面向海洋全方位综合感知的（de）一体化通信网络

　　摘 要：当前，海洋探索逐（zhú）步从（cóng）近海（hǎi）向远海，从平面向立体，从分立向全方位综合感知的网络信息（xī）体系（xì）发展（zhǎn）。本文（wén）分析了全方位海（hǎi）洋综合（hé）感知业务的主要特（tè）征（zhēng），研究了当前海洋通信网络（luò）的发展现状和面（miàn）临（lín）的（de）主要问题与挑战，提出了面向海洋综合（hé）感知（zhī）业（yè）务的一体化（huà）通（tōng）信网络架构，阐述了该（gāi）网络架构的功能与组成，指出了该（gāi）网络中需要研究（jiū）的主要关键技术，以及网络构建的方（fāng）法和应用设想，为后续（xù）海上通信网络演进发展提供（gòng）了新思路。　　

　　关键词: 海洋网络；综合感知；网（wǎng）络架构；一体化通信

引 言

　　“向海则兴，背海则衰”，大力发展海洋事（shì）业已成为全世界（jiè）的广泛共识，构建海洋通信综合保障（zhàng）体系，提（tí）升海洋通信网络基础设施和信息服务水平，是（shì）认（rèn）识海洋、经略海洋的重（chóng）要基石。

　　面（miàn）向海洋事业的（de）发展需求，我国（guó）先后（hòu）提出了“智慧海洋”、“透明海洋（yáng）”等系列工程，对于海洋的探索逐（zhú）步从近海向远海，从（cóng）平面（miàn）向立体，从分立向全方位综合感知的网络信息体系（xì）发展（zhǎn）[1-4]。现有的（de）海洋感知主要依托岸基（jī）、有人（rén）岛（dǎo）礁、船舶和小型（xíng）浮标等（děng）平台，实现对（duì）近海和重点海域的（de）海（hǎi）洋环境感（gǎn）知业务。然（rán）而，海洋（yáng）全方位综（zōng）合感知旨（zhǐ）在基于天基、空基（jī）、岸基、海基和潜基等平（píng）台，通过各（gè）类传感器，感知海洋目标、环境、地理及海洋装备等信（xìn）息，实现对海洋的全海域、全天候、全天时的综（zōng）合感（gǎn）知（zhī）。与现（xiàn）有的海洋感（gǎn）知网络相比，海洋全方位（wèi）综合（hé）感知（zhī）对海洋（yáng）通信网络在多元异（yì）构接入、多网系（xì）融合和多元业务承（chéng）载（zǎi）等方面（miàn）提（tí）出了诸（zhū）多挑战。

　　为了（le）应对（duì）这（zhè）些挑战，本文分析了（le）新时期下全方位海洋综（zōng）合感知的物理空间特征和信息空间特征，研（yán）究了当前海洋通信（xìn）网（wǎng）络的发（fā）展现（xiàn）状和（hé）面（miàn）临的主要问题与挑战，提出了面向（xiàng）海洋（yáng）全方位综合感知（zhī）的一体化通信网（wǎng）络架构，弥补了现有海洋通信网络（luò）的不（bú）足。

　　1 海洋全方位综（zōng）合感知（zhī）的主（zhǔ）要特征

　　随着海洋平台设计、装备制造、传感器（qì）、人工（gōng）智能和信息处理等技术的快速发（fā）展，海洋信息网络平台（tái）装（zhuāng）备正在（zài）向无（wú）人化（huà）、智能化（huà）和多样化的方向（xiàng）快速发展，已形成了一批覆盖“空、天、岸（àn）、海、潜”的（de）新型海洋平（píng）台装备，如海洋观测卫星、无人机（jī）、大型浮标、潜（qián）标、无人岛（dǎo）礁、无人艇（tǐng）、水下机器人等，具备全（quán）海（hǎi）域、全天候、全（quán）天时常（cháng）态化（huà）的海上值（zhí）守（shǒu）能（néng）力，对（duì）于（yú）海（hǎi）洋信息的（de）感知（zhī）也融合了（le）雷达、AIS、ADS-B、光电、电（diàn）磁（cí）、气象（xiàng）、水文（wén）等（děng）海洋目标和环境（jìng）信息，为建（jiàn）设海洋全方位综合感知奠定了基础。与（yǔ）现有的海洋感（gǎn）知网络相比，海洋全方位（wèi）综合感知的主要特征体现（xiàn）在物（wù）理空间和信息（xī）空（kōng）间两个（gè）维度。

　　1.1 物理空间特征

　　海洋全方位综合（hé）感知的物理特征主要体（tǐ）现（xiàn）在基础（chǔ）平台（tái）的多样化、无人化和智能化等三（sān）个（gè）方面。海洋全方位综（zōng）合感知平台是在传统海上（shàng）平台的基础（chǔ）上（shàng），增加了海（hǎi）洋观测卫（wèi）星平台（tái）、无人机、大小浮标、无人岛礁和水下潜标等新型（xíng）平台（tái），丰富了平台（tái）的类型，形成（chéng）了覆盖空、天（tiān）、岸、海、潜的海洋全方位综合感知平（píng）台装备体系，如图1所（suǒ）示（shì）。新型平台主要以海（hǎi）上无人（rén）值（zhí）守为主，具备智能控制（zhì）、多（duō）平台协同应用的能力，适合在恶劣的海洋环境（jìng）中长期连（lián）续工作。

图1海洋全方位综（zōng）合感知（zhī）平台装备体系（xì）

　　1.2 信息（xī）空（kōng）间（jiān）特征

　　海（hǎi）洋全方位综（zōng）合感知的信息特（tè）征主要体现（xiàn）在（zài）信（xìn）息的多样性、时效性、价值性、共享性和可靠性等（děng）五个方面。　　

　　(1) 信息的多样（yàng）性

　　海洋综合感知（zhī）主要通过各类传感（gǎn）器实现（xiàn）对海洋目标（空中、水面和水下目标等）、海洋环境（气象、水文、电磁等）、海洋地理和海洋平台装备的（de）控制、状（zhuàng）态等信息（xī）的采集，如表（biǎo）1所示，感知的信息类（lèi）型和（hé）要素（sù）多种多样。

　　(2) 信息的时效性

　　不同（tóng）类型的感知信息，在（zài）信（xìn）息的时效性（xìng）方面具有（yǒu）明显的差异，如（rú）空中目标的飞行速（sù）度较快（kuài），目标的方位、航向（xiàng）等信息的价值会随着时（shí）间（jiān）的推移而快速降低，对于时（shí）间的要（yào）求明显（xiǎn）高（gāo）于（yú）航行（háng）速（sù）度较慢（màn）的水面或水下目（mù）标，另外，海洋环（huán）境的变化总体相对缓慢，信息的时效性总体要求较低。

　　(3) 信息（xī）的价值性

　　在面向不（bú）同用户或应用场（chǎng）景（jǐng）时，相同类型信息的价（jià）值也存在显（xiǎn）著（zhe）的差别。如海（hǎi）上维权执（zhí）法时，海面异常或不（bú）明目标的信息价值明显（xiǎn）高于合法目标的价值，系（xì）统运（yùn）维时，设备的（de）故障（zhàng）或告警信（xìn）息（xī）对于系统安全（quán）性的影（yǐng）响，显然大于（yú）正常的（de）设备状态信息。

　　(4) 信息的共享性

　　由于（yú）单平台海上感知范围有（yǒu）限，针对海洋目（mù）标（biāo）的跨区（qū）连续监测，需要不同的海洋平台间共享目标信息，如目标的批号、型号、数量、位置、航（háng）向等信息，实现对海洋目标（biāo）的综（zōng）合（hé）感知与协同探测。

　　(5) 信息的可靠性（xìng）

　　不同类型的信息对于可靠性的要（yào）求（qiú）也有明显的区别，如（rú）对无人系统管控时，当（dāng）平台的姿态、供电等基（jī）础（chǔ）保障（zhàng）资（zī）源的控制信（xìn）息失真或（huò）丢失，可（kě）能导致姿态失控、全（quán）台掉电和通信中断（duàn）、失联等严重后果（guǒ），其信息可靠性要（yào）求明显（xiǎn）高于其他感（gǎn）知设备的控（kòng）制信息（xī）。通过对平台特征（zhēng）和信（xìn）息特征的分析，明确了新时期下海洋全方（fāng）位综合感知业务对海洋通信网络（luò）的应（yīng）用要求，即覆盖“空、天、岸、海、潜”的多元接入、统一（yī）组网及按需服（fú）务等。

表1 典型的海洋综合感知信息类型及要素（sù）

　　2 海洋通（tōng）信网络的发展现状

　　目前（qián），海上主要以岸基移动通信、海上无线（xiàn）通信、卫星通信和水声通信等分立的通（tōng）信网络（luò）实（shí）现对全球海洋的基（jī）本（běn）覆盖。

　　1）岸基移动通信

　　主要依托陆上2G/3G/4G等移动（dòng）通（tōng）信网（wǎng）络实现对近海30Km内的有效覆盖[5]，支持话（huà）音和宽带数据传输。

　　2）海上无线通信（xìn）

　　主要采用（yòng）中/高频和甚高（gāo）频通（tōng）信实现近海、中远海域的覆盖，常见的通信方式如表2所（suǒ）示[6]，我国主要采用（yòng）奈伏泰斯系统（NAVTEX, navigational telex）[7-8]和船舶（bó）自动识别（bié）系统（tǒng）（AIS, automatic identification system）[8]，支持话音和窄带（dài）数据传输（shū），但传输（shū）质（zhì）量（liàng）易受外界环境因（yīn）素影响，可（kě）靠性较低（dī）。

　　3）卫星通信

　　是（shì）目（mù）前保障全球各类（lèi）海洋活动最（zuì）主（zhǔ）要的通信方式。国际海事卫星系统（Inmarsat）和（hé）铱星系统（Iridium）是应用最（zuì）为广泛的全球海洋卫星通信系统，最新（xīn）的第五代海事卫星系统，最高支（zhī）持100Mbit/s的下行速（sù）率和5Mbit/s的（de）上行速率[9]，正在部署（shǔ）的第二代（dài）铱星（xīng）系统（tǒng）（Iridium Next），最高支持1.5Mbit/s的移（yí）动通信和30Mbit/s的宽带通信 [10]。

　　近（jìn）几年（nián），国内卫星（xīng）通信也有（yǒu）了长足的发展，2016年（nián）发射（shè）了首颗（kē）移动通信卫星“天通一号”，实现对我国（guó）领海及（jí）周边海域的（de）全面覆盖，最高支持（chí）384Kbit/s的移动通信，2017年发射了首颗高通量卫星“中星16”，覆盖了（le）对我国（guó）近海300Km海域（yù），最（zuì）高支持150Mbit/s的宽（kuān）带通信[9]，2020年北（běi）斗卫（wèi）星（xīng）导航（háng）系统的全面建成（chéng），将为全球用户提供短报文（wén）通信服务（wù）。目前（qián），国内外卫星通信系统正在（zài）从（cóng）分立向天基（jī）组网、天地一体化方向（xiàng）发展[11-14]，主要代表系统包（bāo）括国外OneWeb公司的太（tài）空互联网低轨（guǐ）星座（zuò），SpaceX公司（sī）的星链（StarLink）及（jí）国内（nèi）中国电科的“天地一体化信息（xī）网络”、航天（tiān）科（kē）技的“鸿雁”星座（zuò）和航天科（kē）工的“虹云”工程。

　　4）水下无（wú）线通信

　　主要包括水（shuǐ）下电磁波（bō）通信、水声通信和水下（xià）光（guāng）通信三种方式（shì）。水声通信目前水下节点之间远距离窄带（dài）通信的唯一（yī）手段，水（shuǐ）下电磁通信主要（yào）使用甚低频、超低（dī）频和极低（dī）频进行（háng）通信，用于岸海间远距离小深度的（de）水下通信场景[15]，水下（xià）光通信主（zhǔ）要（yào）利用（yòng）蓝（lán）绿波（bō）长（zhǎng）的光（guāng）进行水下通信，支（zhī）持（chí）近距离的高速（sù）通信，但技术尚未成熟。

　　随着（zhe）通信技术的发展和海上平台设计、装备制造（zào）、供电等能（néng）力的（de）不断提（tí）升，各类（lèi）新的通信手（shǒu）段也具（jù）备了（le）在海（hǎi）上（shàng）应用（yòng）的基础，目前正在探索（suǒ）激（jī）光（guāng）通信、散（sàn）射通信、流星余（yú）迹（jì）、自组网（wǎng）等技术（shù）在海上的应用。

表2 我国（guó）常见（jiàn）的（de）海上无线通信系统

　　3 存在（zài）的主要问题与挑战

　　尽管海上已经构建（jiàn）了不（bú）同类型的通信网络，初步实现了对海的（de）立体通信覆盖，但（dàn）仍存在以下几（jǐ）个方面问题：一是缺乏全局顶层规划设计（jì），通信（xìn）资源孤立分散，难以发（fā）挥整体优势；二是网络架构标准不统一、互（hù）联互通不畅；三是业务通信保障模式（shì）单一。

　　面（miàn）对海洋（yáng）综合感知网络信息体（tǐ）系的快速发展（zhǎn），当（dāng）前的（de）海洋通信网络无法适应业务全面拓展（zhǎn）的需求，亟需按（àn）照“空、天、岸、海、潜”五（wǔ）位一（yī）体的多元异构接入、多网系融（róng）合和多（duō）元业务承载的思路，发展新型海洋（yáng）通信网（wǎng）络架构，解决全（quán）方位（wèi）的随遇接入、统一组网和按需服务等问题。

　　本文提出（chū）了一体化的海洋（yáng）通信网络架构（gòu）。通过融合多网（wǎng）系（光纤、卫星通信、散射通信、LTE、短波、北斗和水声通信等宽窄带通信手段）、统筹多种通信（xìn）平（píng）台资源（天基（jī）、空基、岸基、海基和潜基（jī）），构建多元的（de）接入方式、统一的核心网络（luò）和智能的资源适配，为一体化海洋通信网（wǎng）络（luò）提供统一（yī）架构支持。

　　4 一体化海洋（yáng）通（tōng）信网（wǎng）络架构（gòu）

　　面向“空（kōng）、天、岸（àn）、海、潜”的一体化海洋通信网络架构采用分层（céng）技术体（tǐ）系，在天基、空基、岸基、海（hǎi）基（jī）和潜（qián）基等平（píng）台（tái）之上，构建了（le）多元接入层、统一网络层、协同服务层和运（yùn）维管控、安全防护系（xì）统（tǒng）等“三层两（liǎng）系统”的技（jì）术（shù）体系网（wǎng）络架构，实现（xiàn）对海洋综合态势感知、海（hǎi）洋目标（biāo）监（jiān）测、海洋环境监（jiān）测等海洋综（zōng）合感知（zhī）业务的全（quán）面支（zhī）撑（chēng），具体如图2所示（shì）。

图（tú）2一（yī）体化（huà）海洋通信（xìn）网络架（jià）构

　　多元接（jiē）入层主要解决空、天、岸、海、潜全方位（wèi）的随遇接入问题，基（jī）于海上应用（yòng）比较成熟（shú）的宽带（dài）、窄带（dài）通信手段，实现对海（hǎi）洋各类平台随遇（yù）接入。在实际工程（chéng）应用（yòng）中（zhōng），海（hǎi）上通信接入方式的（de）选择需要结合海（hǎi）洋平台的（de）类（lèi）型、部署方式和应用场景等，具（jù）体如表2所示，海洋卫星主要通（tōng）过微波或（huò）激光接（jiē）入岸基，大（dà）型无人机主要通过（guò）卫星或微波通信实现宽带接入（rù），水面大（dà）型监测平台，由于平台（tái）搭载和（hé）供（gòng）电能力强，可同时搭载卫（wèi）星（xīng）通信、散射（shè）、短波、北（běi）斗等多种宽窄带通（tōng）信方（fāng）式，实现常规宽（kuān）带（dài）接入和恶（è）劣海（hǎi）况条件下的窄带接入，水下固定阵主（zhǔ）要通过光电复合缆接（jiē）入岸基，对于（yú）小（xiǎo）型的空中、水面和水下平台，由（yóu）于平台综合能力较弱，主要通过北斗、水声等窄带接（jiē）入（rù），或者与大型平台协同（tóng）组网实现（xiàn）宽带（dài）接（jiē）入。

　　统一网络（luò）层（céng）主要解决（jué）空、天、岸、海、潜全方位（wèi）的（de）统一（yī）组（zǔ）网问（wèn）题（tí），基（jī）于IP承载，屏蔽（bì）异构终端、接入链路（lù）的差异，在多元（yuán）接入（rù）层之（zhī）上构建基于数据分（fèn）组交换的核心网络，实现数据的统一路（lù）由与转发。为了实现异构（gòu）网络间的互联互通（tōng），需要根（gēn）据接入网的传输协（xié）议和业务承载（zǎi）要求，对传输协议和业（yè）务（wù）报文格式进行转换和（hé）重新封装，实现多手（shǒu）段、多（duō）用户、多业务之间统一融（róng）合互通的通信应用（yòng）服务。

　　协同服务（wù）层主要（yào）解决空（kōng）、天、岸、海、潜综合感知（zhī）业务的按需服（fú）务问题，其介（jiè）于（yú）海洋应用与（yǔ）统一网络层（céng）之间，负责统筹上层业务需求和底层网络资源，实（shí）现上（shàng）下数据协同和控制协同，是海洋通（tōng）信网（wǎng）络架构的核（hé）心层。协同服务层包括上下两个子层。协同（tóng）服务层（céng）向上主（zhǔ）要通过对海洋目标、环境（jìng）、控制、状态等信（xìn）息（xī）的分类（lèi）、分级，结合业务（wù）传输速率、时延、优先级、可靠性等QoS要求，构建（jiàn）海（hǎi）洋综（zōng）合感知业务管理平台，并通（tōng）过与网络实时资源（yuán）的匹配，实现海洋各类感知业务的注（zhù）册、接纳控制和业务编排等；协同服务层向下主要通（tōng）过对底层异构网络资源（yuán）的抽象封（fēng）装，构建面向不同（tóng）应用需求的网（wǎng）络模（mó）型等（děng），实（shí）现对（duì）卫通（tōng）、散射、短波（bō）、北斗等异构（gòu）网络资源的发现、注册、调度和（hé）管（guǎn）理等。

　　与现有海（hǎi）洋通信网（wǎng）络相比，新型海洋通信网络旨在解决天、空、岸、海（hǎi）、潜的立体组网、多元（yuán）异构网（wǎng）络间的融合（hé）互联及（jí）业务与网络资（zī）源的上下协（xié）同，提升网络整体（tǐ）的协调（diào）性和资（zī）源的利用（yòng）率，构（gòu）建面向海（hǎi）洋综合感知的多（duō）网系高效融合（hé）互联的（de）网络空间。

　　表2 空、天、岸、海、潜主（zhǔ）要平台（tái）通信接入方（fāng）式及（jí）典（diǎn）型应（yīng）用场景

　　5 涉及的主要关键技术

　　面向（xiàng）新型海洋通信网络建设，本文认为主要存（cún）在以下几点关（guān）键技术需要研究解决（jué）：

• 　　一是针对海洋信息资源类型繁多（duō），通信保（bǎo）障（zhàng）需（xū）求各（gè）异，而通信资源相对有限的问题，重点研究（jiū）海（hǎi）洋信息的分类与（yǔ）分级（jí）管理；

• 　　二是（shì）面向（xiàng）海洋（yáng）通信资源异构性强（qiáng），融合应（yīng）用难度（dù）大的问题，重点研究异构网（wǎng）络资源的（de）统一管（guǎn）理；

• 　　三（sān）是针对海洋应用多元、服务质量迥异（yì）的问题，重点研究业（yè）务与资源（yuán）协（xié）同控制；

• 　　四是针对复（fù）杂环境（jìng）下，系（xì）统（tǒng）及装备（bèi）的兼容性、一致性难以保障的问题（tí），重点研究海洋网络（luò）综合集成的相关标准。

　　5.1 海洋（yáng）综合（hé）感知信息的分类与分（fèn）级管理

　　对于海洋的综合感知，主要涉及海洋目标、海洋环境、海洋地（dì）理及（jí）平台装（zhuāng）备的控制和状态等信息，不同类型的信息在时效性、价值性等方面具有明显（xiǎn）的（de）差异，对于承载网络（luò）的时延（yán）、宽带（dài）及可靠性等（děng）要求也有明显区别（bié），在海上网络资源整体受限的条（tiáo）件下，为（wéi）了实现异构网（wǎng）络对海洋信息（xī）差异化的服务保障，需要对海洋信（xìn）息进行分类、分级（jí）管理，根据（jù）信息（xī）的价值和时效性等特征（zhēng），结（jié）合业务的QoS服务保障（zhàng）需（xū）求，研究面向海（hǎi）洋综合感知（zhī）信（xìn）息的分（fèn）类与分级方法，建立（lì）海洋综合感知信息的统一管（guǎn）理（lǐ）平台。

　　5.2 异构网络资源（yuán）的智能管理（lǐ）　

　　当前海（hǎi）上应用较为成熟（shú）的通信（xìn）方（fāng）式主要包（bāo）括光纤、海（hǎi）上卫星通（tōng）信、散射通信（xìn）、微波、LTE、短（duǎn）波、超短波、北斗、流星余（yú）迹和水声通信等（děng），各类通信资源异构（gòu）性强，网络能（néng）力也存在明（míng）显的差异，如海上覆盖范围、接（jiē）入速率、传输时延等。在面向海上（shàng）差异（yì）化的（de）服务保障（zhàng）需求时，为了实现资源的（de）高（gāo）效利用，屏蔽（bì）底层网（wǎng）络（luò）的（de）差异性，需要（yào）重（chóng）点研究网络资（zī）源虚拟化技术，根据不同通信网络（luò）的典型特征，从物（wù）理网（wǎng）络基础设施中抽象网络资（zī）源，形成统一的网络资源（yuán）池（chí），支持（chí）底层网络资源的（de）自动感知和网络资源调（diào）度，实现异构网（wǎng）络资源的统（tǒng）一（yī）管理和按需配置。

　　5.3 业务和异构网络的协同控制

　　为（wéi）了实现业（yè）务需求与（yǔ）异构网络（luò）资（zī）源的有效匹配（pèi），在对海洋综合（hé）感知业务分类（lèi）、分（fèn）级管理和对异构（gòu）网络资源虚拟化（huà）的基础上，重（chóng）点研（yán）究（jiū）基于业务需求（qiú）和实时网络资源（yuán）状态的联（lián）合接纳控制算法、异（yì）构网络模（mó）型最佳匹（pǐ）配（pèi）算法，实现对业务的接纳控制和最（zuì）佳（jiā）网络模（mó）型的选（xuǎn）择，同时基于业务选（xuǎn）择的（de）网络模型（xíng），研究（jiū）底层（céng）网络智（zhì）能的切换技术（shù）和宽窄带异构网（wǎng）络的负载（zǎi）均衡技术，实（shí）现上层业务和底层网络间的（de）数据协同和控制协同。

　　5.4 复杂环境下的综合集成

　　新（xīn）型（xíng）海洋（yáng）通信（xìn）网（wǎng）络主要依托各型无（wú）人平台构建，平台（tái）内外环境恶（è）劣（liè），搭载空（kōng）间和（hé）供电（diàn）能力受限，设备长（zhǎng）期处于（yú）高温、高湿、高盐（yán）雾、高辐（fú）射、震动、冲击和（hé）摇摆等复杂环（huán）境中。在实际（jì）构建网络时（shí），为了保障系统和装（zhuāng）备（bèi）长期（qī）稳（wěn）定工作，需要结合平台（tái）的（de）类型、系统/装（zhuāng）备的（de）部署环境和使用要求等，研究（jiū）系（xì）统（tǒng）/装备在复杂（zá）环境下的（de）六性设（shè）计标准、电磁兼容性设（shè）计（jì）标准和设备在平台中的布局标准、加装标准（zhǔn）、布线标准和供电标准等，保障（zhàng）系（xì）统及准备在复杂（zá）环境下的兼容（róng）性和一致性。

6 网络构建与应用设想

　　如图3所示，面向海洋全方位综合感知的（de）一体化（huà）海洋通信（xìn）网络是在统（tǒng）筹“空基、天基、岸基、海（hǎi）基、潜基”等平（píng）台资源和（hé）海上通信资源的基（jī）础上，按照统（tǒng）一需求、统一架构、统（tǒng）一标（biāo）准（zhǔn）、统（tǒng）一建设和统一（yī）管理的原则，以海（hǎi）基为核心（xīn），利用光（guāng）纤、卫星通信、散射（shè）通信、LTE、自组网、短（duǎn）波、北（běi）斗和水（shuǐ）声（shēng）通信等接（jiē）入方（fāng）式，连通（tōng）天基、空（kōng）基（jī）、岸基和水下，实现全海域、全（quán）天候、全天时的立体综合组（zǔ）网，保障“空、天（tiān）、岸、海、潜”等海上各类平台的随遇接（jiē）入、统一组（zǔ）网和按需服务，逐步（bù）构建海（hǎi）洋（yáng）全方（fāng）位一（yī）体化的通信保障体系，满足海洋监测预警、海洋（yáng）渔业管理、海洋科（kē）学考察、海洋搜（sōu）救（jiù）等各（gè）类海上应用的需求，服务国家“智慧（huì）海洋（yáng）”、“透明海洋（yáng）”等系列工（gōng）程。

图（tú）3 一体化海洋通（tōng）信（xìn）网络构建及应用设想

结 语

　　随着我（wǒ）国“智慧海洋”和 “透（tòu）明海洋”等系列工程的推进实施，对于海洋的探索（suǒ）逐步从近海向远海，从（cóng）平面向（xiàng）立体，从分立向综合感知（zhī）的（de）网络（luò）信息体系发展，本文分析（xī）了新时期海洋全方（fāng）位综（zōng）合感（gǎn）知的主要特征，研究了（le）海（hǎi）洋通信网络的现状（zhuàng）及存在的问题（tí），在此基础上提出了（le）面（miàn）向（xiàng）海洋全方位综合（hé）感知业（yè）务的一体化海洋通信网络架（jià）构，分析了（le）该（gāi）网络架构中涉及的（de）主要关（guān）键技术，最后提出了网络构建的原（yuán）则和（hé）未来应用的设想。本文（wén）提出（chū）的一体化海洋通信网络（luò）架构是对未来海洋通信网络的重要探索，希（xī）望（wàng）为我国“智（zhì）慧海洋（yáng）”和 “透（tòu）明海洋”等系列工（gōng）程中（zhōng）通信网络建设（shè）提供新的思（sī）路。

　　【参考文献】

　　[1] 段瑞洋（yáng）, 王景璟，杜军，王云龙（lóng），沈渊, 任勇. 面向“三全”信息覆盖（gài）的新型海洋信息网（wǎng）络[J]. 通信学报, 2019, 40(4): 10-20.

　　[2] 方书甲.海洋信息感（gǎn）知与综合（hé）传输网络[J].舰（jiàn）船科（kē）学技（jì）术,2005,(02):5-7.

　　[3]姜晓轶,潘德炉.谈谈我国智（zhì）慧海洋发展的建议[J].海洋（yáng）信（xìn）息,2018,No.235(01):1-6.

　　[4].空间信（xìn）息构筑智（zhì）慧（huì）海洋[J].卫星应用,2016,No.54(06):1.

　　[5].海（hǎi）上应急通信技（jì）术研究现状（zhuàng）[J].科技导报,2018, 36(6):28-39.

　　[6] 夏明华（huá）, 朱又敏（mǐn），陈（chén）二虎，邢成（chéng）文，杨（yáng）婷（tíng）婷, 温文坤. 海洋通信的（de）发展现状与时代挑战（zhàn）[J]. 中国（guó）科（kē）学：信（xìn）息科学, 2017, 47(6): 677-695.

　　[7] IMO. NAVTEX manual[M]. 2012 ed. London: International Maritime Organization, 2012.

　　[8] IMO. GMDSS manual[M]. 2015 ed. London: International Maritime Organization, 2015.

　　[9] 国际（jì）电工委（wěi）员. 海上航行和通信（xìn）设备与系统（tǒng）–B 级船载自动识别系统 (AIS): IEC 62287-1[Z]. 日内瓦（wǎ）:国际（jì）电工委员会, 2017.IEC. Maritime navigation and communications equipment and systems-Class B shipborne automatic identification system (AIS): IEC62287-1[Z].Geneva: International Electrotechnical Commission, 2017.

　　[10]王（wáng）权, 刘（liú）清波, 王（wáng）悦, 熊越，袁（yuán）丽等. 天（tiān）基通（tōng）信（xìn）系统在智慧（huì）海洋中的应（yīng）用研（yán）究[J]. 航天器工程, 2019, 28(2)：126-133.

　　[11]吴建军, 程宇新, 梁庆林, 等. 第二代铱星系统(Iridium Next)及其搭（dā）载应用概况[C]//2010第六（liù）届卫星通信新业务新技术学术（shù）年（nián）会论文集. 北（běi）京: 中国通信学会, 2010: 304-313.

　　[12]张（zhāng）平,秦（qín）智（zhì）超（chāo）,陆洲.天地（dì）一体化（huà）信息网络天基宽带骨干互联系统初步考（kǎo）虑[J].中兴通讯技术,2016,v.22;No.129(04):24-28.

　　[13]吴曼（màn）青,吴（wú）巍,周（zhōu）彬,陆洲,张平,秦（qín）智超.天地一体化信息网络总体架构设（shè）想（xiǎng）[J].卫（wèi）星与网络,2016,No.158(03):30-36.

　　[14]黄惠明,常呈（chéng）武.天地一体化天基骨干（gàn）网络体系（xì）架构研究（jiū）[J].中国电子科（kē）学研究院学报,2015,v.10;No.61(05):460-491.

　　[15]王（wáng）俊,杨进佩,梁维泰,毛晓彬（bīn）.天地一体化（huà）网（wǎng）络信（xìn）息体系构建设想（xiǎng）[J].指（zhǐ）挥信（xìn）息系（xì）统与技术,2016,v.7;No.40(04):59-65. 

　　[16]王毅（yì）凡, 周密, 宋（sòng）志慧（huì）. 水（shuǐ）下无线（xiàn）通信技术发展研究[J]. 通信技术, 2014, 47(6)：589-594.