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面向海洋全方位综合感知的一体化通信(xìn)网络
来源:新闻中心
发布(bù)时间:2021年02月24日(rì) 编辑(jí):中国(guó)电子科学(xué)研究院专家高建(jiàn)文,肖双爱,虞志刚,郎晓光,王冬(dōng)海

面(miàn)向海洋(yáng)全方位综合感知的一体化通(tōng)信网络(luò)

  摘 要:当前,海(hǎi)洋探(tàn)索(suǒ)逐(zhú)步从近(jìn)海向远海,从平面向(xiàng)立体,从分立向全方位综(zōng)合感知(zhī)的网络信息体系发(fā)展。本文分析(xī)了全方位海洋(yáng)综(zōng)合感知业(yè)务的(de)主要特(tè)征,研究了当前海洋通信网(wǎng)络的发展(zhǎn)现状和面临的主要(yào)问题与挑(tiāo)战,提出了面向海(hǎi)洋综合(hé)感知业(yè)务的一(yī)体化通(tōng)信网络架(jià)构,阐述了该网络架(jià)构的功能与组(zǔ)成,指出了该网络中需要(yào)研究(jiū)的主要关(guān)键技术(shù),以及网络构建的方法和应用设想,为后续海上(shàng)通信(xìn)网络演进发展提供了新思路。  

  关(guān)键词(cí): 海(hǎi)洋网络;综合感知;网络架构;一体化通信

  

引 言

  “向海则(zé)兴,背(bèi)海则(zé)衰”,大(dà)力发展海洋事业已成为全世界的(de)广泛共(gòng)识,构建海洋通信综(zōng)合保障体系,提升海(hǎi)洋通信网络基础(chǔ)设施和信息服务水平,是认识海洋(yáng)、经(jīng)略海洋的重(chóng)要基石。

  面向海(hǎi)洋事业的发(fā)展需求,我国(guó)先后(hòu)提出了(le)“智慧海洋”、“透明海洋”等系列(liè)工程,对于海洋的探索逐步(bù)从近海(hǎi)向远(yuǎn)海,从平面向立(lì)体,从分立向全方位综合感知的网(wǎng)络信息体系发展(zhǎn)[1-4]。现有的海洋感知主要依(yī)托(tuō)岸(àn)基、有人(rén)岛礁、船舶和小型(xíng)浮标等平台(tái),实现对近海和(hé)重点海域的海洋环(huán)境感(gǎn)知业务。然而,海洋全方位综(zōng)合感知旨在基于天基、空基、岸基、海(hǎi)基和潜基等平台,通过各类传(chuán)感器,感知海洋目标、环境、地理及海洋装备等信息,实(shí)现对海洋(yáng)的全(quán)海域、全天候、全(quán)天时的综合感知。与现有的海洋感知网(wǎng)络(luò)相比(bǐ),海(hǎi)洋全方位综合感知对海洋通信网络在多(duō)元异构接入、多网系融合和多元业务承载等方面提(tí)出了诸多挑战。

  为了应对这些挑战,本文分析(xī)了新(xīn)时期下全方位海洋综(zōng)合感知的(de)物(wù)理(lǐ)空间特征和信(xìn)息(xī)空(kōng)间(jiān)特(tè)征(zhēng),研(yán)究了当前海洋通信网络的发展现(xiàn)状和(hé)面临的主要问题与挑战,提出了(le)面(miàn)向海(hǎi)洋全方位综合(hé)感知的一体化(huà)通信网(wǎng)络架构,弥(mí)补了现有海洋通信网络的不足。

  1 海洋(yáng)全方位综(zōng)合(hé)感知的主要(yào)特征

  随(suí)着海洋(yáng)平台设计、装备(bèi)制造、传感(gǎn)器、人工(gōng)智能和信息处理等技术(shù)的快速发展,海洋(yáng)信息网络平台装(zhuāng)备正在向(xiàng)无人(rén)化、智能化(huà)和(hé)多(duō)样化的方向快速发(fā)展,已形成了一批覆盖“空、天、岸、海、潜”的新型海洋平(píng)台装备,如海洋观测(cè)卫星、无人机、大(dà)型浮标、潜标、无(wú)人岛礁、无人艇、水下机(jī)器人等,具备全海域、全天候、全天时常态(tài)化的海上值守能力,对于海洋信息(xī)的感知也(yě)融(róng)合了雷达、AIS、ADS-B、光电、电磁、气(qì)象、水文(wén)等海洋目标(biāo)和环境信息(xī),为建(jiàn)设海洋全方位综合感知奠定了基础。与现有的(de)海洋感知网络相比(bǐ),海洋全方位综合感(gǎn)知的主要特(tè)征(zhēng)体现(xiàn)在物理空间和信(xìn)息空间两个维度。

  1.1 物理空间(jiān)特征

  海洋全方(fāng)位综合感知的物理特征主要体(tǐ)现在基(jī)础平(píng)台的多样化、无人化(huà)和智能化(huà)等三个方面(miàn)。海(hǎi)洋全(quán)方位综(zōng)合感(gǎn)知平台是(shì)在传统海上(shàng)平台的基础上,增加了海洋观测(cè)卫(wèi)星平台、无人机、大小浮标、无人岛(dǎo)礁和水下潜标等新型平(píng)台(tái),丰(fēng)富(fù)了平台(tái)的类(lèi)型,形成了覆盖空、天、岸、海、潜(qián)的海洋(yáng)全方位综合感(gǎn)知平台装(zhuāng)备(bèi)体(tǐ)系,如图1所(suǒ)示。新型平台主要以海上无人值守为(wéi)主,具备智能(néng)控制、多平台(tái)协同应用的能力,适合在恶劣的海(hǎi)洋环(huán)境中长期连续工作。

图1海洋全方位综合感知平台(tái)装(zhuāng)备体(tǐ)系(xì)

  1.2 信息空间特(tè)征

  海(hǎi)洋全方位综合感知的信息(xī)特征主要体(tǐ)现在信息的(de)多样性、时效性、价值性、共享性(xìng)和可靠(kào)性等五(wǔ)个方面。  

  (1) 信息的多(duō)样(yàng)性

  海洋综合感知主(zhǔ)要通(tōng)过各类传感器(qì)实现对海洋(yáng)目标(biāo)(空(kōng)中、水面和水下目标等)、海(hǎi)洋环境(jìng)(气象、水文、电磁等)、海洋地理和海洋平台装(zhuāng)备(bèi)的控制、状(zhuàng)态(tài)等信息的采集,如表1所示,感知的信息类型和要素多种多样。

  (2) 信息的(de)时效性

  不同类(lèi)型(xíng)的感知信息,在(zài)信息的时效性方面具有明显的(de)差异(yì),如空(kōng)中目标的飞行(háng)速(sù)度较快,目标的方位(wèi)、航向等信息(xī)的(de)价值会随(suí)着时间的推移而快速(sù)降低(dī),对于时间的要求(qiú)明显高于航行速度较慢的水面或水下目标,另外,海(hǎi)洋(yáng)环境的变化总体相对(duì)缓(huǎn)慢,信息的时(shí)效(xiào)性总体要求较低。

  (3) 信(xìn)息的价值性

  在面(miàn)向不同用户(hù)或应用场(chǎng)景时,相同(tóng)类型(xíng)信息的价(jià)值也存在显著的(de)差别。如(rú)海(hǎi)上维权(quán)执法时(shí),海面异常或(huò)不明目标的信息价值明显高于合(hé)法(fǎ)目(mù)标(biāo)的价值,系统运维时,设备的故(gù)障或(huò)告警(jǐng)信息对于系统安全性(xìng)的影响,显然大于正常的设备状态信息(xī)。

  (4) 信(xìn)息(xī)的共享(xiǎng)性

  由(yóu)于单平(píng)台海上感知范围有限,针对海洋目标的跨区(qū)连(lián)续监(jiān)测,需要不同的海洋平台间共享目标信息,如目标的批号、型号、数量、位置(zhì)、航向(xiàng)等信息,实现对海洋目标(biāo)的综(zōng)合感知与协同(tóng)探测。

  (5) 信息的可靠(kào)性

  不同(tóng)类型的信息对(duì)于可靠性的(de)要(yào)求也有明(míng)显(xiǎn)的区别,如对无人系统(tǒng)管控时,当平台的姿态(tài)、供电等基础保障资源的控制信(xìn)息(xī)失真或丢失,可能导致姿态(tài)失控、全台掉电(diàn)和通信中断、失(shī)联等严重(chóng)后果,其(qí)信息可靠(kào)性要求明显高(gāo)于其他感知(zhī)设备的控制信息。通过对平台(tái)特(tè)征和信息特征的(de)分析,明确了新时期下(xià)海洋全方(fāng)位综合感知业务对海洋通(tōng)信网络的应用要求,即覆(fù)盖“空、天、岸、海、潜”的(de)多元接入、统一组网及按需服务等。

表1 典型的海洋综合感知信息类型及要素

  2 海洋通信(xìn)网络的发展现状

  目前,海上(shàng)主要以岸基移动(dòng)通信、海(hǎi)上无(wú)线通信(xìn)、卫星(xīng)通信和水声(shēng)通信等分立的通信网(wǎng)络实(shí)现对全球海洋(yáng)的基本覆盖(gài)。

  1)岸(àn)基移动通信

  主要依托陆上2G/3G/4G等移(yí)动通信(xìn)网络(luò)实现(xiàn)对近(jìn)海30Km内的有效覆(fù)盖[5],支持(chí)话(huà)音和宽(kuān)带(dài)数据(jù)传输(shū)。

  2)海上无线通信(xìn)

  主要采用中/高频和甚高频通信实现近海、中远海域的覆盖,常见的通信方式如表2所示[6],我国主要采用奈伏泰(tài)斯系(xì)统(NAVTEX, navigational telex)[7-8]和船舶自动(dòng)识别系统(AIS, automatic identification system)[8],支持话音和窄(zhǎi)带数据(jù)传输,但(dàn)传输质(zhì)量(liàng)易受外(wài)界环境因素(sù)影响(xiǎng),可靠性(xìng)较低。

  3)卫星通信

  是目前保(bǎo)障全球各类海洋活动(dòng)最(zuì)主(zhǔ)要的通信方式。国际(jì)海事卫星系(xì)统(Inmarsat)和铱星系统(Iridium)是应用最为广(guǎng)泛的全球(qiú)海洋卫星通信系统,最新的(de)第(dì)五代海事卫星(xīng)系统,最高支持100Mbit/s的下(xià)行速率和5Mbit/s的上行速率[9],正在部署(shǔ)的第二代铱星系统(Iridium Next),最高支(zhī)持1.5Mbit/s的移动通(tōng)信和30Mbit/s的宽带通(tōng)信 [10]。

  近几年(nián),国内卫星通信(xìn)也有了长足的发(fā)展,2016年发射了(le)首颗移动(dòng)通信卫星(xīng)“天通一(yī)号”,实现对我(wǒ)国领海及(jí)周边(biān)海域(yù)的全面覆盖(gài),最高支(zhī)持384Kbit/s的移动(dòng)通信,2017年(nián)发(fā)射了首颗高通量卫星“中(zhōng)星16”,覆盖了对我国近海(hǎi)300Km海域(yù),最高(gāo)支持150Mbit/s的(de)宽带通信[9],2020年北斗(dòu)卫星导(dǎo)航系统的全面建成(chéng),将为全球用户提供短报文通信(xìn)服务(wù)。目前,国(guó)内外卫(wèi)星(xīng)通信系统正(zhèng)在从分立向天基组网、天地一体化(huà)方向(xiàng)发(fā)展[11-14],主要代表系统包括国外OneWeb公司的太空(kōng)互联网低(dī)轨星座,SpaceX公司的星链(StarLink)及国内中国电科的“天地一(yī)体(tǐ)化(huà)信息网络”、航天科技的(de)“鸿雁”星座和(hé)航天科工(gōng)的“虹云”工程。

  4)水(shuǐ)下(xià)无线通信(xìn)

  主要包括水下电磁波通信、水声通(tōng)信和水下光通信三(sān)种方式。水(shuǐ)声通信目前水(shuǐ)下节点之间远距离窄带通信(xìn)的(de)唯一(yī)手段,水(shuǐ)下(xià)电磁(cí)通信主要使用甚低(dī)频、超低频和极(jí)低频进(jìn)行通(tōng)信,用于岸海(hǎi)间远距离(lí)小深度(dù)的水下通信场(chǎng)景[15],水(shuǐ)下光通信主要利用蓝绿波长的光进(jìn)行水下通信,支持(chí)近(jìn)距(jù)离的高速通信,但技术(shù)尚(shàng)未成(chéng)熟。

  随着通信技术的(de)发展和海上平(píng)台设(shè)计(jì)、装备制造(zào)、供电等能力(lì)的不断(duàn)提升,各类(lèi)新的通信手(shǒu)段(duàn)也具备(bèi)了(le)在海上(shàng)应用的基(jī)础,目前正在探索激光(guāng)通(tōng)信、散射(shè)通信、流星余迹、自组网等技术在海上的应(yīng)用。

表2 我国常(cháng)见的海上无线(xiàn)通(tōng)信系统

  

  3 存(cún)在的(de)主(zhǔ)要问题与挑战

  尽管海上已(yǐ)经构建了不同类型的通信网(wǎng)络,初(chū)步实现了对海的立体通信覆盖(gài),但仍存(cún)在以下(xià)几(jǐ)个方面(miàn)问题:一是缺(quē)乏全局顶层规划设计,通信资源孤立(lì)分散,难以发挥整体优势;二是网络架构标准不(bú)统一(yī)、互联互(hù)通不畅;三是业务通信(xìn)保(bǎo)障模式单一。

  面对海(hǎi)洋综合感知网(wǎng)络信息体系的快速发展,当(dāng)前的海(hǎi)洋通(tōng)信网络无法适应业务全面拓展的(de)需(xū)求(qiú),亟需(xū)按照“空、天、岸、海、潜”五位(wèi)一体的多元异(yì)构接入、多网(wǎng)系融合和多(duō)元业务承(chéng)载的思(sī)路(lù),发展新型海洋通信(xìn)网络架构,解决全方位的随遇接(jiē)入、统(tǒng)一(yī)组网和按需服务等问题。

  本文(wén)提出了(le)一体化(huà)的海洋通信网络架构。通过(guò)融合多网系(光纤、卫星通信(xìn)、散射通信、LTE、短波、北斗和(hé)水声通(tōng)信(xìn)等宽窄带通信手段)、统筹多种通信平台资源(天(tiān)基、空基(jī)、岸基、海基和潜基),构建多元的接入(rù)方式(shì)、统(tǒng)一的核心网络和智(zhì)能的资源适(shì)配(pèi),为一体化海洋通信网络提供统一架构支持。

  4 一体(tǐ)化海洋通信网络架构

  面向“空、天、岸、海、潜”的(de)一体化海洋通信(xìn)网络架构采用(yòng)分层技(jì)术体系,在天基、空基、岸(àn)基、海(hǎi)基和(hé)潜(qián)基(jī)等平台(tái)之上,构建了多(duō)元接入(rù)层(céng)、统一网络层、协(xié)同(tóng)服务层和运维管控、安全(quán)防护系统等“三层两系(xì)统”的技术体系网(wǎng)络架构,实现对(duì)海洋综(zōng)合态势感知(zhī)、海洋目(mù)标监测(cè)、海洋环境监测等海(hǎi)洋(yáng)综合感知业务的全(quán)面支撑,具体如图2所示。

图2一体化(huà)海洋通信网(wǎng)络架构(gòu)

  多元接入层主要(yào)解决空、天、岸、海、潜全方(fāng)位的(de)随遇接入问题,基于海上应用比(bǐ)较成(chéng)熟的宽带、窄带通信(xìn)手(shǒu)段,实现(xiàn)对海洋各类(lèi)平台随遇接入。在实际工程应用中,海上通信接(jiē)入方式的选(xuǎn)择需要结合海洋平台的类(lèi)型、部署方式和应用(yòng)场景等,具体如表2所示,海洋卫星主要通过微波或激光接入岸基,大型无人机(jī)主要通过(guò)卫星或(huò)微(wēi)波(bō)通信实现宽带接入,水(shuǐ)面大型监测平台,由于平台(tái)搭载和(hé)供电能力强,可同时搭载卫星通信(xìn)、散射、短波(bō)、北斗等多种宽窄带通(tōng)信方式,实现常(cháng)规宽(kuān)带接入(rù)和恶劣海况条件下(xià)的窄(zhǎi)带接(jiē)入(rù),水下固定阵主要(yào)通过光电复(fù)合缆接入(rù)岸基,对于小型的空中、水面和水下平台,由(yóu)于平台综合能力较弱,主要通过北斗、水声等(děng)窄带接入,或(huò)者与大型平(píng)台协同组网(wǎng)实(shí)现宽带接入(rù)。

  统一网络(luò)层主要解决空、天、岸、海(hǎi)、潜全方位(wèi)的统一组网问(wèn)题,基(jī)于IP承载,屏蔽异(yì)构终端、接入链路的差异,在多元接入层之上构建基于数据分组交换的核(hé)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的互(hù)联(lián)互通(tōng),需(xū)要根(gēn)据(jù)接入网的传输协议和业(yè)务承载(zǎi)要求,对传输协议和业务报文格式进行转换和重(chóng)新封装,实现(xiàn)多手段、多用(yòng)户、多业务之间(jiān)统一融合互通的通信应用服务。

  协(xié)同(tóng)服务层主要解决(jué)空、天(tiān)、岸、海、潜综合感(gǎn)知业务的(de)按需服务问题,其介于海洋(yáng)应用(yòng)与统(tǒng)一网络层之(zhī)间,负责(zé)统筹上(shàng)层业务需求和底层网络(luò)资源,实现上下(xià)数据(jù)协同和控制协(xié)同,是海洋(yáng)通信网络(luò)架构的核心层。协同服务层包括上下两个子层。协同服务层向上主要通过对海洋目(mù)标、环(huán)境、控制、状态(tài)等信息的分类、分级(jí),结合业务传输速率(lǜ)、时延(yán)、优(yōu)先级、可靠(kào)性(xìng)等QoS要求,构建海洋综合(hé)感知业务管理平台,并通过与(yǔ)网络实时资(zī)源的匹配,实现海洋各(gè)类(lèi)感知(zhī)业务(wù)的注(zhù)册(cè)、接(jiē)纳控制和业务编排等;协(xié)同服务层向下主要通过对底层异构网络(luò)资源的(de)抽象(xiàng)封装,构(gòu)建面向不同(tóng)应用需求的网络模(mó)型等,实现对(duì)卫通、散射、短波、北斗(dòu)等异构网络资源的发(fā)现、注册、调度和管理等。

  与现有海洋通信网络相(xiàng)比(bǐ),新型(xíng)海洋(yáng)通信网络旨在解决天(tiān)、空、岸、海、潜的立体组网、多元异构网(wǎng)络间的(de)融合互联及业(yè)务与网络资(zī)源的上下(xià)协同,提升网络整(zhěng)体的(de)协(xié)调性和(hé)资(zī)源的利(lì)用(yòng)率,构建面向海洋综合(hé)感知的多网系高效融合互(hù)联的网络空间。

  表2 空、天、岸、海、潜主(zhǔ)要平台通信(xìn)接入方式及典型应用(yòng)场景

  

  5 涉及的主要关(guān)键技术

  面向(xiàng)新型海(hǎi)洋(yáng)通(tōng)信(xìn)网络建设,本文(wén)认为主要存在以下几点(diǎn)关键技(jì)术需要(yào)研究解决:

  •   一是针对海洋(yáng)信息资源类型繁(fán)多,通信保障(zhàng)需求各异,而通信资源相对有限的问题,重(chóng)点研究(jiū)海(hǎi)洋(yáng)信息的分(fèn)类与分级管理(lǐ);

  •   二是面(miàn)向海洋(yáng)通(tōng)信资源异构(gòu)性强,融合应用难度大(dà)的(de)问题,重(chóng)点研究异构网络资源的统一管理(lǐ);

  •   三是针对海洋应用多元、服务质量迥异的问题,重(chóng)点研究业务与资源协同(tóng)控制;

  •   四是针对(duì)复杂环境下,系统(tǒng)及(jí)装备(bèi)的兼容性、一致性难(nán)以保(bǎo)障的问题,重(chóng)点研究海洋网络综合集成(chéng)的相关标准。

  5.1 海洋综合感(gǎn)知信息的分类(lèi)与分(fèn)级管理

  对于海洋的综合感知,主要涉及(jí)海洋目标、海洋环境(jìng)、海洋地理及平台装(zhuāng)备的控制和状态等(děng)信息(xī),不同(tóng)类型(xíng)的信(xìn)息在时效性、价值性等方(fāng)面具有明显的差异,对于承(chéng)载网络的时延(yán)、宽带及可靠(kào)性等要(yào)求也有明显区别,在海上网络资源整体(tǐ)受限的条件下,为了实现异(yì)构(gòu)网络对海洋信息差异化的服务(wù)保障,需要对(duì)海洋信息进行分类、分(fèn)级管理(lǐ),根据信息的价值(zhí)和时效(xiào)性(xìng)等特征,结合业务的QoS服务保(bǎo)障需求,研究面向海洋(yáng)综合感知信息的(de)分类与分级方法,建立(lì)海洋(yáng)综合感(gǎn)知信息(xī)的(de)统一(yī)管理(lǐ)平台。

  5.2 异(yì)构网络资源的(de)智能管(guǎn)理 

  当前海上应用较为成熟的通信方式主要包(bāo)括光纤、海(hǎi)上卫星通信(xìn)、散射通信、微波、LTE、短波(bō)、超短波、北斗、流(liú)星余迹(jì)和水声通信等,各类通信资源异(yì)构性(xìng)强(qiáng),网络能力也存在明显的差异,如(rú)海(hǎi)上覆盖范围、接入(rù)速率、传输时延等。在面向海上(shàng)差异化(huà)的服务(wù)保障(zhàng)需求(qiú)时(shí),为了实(shí)现资源的高效利用,屏蔽底层网络的差异性(xìng),需要重点研究网络资源虚拟化技术,根据(jù)不同通信网络的典型特征,从物理网络基础设施中抽象网络(luò)资源,形成统一的网络资源池,支持底层网络资(zī)源(yuán)的自(zì)动(dòng)感知和网(wǎng)络资源调度,实现异构(gòu)网络资源的(de)统(tǒng)一管理和按需配置。

  5.3 业务和异(yì)构网络的协同控制(zhì)

  为(wéi)了实现业(yè)务需(xū)求与异(yì)构网络资源的有效匹配(pèi),在对海洋综(zōng)合感(gǎn)知业务分类、分级管(guǎn)理和对(duì)异构网络资源虚拟化的基础上,重点研究基于业务需求(qiú)和实时网(wǎng)络(luò)资(zī)源状态的(de)联合接纳控制算法、异构网络模型最佳匹(pǐ)配算法,实现(xiàn)对业务的接纳控制(zhì)和最(zuì)佳网(wǎng)络模型的选择,同(tóng)时(shí)基于业(yè)务(wù)选择的网络(luò)模型,研究底层(céng)网络(luò)智能的切(qiē)换技术和(hé)宽(kuān)窄带异构(gòu)网络的负载均衡技(jì)术(shù),实现上(shàng)层(céng)业务和底层网(wǎng)络间(jiān)的(de)数据协同和控制(zhì)协同。

  5.4 复杂环境下的综合集成(chéng)

  新型海洋通信网络主要依托各(gè)型(xíng)无人(rén)平(píng)台构建,平台内外环境恶劣,搭载空间和供电(diàn)能(néng)力受限(xiàn),设备长期处于高温(wēn)、高湿、高盐雾、高辐射(shè)、震动、冲(chōng)击和摇摆等复(fù)杂环境中。在(zài)实际构建网络(luò)时,为了(le)保(bǎo)障系统和装备长期稳定工作(zuò),需要结合平台的类型、系统/装备的部署环(huán)境(jìng)和使用(yòng)要求等,研究系统/装(zhuāng)备在复杂环境下的六性设计(jì)标准、电磁兼(jiān)容性(xìng)设(shè)计标准和(hé)设备在平台(tái)中的布局标准(zhǔn)、加装标准、布线标准和供电标准等,保障系统及准备在复杂环(huán)境下(xià)的(de)兼容性和一致性。

6 网络构(gòu)建与(yǔ)应用设想

  如图3所示,面向海洋全(quán)方位综合感知的一体(tǐ)化海洋通信网络是在统筹(chóu)“空基、天(tiān)基(jī)、岸基、海基、潜基”等(děng)平台资源(yuán)和(hé)海上通信(xìn)资源的基础上,按照统一需求、统一架构、统(tǒng)一标准、统(tǒng)一建设和(hé)统一管(guǎn)理的原则,以海基为核心(xīn),利用(yòng)光纤、卫星通信、散(sàn)射通(tōng)信、LTE、自组(zǔ)网、短波、北斗和水声通信等接入方式,连通天(tiān)基、空基、岸基和水下,实现(xiàn)全海域、全天(tiān)候、全(quán)天(tiān)时的立体综合组网,保障“空、天、岸、海、潜”等(děng)海上各类平台的随遇接入、统一组网和按需服务(wù),逐步构(gòu)建(jiàn)海洋全方位一体化的(de)通信保(bǎo)障体系(xì),满足海洋监测预警(jǐng)、海(hǎi)洋渔(yú)业管理、海(hǎi)洋科学考(kǎo)察、海洋搜救等各类(lèi)海上应(yīng)用的需求,服务国家“智慧海洋(yáng)”、“透(tòu)明(míng)海洋”等系列(liè)工程。

图3 一体(tǐ)化海洋通信网(wǎng)络(luò)构建及应用(yòng)设想

结 语

  随着我国“智(zhì)慧海洋”和 “透(tòu)明海洋(yáng)”等系(xì)列工程的推进(jìn)实施(shī),对(duì)于(yú)海洋的探索逐步从近海向远海,从平面向立体,从(cóng)分立向综合感知的网(wǎng)络信息体系发(fā)展(zhǎn),本文分析了新时期海洋全方位综合感知(zhī)的(de)主要(yào)特征,研(yán)究了海洋通信网络的现状及存在的问(wèn)题,在此基础上(shàng)提出了面向海洋全方位综合感知(zhī)业务的一(yī)体化海洋通信网络(luò)架构,分(fèn)析了该网络架构中(zhōng)涉及的主要关(guān)键技术(shù),最(zuì)后提出了网络构建(jiàn)的(de)原则和未来应用的设想。本文提出的一体化(huà)海(hǎi)洋通信网络架构是对未来海洋通信网络的重(chóng)要探索,希望为我国“智慧海(hǎi)洋”和 “透明海洋”等(děng)系列工程(chéng)中通(tōng)信网(wǎng)络建设提(tí)供(gòng)新的思(sī)路。

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