應(yīng)急常態(tài)化的海事衛(wèi)星與VSAT通信

+ 康小勇 楊曉婧 陳宗嶺 中國(guó)交通通信信息中心

應(yīng)急常態(tài)化的海事衛(wèi)星與VSAT通信

+ 康小勇 楊曉婧 陳宗嶺 中國(guó)交通通信信息中心

本文簡(jiǎn)要介紹了海事衛(wèi)星、VSAT通信的特點(diǎn)，描述了在海上通信、應(yīng)急通信時(shí)海事衛(wèi)星與VSAT通信的應(yīng)用；通信應(yīng)急常態(tài)化狀態(tài)下，海事衛(wèi)星與VSAT通信之間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

海事衛(wèi)星、VSAT、應(yīng)急常態(tài)化

自然條件的惡化，經(jīng)濟(jì)的膨脹式發(fā)展，災(zāi)難性突發(fā)事件對(duì)人命安全、經(jīng)濟(jì)破壞呈越來(lái)越嚴(yán)重的態(tài)勢(shì)，安全則成為永恒的主題，衛(wèi)星通信作為安全應(yīng)急通信的重要手段，從個(gè)性化需要，到干線式保障，已經(jīng)承擔(dān)起主力軍的作用。海事衛(wèi)星通信手段、VSAT衛(wèi)星通信手段已經(jīng)成為應(yīng)急通信的主要手段，兩種衛(wèi)星通信的應(yīng)急應(yīng)用，為運(yùn)營(yíng)者提出了安全、有效、穩(wěn)定、可靠的永恒課題。從突發(fā)事件應(yīng)急保障，到應(yīng)急通信常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，通信運(yùn)營(yíng)商依托衛(wèi)星資源與地面通信網(wǎng)絡(luò)，建立常態(tài)化的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)，將“處事不驚，遇事不亂”實(shí)施的更加快、更高效。

1、從突發(fā)應(yīng)急保障到常態(tài)化運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星通信

海事衛(wèi)星是一個(gè)南北緯75度間區(qū)域無(wú)盲區(qū)全天候衛(wèi)星覆蓋的常態(tài)化通信網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)走進(jìn)公眾視野已經(jīng)超過(guò)30年，為車(chē)、船、飛機(jī)、個(gè)人提供廣泛的通信服務(wù)。盡管海事衛(wèi)星通信資費(fèi)較為昂貴，但并不妨礙它成為當(dāng)今世界上最廣泛的常態(tài)化應(yīng)急通信手段。

海事衛(wèi)星的通信功能包含語(yǔ)音通信、傳真通信、報(bào)文通信以及高速數(shù)據(jù)通信等功能。其終端設(shè)備投資小、體積小、展開(kāi)迅速，獨(dú)有的L波段頻率、不受惡劣天氣等條件影響，使用簡(jiǎn)便，在船舶通信、災(zāi)害救援等方面發(fā)揮了重要的通信保障作用。

隨著公共突發(fā)應(yīng)急事件的增多，信息化需求量提升、大數(shù)據(jù)發(fā)展的要求，單純的語(yǔ)音通信、傳真通信、低速數(shù)據(jù)傳輸已不能滿(mǎn)足應(yīng)急通信、協(xié)同指揮的要求，為解決突發(fā)事件大量數(shù)據(jù)傳輸及多通信業(yè)務(wù)并發(fā)的需求，按需定制帶寬的寬帶衛(wèi)星通信日益受到關(guān)注。

基于常態(tài)化運(yùn)營(yíng)的VSAT衛(wèi)星通信，為安全應(yīng)急提供安全可靠的通信保障，也就是平時(shí)應(yīng)用，做到“養(yǎng)兵”的目的，急時(shí)應(yīng)急，做到“關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮關(guān)鍵作用”的效力。全網(wǎng)動(dòng)中通常態(tài)運(yùn)營(yíng)的交通應(yīng)急寬帶VSAT網(wǎng)正是吸取了海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的常態(tài)化運(yùn)營(yíng)的經(jīng)驗(yàn)，平時(shí)運(yùn)營(yíng)，急時(shí)應(yīng)急。

交通應(yīng)急寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)的技術(shù)模式與海事衛(wèi)星大同小異，而技術(shù)體制則迥異，其按需設(shè)計(jì)的靈活性，更加方便個(gè)性化通信需求的應(yīng)用，建立干線通信的能力，專(zhuān)用型更強(qiáng)。

圖1：交通移動(dòng)應(yīng)急通信指揮平臺(tái)兩種衛(wèi)星通信手段結(jié)合應(yīng)用

就我國(guó)的疆土、海域而言，交通應(yīng)急寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)與海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)組成從突發(fā)應(yīng)急保障到常態(tài)化運(yùn)營(yíng)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

2、應(yīng)用范圍上的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)

作為一種通信手段，海事衛(wèi)星采用標(biāo)準(zhǔn)化、成序列的設(shè)備，提供標(biāo)準(zhǔn)化、固定業(yè)務(wù)的通信服務(wù)模式，VSAT的特點(diǎn)則是干線式傳輸、量身定做式的通信服務(wù)模式，兩者差別主要體現(xiàn)在通信帶寬的提供上。

海事衛(wèi)星包含語(yǔ)音通信、傳真通信、報(bào)文通信、標(biāo)準(zhǔn)化的高速數(shù)據(jù)通信。尤其是其高速數(shù)據(jù)功能，從V.35標(biāo)準(zhǔn)接口的應(yīng)用、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字通信網(wǎng)（ISDN）RJ45接口采納，已經(jīng)發(fā)展為類(lèi)似ADSL的IP通信， 目前的BGAN或FBB標(biāo)準(zhǔn)終端設(shè)備共享速率帶寬最高達(dá)到了492Kbps。海事衛(wèi)星全球覆蓋、無(wú)線電窗口資源的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，全天候24小時(shí)的通信接續(xù)服務(wù)，確立了作為應(yīng)急通信設(shè)備列裝的地位，起到了能夠輕便、快捷的實(shí)現(xiàn)第一時(shí)間建立基本通信信息服務(wù)的作用。

而擺在安全應(yīng)急打數(shù)據(jù)量傳輸、多業(yè)務(wù)并發(fā)、多方協(xié)同的課題則需要VSAT衛(wèi)星通信予以解決。

首先，相對(duì)海事衛(wèi)星通信服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)帶寬，VSAT的帶寬配置具備自定義方式，使得應(yīng)用更為靈活，信息通信規(guī)劃分級(jí)完全個(gè)性化。VSAT通信帶寬可按照需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以根據(jù)通信的需求進(jìn)行相應(yīng)的帶寬配置，為多業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)提供了保障。

其次，海事衛(wèi)星用戶(hù)終端設(shè)備硬件投資小、通信費(fèi)用偏高；VSAT用戶(hù)終端設(shè)備硬件投資較大，采取包時(shí)段包帶寬的方式，使得通信資費(fèi)可控，永遠(yuǎn)在線使得通信費(fèi)用相對(duì)低廉。具體應(yīng)用中如果長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)傳輸、Internet在線，海事衛(wèi)星的使用費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于VSAT。而當(dāng)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸和上網(wǎng)業(yè)務(wù)的時(shí)候，海事衛(wèi)星的通信費(fèi)用很可能就是個(gè)天文數(shù)字。相比之下，VSAT的“包年”或“包月”服務(wù)，費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于海事衛(wèi)星按流量和按時(shí)間計(jì)費(fèi)，適宜于選擇為船岸間通信鏈路，實(shí)現(xiàn)船舶通信鏈路永遠(yuǎn)在線。

圖2：海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與VSAT衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)合應(yīng)用

在應(yīng)用上，如果統(tǒng)籌兼顧，海事衛(wèi)星和VSAT之間形成的互補(bǔ)關(guān)系將視十分明顯，而且有利于通信的全天候。利用海事衛(wèi)星的全球覆蓋，抗雨衰的特性，利用VSAT干線信息傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用的角度考慮，采取VSAT與海事衛(wèi)星的互補(bǔ)使用設(shè)計(jì)，則可以將安全應(yīng)急通信的保障做到優(yōu)化。

利用海事衛(wèi)星與VSAT優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)進(jìn)行應(yīng)急保障的例子比比皆是，各個(gè)省的交通運(yùn)輸廳所裝備的交通移動(dòng)應(yīng)急通信指揮平臺(tái)就是利用這種優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的特點(diǎn)，配備了海事衛(wèi)星動(dòng)中通設(shè)備及VSAT靜中通終端，海事衛(wèi)星動(dòng)中通設(shè)備終端是成熟的應(yīng)用設(shè)備，是按照車(chē)輛行駛速度達(dá)到115公里/小時(shí)依然保持通信的要求設(shè)計(jì)的，在這樣高速行駛的車(chē)輛上，仍然要能夠保障語(yǔ)音清晰、數(shù)據(jù)傳輸可靠，完全勝任動(dòng)中通的要求；車(chē)載VSAT靜中通能夠快速展開(kāi)，鎖定衛(wèi)星，快速捕獲入網(wǎng)，具備建立起2Mbps至4Mbps的速率帶寬的能力。當(dāng)有任務(wù)時(shí)，移動(dòng)應(yīng)急平臺(tái)在車(chē)輛行駛中利用海事衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、傳真及數(shù)據(jù)通信，一旦到達(dá)事發(fā)地點(diǎn)，則快速展開(kāi)車(chē)載VSAT小站，經(jīng)由北京中心站與后方指揮中心建立起干線鏈接，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)指揮分中心與后方指揮中心間的信息傳輸，達(dá)到信息對(duì)等，有利于決策的及時(shí)、準(zhǔn)確。

海事衛(wèi)星與VSAT結(jié)合的船舶應(yīng)用，除了利用船載動(dòng)中通小站實(shí)現(xiàn)干線式鏈路外，還以衛(wèi)星覆蓋區(qū)域的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)來(lái)完成分級(jí)信息的區(qū)域性傳輸以及必須性信息的全球性傳輸，兩種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)對(duì)船舶的通信保障工作是常態(tài)化保障與應(yīng)急保障相結(jié)合的。

圖3：應(yīng)急信道保障船舶通信鏈路圖

圖4：國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星地面站- VSAT中心站

3、交通VSAT網(wǎng)應(yīng)急常態(tài)化網(wǎng)絡(luò)

交通應(yīng)急寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)是一個(gè)立足于行業(yè)的星狀三級(jí)應(yīng)急常態(tài)化網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)平戰(zhàn)結(jié)合的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，平時(shí)常態(tài)化運(yùn)營(yíng)，為船舶提供通信信息服務(wù)，同時(shí)具備應(yīng)急的能力、功能和特點(diǎn)，一旦處于應(yīng)急狀態(tài)，將會(huì)直接啟用應(yīng)急信道，建立起應(yīng)急指揮船舶、車(chē)輛至指揮中心間的干線傳輸通道。

交通應(yīng)急寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)立足于交通行業(yè)特點(diǎn)，兼顧了應(yīng)急機(jī)制和日常應(yīng)用。其應(yīng)急機(jī)制主要服務(wù)于中央政府、各部委、地方省廳以及相關(guān)業(yè)務(wù)司局，日常使用服務(wù)于工作船舶、商務(wù)運(yùn)營(yíng)船舶，幫助他們進(jìn)行海上通信數(shù)據(jù)傳輸、日常數(shù)據(jù)管理、記錄機(jī)器運(yùn)行數(shù)據(jù)、傳輸視頻會(huì)商信息等。

迄今，交通應(yīng)急寬帶VSAT網(wǎng)絡(luò)衛(wèi)星已經(jīng)覆蓋了中國(guó)大陸、中國(guó)沿海區(qū)域，東至日本海、西至東印度洋、南至澳大利亞新西蘭南海岸一帶，因?yàn)樾l(wèi)星地面站的資源充足，可以支持多衛(wèi)星覆蓋擴(kuò)充，東至美國(guó)西海岸、西至非洲西海岸的覆蓋區(qū)域還在不斷延伸，以支持更多航行船舶的通信需求。能夠?qū)崿F(xiàn)這些服務(wù)，完全得益于全網(wǎng)動(dòng)中通運(yùn)行保障機(jī)制，波束規(guī)劃的無(wú)縫銜接，移動(dòng)終端小站波束切換技術(shù)。

在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，交通應(yīng)急寬帶VSAT網(wǎng)為行業(yè)內(nèi)船舶如：救撈船舶、海巡船舶，以及行業(yè)外船舶提供常態(tài)化通信服務(wù)，所有船舶VSAT小站開(kāi)機(jī)后自動(dòng)尋址入網(wǎng)，小站所有通信信息業(yè)務(wù)均按照等級(jí)予以QOS分級(jí)保障，一旦發(fā)起通信要求，即可以北京中心站為樞紐，建立起小站至通信信息目的地址的鏈路，而當(dāng)建立起來(lái)得呼叫為應(yīng)急通信需求的呼叫時(shí)，則建立起干線式應(yīng)急通信，實(shí)現(xiàn)船舶與岸基指揮中心間的直通式鏈路，獲取最高級(jí)別通信信息保障性傳輸。

4、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展，尤其是以安全發(fā)展為第一要?jiǎng)?wù)的今天，衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信的主要應(yīng)用手段，廣泛的被設(shè)計(jì)、列裝、使用于各行各業(yè)的應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)中，也被廣泛的應(yīng)用于日常工作通信中，而不同技術(shù)體制、不同運(yùn)營(yíng)特點(diǎn)、不同管理機(jī)制的衛(wèi)星通信手段，具備著不同的優(yōu)勢(shì)，側(cè)重于不同的應(yīng)用，在進(jìn)行衛(wèi)星通信手段選擇時(shí)，要按照應(yīng)用的需求，采用合適的衛(wèi)星通信手段，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)安全、有效的方式，如此才能在應(yīng)急狀態(tài)中，關(guān)鍵的時(shí)刻發(fā)揮關(guān)鍵的作用。