关于微波传输系统在海上通信保障中的应用

乔文长 刘漩

摘要：本文主要分析了微波传输系统的特点，提出当前微波传输在海上通信保障中的应用需求，并对其在海上的运用进行初步设计，微波传输系统和试验IP网络系统组成海上微波传输网络，为各项试验测控数据、话音和图像的传输提供通信链路。

关键词：微波传输；海上通信保障；通信链路

中图分类号：TN925；U675.7 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2018）07-0080-02

1 引言

在信息技术飞速发展的今天，微波通信频率资源变得日益紧张，正因如此，在短时期内研制出小体积、高选择性、性能可靠的微波设备，才使得在“高速移动”和“非视距”条件下，实现高质量的实时的无线图像、声音和数据传输成为可能[1]。微波传输在海上通信系统的应用，为数字化海上部队机动作战过程中作战指挥、情报侦察、火力打击、机动突击、野战防空、电子对抗、工积防化、后装保障等作战活动提供可靠不间断的信息传输。

2 海上微波通信的特点

微波系统用于保障海上试验过程中数据的实时传输，为参试舰船之间进行测控数据交换提供无线视距通信链路[2]；提供参试舰船指挥战位的话音、图像传输的无线视距通信链路；通过中继提供超视距的测控数据、话音和图像的传输通信链路。海上微波通信具有以下几个特点：

（1）微波是指频率为300MHz至300GHz之间的电磁波，是无线电波中一个有限带宽的简称，即波长在1米到1毫米之间的电磁波[3]。微波的通信频带宽，传输信息的容量很大，一套微波设备可以容纳几千甚至上万条话路同时工作，或传输视频语音信息；

（2）微波系统在海上通信，为了有效地减少地面以及民用设备频率的干扰[4]，就要要求微波设备本身使用的频点与其它干扰频段要有区别；

（3）微波系统通信灵活性较大，可以通过中继自组网的方式传输很远的距离；

（4）海上微波通信设备设计灵活，便于使用携带，由于微波通信的工作波长短[5]，其天线可以做的很短，方便安装。

3 海上微波通信系统的组成

海上微波通信保障系统主要包括包括岸基微波传输节点站、舰载微波传输节点站、便携微波传输节点站（以下简称“便携节点站”和网管系统，实现岸基-舰艇、舰艇-舰艇间高速无线信息传输通道，为指挥中心与舰艇以及舰艇之间的语音、数据、视频、多媒体等各种业务数据的传输提供支撑。其中便携节点站可在无线覆盖范围内实现灵活部署和快速展开。舰载站和便携节点站作为海上编队内部各武器平台间宽带信息传输的骨干节点，主要担负系统干线传输、中继和信息接入，并具备网络管理的功能[6]；可实现动态组网、自动路由，为海上舰艇编队的舰艇与岸基、舰艇与舰艇之间提供无线宽带信息传输通道。

4 微波传输系统在海上通信保障中的应用

4.1 微波传输系统在海上通信保障中的应用需求

近几年，按照海上通信保障建设的规划，各种新型试验装备陆续开始在试验中使用，在很大程度上提高了海上试验鉴定能力。但是目前在试验装备的使用上，基本上都是按照原有模式，以实时数据记录、事后数据处理为主，无法进行信息的共享和互联。在参加试验的过程中，不同试验专装只能各自采集数据和记录数据，试验结束后再进行综合的数据处理。在海上试验转型和信息化建设的趋势下，这些明显不能适应新的要求。差距主要体现在以下两个方面：一是海上测控信息不具备实时的综合数据传输、处理能力；二是系统化、网络化、一体化水平还较低，使用效率低。解决这两方面的问题，就要对海上测控信息进行统一的格式设计和传输规范，使之适应靶场信息化建设的需要，解决信息实时传输和共享的问题。随着网络平台的建设完善，海上测控信息的统一规范问题就会成为制约靶场信息化建设的新瓶颈，而且会日趋严重。

目前微波传输系统建设已经全面展开，给海上试验装备建设带来巨大挑战和机遇。微波传输系统在海上通信时统项目中运用，能够将多个项目涉及海上试验的信息化网络组建成战术互联网[7]。整个网络系统采用微波、光纤等传输手段和数字网络技术，进行冗余设计，建成一个能承载话音/数据/图像多种业务的高可靠性的智能通信网[8]。建设完成后，海上试验船编队的信息化网络将大大的加强，能够为海上试验和信息化建设提供完善物理平台的需求。

4.2 微波传输系统在海上通信保障中的使用方法

基于微波传输系统和试验IP网络系统组成海上微波传输网络，采用具有中央节点的星型网络拓扑结构，指挥舰安装微波基站并部署为中心节点，其它参试兵力安装微波基站，通过微波无线链路与中心节点实现互联互通，如图1所示。主备用微波设备均采用透明传输模式[9]，微波网络路由采用试验IP网络系统网络交换机达成。

试验IP网络系统为保障兵力提供试验网络接入平台，与微波传输系统互联，实现保障兵力间网络通信。微波传输系统为透明传输模式，试验IP网络系统采用以太网广播型OSPF路由协议[10]，为微波传输系统提供网络路由，实现数据转发。

配合微波传输系统星型网络拓扑结构，须配置中心节点三层交换机路由优先级为最高，以防止OSPF路由震荡，确保网络路由的稳定性；连接主备微波设备的三层交换机两个路由接口配置主备关系，即主微波传输系统的路由优先级高于备用微波传输系统优先级。由于微波传输系统传输速率有限，各舰船网络路由端口须做限速处理，配置业务优先级，确保业务传输稳定可靠。微波设备与三层交换机间须加装网络保密设备，对无线传输数据进行加密，以保证海上通信数据传输安全。

5 结语

海上微波传输系统和试验IP网络系统的组成，便于测控信息实时传输的规范，不仅与海上试验信息化建设发展紧密联系，更与全面提升海上军事指挥和科研试验效能息息相关。如何谋划基于海上微波传输系统传输规范的建设，是我们面临的紧迫任务。只有建立并不断完善海上通信链路，才能完善海上试验信息化体系，提高海上试验的综合信息化保障能力。

参考文献

[1]李白萍，姚军.微波与卫星通信[M].西安电子科技大学出版社，2014.

[2]董在望.通信电路原理[M].高等教育出版社，2002.

[3]周希郎.电磁场理论与微波技术基础[M].东南大学出版社，2010.

[4]郑治真.波普分析基础[M].地震出版社，1983.

[5]董金明.微波技术[M].机械工业出版社，2010.

[6]曾明，李建军.网络工程与管理[M].电子工业出版社，2003.

[7]石睿.战术互联网的研究及其性能评估[M].西安电子科技大学，2009.

[8]李建东.通信网络基础[M].高等教育出版社，2011.

[9]王建平.计算机组网技术[M].人民邮电出版社，2011.

[10]john T.Moy.OSPF协议完全实现[M].中國电力出版社，2002.