中國(guó)交通通信信息中心 李 琛 方 飛

關(guān)于INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建的研究

中國(guó)交通通信信息中心 李 琛 方 飛

對(duì)于INMARSAT來(lái)說(shuō)，它是一種運(yùn)營(yíng)全球衛(wèi)星移動(dòng)通信國(guó)際合作組織，在該組織成立的最初階段，主要采用的通信方式有電話與傳真，在科技技術(shù)的帶動(dòng)下，INMARSAT通信方式發(fā)生了改變，促進(jìn)了通信手段變革，尤其是無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)得以快速發(fā)展。因此本文將從INMARSAT數(shù)字通信系統(tǒng)方案入手，結(jié)合其關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)研究INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建措施。

INMARSAT；無(wú)線數(shù)字通信；系統(tǒng)構(gòu)建

一、前言

為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的帶動(dòng)下，INMARSAT通信方式發(fā)生了改變，為更好的滿足現(xiàn)代實(shí)際需求，海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)建設(shè)不斷增多，有效減少了地理位置限制的影響，如果將INMARSAT與海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，勢(shì)必會(huì)開(kāi)拓通信新境界，因此，有必要對(duì)INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建展開(kāi)研究。

二、INMARSAT數(shù)字通信系統(tǒng)方案

對(duì)于INMARSAT數(shù)字通信系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其構(gòu)成要素相對(duì)較多，僅硬件部分就有兩臺(tái)PC設(shè)備，這兩臺(tái)PC設(shè)備的作用并不相同，一臺(tái)與INMARSAT相關(guān)聯(lián)，為模板船站，另一臺(tái)與MODEM連接，為模擬岸站，兩臺(tái)PC設(shè)備均采用XP系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、強(qiáng)化糾錯(cuò)以及實(shí)現(xiàn)通話不可缺少的組成部分[1]。由于INMARSAT終端具有體積小、便于攜帶的特點(diǎn)，再加上有良好的數(shù)字技術(shù)，所以，在很多領(lǐng)域中都有應(yīng)用，尤其是在航運(yùn)中發(fā)揮著不可替代的作用。

三、INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建中的關(guān)鍵技術(shù)

要做好INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建，首先應(yīng)了解其關(guān)鍵技術(shù)，只有這樣才能保證順利完成糾錯(cuò)工作，確保通信數(shù)據(jù)精準(zhǔn)，具體來(lái)講主要體現(xiàn)在以下幾方面：

第一，無(wú)線通信協(xié)議。該協(xié)議由兩部分構(gòu)成，一為MODEM通信協(xié)議，其作用是強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)連接與斷線處理；二為自定義協(xié)議，用于完成技術(shù)難點(diǎn)處理，強(qiáng)化數(shù)據(jù)傳輸與斷點(diǎn)傳輸?shù)取?/p>

第二，糾錯(cuò)方式。在糾錯(cuò)的過(guò)程中，常使用的糾錯(cuò)方式為循環(huán)碼，它是線性碼重要分支，不僅具有良好的封閉性，還具有一定的循環(huán)性。通過(guò)實(shí)踐研究發(fā)現(xiàn)，在循環(huán)冗余校驗(yàn)的作用下，糾錯(cuò)率將近100%，所以，這種糾錯(cuò)方式在很多數(shù)據(jù)通信中都有應(yīng)用[2]。

第三，數(shù)據(jù)壓縮?，F(xiàn)階段，常用的數(shù)據(jù)壓縮方式為L(zhǎng)ZSS壓縮，它是LA77壓縮的改進(jìn)后的結(jié)果，屬于無(wú)損壓縮的一種，之所以采用這種壓縮方式，主要是由于其壓縮效率較高、編碼相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)論是解壓還是壓縮速度都很快，所以，多應(yīng)用在對(duì)速度有一定要求的場(chǎng)所。

第四，數(shù)據(jù)包選擇。因受緩沖區(qū)的制約，所以，在數(shù)據(jù)打包的過(guò)程中，每包字節(jié)應(yīng)控制在256以下，這樣并不需要硬件流控傳輸，如果超過(guò)該范圍就需要加入硬件流控。為保證傳輸效果，最好將數(shù)據(jù)包字節(jié)控制在2K左右，只有這樣才能保證設(shè)計(jì)合理。

這些都是INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建中不可缺少的一部分。

四、INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建過(guò)程

為做好INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建，應(yīng)從以下幾方面入手：

第一，重視無(wú)線通信模塊技術(shù)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)的過(guò)程中，首先應(yīng)做好雙向傳輸設(shè)計(jì)，在雙向傳輸設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)以后，可以有效減少用戶(hù)等待衛(wèi)星通信應(yīng)答的時(shí)間，這樣也可以有效減少不必要的資金投入。通過(guò)對(duì)海事衛(wèi)星信道的研究可以發(fā)現(xiàn)，其信道是獨(dú)立存在的，計(jì)算機(jī)收發(fā)寄存器也是孤立的，所以，這在一定程度上也為雙向傳輸實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)[3]。其次，斷點(diǎn)續(xù)傳。這也是INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建中不可缺少的一部分，它的實(shí)現(xiàn)可以為通信傳輸提供保障，即便是在環(huán)境較差的情況下也是如此。所以，在實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以將FTP協(xié)議應(yīng)用其中，如果發(fā)現(xiàn)傳輸異常則可以立即將斷點(diǎn)信息保留下來(lái)，在下次傳輸?shù)倪^(guò)程中也可以強(qiáng)化信息驗(yàn)證，這也是有效減少驗(yàn)證錯(cuò)誤的有效方式。

第二，LZSS壓縮模塊的應(yīng)用。上文對(duì)LZSS壓縮模塊進(jìn)行了初步分析，指出了該壓縮模塊優(yōu)點(diǎn)，了解到該模塊整體效果較好，所以，在實(shí)際壓縮與存儲(chǔ)的過(guò)程中，可以將LZSS壓縮算法應(yīng)用其中，但值得注意的是LZSS算法會(huì)給格式為PDF與JPG的文件帶來(lái)一定的負(fù)面影響，所以，在實(shí)際壓縮的過(guò)程中應(yīng)先判斷好壓縮后的文件是否會(huì)出現(xiàn)變化，然后再將數(shù)據(jù)填寫(xiě)到BIP文件中[4]。在LZSS壓縮中只要選擇一種壓縮函數(shù)即可。

第三，CRC校驗(yàn)?zāi)K的應(yīng)用。它的作用在于糾錯(cuò)，所以，可以將上文中提到的循環(huán)碼應(yīng)用進(jìn)來(lái)，這樣也可以有效提升校驗(yàn)?zāi)K，只有這樣才能真正做好校驗(yàn)?zāi)K設(shè)計(jì)。在利用CRC校驗(yàn)?zāi)K的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)涉及到串行異步數(shù)據(jù)傳輸，所以，可以采用CRC校驗(yàn)?zāi)嫘虻姆绞綄?shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)。

第四，通信速率調(diào)整。對(duì)于通信速率調(diào)整來(lái)說(shuō)，它是通信軟件傳輸中最重要的一部分，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，通信軟件的速率經(jīng)常會(huì)受到海事衛(wèi)星終端、串口以及壓縮方法的影響，所以，在實(shí)際通信的過(guò)程中，應(yīng)計(jì)算好通信連接計(jì)算公式。為保證通信速率調(diào)整良好，可以將黑箱法應(yīng)用其中，并通過(guò)這種方式選擇合適的數(shù)據(jù)包。對(duì)于黑箱法來(lái)說(shuō)，它是一種用戶(hù)信息分析的方法，它的設(shè)計(jì)融合了事物之間相互影響的思想，盡管在利用這種方法的過(guò)程中并不了解其內(nèi)部構(gòu)造，但卻不影響其作用的發(fā)揮[5]。

第五，通信流程設(shè)計(jì)。該部分是INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建中最重要的部分，該部分中融合了多項(xiàng)技術(shù)，尤其是上述的關(guān)鍵技術(shù)完全存在其中，在這些關(guān)鍵技術(shù)的影響下，系統(tǒng)傳輸能力得以有效增強(qiáng)，在縮短了通信時(shí)間的同時(shí)，還確保傳輸可靠性，即便在傳輸中出現(xiàn)突然中斷的情況，也能在下次傳輸中將問(wèn)題修復(fù)，這樣一來(lái)最大程度的滿足了實(shí)際傳輸需求，進(jìn)而有效減少不必要問(wèn)題的出現(xiàn)。

第六，通信界面與信息安全設(shè)計(jì)。由于INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)多應(yīng)用在航運(yùn)中，這些地方經(jīng)常處于人煙荒蕪地區(qū)，所以很容易出現(xiàn)意外，針對(duì)這種情況需要加強(qiáng)通信界面與信息安全設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以將SKYFILE軟件應(yīng)用其中，并做好地面站設(shè)計(jì)，這樣就可以有效強(qiáng)化信息安全設(shè)計(jì)，同時(shí)這也是有效強(qiáng)化信息技術(shù)發(fā)展，提高信息傳輸能力的重要方式。此外，在實(shí)際設(shè)計(jì)INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)的過(guò)程中還要做好短信與傳真功能設(shè)計(jì)，以便及時(shí)將重要信息傳遞出去，這也是INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分。

五、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)以上研究得知INMARSAT是一種組織結(jié)構(gòu)，其最初使用的傳輸方式為電話等，隨著時(shí)代的發(fā)展原有傳輸方式已經(jīng)無(wú)法滿足實(shí)際需求，這就需要做好INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建，因此，本文分析了INMARSAT數(shù)字通信系統(tǒng)實(shí)際情況，同時(shí)分析了關(guān)鍵技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際提出了做好INMARSAT無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)構(gòu)建的措施，希望能為相關(guān)人士帶來(lái)有效參考，最大程度的滿足現(xiàn)代社會(huì)的實(shí)際需求，并為航運(yùn)事業(yè)健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1]張忠強(qiáng).Inmarsat海事衛(wèi)星通信的發(fā)展[J].中國(guó)新通信,2013,15: 27-29.

[2]藍(lán)云.民航通信系統(tǒng)的革命——客艙衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò),2013,08:28-31.

[3]任鴻翔,余曹榮.JUE-75C Inmarsat-C船站系統(tǒng)仿真與智能評(píng)估[J].重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016,05:146-150.

[4]張鵬.距離不再遙遠(yuǎn)——移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)的領(lǐng)航者Inmarsat亮相BRITV[J].衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2011,18:27-29.

[5]曹軒.數(shù)字無(wú)線通信技術(shù)在森林防火中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2014,13:17-21.

李琛（1983—），女，湖北武漢人，大學(xué)本科，工程師，研究方向：inmarsat海事衛(wèi)星通信，海事衛(wèi)星郵件通信，海事衛(wèi)星終端，海事衛(wèi)星通信設(shè)備。