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面向海洋全方位综合感知的一(yī)体(tǐ)化通信网络
来源(yuán):新闻中(zhōng)心
发布时(shí)间(jiān):2021年02月24日 编辑:中国电子(zǐ)科学研(yán)究院专(zhuān)家高(gāo)建文,肖双爱,虞志(zhì)刚,郎晓光,王冬海

面向海洋全方位综合感知的一体化通信网络

  摘 要:当前(qián),海洋探(tàn)索逐步从近海向远海,从(cóng)平面向立(lì)体,从分立向全方位(wèi)综合感知(zhī)的网络信息(xī)体系发展。本文分析了全方位海洋(yáng)综合感知业务的主要特(tè)征,研究了(le)当前海洋通信网(wǎng)络(luò)的发展现状和面临的主(zhǔ)要问题与挑战,提出了面向海洋(yáng)综合感知业务的一体化通信网络架构,阐述了该网络架构的功能(néng)与组成,指出了该网络中需要研究的主要关键(jiàn)技术,以及网络构建的方法(fǎ)和应用设想,为后续海上通信网络演(yǎn)进发展提供了(le)新思路。  

  关键词: 海洋网(wǎng)络;综合感知;网络架构(gòu);一体(tǐ)化通信

  

引 言

  “向(xiàng)海(hǎi)则兴,背(bèi)海则(zé)衰”,大力发展海洋事业已成为(wéi)全(quán)世界的广泛共识,构建海洋(yáng)通信(xìn)综合保障体系,提升海洋通信网络基础设施和信息服务水平(píng),是认识海洋(yáng)、经略海洋(yáng)的重要基石。

  面向海(hǎi)洋事业的发展需求,我国先后提出(chū)了“智慧海(hǎi)洋”、“透明海洋”等系列(liè)工程(chéng),对于海(hǎi)洋的探索逐步从近(jìn)海向远海,从平(píng)面向立体,从(cóng)分(fèn)立(lì)向全(quán)方位综合感(gǎn)知的网络信息体系发展[1-4]。现(xiàn)有(yǒu)的(de)海洋(yáng)感知(zhī)主要依托岸基、有人(rén)岛礁、船(chuán)舶和(hé)小型(xíng)浮标等平台(tái),实现对近海和重点海域的海洋环境感知业务。然而,海洋全方位综合感知旨在(zài)基于天基、空基、岸基、海基和潜基等平台,通过各类传(chuán)感器,感知海洋目标、环境(jìng)、地(dì)理及海洋装备等信息,实现(xiàn)对海洋(yáng)的全(quán)海域、全天候、全天时的综合感(gǎn)知。与现(xiàn)有(yǒu)的海(hǎi)洋(yáng)感(gǎn)知网络相(xiàng)比,海(hǎi)洋全方位(wèi)综合感知对海洋通信(xìn)网络在多元异(yì)构接(jiē)入、多网系融合和多(duō)元业务承载等方(fāng)面提(tí)出了诸(zhū)多挑战。

  为了应对(duì)这些挑(tiāo)战,本文分析(xī)了新时期下全(quán)方位海洋综合(hé)感知的物理空间特征和(hé)信息空间(jiān)特征,研究了当前海洋(yáng)通信网络的(de)发展(zhǎn)现状和面临的主要问题与挑战,提出了(le)面向海洋全方位综合(hé)感知的一体化(huà)通信网络架(jià)构,弥补(bǔ)了现有海洋通信网络的(de)不足(zú)。

  1 海洋全方位综合感知(zhī)的主要特征

  随(suí)着海洋平台(tái)设计、装备制造、传感器、人(rén)工智能和信息处理等(děng)技(jì)术的快速(sù)发展(zhǎn),海洋信息网络平台装备正在向无人(rén)化、智能化和(hé)多样(yàng)化的方向快速发展,已(yǐ)形成了一批覆盖“空、天(tiān)、岸、海、潜”的新型(xíng)海洋平台(tái)装备,如海洋观测(cè)卫星、无人机、大型浮标(biāo)、潜标、无(wú)人岛礁(jiāo)、无人(rén)艇、水下机(jī)器人等,具备全海域、全天(tiān)候、全天时常态化的海上值守能(néng)力,对于海洋信息(xī)的感知也融合了雷达、AIS、ADS-B、光电(diàn)、电(diàn)磁、气象(xiàng)、水文等(děng)海(hǎi)洋目标(biāo)和环境信息,为建(jiàn)设海(hǎi)洋全方位综合感知奠定了基础。与现(xiàn)有的海洋感知(zhī)网络相比,海洋全方位综(zōng)合感知(zhī)的主(zhǔ)要特征体现在(zài)物理空间和信息空间两个维度。

  1.1 物理空间特征

  海(hǎi)洋全(quán)方位综合感知的物理(lǐ)特征主(zhǔ)要体现在基础平台的多样化、无人(rén)化和智能化等三(sān)个方(fāng)面。海洋全方位综合感(gǎn)知平(píng)台(tái)是(shì)在传统海上平台的基础上,增加了海洋观测卫星平台、无人机、大小浮标(biāo)、无人岛礁和(hé)水下潜标等新型(xíng)平台,丰富(fù)了平台(tái)的类型,形成了覆盖空、天、岸、海、潜的(de)海洋全方位综合感知平台装备体系,如图1所(suǒ)示。新型平台(tái)主要以(yǐ)海上无人值守为主,具备(bèi)智能控制、多(duō)平台协同(tóng)应用的能(néng)力(lì),适合在恶劣(liè)的海(hǎi)洋(yáng)环境中长(zhǎng)期连(lián)续(xù)工作。

图1海洋全(quán)方位(wèi)综合感知(zhī)平台(tái)装备体系

  1.2 信息空间特征(zhēng)

  海洋全(quán)方位综合感知的信息特征(zhēng)主要体现在信息的多样(yàng)性、时效性、价值性(xìng)、共享性和(hé)可靠(kào)性(xìng)等五(wǔ)个方面(miàn)。  

  (1) 信息的多样性(xìng)

  海洋综合(hé)感知主要通过(guò)各类传(chuán)感器实现对海(hǎi)洋(yáng)目标(空中(zhōng)、水面(miàn)和水下目标(biāo)等(děng))、海(hǎi)洋(yáng)环境(气象、水(shuǐ)文、电磁等)、海洋(yáng)地理和海(hǎi)洋平台(tái)装备的控制、状态等信息的(de)采集,如表1所示,感(gǎn)知的信息类型(xíng)和要素多种多(duō)样。

  (2) 信息的时效(xiào)性

  不同类(lèi)型的感知信息,在(zài)信息的时效性(xìng)方面具有明显的差异,如空中(zhōng)目标的飞行速(sù)度较(jiào)快,目标的方位(wèi)、航向等信息的价值会随(suí)着时间(jiān)的推移(yí)而快速降低,对于时间的(de)要求(qiú)明显(xiǎn)高于(yú)航行(háng)速度较慢(màn)的水面或(huò)水下目标(biāo),另外,海洋环境(jìng)的(de)变化总体相对缓(huǎn)慢,信息的时效性总体要求较(jiào)低。

  (3) 信息的价值性

  在面向不同用(yòng)户或应用场景时,相同类型信息的价值也(yě)存在显(xiǎn)著的差别。如海上维权执法时,海面异常或不明目标的信息价值(zhí)明(míng)显高于合法目标的价(jià)值(zhí),系统运维时,设备的(de)故障(zhàng)或告警信息对于系统(tǒng)安全性的影(yǐng)响,显然大于正常的设备状态(tài)信(xìn)息。

  (4) 信息的共享性

  由于单平(píng)台海上(shàng)感知(zhī)范围有限,针对海洋(yáng)目标(biāo)的跨区连续监测,需要不同的海(hǎi)洋平台间共享(xiǎng)目标(biāo)信(xìn)息,如目标的批(pī)号、型(xíng)号、数量(liàng)、位置(zhì)、航向等(děng)信息,实现对(duì)海洋(yáng)目标的综合(hé)感知与协同探测。

  (5) 信息的可靠性(xìng)

  不同类型的信息对于可靠性的要求(qiú)也有(yǒu)明(míng)显的(de)区别,如对无人系统管控(kòng)时,当平台的姿(zī)态、供电等(děng)基础保障资源的控制信息失(shī)真或丢失,可能导致姿态失控、全(quán)台掉电和通信中(zhōng)断、失联等严(yán)重后果,其信息(xī)可靠性(xìng)要求明显(xiǎn)高于其他感知设备(bèi)的控制信息。通(tōng)过对平台特征和信息(xī)特征的分析,明确了新时期下海洋全方位综合(hé)感知业务对海洋(yáng)通信(xìn)网络(luò)的应用(yòng)要求(qiú),即覆盖“空、天、岸(àn)、海、潜”的多元接(jiē)入、统一组网及(jí)按需服务等。

表1 典型的海洋综合感(gǎn)知信息(xī)类(lèi)型及要(yào)素

  2 海洋通信网络的发展现状

  目前,海(hǎi)上主要以岸基(jī)移(yí)动通信、海(hǎi)上无线通信、卫星通信和水声通(tōng)信等分(fèn)立的(de)通信网(wǎng)络实现对全球海洋(yáng)的(de)基本覆盖(gài)。

  1)岸基移动(dòng)通信

  主要依(yī)托陆上2G/3G/4G等移(yí)动通信(xìn)网络实(shí)现对近海30Km内的有效(xiào)覆盖[5],支持话(huà)音和(hé)宽(kuān)带数据传输。

  2)海上无线通信

  主要采用中/高频和甚(shèn)高频(pín)通信实现近海(hǎi)、中(zhōng)远海域的(de)覆盖,常见(jiàn)的通信方式如表2所示[6],我国主要采用奈伏(fú)泰(tài)斯系统(NAVTEX, navigational telex)[7-8]和(hé)船舶自动识别系统(AIS, automatic identification system)[8],支持话音和窄带数据传输,但传输(shū)质量易受外界环(huán)境因素影(yǐng)响,可靠(kào)性较低(dī)。

  3)卫星通(tōng)信

  是(shì)目前保障全(quán)球各类海洋活(huó)动最主(zhǔ)要(yào)的通信方式。国(guó)际海事卫星系统(tǒng)(Inmarsat)和铱星系统(Iridium)是应用最为(wéi)广泛的全(quán)球海洋卫(wèi)星通信系统,最新的第(dì)五代(dài)海(hǎi)事卫星系统,最高支(zhī)持100Mbit/s的下(xià)行速(sù)率(lǜ)和5Mbit/s的上行速率[9],正(zhèng)在部署的第二代铱星系统(Iridium Next),最高支持(chí)1.5Mbit/s的移动通信和30Mbit/s的宽带通(tōng)信 [10]。

  近几(jǐ)年,国内卫星通信也有了长足(zú)的发展,2016年发射了首(shǒu)颗移动通信卫(wèi)星“天通(tōng)一号”,实现对我国领海及周边海域的全面覆盖,最(zuì)高支持384Kbit/s的移动通信,2017年(nián)发射了首颗(kē)高通(tōng)量卫星“中星16”,覆盖(gài)了(le)对我国近海300Km海域,最高(gāo)支持(chí)150Mbit/s的宽带通信(xìn)[9],2020年北斗(dòu)卫(wèi)星导航(háng)系统的全面建成,将为全球用户提供短报文通信服(fú)务。目前(qián),国(guó)内外(wài)卫星通信系统正在从分立向天(tiān)基组网、天地一(yī)体化方向发展[11-14],主要代表系(xì)统包括国外(wài)OneWeb公司的太空互联网低轨星座,SpaceX公司的星链(StarLink)及国内中国电科的“天地一体化信息网络”、航天(tiān)科技(jì)的“鸿雁”星座和航天科工的“虹云”工程。

  4)水下无线通信

  主(zhǔ)要(yào)包括水下电磁(cí)波通信、水声通信和水下光通信三种(zhǒng)方式。水声通信(xìn)目前(qián)水(shuǐ)下节点之间远距离窄带(dài)通信的唯一手段,水下电磁通(tōng)信主要使用甚低频(pín)、超低频和极(jí)低频进行通信(xìn),用于岸海间远距离小深度的水下通信场景(jǐng)[15],水下光通信主(zhǔ)要利(lì)用蓝绿波长的光进行(háng)水(shuǐ)下通(tōng)信,支持近(jìn)距离的(de)高速通信,但(dàn)技(jì)术尚未成熟。

  随着(zhe)通信(xìn)技术的发展(zhǎn)和(hé)海上平台设计(jì)、装备制造、供电等能力的不断(duàn)提(tí)升,各类新(xīn)的通信(xìn)手段(duàn)也具备了在海上应用的(de)基(jī)础,目前正在探(tàn)索激光通信、散(sàn)射通信(xìn)、流星(xīng)余迹、自组网等技术在(zài)海上的应用。

表2 我国常见的海上(shàng)无线通信(xìn)系统

  

  3 存在的主(zhǔ)要问(wèn)题(tí)与(yǔ)挑战

  尽管海上已经构(gòu)建了(le)不同类型的通信网(wǎng)络,初步实现了对海的立体通(tōng)信覆盖,但仍存在以下几个方面(miàn)问题:一是缺乏(fá)全局顶(dǐng)层规划设计,通信资源孤立(lì)分(fèn)散,难以发挥(huī)整(zhěng)体优势;二是网络架构标准不统一、互联互(hù)通不畅;三是业务通信保障(zhàng)模式单(dān)一。

  面对海(hǎi)洋综合(hé)感知(zhī)网络信息(xī)体系(xì)的快速发展,当前的(de)海洋通(tōng)信网络无(wú)法(fǎ)适应业务全面(miàn)拓展的(de)需求,亟需按照“空(kōng)、天、岸(àn)、海、潜”五(wǔ)位一体的多元异构接入、多网系融合和多元业务承载(zǎi)的思(sī)路,发展新型海(hǎi)洋通信(xìn)网络架构,解决全方(fāng)位(wèi)的随遇接入(rù)、统(tǒng)一组网和按需服务等问题。

  本文提出了一体化的海洋通信网络架构(gòu)。通过(guò)融合多网(wǎng)系(光纤、卫星通(tōng)信、散射通信、LTE、短波(bō)、北斗和(hé)水(shuǐ)声通(tōng)信等(děng)宽窄带通信(xìn)手段)、统筹多种通(tōng)信平台资源(天基、空(kōng)基、岸基、海(hǎi)基和潜(qián)基),构建多元的接入方式、统(tǒng)一(yī)的核心(xīn)网络和智能的(de)资源(yuán)适配(pèi),为一(yī)体化海洋通信网络提供统一架构支持(chí)。

  4 一体化海洋通信网(wǎng)络架构

  面向“空、天、岸、海、潜”的一体化海(hǎi)洋通信网络(luò)架构采(cǎi)用分层技术体系,在天基(jī)、空基、岸(àn)基(jī)、海(hǎi)基和潜基等平台之(zhī)上,构建了(le)多元接入层、统一网络层、协(xié)同服务层和运维管控、安全(quán)防护系统等“三(sān)层两系统”的技术体系网络(luò)架构,实(shí)现对海洋综(zōng)合态势感知(zhī)、海洋目标监测、海洋环(huán)境监测等海洋综合感知业务的全面支撑,具(jù)体如图(tú)2所(suǒ)示(shì)。

图2一体化海洋通信网(wǎng)络架(jià)构

  多元接入层主要解决(jué)空、天(tiān)、岸、海、潜全方位的随遇接(jiē)入问题,基于海上应用比(bǐ)较成(chéng)熟的(de)宽带、窄带通信手段,实现对海洋各类平台随(suí)遇接入。在实际工(gōng)程应用中,海上通信接入方式的选择(zé)需要(yào)结合海洋平(píng)台的类型、部署方式和应用场景等,具体(tǐ)如表2所示,海洋卫星主要通过微(wēi)波或激光接入岸基,大型无人机主(zhǔ)要通过卫星或(huò)微(wēi)波通信实现宽带接入,水(shuǐ)面大型监测平台(tái),由于平(píng)台(tái)搭载和供电能力强(qiáng),可(kě)同时(shí)搭载卫(wèi)星通信、散射(shè)、短波、北斗等多种(zhǒng)宽窄带通(tōng)信(xìn)方式,实现常规宽带接入和恶(è)劣海况条件下的窄带接(jiē)入,水下固(gù)定阵主要通(tōng)过(guò)光电复合(hé)缆接(jiē)入岸基(jī),对于(yú)小型的空中、水面和水下平台,由于平台综合能(néng)力(lì)较(jiào)弱,主要通过北斗、水声等(děng)窄带(dài)接(jiē)入,或者(zhě)与大型平台(tái)协同组网实现宽带接(jiē)入。

  统(tǒng)一网络层主要(yào)解(jiě)决(jué)空、天(tiān)、岸、海、潜全方位(wèi)的统(tǒng)一组网问题,基于IP承载,屏蔽(bì)异构终端、接入(rù)链(liàn)路的差异,在多元接入层之上构建基于(yú)数据分组交换的核心网络,实现数据的统(tǒng)一路由(yóu)与转发。为了实现异构网络间(jiān)的(de)互联互通(tōng),需要(yào)根据(jù)接入网的传输协议和业务承载要(yào)求,对(duì)传输协议和业务报文格(gé)式进(jìn)行转换和重新封装,实(shí)现多手段、多(duō)用户、多(duō)业务之间统一融合互通(tōng)的通信(xìn)应用服务。

  协同服(fú)务层主(zhǔ)要解(jiě)决空、天、岸、海、潜综(zōng)合感知业务的按需服(fú)务(wù)问(wèn)题,其介于海洋应(yīng)用与统一网络层之间(jiān),负责统(tǒng)筹上层业务需求和底层网络(luò)资源,实现上下数据(jù)协同和控制协(xié)同,是海(hǎi)洋通信网络架构(gòu)的核心层。协(xié)同服务(wù)层包(bāo)括上(shàng)下两个子层。协同(tóng)服务层向上主(zhǔ)要通(tōng)过对海洋目标、环(huán)境、控制、状态等信息的(de)分类、分级,结(jié)合业务传(chuán)输速率、时(shí)延、优先级、可靠性等QoS要求,构(gòu)建海(hǎi)洋(yáng)综合感知业务(wù)管理平台,并通过与网络实时资源的匹配(pèi),实(shí)现海洋各类感知(zhī)业(yè)务的注(zhù)册、接(jiē)纳控制和业务编排(pái)等;协同(tóng)服务层向下主要通过(guò)对底层(céng)异构网络资源的抽象封装,构建面向不(bú)同应(yīng)用需求的网络模型(xíng)等,实现对卫(wèi)通、散射(shè)、短波、北斗等异构(gòu)网络资源的发现、注册、调(diào)度和管理等。

  与现(xiàn)有海洋通信网络相比,新型海洋通信网(wǎng)络旨在解决天、空、岸、海(hǎi)、潜的立体(tǐ)组网、多元异构网络间的(de)融合互联及业务与网(wǎng)络资源(yuán)的上(shàng)下(xià)协同,提升网络整体的协调性和资源的利(lì)用率,构建面向(xiàng)海洋综合感知的多网系高效融(róng)合互联的(de)网络空间。

  表2 空、天(tiān)、岸、海、潜主要平台通(tōng)信接入方式及(jí)典型应用场景(jǐng)

  

  5 涉及的主(zhǔ)要关(guān)键技术

  面向新(xīn)型海洋通信网络建设,本文(wén)认为主要存在以下(xià)几(jǐ)点关键(jiàn)技术需(xū)要研究解决:

  •   一是针对海洋信息资源类型繁多,通信保障需求各异,而通信资源相对有限的问(wèn)题,重点研究海(hǎi)洋信息(xī)的分类(lèi)与分级(jí)管理;

  •   二是面(miàn)向海洋通信资源(yuán)异构(gòu)性强,融(róng)合应用难度大(dà)的问(wèn)题,重(chóng)点研(yán)究异(yì)构网络资(zī)源(yuán)的统一管理;

  •   三是(shì)针对海洋应用多元、服务质量迥异(yì)的(de)问题(tí),重点研(yán)究业务与资源协同控(kòng)制;

  •   四是针(zhēn)对复杂环(huán)境(jìng)下,系统及装备的兼容性(xìng)、一致性难以保障的问题,重点研究海洋网络综合集成的相(xiàng)关标准。

  5.1 海洋综合感知(zhī)信息(xī)的分(fèn)类与分(fèn)级管理

  对于海洋的综合感知,主要涉(shè)及海洋(yáng)目标、海洋环(huán)境(jìng)、海洋(yáng)地理(lǐ)及平台(tái)装备的控制(zhì)和(hé)状态(tài)等信息,不同类型的信息在时效性(xìng)、价值性等方面具有明显的(de)差(chà)异,对于(yú)承载网络(luò)的时(shí)延(yán)、宽(kuān)带及可靠性等要求(qiú)也有明显区(qū)别(bié),在海上网络(luò)资(zī)源整体(tǐ)受限的(de)条件下,为了(le)实现(xiàn)异构网络对海洋信息差异化的服务保障,需要对海洋(yáng)信(xìn)息(xī)进行分类(lèi)、分(fèn)级管(guǎn)理,根据信息(xī)的价值(zhí)和时效性等特征,结合业(yè)务的QoS服务保障需求,研究面向海洋综合感知(zhī)信息的分类与分级方(fāng)法,建立海洋(yáng)综合感(gǎn)知信息(xī)的(de)统(tǒng)一管理平(píng)台。

  5.2 异构(gòu)网络资源的智能管理 

  当前海上应(yīng)用(yòng)较为成熟的通信方式主要包括光纤、海(hǎi)上卫星通信、散射通信、微波、LTE、短波、超(chāo)短波、北斗(dòu)、流星余迹和水声(shēng)通信等,各(gè)类通信(xìn)资源异构性强(qiáng),网络能力也存在明显的差异,如海上覆盖(gài)范围、接入速率、传输时延等。在面向海上差异化的服务保(bǎo)障需求(qiú)时,为了(le)实现资源的高效利用,屏蔽底层网络的差异(yì)性,需要重点研究网络资(zī)源虚(xū)拟化技术,根(gēn)据(jù)不同通信网(wǎng)络(luò)的(de)典型特征,从物理网络基础设施中(zhōng)抽象(xiàng)网络资(zī)源,形成统一的网络资源池,支(zhī)持(chí)底层网络资(zī)源的自动(dòng)感知和(hé)网络资源调度,实现异构网(wǎng)络(luò)资源的统(tǒng)一管(guǎn)理和按需配置。

  5.3 业务和异构网络(luò)的协同(tóng)控制

  为了实现业务需求(qiú)与异构网络资源(yuán)的有效匹配,在对(duì)海洋综合感知业务(wù)分类、分级管理和(hé)对异构网络资源虚拟化的基础(chǔ)上(shàng),重点研(yán)究基于业(yè)务需(xū)求和实时网络资源状态的联合(hé)接纳控制算法、异构网络模型最佳匹配(pèi)算法,实现(xiàn)对业务的接(jiē)纳控制(zhì)和最佳(jiā)网络模(mó)型(xíng)的选(xuǎn)择(zé),同时基(jī)于业务选择的网络(luò)模型,研究(jiū)底层网(wǎng)络智能的(de)切换技术(shù)和宽窄带异构网络的负载(zǎi)均衡技术,实现上(shàng)层业(yè)务(wù)和底层网络(luò)间的数据协(xié)同和控制协(xié)同。

  5.4 复杂(zá)环境下(xià)的综合集成

  新型海洋通信网络主(zhǔ)要依(yī)托各型无(wú)人平台构建,平(píng)台内外环境恶(è)劣,搭载空间(jiān)和供电(diàn)能力(lì)受限,设备(bèi)长期(qī)处于(yú)高温、高湿、高盐雾、高辐射、震动、冲击和摇摆等复杂环(huán)境中。在实(shí)际(jì)构建网络时,为了保障系统和装备(bèi)长(zhǎng)期(qī)稳定(dìng)工作,需要结(jié)合(hé)平台的类型、系(xì)统/装备的部(bù)署(shǔ)环境(jìng)和使用要求等,研究系统/装备(bèi)在复(fù)杂(zá)环境下的六(liù)性设计标准(zhǔn)、电磁兼容(róng)性设(shè)计标(biāo)准(zhǔn)和设备在平台中的布局标准、加装标准、布线标准和供电标准(zhǔn)等,保(bǎo)障系统及准备在复杂环境下的兼容(róng)性和一致性。

6 网(wǎng)络构建与(yǔ)应(yīng)用设想

  如图3所示,面向海洋全方位综合(hé)感知的(de)一(yī)体化海(hǎi)洋通信网络是在(zài)统筹“空(kōng)基、天基(jī)、岸基、海(hǎi)基、潜基”等平(píng)台(tái)资源和(hé)海上通信(xìn)资源(yuán)的基(jī)础上,按照统一需(xū)求、统一(yī)架构、统一标准、统一建设和统一管(guǎn)理的原则,以海基为核心,利用(yòng)光纤、卫(wèi)星通信、散射(shè)通信、LTE、自组网、短波、北斗和水声通信等接入方式,连通天基、空基、岸(àn)基和水下,实(shí)现全海域、全天候、全天时的立(lì)体(tǐ)综合组(zǔ)网(wǎng),保障(zhàng)“空、天、岸、海、潜”等海上各类平台的(de)随遇接入(rù)、统一组网和按(àn)需服务,逐步(bù)构建海洋(yáng)全方位一体化的通信保障体系,满足海洋(yáng)监测预警、海洋渔业管理、海洋科学考察、海洋搜救等(děng)各类海上(shàng)应(yīng)用的需(xū)求(qiú),服务国(guó)家“智(zhì)慧海洋”、“透明海洋”等系列工程。

图(tú)3 一体(tǐ)化(huà)海洋通信(xìn)网络(luò)构建及应用设(shè)想

结 语(yǔ)

  随着我国“智慧海洋”和 “透明海(hǎi)洋”等系列工程的推(tuī)进(jìn)实施,对(duì)于海洋的探索逐步(bù)从近海向(xiàng)远(yuǎn)海,从平面(miàn)向(xiàng)立体,从(cóng)分立(lì)向综合(hé)感知(zhī)的网络信息体系发展,本(běn)文分析了新时(shí)期海洋(yáng)全方位综(zōng)合感知(zhī)的主要特征,研究了海洋通信网络(luò)的现(xiàn)状及存在的问题,在此基础上提(tí)出了面(miàn)向海洋(yáng)全方位综合感知业(yè)务的一体化海(hǎi)洋通信(xìn)网络架构,分(fèn)析了(le)该网络架构中涉及的主要关键(jiàn)技术,最后提出了网络构建的原则和未来应用的设(shè)想。本文提出的一体(tǐ)化海洋通(tōng)信网(wǎng)络架构是对未来海洋(yáng)通信网络(luò)的重要探索,希望为我国“智慧海洋(yáng)”和 “透明海洋”等系列工程中通信(xìn)网络(luò)建设提供新的思路。

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