业务封装为IP包, 在转发至CN的移动服务交换中心、网关移动交换中心、媒体网关等设备, 反之也如此。
3.2 CN子系统
海事宽带核心网络由UMTS网络单元组成, 与UMTS标准的第四版架构基本一致, 同样将控制面与承载面进行了分离。按业务又分为电路交换CS (Circuit Switch) 域和包交换PS (Packet Switch) 域, 其基本功能是承担系统内的话音、数据处理, 以及与外部网络的交换和路由分配。CN包含了所有的交换和路由单元, 这些单元负责与公共交换电话网PSTN (Public Switched Telephone Network) 及包交换I P网之间建立连接。C S域网络单元负责处理电路交换业务流如话音等, 主要包括了媒体网关MGW (Media Gateway) 、移动交换中心服务器MSC-Ser ver (Mobile Switch Center Server) 、移动交换中心MSC (Mobile Switch Center) 、拜访位置寄存器VLR (Visitor Location Register) 等设备。PS域网络单元负责处理包交换业务处理如上网、多媒体视频等, 主要包括了SGSN (Serving GPRS Supporting Node) 和GGSN (Gateway GPRS Supporting Node) 等设备。其他网络单元设备, 如归属位置寄存器HLR (Home Location Register) 还有鉴权中心AUC (Authentication Center) 等由这两个域共享, 如图5所示。
(1) 归属位置寄存器/鉴权中心 (HLR/AUC) 。H LR是一种用来储存本地用户信息的数据库。登记的内容分为两种:一种是永久性的参数, 如用户号码、移动设备号码、接入优先等级、预定的业务类型等;另一种是暂时性需要随时更新的参数, 即用户当前所处位置的有关参数、补充业务、鉴权参数等, 即使用户漫游到了HLR所服务的区域外, HLR也要登记由该区传送来的位置信息。
AUC的作用是可靠地识别用户的身份, 只允许有权用户接入网络并获得服务。由于要求AUC必须连续访问和更新系统用户记录, 因此AUC一般与HLR处于同一位置。
(2) 设备识别寄存器 (EIR) 。EIR是终端参数的数据库, 用于对移动终端设备的鉴别和监视, 并拒绝非法移动终端进入网络。EIR数据库由国际移动设备识别码表组成。
(3) 移动服务交换中心 (MSC) 与拜访位置寄存器 (VLR) 。MSC是海事宽带CS域的核心部件, 负责处理电路域控制平面信息, 完成呼叫处理和交换控制, 实现移动用户的寻呼接入、信道分配、呼叫接续、话务量控制和计费管理等功能。MSC与其他网络部件协同工作, 实现移动用户位置登记、越区切换、自动漫游、用户鉴权和服务类型控制等功能。
V LR是存储用户位置信息的动态数据库, 当用户漫游进入某个MSC管辖区域时, 必须在MSC相关的VLR中进行登记, 并由VLR分配给该移动用户一个漫游号码。
(4) 网关移动交换中心 (GMSC) 。GMSC是宽带移动网CS域与外部网络之间的网关节点, 主要功能是充当海事宽带网络和陆地网之间的移动关口局, 完成固定用户呼叫移动用户时的路由分析、网间接续、网间结算等重要功能。
(5) 媒体网关服务器 (MGW) 。MGW是UMTS R4版本中新增的网络单元, 用于CS业务。它包括无线网接入网关和中继接入网关, 主要完成各种业务流的接入、传输和转换。实现了CS域控制平面和业务平面的分离。
(6) GPRS服务支持节点 (SGSN) 。SGSN作为核心网分组域设备的重要组成部分, 主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出计费等功能。
(7) GPRS网关支持节点 (GGSN) 。GGSN是GPRS网络与外网的分界线, 对外是一台因特网路由器。GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网与其他GGSN和SGSN相连。GGSN主要起到协议转换的作用, 可以把海事宽带网络中的GPRS分组数据包转化成适当的分组数据协议PDP (Packet Data Protocol) 格式并将其发送给相应的分组数据网络。
3.3 DCN子系统
数据通信网络 (DCN) 是海事宽带网络系统专用的综合数据通信网络, 其作为一个业务传送平台, 为整个网络的运行提供支撑和保障, DCN系统是由分布在各地的数据终端设备、数据传输链路、数据交换设备主要是路由器、交换机和防火墙等所构成的网络, 其功能是在网络协议的支持下, 实现数据终端间的数据传输和交换。DCN可分为多个工作区, 按照不同的功能划分为多个硬件区域, 它们分别是核心层区、管理层区、用户层区, 除此之外还包括多吉比特传输隔离区MGT-DMZ (MultiGigabit Tra nsceiver-Demilitarized Zone) 、客户端隔离区Client-DMZ-Gn/Gi接口以及其他接入区, 如图6所示。
(1) 核心层区BTDCN (Backbone Traffic DCN) 的路由器是整个D C N的对外出口, 通过该路由器经香港汇接中心连入Inmarsat骨干网, 同时还提供到各个国家的区域认证系统的接口以及I n t e r n e t出口。核心交换机负责整个系统的核心数据交互。
(2) 信令层区MTDCN (Management Traffic DCN) 由多个防火墙和交换机构成, 负责各系统间的信令和消息的交换与传输, 网管系统、域名服务器、认证服务器等都连接到该区域, 电路交换设备MGW, MSC, 包交换的SGSN, GGSN, RAN系统的控制部分也连到该区域。
(3) 用户层区UTDCN (User Traffic DCN) 也是由多个防火墙和交换机构成, 负责各系统间用户数据的交换与传输, 包交换设备GGSN、SGSN也连接到该区域, RAN的用户数据信息也连接到该区域。
DCN提供统一的网络管理平台, 使国际海事卫星的网络控制中心和本地网络控制系统都能管理DC N设备, 确保在不影响业务流的情况下实现系统平滑升级, 在本地的CS, PS的网络单元间及全球的SAS站间保证可靠的I P路由连接, 确保业务流能传送到全球的其他SAS站。
4结束语
第四代海事卫星接入地面站的系统组成架构清晰简洁, 通信的信令、业务、控制各层面独立增加了系统运行的可靠性。其核心网CN络结构大部分采用了UMTS系统的结构, 功能基本一致。RAN部分因为涉及到海事卫星专用空间接口, 所以这部分的功能结构采用的是海事系统特有的通信接口、协议、设备。DCN系统则是按系统的要求和特点而设计, 遍布整个通信系统, 是整个通信系统的神经网络。SAS接入系统成功构建了卫星高速数据通信的系统架构, 有效地满足了宽带通信的需求, 更为今后海事通信的发展及第5代卫星通信系统的建设奠定了基础。
参考文献
[1]广州杰赛通信规划设计院.WCDMA规划设计手册-2版.北京:人民邮电出版社, 2010.8
海事通信 篇7
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