海上通信发展思路（通用9篇）
海上通信发展思路 篇1
摘要：由于专网通信企业不掌握互联网出口资源, 自身发展始终摆脱不了电信运营商的限制。关于如何在“夹缝中求生存”的问题, 本文总结了我公司近年来摸索出来的做法:通过调结构、建缓存、联内网、多出口等作法, 针对性的解决了专网通信企业在发展互联网业务时所遇到的问题。
关键词：专网通信,互联网,发展
伴随着广大用户对互联网的依赖度不断提高, 国内各家ICP (互联网内容服务商) 不断推出新的服务内容, 用户对互联网的需求不再仅仅局限于浏览网页、收发邮件, 而是呈现了多元化、个性化的需求, 尤其P2P的应用在丰富了互联网内容的应用同时, 也因其对资源的极度占用给提供互联网接入服务的电信运营企业带来巨大的压力。根据我公司流量监控及协议分析设备提供的数据显示, P2P类应用已经占出口资源的一半以上。各类应用占用互联网出口流量如下所示:
●网络游戏应用占出口资源不超过5%;
●系统服务和其他应用占出口资源大约为12%;
●HTTP类型应用占出口资源不超过15%;
●P2P类型应用占出口资源大约为68%;
●P2P应用软件使用最多的依次是迅雷、PPStream、QQ旋风等。
面对这一问题, 企业必须做出选择:一方面用户不断增加的应用需要企业不断增扩出口资源来满足用户需求;另一方面增扩出口将带来成本的增加, 盈利空间将被逐步压缩。
同时, 为了打造高品质互联网服务, 提升业务竞争力, 公司分别与中国电信、中国联通以BGP方式在其骨干网上实现互联。但随着由于市场竞争引发的宽带提速以及宽带用户数量的增长, 昂贵的BGP出口对公司生产经营带来巨大的成本压力。
在这种情况下, 公司组织相关市场开发和专业技术人员组织项目公关, 力求解决发展中遇到的突出矛盾。在实施过程中参与项目的管理和技术人员跳出互联网发展的固有模式, 以创新的思维解决问题, 构建全新的互联网服务体系。
1 引进静态电路, 降低出口成本
首先, 通过对用户访问互联网的行为和习惯进行分析、调研和论证, 公司引进了价格较低的静态互联网出口电路, 在互联网接入业务上采取分级营销的方式, 即:针对网络质量要求较高的用户提供BGP动态出口供用户选择, 对一般需求的普通用户提供静态出口供用户选择。经营上, 动态出口产品与静态出口产品二者在价格上有所区别, 通过价格的杠杆作用来平衡用户对出口类型的选择, 达到“紧缩动态, 扩展静态, 对出口资源充分合理利用”的目的。在实施过程中, 我们加强对用户上网行为的引导, 尽可能引导用户使用静态出口, 压缩和控制动态出口流量。由于静态出口电路的成本仅为动态出口的六分之一, 这一举措的实施在保证用户体验的同时, 有效控制了公司的经营成本。
2 建缓存系统, 节约出口资源
为缓解P2P应用对互联网出口占用过高的情况, 公司以“存储换带宽”的设计理念在原来网络架构上建立互联网缓存系统, 将互联网视频、P2P、Web浏览等互联网主流应用产生的流量进行缓存, 利用海量存储实现流量的本地化, 将大量重复的访问从外网流量变成内网流量, 从而有效缓解互联网出口流量压力。互联网缓存系统的基本工作原理是对用户请求进行过滤与分析, 通过重定向、策略路由等方式将用户的请求转移到缓存系统。如果用户请求的内容属于已经缓存的热点内容, 通过调度和缓存模块的协同工作为用户提供对应资源。如果用户的访问请求无法由现有热点内容满足, 且访问请求已累计至可缓存的阈值, 则可以获取、缓存相应的热点内容, 并为后续的用户请求提供服务, 最终达到将热点内容流量留在运营商网内, 消除相同热点重复下载的目的。2010年, 公司开始部署“互联网出口缓存系统”, 该系统主要由分析整形模块、智能识别模块、缓存模块等几部分组成。其中, 网络分析模块对网内网络使用情况进行分析, 对重点外网服务进行定位, 针对已经建设的内部网络内容进行流量整形减少出口流量;缓存模块直接在网络出口处建立监听服务, 监控未引入内网内容, 针对短时间流量较大的内容对其进行缓存后, 采取抢先应答的方式截流外网流量, 减少出网带宽。经过长时间的在线运行, 系统整体运行稳定、回吐量良好、具有较高的命中率, 为公司节省了近30%的出口资源。
3 联“内网”, 提高用户体验
众所周知, 互联网就是由各种不同类型和规模的、独立运行和管理的计算机网络基于TCP/IP协议组成的网络组成的世界范围的巨大计算机网络, 访问互联网就是通过运营商提供的电路访问网络中的某个网站或服务器。因此互联网接入的质量受互联网中多种因素影响, 缩短或减少对公网的依赖对互联网接入提供商来说, 不管是从节约资源的角度还是从提升用户的体验角度都具有非常现实的意义。因此, 公司下大力拓展和国内几大知名网站的合作, 以网站直连的方式, 绕开公网, 直接与其服务器通信;同时, 公司通过和京津冀地区几家有较大规模和影响的IDC公司合作, 建立BGP网络互联, 把各IDC公司所托管服务器的内容直接引入到公司内部网络, 共享其他运营商网络资源, 从而节省核心层网络出口资源, 提高用户的访问速度。目前, 公司已实现和腾讯、搜狐、网易、新浪等著名网站以及3万多个中小型网站的内网互联。用户在访问以上网站时不再占用公网出口, 减少了公网因素对网络服务质量的影响, 用户体验明显增强。
4 多出口, 打造安全稳定的网络服务架构
由于公司专网身份的特殊性, 一方面我们不具备互联网出口的资源, 互联网业务发展要依赖运营商提供网络资源, 另一方面业务上与运营商存在竞争。由于本地运营商在出口电路、IP地址等多方面限制, 在市场竞争中我们总是处于被动和劣势。市场决定我们在发展中不能仅仅依靠某一两个运营商。从网络安全的角度出发, 公司在着力加强与本地基础电信运营商合作的同时, 积极拓展业务合作伙伴, 先后与临近省份的联通、电信等运营商建立合作关系多渠道引进和储备互联网出口资源。通过对资源的优化整合, 目前公司已形成静态电路多出口, 动态BGP三出口的网络资源格局。在与多家运营商的合作中通过实施“等距外交”使得公司在业务发展中变被动为主动, 同时在对用户服务中, 由于网络具备多出口的特性, 某一出口出现中断和故障都可以在第一时间将网络切换到其他出口, 保障了运行维护的安全稳定。
海上通信发展思路 篇2
1 我国电力通信中存在的问题
1.1 网络方面
虽然我国的电力通信系统中已经出现了多样化的通信方式，且通信网络发展的也较为完善和完整，但是，相对于全球的电力通信发展趋势和方向来看的话，我国的电力系统网络还存在很多的不足，尤其是在电力系统的发展过程中又出现了新的发展形式的情况下，我国的电力通信更是显示出了不足之处，不能满足业务发展提出来的要求。在电力通信系统中，主要是以星型和树型的结构模式为主的干网络，网络结构的复合性较为明显，但是互联性却极差，增加了电路迂回构成的难度，因此电力通信网络具备的可靠性和灵活性也比较差。在电力通信网络中，网络体制发展的不完善，严重制约了电力通信网络技术的发展，需要对其进行改进和完善。
1.2 管理方面
现阶段，我国的电力通信网络用户在与电力通信网络接入时，会处在一个相对薄弱的状态，一般情况下，都是通过电话线的接入方式进行的，电力系统的用户大部分是通过模拟式信号的接口与电力通信系统相连接的，无法对里面的数据信息进行传输和调整的处理。我国对网络系统进行管理还处在一个初级阶段，还只能通过分路监测对电路进行检查和控制。但是在电力通信网络中，通信规约和接口都不统一，因此，这就大大限制了设备和通信方式的发展，阻碍了它们向着多元化的方向发展，也阻碍了电力通信网络中传输网络体制的发展，给收集网络管理所需的信息增加了难度，导致了网络管理系统的发展不够完整。
2 我国电力系统的业务
为了保证电力系统的安全生产，电力通信网络被不断的建设和完善，因此电力系统中的业务也与电力系统有着极为密切的联系，随着电力系统的发展也会不断的出现新的业务形式。目前，我国的国家电网比较重视特高压输电技术的发展。由于特高压技术具备距离长和控制范围较为广泛的特点，可以实现电力系统的长距离和大范围的传输自动化数据业务和继电保护等。根据国家标准IEC61850建立的并已投入运行的变电站都是通过电力通信网络来实现变电站与变电站的数据传输，能够对故障录波数据进行实时的传输，能够推动电力通信网络的快速发展。主要业务在电力调度数据网络中。进行的业务包括以下几种:实时性强的业务包括EMS/SCADA系统、继电保护数据、水调自动化以及电力市场实时数据等;准实时性的业务包括EMS网络分析数据和电度量计费系统两种;非实时性的业务包括很多种类，例如，调度计划等。电话业务分为两类:调度电话、行政电话。通用广域网络中的业务包括的种类也较多，例如，数据业务中，包括企业管理信息数据、电力市场数据等;电力通信网络中的多媒体业务又包括会议电视、电子邮件以及远程教育等多种类型。业务的发展随着电力系统的不断发展，电力通信网络中也出现了很多新的业务，例如，与特高压应用联系较为密切的数据业务，包括继电保护数据与自动化数据等。新业务中还包括与根据标准IEC61850建起来的变电站有关的数据业务。
3 我国电力通信技术发展的措施
电力通信发展的目的就是为电力系统的生产服务，又由于电力通信的发展是以电力系统为基础的，为电力系统的安全生产提供服务。就目前我国电力通信技术发展的趋势来看，必须使用新的通信网络技术来推动电力系统的快速发展。
3.1 网络技术
在电力通信网络中，还包含着逻辑网，逻辑网能够保证电力通信网络所具备的功能和效益得到有效地发挥，从而提高电力通信网络的稳定性和可靠性，提高电力通信网络进行各种业务传输信息时的质量。就目前我国的电力通信网络的设备来说，应该在实现网络化上投入更多的研究精力，并与同步数字传输体系技术进行有机的结合，对同步数字传输体系技术中的网络管理技术进行重点的解决，并将网络同步技术也解决掉。
3.2 宽带综合通信平台技术
目前，我国现有的电力通信网络的规模都较小，被进行逐级的划分之后，电力通信网络中的通信资源就显得较为紧张了，且利用率不高。如果要想改变目前我国电力通信网络中存在的这种状况的话，就需要以综合通信平台为基础，不断完善电力通信网络，并对与综合业务数字网技术有关的问题进行重点的解决，其中包括ISDN协议转换和接口标准等问题，是窄带ISDN逐渐向着宽带ISDN的方向过渡。异步传输模式技术是决定宽带综合通信平台实现并应用到电力通信网络中的关键技术，接下来研究的重点就应该放在如何通过ATM技术的利用，来实现我国电力通信网络中的关键业务。
4 电力通信技术的发展趋势
4.1 网络平台技术的发展趋势
在电力通信平台的发展过程中，最需要考虑的问题就是远程保护和远程遥控等与远程有关的业务。近几年，我国的电力系统中分布着很多的多点联动分布式网络、保密与非保密等子系统的应用，大大推动了我国点来看I通信技术的发展，并为电力通信技术指出了发展的趋势。由于电力通信业务具备较为鲜明的多样性和差异性，有些较为特殊的业务就需要将网络底层作为直接承载进行工作，而有的业务则需要通过上层的IP来解决，还有一部分的业务则需要使用到电力通信网络中间的某一层进行，因此电力通信网络并不是与公网完全一样，它也有要满足电力通信的要求而发展来的。目前，西方发达国家的电力通信技术都向着电力系统网络中的某个局部通过适当的技术就可以组成电力通信技术发展需要的子网络的.方向发展，而这些子网络使用网络互联技术就可以形成一个较为完整的网络平台，但是如何对电力通信网络中的局部区域进行划分是一个比较困难的工作，从而能够保证电力通信网络不仅具有灵活性，而且还具备局部优化的功能，能够将电力通信网络锁具备的互联性发挥到最大化。就目前来看，宽带城域网会成为我国电力通信网络未来发展的趋势。
4.2 传输介质的发展趋势
我国的电力通信传输技术已经发展的较为成熟了，应用范围非常广泛，成为我国传输技术未来发展的趋势。但是在光缆技术的发展的过程中，要注意以下问题:在对ADSS进行施工防护以及监视的施工时，需要用OPGW带电施工技术带更换地线。只有施工人员掌握的施工技术较为全面了，才能够提高电力通信技术发展的灵活性，最大努力的降低制约电力通信技术发展的因素存在。在对光缆进行选型时，需要根据纤芯的性能、成本、市场等多个因素进行考虑，以选出性价比较高的纤芯种类。不同的生产厂家在制造纤芯时，所使用的制造工艺会对光缆的使用寿命产生影响，因此要尽量需用符合国际标准的光缆进行施工，以保证施工的质量。
5 结语
海上救助船员教育培训思路与对策 篇3
关键词：船员教育培训；现状；思路和对策
我国是一个航运大国，同时又是IMO（国际海事组织）的A类理事国之一，我国的海上救助事业正处于求质量发展的新阶段。但目前我国海上救助船员，尤其是高级救助船员的实际工作技能不尽人意，整体素质亟需提高。另外，作为第一线的救助船员整体素质水平直接影响着海上救助队伍的形象，也影响救助船舶自身的安全。因此，如何加强海上救助船员的救助技能培训、提高综合素质，是一个值得海上救助类单位认真思考的问题。
一、我国救助船员教育和培训现状分析
（一）上船前船员总体学历不高，综合素质不尽人意
据统计，我国海上救助类单位高级船员的学历分为几个层次：航海类大学本科学历、大专或高职学历、中专学历。很大部分高级船员仍是中专层次的学历。随着航运业的发展，以及配员全球一体化的趋势，高级船员中专层次的航海学历教育将被淘汰。
我国目前的航海教育模式仍是“一贯制”的模式，其特点是学习的连续性，并将职业技术教育与学位（或学术）教育结合起来，给学生以较宽的就业面。而不利之处则是在学习的过程中职业教育不突出，部分还缺少适当的有组织的海上实习，航海专业的学习时间不够（包括英语教学）。
再者，从在职船员的综合素质上也能反映出一定的问题。航海人才主要存在以下不足：知识面不宽，经济、管理、法律等方面的知识不强，市场、经营效益等意识不多；外语综合运用能力不足。我国海上救助事业要与国际接轨，作为职业的需要，高级救助船员要求能够用外语直接进行交流。尽管大部分毕业生都通过了大学英语四级、六级考试，但还是不能在业务往来中顺利地用英语交流，满足不了外轮救助对英语的要求；有些船员安全意识、环保意识还比较薄弱，对船舶防污染、安全体系的执行还不够重视；有些船员组织纪律不强，敬业精神和服从意识薄弱等。这些问题都反映出上船前教育的不足之处。
（二）船上培训不够重视
有些用船单位对船上培训十分重视，表现在有一套可行的培训计划和培训记录簿，并有专人负责监督、评估，职业培训就是要重视实践环节。相比之下，海上救助类单位在此方面就显得弱些。
首先，对新招进单位的海船专业大学生实习、见习培训效果不一定到位。实习应该是有具备一定资格和资历的高级船员去指导（来实习的，基本上是签约的）。实际情况可能做不到这一点。实习生到哪条船上实习，有无人员指导有时是无序的。有些船上设备不轻易允许实习生操作，有些实习过程不一定有专人负责，这些都影响了实习效果。实习生的实习质量如何，也没有合适的评价标准。实习与否，只要找个大副或船长签个名就合格了。这样的培训效果肯定令人不够满意。
而见习生，几乎面临同样的问题，针对性的指导也不足，没有做到夯实救助技能基础等。船舶实行动态待命的值班制度，船上高级船员实操的机会本来就少，除了执行海上救助任务，很多时间是在海上抛锚了，高级船员实践机会不多，见习生就更加少机会实操了。操作技能亟需提高。
其次，目前救助类单位职高级船员的船上培训状况也不尽人意。一是由于船舶长期漂泊在海上，船上组织培训不容易；二是部分在职船员认为自身已经接受了基本航海教育、经历了实习锻炼等原因，进而忽略了在职后的船上再培训、再教育。随着船舶技术的改进，船舶向大型化、自动化发展，而单船配员日趋减少的趋势对在职船员的综合素质和技术能力提出了更新更高的要求，基本的航海教育和实习阶段的经验已经不能完全满足救助单位的要求，也不能满足新职位和相关法律法规的要求。对诸如新型、大型船舶的惯性大、舵效迟钝等技术特征，在职船员要随时更新知识，掌握新的操作技术，所以，在职高级船员要对船上培训有更全面更深入的认识，现有培训模式也必须进行改革和扩展，加强对在职高级船员的船上培训。
（三）在职船员陆上培训机会不多
在职救助船员陆上培训主要由船舶管理部门和教育培训管理部门负责。教育管理部门对高级船员培训力度也不够。每年举办培训次数不多，参加培训名额很少，导致部分船员的救助技能、综合素质难以提高；有培训也是时常流于形式，培训针对性不强，缺乏适当的评估手段；船员自身的自学积极性不高，单位没有恰当地鼓励和监督措施等。
综上所述，海上救助类单位对高级船员的培训力度还不够，如果高级船员救助整体水平不高，将不利于海上救助事业的发展，难谈与国际接轨。
二、加强我国海上救助高级船员队伍教育培训的思路和对策
加强我国海上类高级船员队伍的教育培训，除了国家、政府在宏观政策上的支持外，还得依赖于先进、科学的船员培训教育及管理的办法。在具体方法上，应开阔思路，多加比较，如航海院校开设海上救助专业教育；加大新进高级船员岗位培训力度，完善培训手段，改革培训方式，将一些先进技术、心理学的知识也可尝试应用于员工培训当中，以建立起行之有效的培训体系。另外，对船员培训绩效考核体系的建立与完善也很重要。
（一）航海院校开设海上救助专业学历教育，加强救助技能培训
以前，我国航海院校很少开设救助技能方向的专业，目前，只有大连海事大学尝试开设这样的专业。我国是一个航运大国，同时又是IMO（国际海事组织）的A类理事国之一，而救捞事业在航海事业中有举足轻重的地位。救助与国际接轨不能缺少这方面的人才。航海院校开设救助技能方向的专业是符合国情的。
（二）加大新进高级船员岗位培训力度，加强SMS（安全管理体系）宣贯培训工作
SMS（安全管理体系）系指能使公司人员有效执行公司安全和环境保护方针的结构化和文件化的体系。新进高级船员，实操能力不强，工作程序不熟，加强SMS（安全管理体系）宣贯培训工作，有助于他们熟悉程序工作，提高工作效率，提高工作能力，最终有助于单位对内科学管理。
（三）完善培训手段，改革培训方式
动态待命的值班制度，不利于提高船员的操作技能，实操对提高船员的技能至关重要，实操培训使各岗位船员能熟悉主要设备操作的基本要领和维护方法，根据海上救助类单位船员的实际情况，应采用灵活多样的培训方式，加大实操培训力度。
1、定期举行仿真环境的模拟海上救助演练，演习训练能提高船员的操作水平和协调能力，从而提高实战中有效救助的能力。
2、实验教学提高船员的实践操作技能。海上救助类救助单位主管部门应加大对实操、实验设备的投入。如建立模拟机舱、模拟驾驶室，配置必要的实操、实验设备等。培训单位在制定教学计划时，应加大实操、实验教学的课时数量，并加强考核。考核不合格，必须重新学习。
3、培训过程中，应加强实际海上救助案例分析教学，既可增加船员对知识的理解，也可解答实践中的难点、热点问题，最终提高救助船员解决实际问题的能力。
（四）建立船员培训绩效评估体系，采用良好的激励措施
衡量船员培训工作效果的一个重要方面就是对船员培训过后的工作绩效加以评估。准确的、科学的、有效的評估船员培训后的工作绩效，一是能够为培训部门做好培训的经验教训总结工作，为以后的培训工作提供借鉴意义，有利于改进以后船员培训工作；二是船员培训工作的绩效评估同时也有利于船员本人继续发扬成绩、克服缺点、促进个人今后的发展。
建立绩效评价体系的同时，应配合良好的激励措施，能够大大激发船员参与培训工作的热情，激励方法可包括物质上的激励，如福利、待遇等，也可包括精神上的激励。
在海上救助类单位中，将启动综合绩效考核机制。笔者认为：培训绩效评估体系应该成为综合绩效考核体系的一部分，考核将更加全面。因此，建立和完善船员培训绩效评估体系是一项势在必行的重要工作。
救助船员的教育培训工作是一项系统工程，相信随着教育培训工作的加强，船员的救助技能、综合素质将不断提高，我国海上救助队伍的形象将日益提升。
试论通信传输网络发展规划新思路 篇4
关键词：通信传输网络,发展,规划
一、前言
近年来, 随着网络技术以及计算机技术的迅速发展, 由无线信号、通信电缆以及光缆等所构成的通信传输介质将产生网络组成, 几乎在世界各地均有着这些传输网络的延伸, 在很大程度上满足了广大用户的多样化信息交流需求。通信传输网络技术的持续革新及高速发展, 必然将会迎来全新的发展模式, 并且带来更加先进且优良的通信服务, 所以对通信传输网络的发展进行规划的意义尤为重大。
二、通信传输网络发展的现状分析
在因特网出现以前, 通信传输工作的完成所依靠的主要是分组交换网络, 即便是与之前相比有着显著的进步, 而当问题出现后, 依旧需要通过迂回的电路进行寻找, 通常通讯线路的有效率较低;在出现因特网以后, 通信传输便在独立的网络内部出现, 这便使得通信的广阔性受到了极大的制约。为了将这一局面改变, 独立的多个网络便将联网实现, 逐渐演变成为当前的互联网, 使得通信传输的空间得以大大拓宽, 并且使得通信传输介质有机的联结起来, 通信传输网络由此形成。近年来, 传统的通信传输网络性能便无法与用户的迫切要求相满足。
三、通信传输网络的发展新思路
随着人们需求的持续膨胀, 无线通信网络、移动通信网络、数字通信网络以及模拟通信网络便相继出现, 使得通信传输网络所占据的战略性地位得到了极大的巩固。所以, SDH光传输系统、GSM系统以及蜂窝系统等得到了非常广泛的应用, 这便在很大程度上带动了传输网络交换方式的变革, 之后, 通信传输网络中云技术迅速崛起, 使得云技术开始成为通信技术的一大重要先锋。
当前, 从物理上可以将通信传输网络划分成电网络层、光网络层以及光缆网络层三大层面。就传送网当前的发展趋势和新技术应用情况来看, 通信传输网络发展的新思路为:其一, 向超长距离大容量的方向不断发展, 尤其是无电中继;其二, 近期光通信市场的一大亮点仍然是MSTP, 但是有着多样化类型的传送业务平台则是将来的发展主流方向;其三, 光传输网将继续以智能化趋势发展;其四, 新业务的不断涌现将强大的功能赋予光传输网络;其五, 智能传送网的各类经济数学将共同演进、不断融合;其六, 光传输网将继续朝着全光网方向不断演进。
四、通信传输网络的发展规划
应当强化城域网建设于通信传输网络发展规划中, 与此同时, 还应当在建设城域网中强化应用DWDM、MSTP等传输技术, 重视三网的有机融合。为了有效的防止陷入误区于通信传输网络的规划过程中, 那么就必须全面且详细的论证、对比规划方案, 择选出具备代表性的, 且能够与未来技术有效衔接的一种方案, 以此更好的规划执行。所以, DWDM、MSTP等传输技术均被通信传输网络的发展规划所青睐。在建设规划城域网的过程中, DWDM技术有着非常显著的扩展性, 有着较强的业务接受能力, 可以合理的升级新老业务, 而且还可以具备良好的自愈讷讷给力, 使得通信传输网络更加畅通无阻。而MATP传输技术则能够兼容与传统SDH, 其扩展能力较大, 充分的保证了传输过程的安全性。
城域网传输网络的发展规划为:其一, 为了与直达路共同将大容量传送实现, 骨干层则需要应用DWDM技术, 并且通过该技术将较大贷款的传输平台提供给下层SDH等方案;其二, 在接入层, 借助于MSTP技术平台, 采用环形组网的方式, 将多种业务的兼容实现, 并且提供可调整的速率及容量传输服务;其三, 将现有的SDH系统、光纤资源以及密集波复用系统充分利用起来, 以此促进网络能力的提高。
五、结束语
总而言之, 通信技术的迅速发展给人们的生产及生活带来了极大的便利, 而通信传输网络发展的重要性便日益凸显, 所以, 我们应当不断的探寻出通信传输网络的发展新思路, 并且科学合理的进行规划, 从而实现通信传输网络的进一步完善。
参考文献
[1]靳利国.通信传输网络发展规划新思路探索[J].通信电源技术, 2012, 1 (11) :89-90
[2]靳利国.通信传输网络发展和优化规划探讨[J].信息通信, 2012, 2 (3) :165-167
[3]刘倩.地市级电力通信网络规划发展探讨[J].信息通信, 2012, 6 (16) :26-27
基于虚拟仪器海上通信系统设计 篇5
水声通信距离由于受到媒介的衰减传输距离十分有限, 在海上为了实现远距离通信将水声信号进行编码通过无线技术进行通信, 这样通信距离就会得到大大提升。为了实现远程控制水下设备, 在水下传输距离不能满足要求的情况下就会采用这种方案来解决远距离传输问题。为了保证通信的实时性, 将水下数据进行预处理后把需要的结果传输到终端, 在无线通信时需要同步采样、建立以太网进行数据交换, 设计中提出基于各种接口管理等方法进行综合处理。对上述问题进行针对性优化设计, 保证了实时性、可靠性要求。
1 海上通信系统组成及工作原理
如图1所示, 海上通信系统由浮体部分和控制母船两部分组成。浮体部分主要由保证通信用的无线数传机、同步GPS接收机、PC104接口管理、水下部分和电源部分组成。控制平台由显控计算机和无线数传机组成。控制计算机根据来自无线输出机、GPS接收机、水下的各种信息, 输出控制信号由无线数传机发送控制水下部分的工作状态。
2 基于NI-Compact RIO平台开发技术
NI-Compact RIO可编程自动化控制器 (PAC) 为海上通信系统提供了所需的高性能与高可靠性, Compact RIO提供了一个开放的嵌入式架构, 包括内置的嵌入式控制器、实时操作系统、可编程FPGA以及小型、坚固且可重配置的I/O模块, 因此开发的系统可以快速地生成同步的模拟和数字信号并进行处理。由于采用嵌入式设计, 整个系统具备低功耗的优点, 保证了浮体在采用锂电池供电的情况下连续长时间工作, 提高了系统可靠性。FPGA可重复配置I/O (RIO) 硬件设备特性[1], 提高了系统的灵活性, 便于系统进行二次技术开发和功能扩展。由于NI-Compact RIO系统和LabVIEW开发环境之间的无缝连接, 可以轻松地通过图形化开发环境访问底层硬件, 快速建立嵌入式系统控制和数据采集应用, 可大大缩短项目设计开发周期, 提高开发人员的工作效率。
3 基于无线通信同步采样和以太网数据交换技术
本系统硬件由信号实时处理模块、以太网交换机、PC104接口管理模块、GPS系统、无线数传机系统[2]、显控计算机六个部分组成。信号实时处理模块由FPGA和4块不同的板卡 (型号分别为NI-9215, NI-9215, NI-9263, NI-9401) 组成, 硬件所有配置信息都在NI-Compact RIO的RT系统上显示。cRIO-9401, cRIO-9215, cRIO-9263等模块的数据采集处理在FPGA上完成, 采集到的数据通过DMA传送到RT上的数据采集引擎进行降采样、滤波等预处理, 图2为系统底层硬件结构框图。
不同数据采集终端的具体硬件配置都不一样, 但是硬件模块类型一致。除了嵌入式控制器cRIO-9022, 还有两组数据采集卡NI-9215, 每个采集终端都配有cRIO-9401和cRIO-9215。数据采集部分又可分为数据采集模块、数据采集引擎、数据存储引擎、GPS时间引擎。通信部分则由数据接口、控制接口和调试接口组成。在NI-Compact RIO中实现时, 这些不同的引擎和接口都是独立运行的VI, 通过上层的动态调用来执行, 这样可利用NI-Compact RIO多线程的特性, 避免各个模块之间的相互阻塞干扰, 这些所有的引擎和接口都在cRIO-9022的RT上实现。ENET-485/4模块对串口信号采集, 并将数据通过以太网传送到RT上的数据采集引擎进行预处理。
为了满足海上通信系统实时转发的要求, 数据采集终端需要对水下信号进行精确的时间同步, 系统要求GPS同步采集, 对于海上通信系统而言, 数据采集终端距离船载显控计算机在几千米甚至几十千米以上, 利用基于cRIO-9022的GPS同步采集方案可以很好地解决远距离终端同步的难题, 具体而言, 为数据采集终端配置一个GPS接收机, 它可以获取已与卫星同步的PPS秒脉冲信号和GPS绝对时间信号, 并送至对应采集终端的cRIO-9401的串口进行同步、计数和采集。
4 基于PC104接口管理技术
在技术开发时为了便于统一管理, 水下信号处理结果存盘、上传及与上位机通信等事件都在PC104上实现。PC104集中管理上位机和下位机之间信号传输、GPS信号同步采集、无线数传机通信, 并在默认情况下负责将接收到的实时原始数据保存, 事后可通过网口导出, 以便对其进行事后处理分析。
为了满足海上通信系统需求, 建立了适合本系统的通信传输协议技术[3]。TCP (Transmission Control Protocol, 传输控制协议) 是基于连接的协议, 在正式收发数据前, 必须和对方建立可靠的连接。TCP协议能为应用程序提供可靠的通信连接, 使一台计算机发出的字节流无差错地发往网络上的其他计算机, 对可靠性要求高的数据通信系统往往使用TCP协议传输数据。
UDP协议 (User Datagram Protocol, 用户数据报协议) 是与TCP相对应的协议。它是面向非连接的协议, 它不与对方建立连接, 而是直接把数据包发送过去。TCP和UDP之间的区别如表1所示。
根据实际工作通信需要建立了表1的通信传输协议来满足下位机信号处理模块NI-Compact RIO、接口管理模块PC104及母船上显控台PC机之间的通信需求, 通过优化它们的优先级和权限来保证它们之间数据通信的可靠性和实时性。图3为通信传输协议数据流向图。
5 复合检测技术
海上通信系统主要是解决水下通信距离受限问题, 水声信号具有自身特点, 它瞬态性强、持续时间短、具有突发性和不稳定等特点, 在实际的测量中存在多种噪声源的干扰, 信噪比较低, 单一的检测方法往往不能满足检测要求。工程中综合实际情况[2]运用了匹配滤波技术、软门限处理技术和抗信号分裂处理技术等先进的信号处理技术[4,5,6,7], 解决了海上通信系统实际工作过程中信号多途、混响、分裂、漏报、漏发等问题, 起到了很好的效果。图4是工程中基于NI-Compact RIO设计的匹配滤波器框图。
6 结语
基于NI-Compact RIO平台开发海上通信系统是一种全新的设计方法, 因为NI-Compact RIO平台开发的灵活性, 大大缩短了项目开发周期, FPGA可重复配置I/O (RIO) 硬件设备, 便于系统进行二次技术开发和功能扩展。本系统中应用的几项关键性设计技术很好地解决了海上通信系统对传统的水下通信提出的需求, 也可以为后续海上通信系统设计提供借鉴。
摘要：为了满足海上通信系统特点的要求, 系统采用虚拟仪器技术, 通过数据交换统一集中管理有效地解决了大容量数据无线传输难题。基于匹配滤波复合信号检测技术有效地抑制了水声信号多途、混响对海上通信系统的影响, 降低了水声信号瞬变引起的信号分裂导致系统漏报、漏发概率。基于虚拟仪器技术开发的海上通信系统不仅开发周期短, 而且便于系统进行二次技术升级和功能扩展等优点。
关键词：海上通信系统,匹配滤波器,复合检测技术,同步采样,通信传输协议
参考文献
[1]张桐, 陈国顺, 王正林.精通Lab VIEW程序设计[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[2]杨日杰, 高学强, 韩建辉.现代水声对抗技术与应用[M].北京:国防工业出版社, 2008.
[3]刘莹, 卜雄洙.基于Lab VIEW的数据采集和无线通信系统的开发[J].测控技术, 2006, 25 (2) :22-23.
[4]邝永明.基于Lab VIEW多功能虚拟仪器的应用开发[J].广西大学学报, 2006, 31 (4) :340-343.
[5]汪伟利, 张程源.一种基于Lab VIEW的无线数据采集系统设计[J].中国科技博览, 2012 (34) :350-351.
[6]危淑平, 摆玉龙, 许国威.基于Lab VIEW的自适应滤波器设计与研究[J].微计算机应用, 2011, 32 (3) :12-17.
海上移动平台间无线通信浅谈 篇6
在实际应用中, 经常需要在多个移动平台间构建无线通信链路, 完成平台间数据的有效传输, 但在设备选型或设计规划中常常受岸上无线通信设备使用经验影响, 实际设计规划或选择出来的设备, 换个环境就“水土不服”, 问题频发, 却又常常让人手足无措。针对这一系列现象, 根据实际工作经验, 给出使用规划设计、设备选型等方面的建议。
二、原因分析及选型、设计中的对应措施
为什么陆上使用正常的设备, 到了海上就“晕船”, 无法完成既定的通信任务, 分析原因不外乎电磁频谱不兼容、超出作用距离、遮挡和硬件故障等几个方面。
2.1电磁频谱不兼容
海上移动平台上无线设备使用常常存在安装空间受限, 用频设备多, 导致电磁环境复杂, 相互间干扰问题时有发生。故电磁兼容性设计、验证尤为重要, 否则容易造成过多投入后, 无法使用, 造成资源浪费。各平台间安装无线用频设备不同, 随着移动平台移动, 平台间的电磁环境相互影响, 会愈来愈复杂, 底噪升高, 造成无线通信设备接收信号信噪比降低, 当达不到链路储备时, 通信链路受到影响, 会改变调制方式, 降低速率, 甚至中断。为了避免这一问题的发生, 首先, 要严格电磁频谱管理, 设备用频应进行频谱审批, 并接受相关频谱管理部门的管理监督, 规范频谱使用秩序;其次, 在设备建设规划初期, 要进行电磁兼容性设计和测试, 这一工作需要在拟安装改型设备的所有平台进行, 确保所有设备开机工作时, 无相互干扰;第三, 在设备选型上, 要根据使用带宽需求, 尽可能选择宽带智能天线或MIMO天线系统, 同时, 要求设备具备电磁频谱感知或测试功能, 如果设备自身没有这样的功能, 在设计上就要考虑增加频谱分析仪, 并适时监测频率使用情况, 这样就能够及时了解拟用电磁频段的用频情况, 为是否更改频段, 规避干扰提供参考依据。
2.2超出通信距离或遮挡
海上移动平台一般天线安装高度有限, 受视距的影响, 往往难以实现远距离通信。尤其是平台间相互移动, 链路环境不稳定, 常常造成通信不稳定, 甚至中断。
海上平台大小不同, 受海浪影响也不尽相同, 平台摇摆幅度过大, 往往容易造成天线波束无法相互覆盖, 造成通信单向, 时通时断, 甚至中断。另外, 受天线安装位置限制, 随着平台航向变化, 原来通视的位置可能变得有了遮挡, 这往往也是影响海上移动通信的重要因素。
针对这一问题, 首先, 需选择具备相应增益的天线。由Bullintog近似计算公式Pr=Pt (h1h2/d2) 2grgt可知, 天线高度和天线增益对信号传播的影响很大[1]。
第二, 应根据带宽、作用距离等需求的实际情况, 进行链路计算, 计算天线高度需求, 有条件的情况下, 尽可能提高天线架高, 确保即使平台航向变化也不会因遮挡等原因影响天线波束, 做到设备功率范围内通视。一般根据以下公式确定天线的架设高度:
r (km) =4.12 (sqr (h1) +sqr (h2) ) (考虑大气折射效应后) [2]
式中r (单位为km) 为传输距离, h1、h2 (单位为m) 分别为两端天线的架设高度。
第三, 尽可能选择高增益和宽波束的智能天线, 天线赋形后增益提高以增加链路储备, 且保证平台摇摆波束有效覆盖, 有条件的情况下, 对于点对点通信可以考虑为定向天线增加伺服系统, 确保天线指向稳定, 以保证较高的增益, 稳定链路储备, 提高通信可靠性。
第四, 设备技术指标允许的情况下, 设计中应考虑在原有基础上增加或采用更高指标的低噪声放大器, 提高设备的电平储备。
2.3硬件故障
海上移动平台无线通信设备受安装条件的影响, 尤其是设备天馈系统中为了避雷、滤除干扰而串接了避雷器、滤波器等多接头的无线通信系统, 往往容易出现受海风、盐雾等影响出现接头松动、被腐蚀等情况的发生, 在完全中断前, 随着平台移动往往出现通信时通时断的情况, 造成通信链路不稳定。针对这一问题, 应定期对连接缆线进行检查、检测, 对松动的接头及时进行紧固, 对被腐蚀的接头及时更换, 定期对缆线进行更换, 确保室外天馈系统指标正常, 这一工作也可以定期使用天馈线测试仪进行天馈系统指标检测, 检测天馈系统驻波比等参数并进行比对, 及时掌握设备天馈系统变化情况, 以便及时采取更细致的检查或处理措施。另外为了实时监测设备的工作状态, 建议设备在设计论证时应要求网管软件具有设备状态实时记录、输出功能, 或通过在本平台安装频谱分析仪的手段, 定期采集设备工作状态参数, 建立设备工作状态数据库, 及时比对参数变化, 以便于做出装备性能是否下降或受影响的正确分析, 及时进行处理。
三、使用过程中的故障处理步骤
设备在海上移动平台安装使用过程中, 尤其是临时安装设备使用中, 应时刻关注本端设备工作状态变化, 同时关注本平台上其他用频系统工作情况, 一旦工作状态有变化应及时通报远端通信设备保障人员, 以便于做到出现问题早发现早解决。一般易出现以下几个方面的问题, 此时, 应结合具体情况进行分析解决。
3.1通信突然中断
按以下顺序进行检查, (1) 看:查看设备工作情况, 一看设备供电是否正常;二看设备互联缆线连接是否正常;三看设备工作状态指示是否正常;四看设备网管技术指标是否正常。并结合观察到的实际情况进行技术分析, 乃至用天馈线测试仪对天馈系统进行检查并做相应的技术处理, 流程详见图1所示。 (2) 问:一问航向情况和远端平台的相对位置、航向, 了解是否是由遮挡造成的通信中断, 弄清是本平台遮挡还是远端平台遮挡;二问远端平台工作情况, 了解是否是远端平台供电、缆线或者状态指示的其他故障造成的通信中断;三问本平台是否有大功率用频设备开机工作, 如果没有则及时了解其他平台相关用频设备工作情况。 (3) 查:用频谱仪检查或设备内置频谱监测功能查看所用频段是否有底噪异常升高, 导致设备接收电平异常升高, 信噪比下降等情况, 该步结合技术指标检查完成。如果是频率干扰, 通过步骤 (2) 及时排查干扰源, 请示进行进一步处理。 (4) 换:在查明确实是频率受到干扰造成通信中断, 通过频谱分析是否有可用频段, 有的情况下, 及时通报相关平台设备更换频率参数, 重新建立通信链路。
3.2信噪比和接收电平有规律的变化且幅度较大
出现这种情况一般是天线故障或整个通信系统 (设备-馈线-滤波器-馈线-天线) 接头处有松动或馈线有破损, 导致信噪比和接收电平随移动平台晃动而变化较大, 此时需检查各接头是否连接正常, 用天馈线测试仪检查整个天馈系统的故障位置, 更换故障部件。
3.3信噪比和接收电平无规律的变化
确认整个天馈系统无故障后, 这种情况很有可能是有电磁干扰, 用频谱仪或天馈线测试仪的频谱监测功能, 通过频谱分析是否有可用频段, 在确认有可用频段的情况下, 应及时通报相关平台设备更换频率参数, 重新建立通信链路。使用频谱仪或天馈线测试仪的频谱监测功能时, 最好把设备关机, 这样能更清晰、迅速地查找到可用频段。
四、结论
本文针对海上移动平台间无线通信设备在使用过程中经常出现“水土不服”的实际情况, 对其出现的原因进行了分析, 并给出使用规划设计、设备选型等方面的建议, 最后结合笔者经验, 总结了易出现的故障及相应的处理措施, 对提高海上移动平台间无线通信的稳定性提供了帮助。
摘要：在实际应用中, 经常需要在多个海上移动平台之间构建无线通信链路, 完成平台间数据的有效传输。本文从海上移动平台间无线通信设备的安装使用环境等方面入手, 分析了通信中易出现的问题, 针对问题给出了设备选型或设计规划、使用等方面的建议, 并简单总结了故障处理方法。
关键词：海上移动平台,无线通信,MIMO,频谱分析
参考文献
[1]董保明, 贾振强.无线电台天线驻波比浅析[J].中国无线电, 2007 (6) :43-44
海上通信发展思路 篇7
1 微波通信的特点
微波传输是指在地球表面、大气层和宇宙空间中的传播过程。因此微波通信具有以下几个特点: (1) 中继性:由于微波是以直射波形式在视距内传播的, 其传输易受地形、地貌和大气层影响, 所以微波通信传输是采取中继接力的方式; (2) 微波天线可获得高增益和强方向性:当微波天线口径一定时, 波长越短, 其天线增益就越大, 一般天线增益都在40dB以上; (3) 宽频段:微波频段很宽, 可以传送综合业务信息; (4) 架设便捷:相对于传统的电缆、光缆通信, 微波通信更适合海上的通信和综合业务信息的传输, 因为微波通信不需要铺设线路, 所以建设速度快、灵活性大。
2 微波电路传输指标
在实际应用中, 电路传播余隙、衰落储备和衰落中断率是衡量微波通信链路质量的主要3个指标。
电路传播余隙满足要求, 说明2个微波站之间没有阻挡, 视距上能够直通。衰落储备电平满足要求, 说明2个微波站之间的距离够近, 收发信机有足够的电平能量对信号进行发射和接收。图1描述了衰落储备的含义。 (GTX和GRX分别为微波站发射和接收端)
衰落中断率满足要求, 说明其数字微波电路的传输误码率满足要求。但在跨海微波电路设计中, 根据惠更斯原理, 接收点的场强是直射波与海面反射波的叠加, 由于海面具有较高的反射系数, 除了以上3个指标外, 还应重点考虑海面波反射效应对传输质量的影响。
3 影响微波通信传输的主要因素
3.1 大气层对微波传输的影响
微波接力通信是采用空间波传输的, 而且是在距地面5km以下的对流层实现传输的, 因此, 收信电平受到对流层的影响非常大。波长小于2cm的微波波段, 气体分子谐振易引起气体对电磁波能量的吸收;波长小于5cm的微波波段, 由于雨、雾、雪等恶劣天气的影响, 电磁波产生散射易造成能量的损耗。另外, 由于大气层中不均匀气体的位置、形状随机变化, 造成折射波、散射波与直射波之间在行程差上存在随机变化, 进而使接收点上会呈现电磁波振幅和相位的大幅度起伏变化, 造成微波传输的多径衰落。
3.2 反射波对微波传输的影响
不同的地形条件决定了微波的反射系数及电平损耗是不同的。需要指出的是:当微波传输路径上有刀刃形的障碍物 (或山峰) 阻挡时, 如果障碍物的尖峰恰好落在两个相邻的微波站的收信天线与发信天线的连线上, 微波传输会增加6d B的电平衰耗;当障碍物的尖峰超出连线时, 则电平衰耗将增加得更快。所以在实际应用中要尽量避免出现这种情况, 但解决的办法是可以通过改变微波传输线路或增高天线来改变传输特性。
3.3 多径衰落对微波传输的影响
大容量微波通信由于所占用的频带较宽, 经多径传输后, 各频率分量在空间的衰减程度上有很大差异, 造成合成信号幅度和相位的大幅度失真, 从而产生频率选择性衰落。随着大容量数字微波通信在通信领域的使用, 数字微波通信经多径传输后, 衰落情况非常严重。
4 改善微波通信传输衰落的措施
微波通信传输由于受海上舰艇的主桅高度的限制, 不可能采取天线的高低差技术将反射点移出海面。所以为了更好地克服海面波反射效应以达到最佳的传输效果, 可以采用如下技术来改善微波传输。
4.1 自适应均衡技术
数字微波通信系统由于占用了更宽的频带, 当发生衰落时, 其通带内的振幅特性是时刻变化的, 为了使其能自动平坦化, 就必须使用能自适应时间特性变化的自适应均衡器。用于对抗衰落的自适应均衡器可分为两类:频域自适应均衡器。即用可变谐振器对幅频特性的一次和二次特性进行补偿;时域自适应均衡器。当引起电路衰落的两个波的时延非常大, 以致于在所需频带内产生两个凹点时, 只有一个谐振电路的均衡器就不能补偿这样的频率特性, 可采用时域自适应均衡器进行补偿。在实际电路中, 往往同时采用频域自适应均衡器和时域自适应均衡器, 以最大限度地提高电路的抗衰落能力。
4.2 分集技术
所谓分集, 是在发射端用不同信道方式 (时间、频率、空间) 发送携带同一信息的多个信号, 由于各信道有不同的衰落特性, 接收端收到这些信号后, 对这些信号进行合并处理, 减少各种衰落对接收信号的影响, 从而正确地恢复原来的信号。分集接收效果的良好与否, 决定于两种信号衰落的相关程度, 可以用相关系数表示。相关系数越小, 则分集接收的效果越好;相关系数越大, 则分集接收的效果越差。分集技术的优点在于能提高系统性能而不需增加发射机功率和系统带宽。分集主要有空间分集、频率分集和时间分集三种方式。时间分集是指将同一信号在不同的时隙重发, 要求若干时隙之间相互独立。频率分集是指将待发送的信息调制到不同的载波频率上, 只要载波频率间隔大于相关带宽, 就可实现频率分集。但是考虑到对现有海上微波通信系统进行分集技术改造的成本和程量, 所以为了能在较小投入下更好地改善系统的传输衰落, 我们会选择运用空间分集技术。空间分集可分为接收分集、发射分集。接收分集是在收端用多个天线接收, 接收机通过适当的合并方式恢复信号;发射分集是在发射端用多个天线发送信号。
4.3 智能天线技术
智能天线技术定义为:具有波束形成能力的天线阵列, 可以形成特定的天线波束, 实现定向发送和接收。智能天线可以利用信号的空间特征分开用户信号、多径干扰信号。智能天线分为自适应天线、切换波束天线。自适应天线阵可以自适应地识别用户信号到达的方向, 通过反馈控制方式连续调整自身方向图, 而切换波束天线则是预先确定多个固定波束, 随着接收端移动, 发射端选择使接收信号最强的波束。在工程实测中, 某型海上微波通信系统采用智能天线后传输信号更加稳定, 质量有很大的改善。
结束语
本文通过研究海上微波通信的电路, 分析并计算了影响微波传输特性的三个重要指标:电路传播传播余隙、衰落储备和衰落中断率。由此可以得出影响海上微波通信衰落中断的主要原因在于海面波的反射效应, 并提出改善海上微波传输能力的几个有效措施, 这对于提高海上通信与勤务保障能力起到至关重要的作用
参考文献
[1]李延峰, 黄喜良.微波通信综述[J].河南水利, 2004.04.
[2]姚冬苹, 黄清.数字微波通信[M].北京清华大学出版社, 2004.
海上通信发展思路 篇8
海上石油的开采在我国对于石油资源的利用方面具有重要作用, 能够在极大程度上满足人们对石油资源的需求, 为工业生产以及人们生活提供更加有力的资源保障。但是, 现今在海上石油开采的通信系统方面存在着一定的局限, 使海上石油的开采陷入了瓶颈。为了很好的解决海上石油开采通信系统方面存在的问题, 我国不断进行积极地探索, 希望能够为海上石油的开采提供通信方面的保障, 增加海上石油开采的效率。现今, Wi MAX通信技术的引进已经能够将海上石油开采当中存在的一部分问题进行解决, 实现海上的通信顺畅, 但是需要进行研究与完善的方面仍然有许多。对Wi MAX通信技术在海上石油开采通信系统当中的应用进行细致的研究具有重要的意义。
1 海上石油平台的通信现状
在海上石油的开采中, 其通信系统的应用十分重要没能够保证整个海上石油的开采以及天燃气的开采过程比较安全, 更能够使海上开采的情况以及信息可以及时的进行传递, 因此, 每一处海上石油开采平台均需要拥有比较先进的通信系统, 先进的海上通信系统已经成为了海上石油开采中不可缺少的重要设施之一[1]。
我国目前的海上石油平台通信系统只有通过周围的船只以及海上石油开采平台上方的直升机进行无线通话, 以及平台与陆地之间的微波通信两种方式。现今进行通信的设备主要有卫星的地球站、无线电导航机以及微波扩频系统等。但是, 无线电的信息传输频率以及数量均会受到限制, 不能够对大量的数据同时进行传输, 具有一定的滞后性, 另外, 其容纳的客户比较少, 即便通过卫星以及数字化的设备等传输的数据质量均比较高, 但是并不具有实效性, 更不能够进行有效的语音通话。
在此情况下, 经过不断的研究与创新, 海上石油平台在通信系统中引用了Wi MAX通信技术, 在一定程度上实现了信息的可移动传播以及高速率传播。
2 海上石油平台在无线应用系统应用方面的问题
2.1 微波技术的应用问题
微波扩频通信的频段为2.4-2.4835GHz, 属于工业的自由辐射频段, 并不需要进行有关部门的相应批准[2]。微波技术能够利用伪随机码对已经进行输入的信息进行恰当的处理, 同时能够对其信息进行扩展以及编码, 使得在某个载频中能够进行接入并便于其进行传输。
另外, 微波技术的通信力量比较强大, 并且其投资的成本亦比较低, 能够节省海上石油平台的经济支出。在该通讯方式的建设过程中, 其速度比较快, 抗灾的能力比较强, 因此, 比较适用于海上石油开采距离比较近的平台之间进行互相通信。由于该条件的限制, 使得微波技术不能够在比较复杂的通信环境中使用。
2.2 FPSO无线技术的应用问题
FPSO指的是浮式生产储油轮, 当其进行海上石油开采过程中, 与其进行通信的平台便会由于特定角度而出现中断的现象[3]。FPSO天线的安装点以及火炬塔和对应平台呈现的是固定的三点一线模式, 当金属结构的火炬塔比其天线的安装点高时, 将会阻挡无电信号的接收, 甚至导致无电信号的突然中断, 因此整个海上石油开采平台周围的信号并不足够稳定。可以说, 该方式并不支持通讯信号的移动。
2.3 现有无线系统的应用问题
目前, 在我国的海上石油开采平台中的无线通信系统工作为2.5Hz, 使用的是空口的协议, 在进行通讯的过程中, 由于FPSO的移动、火炬塔的以外阻挡、海面的上下起伏以及外界的诸多干扰, 整个无线通信系统并不能够进行稳定的工作, 从而影响整个海上石油的开采工作。
3 Wi MAX通信技术概述及特点
3.1 Wi MAX通信技术概述
Wi MAX通信技术为全球微波互联技术的缩写, 可以将其称作802.16无线城域网。该技术能够在企业和家庭用户中为其提供一种便捷的宽带连接方案。由于Wi MAX通信技术是一项比较先进的无线城域网, 因此, 能够具有一种新型的空中对接标准, 不需要直接观察海上石油平台通过提供的无线宽带就能够进行数据的传输以及信息的连接。
3.2 Wi MAX通信技术的特点
3.2.1 具有多天线技术
Wi MAX通信技术具有一种较为先进的功能, 并同时具有多个天线, 目前可以将其多个天线分为三类, 分别为:波束赋形、空时编码、空间复用[4]。其中, 波束赋形为职能天线的核心技术, 能够提高信息的传输速率, 降低复杂环境的干扰。时空编码能够将时空分为格码与块码, 分别对信息进行编码以及分集增益。空间复用能够发射相对独立的信息信号, 加大Wi MAX通信技术的信息发射频率。
3.2.2 具有可扩展性
Wi MAX通信技术当中具有一种MAC层, 能够将宽带进行合理的分配, 从而支持各种不同复杂环境的用户进行信息的传输, 并允许在同一个频道出现多个不同的用户。
3.2.3 具有睡眠模式
在Wi MAX通信技术中, 16e协议的制定使得该技术适应了移动通信的特点, 能够增加信息睡眠的终端, 对信息进行保留。
4 Wi MAX通信技术在海上石油的成功应用--以文昌油田为例
文昌油田当中的13-1&13-2号油田是在南海上由奋进FPSO以及两个海上石油天然气开采平台共同搭建而成[5]。在未进行使用Wi MAX通信技术之前, 该油田的工业控制以及数据的传输均由原始的无线网络进行传输, 信号极其不稳定, 使得海上的石油开采工作不能够顺利的进行, 经济效益不高, 亦不能够满足人们对其生产生活的需求。在2010年以后, 该油田引进了先进的Wi MAX通信技术, 实现了对海上石油平台通信数据的良好传输。
5 结束语
综上所述, Wi MAX通信技术具有覆盖范围广的特点, 能够在海上石油开采通信系统中发挥巨大的作用。另外, Wi MAX通信技术的数据传输速率比较快, 并且支持移动的需求, 能够将语音、图片、视频等同时进行传输, 大大提升了海上石油工人以及各个部门之间的通信效率。同时, Wi MAX通信技术既能够满足海上石油工人在陆地上的通讯要求, 又能够满足海上船舶通讯的需要, 由此有效提升海上石油开采的效率, 满足社会生产与生活需求。由于Wi MAX通信技术对数据的传输距离比较长, 速度比较快, 方式比较简便, 受环境影响比较小, 在海上石油开采的通信中具有一定的优势, 其自带的宽带技术以及移动技术将能够在海上石油的开采中应用得更加广泛。
摘要：目前, 我国海上石油的开采平台规模以及环境均达不到国际化的标准, 因此在海上石油开采方面存在一定的局限性, 尤其是海上的无线通讯技术方面的局限。该技术的发展受到了海上石油开采平台以及环境的相对制约, 其发展十分缓慢, 不利于海上石油的开采工作顺利进行。因此, 现今我国的海上石油开采的常规通信并不能够与陆地上的石油开采相提并论。文章针对海上石油的开采通信系统, 将Wi MAX的核心技术作为研究该问题的理论基础, 对Wi MAX在海上通讯系统当中的应用与传统的海上通讯系统进行了细致的比较。通过对Wi MAX的优缺点进行分析, 详细研究了现今海上石油平台的通讯系统的应用。
关键词：海上石油平台,WiMAX,无线通讯技术
参考文献
[1]刘国锋, 万光芬, 魏澈.海上无人石油平台UPS与柴油发电机组匹配问题[J].自动化应用, 2014, 08 (12) :10-12.
[2]王博.应用虚拟化技术在海上平台的应用[J].网友世界, 2014, 04 (02) :24-25.
[3]高建梅, 苗乃贵, 贺亚敏, 等.南海深水天然气番禺34-1平台通信系统分析[J].硅谷, 2014, 02 (04) :13.
[4]曾春.Wi MAX通信技术用于海上石油平台[J].油气田地面工程, 2015, 07 (02) :24-25.
海上通信发展思路 篇9
当前, 在船舶与岸台的数据传输应用中, 有以下几种方式:
1、窄带直接印字电报, 简称NBDP。
NBDP设备是一种采用数字通信技术与微机控制技术相结合的先进的通信终端。
2、数字选择性呼叫 (DSC) 是通信设备的一种终端。
DSC不仅作为遇险报警与选择性呼叫终端使用, 还可以进行数据或信息交换。
3、船舶自动识别系统, 自动连续
发出船舶自身的静态信息 (编码、船名等) 、动态信息 (船位、航速、航向等) 、航次信息和安全信息, 同时也自动接收周围船舶发来的这些消息, 为船舶避碰和航行提供辅助决策。AIS采用GMSK/FM的调制方式, 传输速率为96Kbps。
4、海事卫星通信
INMARSAT系统是国际海事卫星组织对海上航行船舶提供全球范围内移动通信服务的系统, 可以提供数据业务, 但是卫星通信的费用却是一个阻碍其应用的实际问题, 我们发现, 现有的近海数据通信手段中, 由于设备陈旧或相应技术不成熟以及昂贵的通信费用, 都不能适应现代化港口数据业务高速发展的需要, 存在着如下的一些缺点:
(1) 地面通信系统的数据传输速率低, 不能满足高速数据传输的需要:卫星通信系统的通信费用高, 很不经济。
(2) NBDP、DSC、AIS等通信方式主要提供航行安全信息, 为航行安全服务, 进行其它数据业务通信能力差, 不能满足航运业发展的需要。
(3) NBDP、DSC采用副载波调制方式, AIS采用GMSK调制方式, 没有充分利用信道复用技术, 信道频谱的利用率。
(4) NBDP、DSC的通信协议比较落后, 受编码和纠错方式的局限性, 纠错能力差, 通信效率低。
二、WIMAX技术分析
WIMAX全球微波接入互操作性) 技术是一项新兴的无线高速数据通信技术, 能提供面向互联网的高速连接。和传统的无线通信技术相比, WIMAX具有以下技术优势:
1、传输距离远。
WIMAX的无线信号传输距离最远可达50km, 是无线局域网所不能比拟的, 其网络覆盖面积是3G基站的10倍, 只要建设少数基站就能实现全覆盖, 这样就使得无线网络应用的范围大大扩展。
2、接入速度高。
WIMAX所能提供的最高接入速度是70M, 这个速度是3G所能提供的宽带速度的30倍。
3、可以提供广泛的多媒体通信服务。
由于WIMAX较之无线局域网具有更好的可扩展性和安全性, 从而能够实现电信级的多媒体通信服务。其中包括语音、数据和视频的传输。
三、WIMAX技术在近岸海上通信中的应用
WIMAX是一个全球统一的技术标准。无论在哪里, 只要使用有WIMAX技术的设备都可以很好地进行通信, 这个特点对于海上无线通信来说尤其重要。船舶航行于世界各个港口之间, 因此船舶所采用的通信标准必须是统一的。当前有很多成熟的无线通信技术可以应用到船与岸之间的数据通信, 比如移动通信系统中的GPRS、CDMA以及即将实施的3G, 但这些技术都存在一个标准的问题, 因此这些无线通信技术无法应用到海上无线通信中。只有建立在一个统一的标准之上才能进行通信。WIMAX的通信距离远, 接入速度快。每个WIMAX基站可以有6个扇区, 每个扇区内可以容纳60个终端, 每个扇区的系统带宽为70M, 这样每个WIMAX基站可以支持360个终端, 总系统带宽为420M。比如对于大连港这样的港口使用少量Wl MAX基站即可覆盖全港区, 从而构成一张功能强大的无线宽带网络, 而且网络部署的周期短、成本低。
Wl MAX技术应用到海上通信以后, 进入港口VTS覆盖水域的船舶会自动和VTS中心建立高速数据链接, 因此VTS中心的交通显示器可以自动显示该船的名称、呼号、航向、航速等一些基本的船舶航行资料, 这一切都和目前J下在使用的AIS系统非常类似, 所不同的是Wl MAX提供的通信带宽要远远大于AIS系统, 因此Wl MAX所能提供的功能也是AIS系统不能相比的。WIMAX技术可直接接入因特网, 这将使船舶用户可利用因特网进行公务处理和享受多媒体服务。港口电子商务的实行, 使货物装卸、港口堆场的效率明显提高, 船期明显缩短, 货物运输更加快捷。船舶运输特点决定了船员在生活和娱乐方面相对比较封闭, 而通过因特网, 船员也可及时获取各方面的信息和多媒体服务, 甚至可以和家人在网络上相聚。
摘要：随着航运业的发展, 制约近岸船舶高速数据通信的问题越来越突出。新一代无线通信技术的出现有望应用到海上通信中解决该技术难题。本文分析了WlMAX技术的特点及其在海上通信中的应用。
关键词：无线数据通信,WIMAX,海上通信
参考文献
[1]刘英:《GMDSS系列丛书第二分册通信设备》.北京:人民交通出版社, 1999.P85—90, P118-122.[1]刘英:《GMDSS系列丛书第二分册通信设备》.北京:人民交通出版社, 1999.P85—90, P118-122.
[2]汤容秀:《船载AIS无线传输系统的开发与研究》.武汉理工大学, 2004.[2]汤容秀:《船载AIS无线传输系统的开发与研究》.武汉理工大学, 2004.
[3]孙文力:《船载自动识别系统》[M].大连:大连海事大学出版社, 2004.[3]孙文力:《船载自动识别系统》[M].大连:大连海事大学出版社, 2004.