大理州綜合衛星定位服務系統網絡建設分析

摘要：衛星定位技術的快速發展促進了連續運行基準站系統（英文名CORS）的廣泛應用，連續運行基準站系統具有應用領域廣泛、效率高的特點。連續運行基準站系統需要現代通信網絡的支持，本文對大理州綜合衛星定位服務系統的網絡建設進行了分析研究，以供參考。

關鍵詞：綜合衛星定位服務系統；網絡建設

前言：

連續運行基準站系統可以長期、連續對衛星信號進行跟蹤觀測、記錄，通過通信網絡將觀測數據實時或者定時傳輸至數據中心。基準站系統中的基本設備有GNSS設備、電源設備、通訊設備、計算機等，其觀測數據精度高，且具有穩定和連續性。本文分析了大理地區連續運行定位基準站系統—大理州綜合衛星定位服務系統的數據通訊特點，并就如何建設服務系統網絡進行了分析。

一、大理州綜合衛星定位服務系統網絡建設設計要求

大理州綜合衛星定位服務系統建設的主要目的，是建立大理地區國家地心坐標的參考框架并進行維持和更新，提供實時定位、導航信息以及基準站點三維位置信息變化等。其中的服務系統網絡要足夠支持基準站點的數據流以及以其為基礎的應用。服務系統要求實現資源共享、信息流流轉，主要為文件傳輸、數據實時服務、WEB訪問、內部Internet應用等。另外，考慮到后續的系統升級問題，一般設備需要支持TCP/IP和NTRIP 協議以及各種路由協議。

設備是網絡建設中非常重要的一部分，在進行設備選擇時需要滿足企業級應用。另外，主干交換機在滿足目前應用的基礎上，還需要有一定的擴容能力和適當的靈活性，方便后期的網絡擴容、新功能和冗余度的增加。

大理州綜合衛星定位服務系統的數據流有兩類，分別為內部和外部數據流，其中內部數據流主要是在系統內部交換，不對外公開；而外部數據流主要是在系統和用戶間交流。所有的數據流都會在網絡系統中進行自動化的處理交換，減少了人為干預，當發生阻塞時，處理系統會進行報警提示，然后由技術人員對故障進行排除。

二、大理州綜合衛星定位服務系統網絡建設分析

大理州綜合衛星定位服務系統網絡建設遵循高可靠性、標準開放性的原則，其中高可靠性主要是為了基準站點的穩定可靠運行，要保證高可靠性就需要選擇的網絡產品具有高可靠性、網絡架構合理、網絡備份策略可靠，同時還需要可以故障自愈，并且在最大限度內支持連續運行定位基準站系統的穩定可靠運行。標準開放性主要是在符合國際標準的前提下，滿足系統升級，以及與其他系統站點進行關聯。

大理州綜合衛星定位服務系統建設方案中控制中心硬件是計算機和網絡設備，是系統的基礎。主要設備有服務器、防火墻、存儲設備、路由器以及交換機等。其中服務器需要保證網絡RTK核心功能，服務系統的局部網絡是以控制中心為中心節點的星型網絡，主干網使用千兆以太網，核心交換機為三層交換機，利用千兆和各節點相進行連接。

連續運行定位基準站系統服務系統網絡的廣域通信鏈路主要有同步數字體系（SDH）、數字數據網（DDN）、廣域VPN專線以及CDMA和GPRS無線網絡通信技術。其中SDH綜合信息傳送網絡，可以將復接、交換功能和線路傳輸融為一體。DDN主要是通過光纖、衛星以及微波等組成的數據傳輸網。廣域VPN專線即虛擬專用網絡，是在公用網絡上建立專用網絡，該網絡中節點間的連接不需要傳統網絡的物理連接，而是通過公用網絡的網絡平臺，例如Internet、異步傳輸模式等的邏輯網絡。虛擬網絡是對公共網絡的專用網絡擴展，按照用戶的需求，虛擬網絡可以分為Access VPN、Extranet VPN3以及Intranet VPN三類。大理州綜合衛星定位服務系統網絡在充分比較以上幾種通信方式的基礎上，選擇利用SDH專線進行主干通信網絡的建設，而冗余線路即備份線路則采用VPN+ADSL線路構成。

下面本文將對大理州綜合衛星定位服務系統網絡中最主要的通信網絡建設，即基準站—數據中心通信和數據中心—用戶終端通信進行分析研究。

首先是基準站—數據中心通信，該通信系統是服務系統網絡中最重要的通信系統，同時也是內部數據流的傳輸基礎，主要是基準站和各級數據中心之間的數據和命令傳輸。該通訊線路采用的是SDH光纖專線，由系統控制中心到各基準站，采用2M的寬帶，冗余線路采用固定IP ADSL+VPN通信鏈路構成。另外，在基準站與控制中心進行固定IP ADSL專線的架設，數據傳輸則是通過固定IP ADSL+VPN通信方式進行。如果無法進行ADSL線路的架設，則可以通過無線通信網絡即3G+VPN進行完成。

其次是數據中心—用戶終端通信，該通信系統是用戶與系統管理端間進行信息交換的途徑，用戶依賴該系統獲取最終服務。該系統包含了數據中心—流動站、數據中心—互聯網終端以及數據中心—專門用戶三種情況。其中數據中心—流動站中流動站采用的是無線網絡通信撥入互聯網，再進行對系統的訪問實現數據通信。流動站通信模塊是該通信鏈路的主要設備，主要有植入接收機模塊以及通過藍牙或者插口實現的通信模塊。圖1為連續運行定位基準站數據中心—流動站的通信示意圖。數據中心—互聯網終端中互聯網終端用戶可以通過Internet訪問連續運行定位基準站，進行對數據和信息的觀測請求以及數據中心服務信息等。數據中心—專門用戶中專門用戶主要是指和系統合作的VIP客戶以及其他的系統。

總結：

大理州綜合衛星定位服務系統的網絡建設中包括了計算機局域網及廣域網通信和無線網絡通信等工作，是一項復雜的系統性工作。因此，在進行服務網絡的建設時要做好每一環節的設計建設，確保最終系統能夠穩定運行。

參考文獻

[1]崔永利，吳斌，張志強.連續運行定位基準服務系統（CORS）通信網絡建設小議[J].測繪與空間地理信息，2015（03）：146-147.

[2]姜衛平.衛星導航定位基準站網的發展現狀、機遇與挑戰[J].測繪學報，2017（10）：1370-1379.

[3]國家基礎地理信息中心，國家衛星定位系統工程技術研究中心，天津市測繪院.GB/T28588-2012全球導航衛星系統連續運行基準站網技術規范[S].北京：中國標準出版社，2012.

作者簡介：鐘華，男，高級工程師，從事衛星導航定位基準站網技術管理。

（作者單位：大理州基礎地理信息中心）