油田寬帶衛(wèi)星綜合業(yè)務平臺的建設及應用

李強

【摘要】 本文介紹了中原油田寬帶衛(wèi)星綜合業(yè)務平臺的建設方式，該平臺可為油田在野外生產(chǎn)現(xiàn)場的衛(wèi)星小站提供互聯(lián)網(wǎng)、油田局域網(wǎng)、油田電話、視頻會議、視頻監(jiān)控等多種綜合業(yè)務的接入及使用，并已在中原油田及其他油氣工程公司有了廣泛的應用。

【關(guān)鍵詞】 寬帶衛(wèi)星通信 IPSTAR 組播 流量控制 雙邊加速一、引言

目前，IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)在中原油田有了廣泛的應用。IPSTAR寬帶衛(wèi)星技術(shù)以其高帶寬、高穩(wěn)定、易搬遷的特點為油田在偏僻地區(qū)的鉆井、錄井、測井作業(yè)現(xiàn)場提供了有效的通信解決方式。

寬帶衛(wèi)星綜合業(yè)務平臺整合中原油田通信管理處的網(wǎng)絡資源、軟交換系統(tǒng)、視頻會議及視頻監(jiān)控平臺，可以向各接入端衛(wèi)星小站提供多種通信業(yè)務的接入及使用，有效提高油田單位的信息化管理水平，充分保障企業(yè)的日常生產(chǎn)。

二、寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)

IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星、地面關(guān)口站和遠端用戶站三部分組成，是完全基于IP技術(shù)的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。用戶站（小站）不受地理位置的限制，組網(wǎng)簡單，拆裝方便，可以隨時移動到任何地點，非常適合油田野外施工的需要。IPSTAR衛(wèi)星可提供中國地區(qū)使用的總?cè)萘考s12Gbps，其中23個點波束覆蓋中東部地區(qū)，1個成形波束覆蓋西部地區(qū)，1個廣播波束重疊覆蓋中東部地區(qū)，可對油田的國內(nèi)作業(yè)區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋。IPSTAR系統(tǒng)使用高效的調(diào)制編碼方式，前向鏈路采用正交頻分-時分多址技術(shù)，以使頻譜利用的效益最大化，返回鏈路采用多模多路的頻分-時分多址技術(shù)，從而實現(xiàn)遠端站使用小口徑天線，低功率功放，傳輸較高速率的數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)還具有建設成本低、性價比高的優(yōu)勢，這也是我們選擇該衛(wèi)星通信系統(tǒng)的重要原因。

三、綜合業(yè)務平臺建設

寬帶衛(wèi)星綜合業(yè)務平臺主要由防火墻、網(wǎng)絡流控加速設備、軟交換系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成。防火墻連接通信管理處的互聯(lián)網(wǎng)出口、油田局網(wǎng)、軟交換系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，完成業(yè)務的接入、匯聚；租用濮陽至衛(wèi)通上海和北京關(guān)口站的2M專線電路，專線在通信管理處機房連接防火墻，使油田網(wǎng)絡、業(yè)務平臺與關(guān)口站完成互聯(lián)互通，以實現(xiàn)衛(wèi)星小站網(wǎng)絡、電話、視頻會議、視頻監(jiān)控的接入及使用。

同時在濮陽至上海、北京關(guān)口站的專線上部署流控設備，通過對各類業(yè)務的流量控制和管理，在有限的衛(wèi)星帶寬下保障各業(yè)務的使用。

四、主要技術(shù)應用

4.1編解碼技術(shù)

衛(wèi)星小站配置語音網(wǎng)關(guān)設備連接網(wǎng)絡接入油田軟交換系統(tǒng)，實現(xiàn)油田電話接入。語音網(wǎng)關(guān)采用G.723編碼，該編碼能有效降低VOIP寬帶，17Kbps帶寬即可完成通常64Kbps才能實現(xiàn)的語音通信。

視頻監(jiān)控采用H.264HighProfile編碼，視頻會議系統(tǒng)核心采用華平MCU，利用華平的H.264SVC編碼，使得視頻帶寬降低50%，512kbps帶寬實現(xiàn)高清，128kbps帶寬實現(xiàn)標清，有效降低帶寬利用，減少了帶寬租用費。

4.2視頻會議組播技術(shù)

華平MCU支持同時以組播和單播方式實現(xiàn)會場音視頻的交互。華平MCU可實現(xiàn)將會議多畫面或單會場畫面以組播方式發(fā)送給各分會場，并且可實現(xiàn)分會場在接收組播視頻的同時，以單播方式將會場畫面?zhèn)魉徒o其他會場。

利用華平MCU的組播功能，召開會議時，啟用視頻組播，會議多畫面或主會場畫面通過MCU以組播數(shù)據(jù)的方式傳送到關(guān)口站，通過衛(wèi)星組播通道將組播數(shù)據(jù)發(fā)送給各小站，小站分會場終端即可接收到會議視頻。同時利用MCU的視頻輪詢功能，將小站會場以輪詢方式通過衛(wèi)星上行單播信道傳送到MCU，轉(zhuǎn)發(fā)給主會場。以此方式，可極大減少衛(wèi)星的下行帶寬，之前傳送給N個小站的高清視頻帶寬需要N×512kbps，使用組播視頻只需512kbps帶寬，同時輪詢方式也極大降低衛(wèi)星上行帶寬占用。

4.3網(wǎng)絡雙邊加速技術(shù)

在寬帶衛(wèi)星業(yè)務平臺側(cè)部署網(wǎng)絡流控加速設備，在衛(wèi)星小站側(cè)部署網(wǎng)絡緩存加速設備，提高網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的識別精度，以便保障各業(yè)務寬帶的有效分配和利用，并通過在衛(wèi)星小站本地緩存，提高網(wǎng)絡使用的實際感受。通過不斷優(yōu)化緩存設備的參數(shù)，調(diào)整設備的緩存及加速策略，適應用戶的多種網(wǎng)絡應用需要。另外，我們對緩存加速設備做定制開發(fā)，開發(fā)小型化、專業(yè)化、成本低的衛(wèi)星小站加速設備，使其更加適用于衛(wèi)星網(wǎng)絡下應用。

五、結(jié)束語

寬帶衛(wèi)星綜合業(yè)務平臺的建成及寬帶衛(wèi)星技術(shù)的應用，有效延伸了油田通信信息網(wǎng)絡，使得油田總部與偏遠地區(qū)作業(yè)單位之間的通信成為現(xiàn)實，并可為作業(yè)單位提供多種通信業(yè)務。上文中多種技術(shù)的應用有效降低了衛(wèi)星帶寬租用成本，同時也充分保障了各類業(yè)務的正常使用，提升了用戶的實際使用感受，滿足油田單位快速、不受時間、地域限制進行通信指揮的要求，使決策者第一時間掌控全局。