无线宽带自组网与卫星移动通信的融合应用研究

2022-06-16薛念明

通信电源技术 2022年1期

关键词：实时性宽带无线

薛念明

（广州海格通信集团股份有限公司，广东广州 510000）

0 引言

随着人工智能、大数据应用水平的不断提高，基于5G的移动通信技术也受到了更多的关注，要依据实际情况有效实现无线宽带自组网和卫星移动通信体系的融合处理，在满足通信要求的基础上实现综合通信质量的全面优化。

1 无线宽带自组网与卫星移动通信融合的意义

目前，我国卫星移动通信系统大多数都是将海事卫星和铱星作为主要设备，实现海事、应急以及航空等领域的移动通信实时性沟通管理。而在通信和信息系统自主可控体系不断发展的时代背景下，将无线宽带自组网模式融合在卫星移动通信体系中具有重要的研究价值。

一方面，融合模式的落实能为各行业提供更加可靠的卫星移动通信服务，打造多元服务监督控制平台，保证用户信息传递的合理性和规范性，维持良好的用户信息统筹控制平衡。另一方面，正是基于卫星移动通信系统的广覆盖特点，实现无线宽带自组网与卫星移动通信的融合就能构建链路更加合理和完整的拓扑应用模式，从而维持良好的应用控制效果，保证应急通信与专网通信需求都能得以满足，为卫星移动通信系统效率优化提供保障。

2 无线宽带自组网概述

近几年，无线宽带受到了广泛重视，能建立健全有效且可控的网络交互管理模式。无线自组网是利用分布式、自组织思想建立的无线网络体系，相较于蜂窝移动通信等中心基站的应用控制系统，无线宽带自组网应用模式的对应节点都能借助路由功能完成节点数据的传输和管理，保证路由服务和中继服务等工作内容的全面落实。

2.1 无线自组网分类

无线自组网的具体分类如表1所示。

表1 无线自组网分类

其中，窄宽无线自组网的数据宽带以kb/s计量，承载的基础业务属于窄宽话音和低速数据业务；而宽带无线自组网体系的数据宽带以Mb/s计量，能实现数据、语音等综合业务控制处理目标。

2.2 宽带无线自组网内容

依据底层传输协议的差异性内容，宽带无线自组网会划分为基于编码的正交多载波调制IP网状系统和基于协议的网状系统，从而有效建立可控的应用模式。要着重要注意的是，COFDM IP Mesh系统属于私有物理层传输和媒体接入协议的控制结构，适用于一些高速移动或者是网络拓扑变化动态效能较高的应用场景，能打造较为完整的信息传递和控制体系，最大程度上满足接入应用的要求[1]。

另外，COFDM IP Mesh系统在处理过程中，基于系统物理层的规范内容，匹配专有的COFDM技术体系，能实现多径衰落对抗处理、多普勒频移效应分析等，为移动中通信质量的优化予以支持。因此，技术被广泛应用在高速铁路、车辆运输、飞机船舶等，实现双向通信处理。与此同时，利用自适应调制编码技术还能完成节点之间的管控，结合链路质量要求满足最高吞吐速率基础上的控制。其中，上层借助接入与路由算法完成自动多跳接力控制，节点之间则要依据距离、地形等因素完成中继传输，保证路径自由选择的同时，也能符合路由自动管理的功能标准。

除此之外，COFDM IP Mesh系统中宽带无线自组网节点要为用户提供对应的IP接口和串口，辅助用户完成相应资源和数据信息的接入处理与输出处理，并保证卫星通信、短波通信、超短波传输以及5G网络对接等工作的有效落实。

2.3 适用条件

正是基于无线宽带自组网与卫星移动通信融合要求，在COFDM IP Mesh系统应用的过程中就能建立现场快速部署管理模式，并且能满足动态移动的部署要求，为班组完成双向战术性通信提供了保障。依据技术的应用标准，系统具备快速自愈、终端设备质量轻和功耗低的特质，能为战术班组、单兵以及车辆等提供较为合理的媒体双向通信服务平台，为快速部署等工作的落实和开展予以支持，最大程度上实现战术无线通信系统管理的目标。

3 无线宽带自组网与卫星移动通信的融合应用

在实际融合管理控制环节中，要保证融合内容的完整性和可控性，建立健全匹配度较好的融合应用模式，从而实现应用效率的全面提升。

3.1 设备层融合

之所以在设备层予以融合处理，就是为了能有效提升整体系统终端设备的综合应用效能，为卫星移动通信和宽带无线自组网多功能集成提供保障，将其都应用控制在一个终端设备体系中。与此同时，匹配双通道双待和单通道双模的处理模式，维持良好的终端管控效果，最大程度上实现数字化处理。

3.1.1 数字化单兵控制应用模式

主要是从军事层面对技术和系统的融合予以应用，实现单兵装配数字化管理目标，建立信息化任务的处理，实现在数字化站场上完成攻击处理、防护处理、观察处理以及通信处理等，真正意义上实现定位高度的集成化。并且宽带无线自组网技术和卫星移动通信的结合处理能在实现单兵小型化和低功耗管理目标的基础上实现装备的深度耦合，为数据采集、实时性视频业务执行等水平的优化提供支持，确保协同通信质量最优化[2]。

3.1.2 无人化平台

在无线宽带自组网与卫星移动通信的融合体系中，无人化平台的应用效能较高，能实现自主机动能力的有效落实，配合远程操控以及自主智能管理模式，完成预定以及应急响应分析等工作，实现信息采集、信息传输以及信息任务处理一体化的装配管理模式。例如，目前应用的无人机、无人艇等设施，为满足多地域、多任务的需求，就要对具体参数模式予以管理，保证超视距等应用控制模式效果的最优化。

在卫星移动通信和宽带无线自组网多模终端体系中，依据无人化平台的处理模式能实现安全链路控制工作，依据姿态控制和指挥控制等环节就能实现信息与数据的实时性回传处理。

3.2 系统层融合

借助卫星移动通信系统以及宽带无线自组网系统的融合处理机制，就能建构无缝连接的移动通信专网应用模式，确保系统处理的及时性和合理性。同时，借助车载处理、船载处理、机载处理等方式维持移动通信系统运行的规范效果，也为专网连接创设良好的技术平台。

3.2.1 智慧海洋

近几年，将智能化技术融合在海域管理工作中，能在提升工作质量水平的同时减少安全隐患问题。所谓智慧海洋，指的就是智能化信息技术和海洋活动的合理性融合，维持海洋工业化发展水平的平衡，而且积极推进智慧海洋管理控制进程还能为维护海上权益、解决海域资源争端等工作的落实予以支持，真正意义上辅助国家成为海上强国。

在实际技术应用控制模式中，海上权益、海域争端处理、海洋信息交互等工作都是非常关键的环节，要将无线宽带自组网系统作为基础依托，融合卫星移动通信技术、北斗卫星导航技术等，有效打造科学合理的技术控制平台，保证动态监控和综合服务等工作内容都能有序落实。另外，在综合服务平台应用运行环节中，主要是将卫星移动通信手段作为干线传输网络的基础，配合宽带无线自组网应用要求，满足全海域覆盖和现场通信网络的统筹管理。

在实现智慧海洋应用目标的过程中，要充分关注无线宽带自组网与卫星移动通信融合的重点，打造网络层次清晰、业务模式多样、用户需求得以合理化满足的控制平台，确保网格化传感技术和通信网络应用的规范效果，真正意义上实现通信和数据信息资源的协同管理[3]。

3.2.2 智慧林业

近几年，林业综合管理工作也受到了广泛关注，为保证林区日常管理的和谐性和规范性，就要从多元角度出发，确保技术应用控制体系运行管理的规范效果。正是因为林区本身具有地域广泛的特点，因此在选择业务应用模型的过程中要提供广域性好、高效且可移动的业务性通信服务模式，保证覆盖化处理的效果，为林区实时性监控和巡护管理提供保障，也能最大程度上满足林业管理效率的高要求。智慧林业控制平台示意如图1所示，在移动通信公网应用结构中要将构建一体化信息感知模式和实时性传输模式作为关键，确保相应自组织专网应用的及时性和规范性。

图1 智慧林业控制平台

首先，实现实时性多样化林区监测。主要是借助视频传感器、红外传感器以及夜视微光传感器等建立完整的数据传输管理模式，配合指挥中心建立相应的信息交互体系，发挥无线宽带自组网与卫星移动通信融合的优势，实现实时性监控和数据管理。其次，要建立林区巡逻指挥控制模式，依据具体控制要求建立辖区内巡逻管理的通信保障机制，并且匹配指挥中心完成双向音频、视频的通信管理，还能服务相关人员实现无人机巡查管控，收集必要信息进行汇总，提升区域性管理的基本效率。最后，防火应急救援指挥模式主要是将林区的安全性管理作为基础，建立基于无线宽带自组网与卫星移动通信融合的技术应用模式，将消防灭火、人员搜救以及抢险救灾等基础内容都融合在应急处理现场控制体系中，确保一体化专网服务的及时性和规范性，也能建立前方应用平台和后方指挥中心音频视频通信管理的协同控制模式[4,5]。