關于微波傳輸系統在海上通信保障中的應用

喬文長 劉漩

摘要：本文主要分析了微波傳輸系統的特點，提出當前微波傳輸在海上通信保障中的應用需求，并對其在海上的運用進行初步設計，微波傳輸系統和試驗IP網絡系統組成海上微波傳輸網絡，為各項試驗測控數據、話音和圖像的傳輸提供通信鏈路。

關鍵詞：微波傳輸；海上通信保障；通信鏈路

中圖分類號：TN925；U675.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）07-0080-02

1 引言

在信息技術飛速發展的今天，微波通信頻率資源變得日益緊張，正因如此，在短時期內研制出小體積、高選擇性、性能可靠的微波設備，才使得在“高速移動”和“非視距”條件下，實現高質量的實時的無線圖像、聲音和數據傳輸成為可能[1]。微波傳輸在海上通信系統的應用，為數字化海上部隊機動作戰過程中作戰指揮、情報偵察、火力打擊、機動突擊、野戰防空、電子對抗、工積防化、后裝保障等作戰活動提供可靠不間斷的信息傳輸。

2 海上微波通信的特點

微波系統用于保障海上試驗過程中數據的實時傳輸，為參試艦船之間進行測控數據交換提供無線視距通信鏈路[2]；提供參試艦船指揮戰位的話音、圖像傳輸的無線視距通信鏈路；通過中繼提供超視距的測控數據、話音和圖像的傳輸通信鏈路。海上微波通信具有以下幾個特點：

（1）微波是指頻率為300MHz至300GHz之間的電磁波，是無線電波中一個有限帶寬的簡稱，即波長在1米到1毫米之間的電磁波[3]。微波的通信頻帶寬，傳輸信息的容量很大，一套微波設備可以容納幾千甚至上萬條話路同時工作，或傳輸視頻語音信息；

（2）微波系統在海上通信，為了有效地減少地面以及民用設備頻率的干擾[4]，就要要求微波設備本身使用的頻點與其它干擾頻段要有區別；

（3）微波系統通信靈活性較大，可以通過中繼自組網的方式傳輸很遠的距離；

（4）海上微波通信設備設計靈活，便于使用攜帶，由于微波通信的工作波長短[5]，其天線可以做的很短，方便安裝。

3 海上微波通信系統的組成

海上微波通信保障系統主要包括包括岸基微波傳輸節點站、艦載微波傳輸節點站、便攜微波傳輸節點站（以下簡稱“便攜節點站”和網管系統，實現岸基-艦艇、艦艇-艦艇間高速無線信息傳輸通道，為指揮中心與艦艇以及艦艇之間的語音、數據、視頻、多媒體等各種業務數據的傳輸提供支撐。其中便攜節點站可在無線覆蓋范圍內實現靈活部署和快速展開。艦載站和便攜節點站作為海上編隊內部各武器平臺間寬帶信息傳輸的骨干節點，主要擔負系統干線傳輸、中繼和信息接入，并具備網絡管理的功能[6]；可實現動態組網、自動路由，為海上艦艇編隊的艦艇與岸基、艦艇與艦艇之間提供無線寬帶信息傳輸通道。

4 微波傳輸系統在海上通信保障中的應用

4.1 微波傳輸系統在海上通信保障中的應用需求

近幾年，按照海上通信保障建設的規劃，各種新型試驗裝備陸續開始在試驗中使用，在很大程度上提高了海上試驗鑒定能力。但是目前在試驗裝備的使用上，基本上都是按照原有模式，以實時數據記錄、事后數據處理為主，無法進行信息的共享和互聯。在參加試驗的過程中，不同試驗專裝只能各自采集數據和記錄數據，試驗結束后再進行綜合的數據處理。在海上試驗轉型和信息化建設的趨勢下，這些明顯不能適應新的要求。差距主要體現在以下兩個方面：一是海上測控信息不具備實時的綜合數據傳輸、處理能力；二是系統化、網絡化、一體化水平還較低，使用效率低。解決這兩方面的問題，就要對海上測控信息進行統一的格式設計和傳輸規范，使之適應靶場信息化建設的需要，解決信息實時傳輸和共享的問題。隨著網絡平臺的建設完善，海上測控信息的統一規范問題就會成為制約靶場信息化建設的新瓶頸，而且會日趨嚴重。

目前微波傳輸系統建設已經全面展開，給海上試驗裝備建設帶來巨大挑戰和機遇。微波傳輸系統在海上通信時統項目中運用，能夠將多個項目涉及海上試驗的信息化網絡組建成戰術互聯網[7]。整個網絡系統采用微波、光纖等傳輸手段和數字網絡技術，進行冗余設計，建成一個能承載話音/數據/圖像多種業務的高可靠性的智能通信網[8]。建設完成后，海上試驗船編隊的信息化網絡將大大的加強，能夠為海上試驗和信息化建設提供完善物理平臺的需求。

4.2 微波傳輸系統在海上通信保障中的使用方法

基于微波傳輸系統和試驗IP網絡系統組成海上微波傳輸網絡，采用具有中央節點的星型網絡拓撲結構，指揮艦安裝微波基站并部署為中心節點，其它參試兵力安裝微波基站，通過微波無線鏈路與中心節點實現互聯互通，如圖1所示。主備用微波設備均采用透明傳輸模式[9]，微波網絡路由采用試驗IP網絡系統網絡交換機達成。

試驗IP網絡系統為保障兵力提供試驗網絡接入平臺，與微波傳輸系統互聯，實現保障兵力間網絡通信。微波傳輸系統為透明傳輸模式，試驗IP網絡系統采用以太網廣播型OSPF路由協議[10]，為微波傳輸系統提供網絡路由，實現數據轉發。

配合微波傳輸系統星型網絡拓撲結構，須配置中心節點三層交換機路由優先級為最高，以防止OSPF路由震蕩，確保網絡路由的穩定性；連接主備微波設備的三層交換機兩個路由接口配置主備關系，即主微波傳輸系統的路由優先級高于備用微波傳輸系統優先級。由于微波傳輸系統傳輸速率有限，各艦船網絡路由端口須做限速處理，配置業務優先級，確保業務傳輸穩定可靠。微波設備與三層交換機間須加裝網絡保密設備，對無線傳輸數據進行加密，以保證海上通信數據傳輸安全。

5 結語

海上微波傳輸系統和試驗IP網絡系統的組成，便于測控信息實時傳輸的規范，不僅與海上試驗信息化建設發展緊密聯系，更與全面提升海上軍事指揮和科研試驗效能息息相關。如何謀劃基于海上微波傳輸系統傳輸規范的建設，是我們面臨的緊迫任務。只有建立并不斷完善海上通信鏈路，才能完善海上試驗信息化體系，提高海上試驗的綜合信息化保障能力。

參考文獻

[1]李白萍，姚軍.微波與衛星通信[M].西安電子科技大學出版社，2014.

[2]董在望.通信電路原理[M].高等教育出版社，2002.

[3]周希郎.電磁場理論與微波技術基礎[M].東南大學出版社，2010.

[4]鄭治真.波普分析基礎[M].地震出版社，1983.

[5]董金明.微波技術[M].機械工業出版社，2010.

[6]曾明，李建軍.網絡工程與管理[M].電子工業出版社，2003.

[7]石睿.戰術互聯網的研究及其性能評估[M].西安電子科技大學，2009.

[8]李建東.通信網絡基礎[M].高等教育出版社，2011.

[9]王建平.計算機組網技術[M].人民郵電出版社，2011.

[10]john T.Moy.OSPF協議完全實現[M].中國電力出版社，2002.