转发器带宽在录井远程传输中应用分析

（中国石油西部钻探地质研究院（克拉玛依录井公司），克拉玛依 834000）

1 卫星网络原始载波配置

西部钻探克拉玛依录井远程传输系统卫星网中心站发送至远端站（出向）载波650kb/s/ 590kHz，远端站发送至主站（入向）载波268kb/s/260kHz，出向、入向载波占用卫星总带宽为590+260×3=1370kHz。租赁转发器带宽1.5MHz，实际使用1.37MHz的带宽资源。如图1所示。

图1 卫星转发器带宽分布示意图

2 应用需求分析

2.1 当前用户业务种类及特点

卫星网远端站到中心站的用户业务（以下统称为：入向数据）包括录井实时数据回传、双向IP电话和汇总数据ftp回传三种，其中录井实时数据回传为每个端站24小时不间断传输，双向IP电话为不定时发生，汇总数据ftp回传为每日定时向主站传输。

2.2 当前用户业务统计及载波占用

（1）每个远端站到中心站的录井实时数据回传速率平均为4kb/s，最高不超过16kb/s。当前卫星网内一般有55个左右的小站同时在线工作，总业务量为55×4=220kb/s。

（2）系统回传带宽268×3=804kb/s，804-220=584kb/s，每路卫星电话占用回传带宽16kb/s，实际统计卫星电话并发路数一般不超过2路，保守估算卫星网内5路电话并发，系统回传带宽剩余584-16×5=504kb/s。

2.3 主站业务统计

当前卫星网中心站发送至远端站的数据（以下统称为：出向数据）占用转发器带宽590kHz，对应信息速率为650kb/s，中心站发给远端站的管理数据速率为0.5kb/s，55×0.5=27.5kb/s，保守估算卫星网内5路电话并发，系统出向带宽剩余650-27.5-16×5=532.5kb/s，对应信息速率为66kb/s。

2.4 当前系统应用和带宽资源占用分析

当前系统中的入向链路带宽能够保证端站用户顺利传输录井数据，正常拨打双向卫星电话，单进程ftp上传最大速率为：33kb/s。

当前系统中的出向链路带宽能够保证卫星小站在线运行，正常进行卫星双向语音通话，单进程ftp下载最大速率不低于66kb/s。

因为ftp为非实时应用，对时延不敏感，因此回传和下载能够满足用户的基本要求。

3 载波重新配置及带宽应用

根据西部钻探克拉玛依录井公司的实际运行数据统计，远端站入向业务量远大于中心出向业务量，因此在保持中心站出向参数不变的条件下，考虑提高端站入向信道速率。

3.1 远端站发射性能差别与分类

在长期运行中，由于天线形变、指向偏差、器件老化等原因，少数远端站发射性能会有所下降。根据理论计算和实际测试的验证，网络内的远端站可分为两类：第一类工作速率在700kb/s-900kb/s范围，能够在580kb/s/560kHz的入向载波中稳定工作，对应单个端站上传信息速率约70kb/s，第二类工作速率在400kb/s-600kb/s范围内，能够在350kb/s/340kHz的入向载波中稳定工作，对应单个端站上传信息速率约43kb/s，在载波配置时考虑为远端站分配两种不同速率的入向载波，可以有效保证信道高效利用，性能不同的远端站均能稳定工作。

3.2 载波配置

根据上述分析，中心站出向信道保持650kb/s/590kHz不变，根据对远端站的分类，其入向载波速率分别提高到580kb/s和350kb/s较为合适，载波分配出向、入向占用卫星总带宽为590+560+340=1490kHz。如图2所示，租赁转发器带宽1.5MHz，实际使用1.49MHz的带宽资源。

由于中心站出向工作参数未进行改动，确保了卫星系统的正常运行，通过调整系统中回传链路的工作参数，入向信道的最大信息速率从33kb/s提升至70kb/s，1.5MHz带宽都得到使用。

图2 优化后的载波分配出向、入向占用卫星总带宽示意图

3.3 中心站入向载波控制单元

由于远端站工作速率的提升，相对应的入向控制单元效率得到提高，使用两组入向载波控制单元，就可以接收所有远端站的回传数据。

4 重新配置后的效果

从带宽利用方面，租用的1.5MHz转发器带宽得到了有效、合理的应用，效率提高了约9%，对于企业的运营成本的节约，也就是效益的提升。

从设备使用方面，对于发射性能不同的远端站进行了合理的划分，既保证的高增益端站的性能的充分发挥，也确保了低增益端站的稳定运行。

原回传链路的入向设备需要三组，而现在只使用了两组，节约了一组回传链路的入向设备，设备从三组减少至两组，但是回传链路的效率得到了有效的提升。

节约的这组入向设备可以应用于备用或应急带宽上，实现更高发射能力的端站进行大文件的高速传输或视频传输。

5 结束语

通过对卫星网远端站入向工作参数的调整，实现了对当前租用1.5MHz转发器带宽的充分利用，更重要的是在不增加运营成本的前提下，把回传链路的传输速率提高了100%，进一步提高各作业现场录井数据的回传效率。

录井远程传输的意义在于从根本上改变传统的各种信息现场收集、管理和分析评价，实现了各作业现场与总部之间各类信息的高速传输、集中处理和实时交互，完成现场与总部最后一千米的网络链接。