大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析

摘要：衛(wèi)星定位技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)（英文名CORS）的廣泛應(yīng)用，連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)具有應(yīng)用領(lǐng)域廣泛、效率高的特點(diǎn)。連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)需要現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的支持，本文對(duì)大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)行了分析研究，以供參考。

關(guān)鍵詞：綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)；網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

前言：

連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站系統(tǒng)可以長(zhǎng)期、連續(xù)對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行跟蹤觀測(cè)、記錄，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將觀測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)或者定時(shí)傳輸至數(shù)據(jù)中心?；鶞?zhǔn)站系統(tǒng)中的基本設(shè)備有GNSS設(shè)備、電源設(shè)備、通訊設(shè)備、計(jì)算機(jī)等，其觀測(cè)數(shù)據(jù)精度高，且具有穩(wěn)定和連續(xù)性。本文分析了大理地區(qū)連續(xù)運(yùn)行定位基準(zhǔn)站系統(tǒng)—大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通訊特點(diǎn)，并就如何建設(shè)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析。

一、大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)設(shè)計(jì)要求

大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的主要目的，是建立大理地區(qū)國(guó)家地心坐標(biāo)的參考框架并進(jìn)行維持和更新，提供實(shí)時(shí)定位、導(dǎo)航信息以及基準(zhǔn)站點(diǎn)三維位置信息變化等。其中的服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)要足夠支持基準(zhǔn)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)流以及以其為基礎(chǔ)的應(yīng)用。服務(wù)系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)資源共享、信息流流轉(zhuǎn)，主要為文件傳輸、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)服務(wù)、WEB訪問(wèn)、內(nèi)部Internet應(yīng)用等。另外，考慮到后續(xù)的系統(tǒng)升級(jí)問(wèn)題，一般設(shè)備需要支持TCP/IP和NTRIP 協(xié)議以及各種路由協(xié)議。

設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中非常重要的一部分，在進(jìn)行設(shè)備選擇時(shí)需要滿足企業(yè)級(jí)應(yīng)用。另外，主干交換機(jī)在滿足目前應(yīng)用的基礎(chǔ)上，還需要有一定的擴(kuò)容能力和適當(dāng)?shù)撵`活性，方便后期的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容、新功能和冗余度的增加。

大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流有兩類，分別為內(nèi)部和外部數(shù)據(jù)流，其中內(nèi)部數(shù)據(jù)流主要是在系統(tǒng)內(nèi)部交換，不對(duì)外公開；而外部數(shù)據(jù)流主要是在系統(tǒng)和用戶間交流。所有的數(shù)據(jù)流都會(huì)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行自動(dòng)化的處理交換，減少了人為干預(yù)，當(dāng)發(fā)生阻塞時(shí)，處理系統(tǒng)會(huì)進(jìn)行報(bào)警提示，然后由技術(shù)人員對(duì)故障進(jìn)行排除。

二、大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)分析

大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)遵循高可靠性、標(biāo)準(zhǔn)開放性的原則，其中高可靠性主要是為了基準(zhǔn)站點(diǎn)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行，要保證高可靠性就需要選擇的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品具有高可靠性、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)合理、網(wǎng)絡(luò)備份策略可靠，同時(shí)還需要可以故障自愈，并且在最大限度內(nèi)支持連續(xù)運(yùn)行定位基準(zhǔn)站系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。標(biāo)準(zhǔn)開放性主要是在符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的前提下，滿足系統(tǒng)升級(jí)，以及與其他系統(tǒng)站點(diǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。

大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)建設(shè)方案中控制中心硬件是計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，是系統(tǒng)的基礎(chǔ)。主要設(shè)備有服務(wù)器、防火墻、存儲(chǔ)設(shè)備、路由器以及交換機(jī)等。其中服務(wù)器需要保證網(wǎng)絡(luò)RTK核心功能，服務(wù)系統(tǒng)的局部網(wǎng)絡(luò)是以控制中心為中心節(jié)點(diǎn)的星型網(wǎng)絡(luò)，主干網(wǎng)使用千兆以太網(wǎng)，核心交換機(jī)為三層交換機(jī)，利用千兆和各節(jié)點(diǎn)相進(jìn)行連接。

連續(xù)運(yùn)行定位基準(zhǔn)站系統(tǒng)服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的廣域通信鏈路主要有同步數(shù)字體系（SDH）、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)（DDN）、廣域VPN專線以及CDMA和GPRS無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)。其中SDH綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，可以將復(fù)接、交換功能和線路傳輸融為一體。DDN主要是通過(guò)光纖、衛(wèi)星以及微波等組成的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。廣域VPN專線即虛擬專用網(wǎng)絡(luò)，是在公用網(wǎng)絡(luò)上建立專用網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)間的連接不需要傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的物理連接，而是通過(guò)公用網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，例如Internet、異步傳輸模式等的邏輯網(wǎng)絡(luò)。虛擬網(wǎng)絡(luò)是對(duì)公共網(wǎng)絡(luò)的專用網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，按照用戶的需求，虛擬網(wǎng)絡(luò)可以分為Access VPN、Extranet VPN3以及Intranet VPN三類。大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)在充分比較以上幾種通信方式的基礎(chǔ)上，選擇利用SDH專線進(jìn)行主干通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，而冗余線路即備份線路則采用VPN+ADSL線路構(gòu)成。

下面本文將對(duì)大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中最主要的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，即基準(zhǔn)站—數(shù)據(jù)中心通信和數(shù)據(jù)中心—用戶終端通信進(jìn)行分析研究。

首先是基準(zhǔn)站—數(shù)據(jù)中心通信，該通信系統(tǒng)是服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中最重要的通信系統(tǒng)，同時(shí)也是內(nèi)部數(shù)據(jù)流的傳輸基礎(chǔ)，主要是基準(zhǔn)站和各級(jí)數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)和命令傳輸。該通訊線路采用的是SDH光纖專線，由系統(tǒng)控制中心到各基準(zhǔn)站，采用2M的寬帶，冗余線路采用固定IP ADSL+VPN通信鏈路構(gòu)成。另外，在基準(zhǔn)站與控制中心進(jìn)行固定IP ADSL專線的架設(shè)，數(shù)據(jù)傳輸則是通過(guò)固定IP ADSL+VPN通信方式進(jìn)行。如果無(wú)法進(jìn)行ADSL線路的架設(shè)，則可以通過(guò)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)即3G+VPN進(jìn)行完成。

其次是數(shù)據(jù)中心—用戶終端通信，該通信系統(tǒng)是用戶與系統(tǒng)管理端間進(jìn)行信息交換的途徑，用戶依賴該系統(tǒng)獲取最終服務(wù)。該系統(tǒng)包含了數(shù)據(jù)中心—流動(dòng)站、數(shù)據(jù)中心—互聯(lián)網(wǎng)終端以及數(shù)據(jù)中心—專門用戶三種情況。其中數(shù)據(jù)中心—流動(dòng)站中流動(dòng)站采用的是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信撥入互聯(lián)網(wǎng)，再進(jìn)行對(duì)系統(tǒng)的訪問(wèn)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信。流動(dòng)站通信模塊是該通信鏈路的主要設(shè)備，主要有植入接收機(jī)模塊以及通過(guò)藍(lán)牙或者插口實(shí)現(xiàn)的通信模塊。圖1為連續(xù)運(yùn)行定位基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)中心—流動(dòng)站的通信示意圖。數(shù)據(jù)中心—互聯(lián)網(wǎng)終端中互聯(lián)網(wǎng)終端用戶可以通過(guò)Internet訪問(wèn)連續(xù)運(yùn)行定位基準(zhǔn)站，進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)和信息的觀測(cè)請(qǐng)求以及數(shù)據(jù)中心服務(wù)信息等。數(shù)據(jù)中心—專門用戶中專門用戶主要是指和系統(tǒng)合作的VIP客戶以及其他的系統(tǒng)。

總結(jié)：

大理州綜合衛(wèi)星定位服務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中包括了計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)通信和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信等工作，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)性工作。因此，在進(jìn)行服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時(shí)要做好每一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)建設(shè)，確保最終系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

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作者簡(jiǎn)介：鐘華，男，高級(jí)工程師，從事衛(wèi)星導(dǎo)航定位基準(zhǔn)站網(wǎng)技術(shù)管理。

（作者單位：大理州基礎(chǔ)地理信息中心）