衛星通信在應急保障系統中的應用

衛星通信在應急保障系統中的應用

　　1.衛星通信在應急事件中的應用

　　衛星通信在各類應急事件中的應用可以按照功能性和機動性兩個角度劃分。

　　1.1功能性角度的應用

　　從功能性角度，衛星通信的應用分為以語間通信為主的應用、綜合接入和中繼備份3種方式。

　　語音通信為主的應用方式主要通過移動衛星業務終端實現，通�？梢蕴峁┱Z音、短信、低速數據、定位、漫游等功能，不同的衛星通信系統功能略有差別。

　　綜合接入的應用方式可以提供大容量的語音，并提供應急事件現場與指揮中心數據傳送、靜止或者運動圖像的傳送。大多數提供本綜合接入功能的衛星站基于ICP IP實現數據信息傳送。

　　中繼備份的應用方式支持2MBIT S以上的中繼傳輸電路，緊急情況下提供應急事件現場與公眾通信網絡(或行業專用通信網絡)之間的中繼電路。

　　中繼備份所用的衛星站可以基于IDR(或IBS)系統或者VSAT系統實現。IDR(或IBS)系統提供中等速率電路支持數據通信和語音通信，通常應用較多的是2MBIT S和8MBIT S速率。 VSAT 系統目前多數基于IP實現，通�？芍С�2-8MBIT S數據速率。

　　1.2機動性角度的應用

　　機動性主要針對可以應急通信現場工作的衛星站。從該角度衛星站分為便攜站和車載站兩種，各設備通過衛星鏈路實現與衛星固定地面站或者其他移動站之間的通信。

　　便攜衛星站包括手持終端以及可通過1-2人搬運的衛星站，系統容量小，以提供語音通信應用和綜合接入應用為主，用于完成各級事件的基本通信保障。便攜站可采用集裝箱量、抗震要求和包裝形式可參照相關國家標準或者滿足通信接口，便于與其他設備連接，實現現場快速組網。便攜衛星站應30MIN內完成抵達現場后的組裝，并建立衛星通信。便攜站的重量一般在200KGC 以下。當發生特大突發事件，當地應急通信保障能力嚴重不足且地面道路條件不好時， 可將便攜站空運或空投到應急現場，當發生突發事件且事件且通信需求較少，或通信需求較大但應急車不能第一時間起趕到現場時，可采用手持終端或人工搬運的便攜站。

　　車載衛星站可固定安裝在應急車上或者通過車輛運抵現場，主要用于提供綜合接入及中繼備份業務。車載站一般應在到達現場后10MIN內，完成了衛星通路建立。當發生特大、重大突發事件或舉行重大活動且地面交通條件良好時，可提供應急通信保障。

　　2.應急衛星通信系統及其建設

　　2.1衛星移動通信系統

　　目前我國主要使用國外衛星移動通信系統開展衛星移動通信業務，覆蓋我國的系統、海事衛星系統、銥星系統和Thuraya系統。實際應用中，可以結合衛星信號的強弱、使用費用、業務能力、終端小型化等因素，選用適宜的衛星移動通信系統。

　　國外的衛星移動通信系統雖然可以滿足一定的應急移動衛星業務需求，但信息安全、頻率協調等均得不到保證，一般用于對信息安全要求不高的應急現場。衛星移動通信系統是國家重要的戰略性信息基礎設施，對經濟、社會發展和國家安全至著重要要，我國目前正在對擁有專屬主權的衛星移動通信系統進行研究。

　　2.2寬帶VSAT衛星通信系統

　　VSAT衛星通信系統技術成熟、可靠性高、網絡結構多樣、設計靈活、空間頻段資源豐富，系統和設備正在逐步實現國產化。這些因素為設計、建設應急VSAT衛星通過通信網提供了技術、資源等方面的必要保障，近算來VSRT系統已能支持寬帶應用。

　　在VSAT衛星通信系統設計中，應重點考慮網絡結構、技術體制選擇、與地面網的互聯互通、網絡管理等方面。

　　VSAT的網絡結構包括星狀網、網狀網和混合網。應急VSAT的網絡結構包括星狀網、網狀和混合網。應急VSAT系統支持的業務類型包括語音、高速數據和圖像傳送等業務，其中語音業務對時延敏感。根據我國突發公共事件的處置流程，語音業務發生在應急通信現場不同衛星站之間以及應急現場與后方指揮中心之間;數據和圖像業務主要發生在應急現場與后方指揮中心之間。因此應急VSAT系統適合采用各站與主站之間星型網、省內各站之間網狀網的混合網結構。

　　衛星通信體制與系統所采用的基帶信號類型及復用方式、調制方式、多址方式、信道分配及交換制度有關，目前VSAT技術體制的選擇主要集中在多址方式上。FDMA DAMA 和MF-TDMA方式是應急衛星通信系統最常用的技術體制。采用FDMA DAMA技術體制組建衛星網具備稀路由、突發性、大容量的特點，操作維護簡便，終端的機動性好，非常適合應用在應急通信中。

　　VSAT系統的地球站分為主控站、固定站、車載站和便攜站。其中車載站和便攜站可以移動至應急事件現場。

　　VSAT衛星通信系統用戶與公眾網絡專網用戶之間的語音通信和數據傳送通過衛星關口站來完成(配置了網管功能的關口站稱之為主控站)。與地面網的互聯通過在關口站設置VOIP網關及路由器實現。

　　寬帶衛星通信系統通過在關口站設置地面電路接口，經語音網關轉換成通用協議接口與公眾固定電話交換網、公眾移動通信網或者專網交換機連接，實現與電話網的語音互通。語音網關通用協議接口分為用戶接口和中繼接口兩種，需要根據話務量來選擇。

　　衛星系統關口站的數量及地點需根據實際業務流量向情況確定。衛星網內語音終端的編號方式遵循E.164標準，通常根據關口站與電話網的連接位置確定衛星電話編號，主要分為衛星關口站民當地市話交換局直接連接或者衛星關口站與當地的公網長途電話直接接連兩種方式。

　　寬帶衛星通信系統通過在關口站設置路由器實現與指揮中心之間的數據(含視頻)傳送。根據當地的網絡情況，可采用專線方式、城域網方式或互聯網方式。

　　為實現衛星頭號站接入路由器與地面計算機網之間的路由尋址，需對各關口站路由器的IP地址進行統一規劃。如果有若干衛星關口站，原則上應統一接入同一個計算機網絡，并采用歸屬地的IP地址段。寬帶衛星網內部要單獨采用私有IP地址。

　　衛星網的網絡管理及監控系統(簡稱衛星網管系統)對整個衛星網絡進行在線控制和監視，將衛星通道的建立方式從工工變為自動，從而縮短衛星通道建立時間，將點對點連接變為DAMA星狀、樹狀或網狀連接從而提升星網絡的靈活性。對于時效性要求較高的應急衛星通信系統而言非常必要。

　　通常衛星網管系統由控制服務器及軟件、網管信道調制解調器、網管信令卡等組成，主要包含網絡管理及網絡控制兩大功能。

　　對于全國性規模較大的衛星網絡，為提高應急處置能力可采用分布網管結構，分級配置主網管系統和分網管系統。主網管系統將網絡的控制處理功能分散交給多相分網管系統來完成，人而提高網絡的可靠性并且縮短建鏈時間。主網管系統必須對分網管系統設置權限，劃定管理范圍，必要時可隨時收回控制權限。

　　為提高系統的可靠必及安全性，主網管系統應采取主備份方式配置，二者之間應建立信息傳送通道，以保證網管信息的時效怕并便于及時倒換，建議采用以地面路由為主用的天地備份方式。

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