關(guān)于微波傳輸系統(tǒng)在海上通信保障中的應(yīng)用

喬文長 劉漩

摘要：本文主要分析了微波傳輸系統(tǒng)的特點，提出當前微波傳輸在海上通信保障中的應(yīng)用需求，并對其在海上的運用進行初步設(shè)計，微波傳輸系統(tǒng)和試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成海上微波傳輸網(wǎng)絡(luò)，為各項試驗測控數(shù)據(jù)、話音和圖像的傳輸提供通信鏈路。

關(guān)鍵詞：微波傳輸；海上通信保障；通信鏈路

中圖分類號：TN925；U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0080-02

1 引言

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的今天，微波通信頻率資源變得日益緊張，正因如此，在短時期內(nèi)研制出小體積、高選擇性、性能可靠的微波設(shè)備，才使得在“高速移動”和“非視距”條件下，實現(xiàn)高質(zhì)量的實時的無線圖像、聲音和數(shù)據(jù)傳輸成為可能[1]。微波傳輸在海上通信系統(tǒng)的應(yīng)用，為數(shù)字化海上部隊機動作戰(zhàn)過程中作戰(zhàn)指揮、情報偵察、火力打擊、機動突擊、野戰(zhàn)防空、電子對抗、工積防化、后裝保障等作戰(zhàn)活動提供可靠不間斷的信息傳輸。

2 海上微波通信的特點

微波系統(tǒng)用于保障海上試驗過程中數(shù)據(jù)的實時傳輸，為參試艦船之間進行測控數(shù)據(jù)交換提供無線視距通信鏈路[2]；提供參試艦船指揮戰(zhàn)位的話音、圖像傳輸?shù)臒o線視距通信鏈路；通過中繼提供超視距的測控數(shù)據(jù)、話音和圖像的傳輸通信鏈路。海上微波通信具有以下幾個特點：

（1）微波是指頻率為300MHz至300GHz之間的電磁波，是無線電波中一個有限帶寬的簡稱，即波長在1米到1毫米之間的電磁波[3]。微波的通信頻帶寬，傳輸信息的容量很大，一套微波設(shè)備可以容納幾千甚至上萬條話路同時工作，或傳輸視頻語音信息；

（2）微波系統(tǒng)在海上通信，為了有效地減少地面以及民用設(shè)備頻率的干擾[4]，就要要求微波設(shè)備本身使用的頻點與其它干擾頻段要有區(qū)別；

（3）微波系統(tǒng)通信靈活性較大，可以通過中繼自組網(wǎng)的方式傳輸很遠的距離；

（4）海上微波通信設(shè)備設(shè)計靈活，便于使用攜帶，由于微波通信的工作波長短[5]，其天線可以做的很短，方便安裝。

3 海上微波通信系統(tǒng)的組成

海上微波通信保障系統(tǒng)主要包括包括岸基微波傳輸節(jié)點站、艦載微波傳輸節(jié)點站、便攜微波傳輸節(jié)點站（以下簡稱“便攜節(jié)點站”和網(wǎng)管系統(tǒng)，實現(xiàn)岸基-艦艇、艦艇-艦艇間高速無線信息傳輸通道，為指揮中心與艦艇以及艦艇之間的語音、數(shù)據(jù)、視頻、多媒體等各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳輸提供支撐。其中便攜節(jié)點站可在無線覆蓋范圍內(nèi)實現(xiàn)靈活部署和快速展開。艦載站和便攜節(jié)點站作為海上編隊內(nèi)部各武器平臺間寬帶信息傳輸?shù)墓歉晒?jié)點，主要擔(dān)負系統(tǒng)干線傳輸、中繼和信息接入，并具備網(wǎng)絡(luò)管理的功能[6]；可實現(xiàn)動態(tài)組網(wǎng)、自動路由，為海上艦艇編隊的艦艇與岸基、艦艇與艦艇之間提供無線寬帶信息傳輸通道。

4 微波傳輸系統(tǒng)在海上通信保障中的應(yīng)用

4.1 微波傳輸系統(tǒng)在海上通信保障中的應(yīng)用需求

近幾年，按照海上通信保障建設(shè)的規(guī)劃，各種新型試驗裝備陸續(xù)開始在試驗中使用，在很大程度上提高了海上試驗鑒定能力。但是目前在試驗裝備的使用上，基本上都是按照原有模式，以實時數(shù)據(jù)記錄、事后數(shù)據(jù)處理為主，無法進行信息的共享和互聯(lián)。在參加試驗的過程中，不同試驗專裝只能各自采集數(shù)據(jù)和記錄數(shù)據(jù)，試驗結(jié)束后再進行綜合的數(shù)據(jù)處理。在海上試驗轉(zhuǎn)型和信息化建設(shè)的趨勢下，這些明顯不能適應(yīng)新的要求。差距主要體現(xiàn)在以下兩個方面：一是海上測控信息不具備實時的綜合數(shù)據(jù)傳輸、處理能力；二是系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化水平還較低，使用效率低。解決這兩方面的問題，就要對海上測控信息進行統(tǒng)一的格式設(shè)計和傳輸規(guī)范，使之適應(yīng)靶場信息化建設(shè)的需要，解決信息實時傳輸和共享的問題。隨著網(wǎng)絡(luò)平臺的建設(shè)完善，海上測控信息的統(tǒng)一規(guī)范問題就會成為制約靶場信息化建設(shè)的新瓶頸，而且會日趨嚴重。

目前微波傳輸系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)全面展開，給海上試驗裝備建設(shè)帶來巨大挑戰(zhàn)和機遇。微波傳輸系統(tǒng)在海上通信時統(tǒng)項目中運用，能夠?qū)⒍鄠€項目涉及海上試驗的信息化網(wǎng)絡(luò)組建成戰(zhàn)術(shù)互聯(lián)網(wǎng)[7]。整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用微波、光纖等傳輸手段和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進行冗余設(shè)計，建成一個能承載話音/數(shù)據(jù)/圖像多種業(yè)務(wù)的高可靠性的智能通信網(wǎng)[8]。建設(shè)完成后，海上試驗船編隊的信息化網(wǎng)絡(luò)將大大的加強，能夠為海上試驗和信息化建設(shè)提供完善物理平臺的需求。

4.2 微波傳輸系統(tǒng)在海上通信保障中的使用方法

基于微波傳輸系統(tǒng)和試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成海上微波傳輸網(wǎng)絡(luò)，采用具有中央節(jié)點的星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，指揮艦安裝微波基站并部署為中心節(jié)點，其它參試兵力安裝微波基站，通過微波無線鏈路與中心節(jié)點實現(xiàn)互聯(lián)互通，如圖1所示。主備用微波設(shè)備均采用透明傳輸模式[9]，微波網(wǎng)絡(luò)路由采用試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)交換機達成。

試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)為保障兵力提供試驗網(wǎng)絡(luò)接入平臺，與微波傳輸系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)保障兵力間網(wǎng)絡(luò)通信。微波傳輸系統(tǒng)為透明傳輸模式，試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用以太網(wǎng)廣播型OSPF路由協(xié)議[10]，為微波傳輸系統(tǒng)提供網(wǎng)絡(luò)路由，實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

配合微波傳輸系統(tǒng)星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，須配置中心節(jié)點三層交換機路由優(yōu)先級為最高，以防止OSPF路由震蕩，確保網(wǎng)絡(luò)路由的穩(wěn)定性；連接主備微波設(shè)備的三層交換機兩個路由接口配置主備關(guān)系，即主微波傳輸系統(tǒng)的路由優(yōu)先級高于備用微波傳輸系統(tǒng)優(yōu)先級。由于微波傳輸系統(tǒng)傳輸速率有限，各艦船網(wǎng)絡(luò)路由端口須做限速處理，配置業(yè)務(wù)優(yōu)先級，確保業(yè)務(wù)傳輸穩(wěn)定可靠。微波設(shè)備與三層交換機間須加裝網(wǎng)絡(luò)保密設(shè)備，對無線傳輸數(shù)據(jù)進行加密，以保證海上通信數(shù)據(jù)傳輸安全。

5 結(jié)語

海上微波傳輸系統(tǒng)和試驗IP網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的組成，便于測控信息實時傳輸?shù)囊?guī)范，不僅與海上試驗信息化建設(shè)發(fā)展緊密聯(lián)系，更與全面提升海上軍事指揮和科研試驗效能息息相關(guān)。如何謀劃基于海上微波傳輸系統(tǒng)傳輸規(guī)范的建設(shè)，是我們面臨的緊迫任務(wù)。只有建立并不斷完善海上通信鏈路，才能完善海上試驗信息化體系，提高海上試驗的綜合信息化保障能力。

參考文獻

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