面向海洋全方位（wèi）综合感知的一体化通信网络（luò）

　　摘 要：当前，海洋探索逐步从近海（hǎi）向远海（hǎi），从平面向立体（tǐ），从分立（lì）向全方位综合（hé）感知的网络信息体（tǐ）系发展（zhǎn）。本（běn）文分（fèn）析了全方（fāng）位海洋综合感知业务的主要特征，研究了当前海洋通（tōng）信（xìn）网络的发展现（xiàn）状（zhuàng）和面临的主要问（wèn）题与（yǔ）挑（tiāo）战，提出了面向海洋综合感知业务的（de）一体化（huà）通信网络（luò）架构，阐（chǎn）述了该网络架构的功能与组成，指出了该网络中需要研究的主要关键技术，以及网络（luò）构建的（de）方法和应用设想，为（wéi）后（hòu）续海上通（tōng）信网络演（yǎn）进发展提供了（le）新思（sī）路。　　

　　关键词: 海洋（yáng）网络；综合（hé）感知；网（wǎng）络架构；一体化通信

引 言

　　“向（xiàng）海则兴（xìng），背海则衰”，大力发展海洋事业已（yǐ）成为全世（shì）界（jiè）的（de）广泛共识，构建海洋通信综合保障体系，提（tí）升海洋通信网络基础设施和（hé）信息服务水平，是认识（shí）海洋、经略海洋的重要基（jī）石。

　　面向海（hǎi）洋事业的发展需求（qiú），我国先后提（tí）出了“智慧（huì）海洋”、“透（tòu）明海（hǎi）洋”等系列（liè）工程（chéng），对于（yú）海洋（yáng）的探索逐步从近海（hǎi）向远海，从平面向立体（tǐ），从（cóng）分立向全方位综合感知的网络信息体系发展（zhǎn）[1-4]。现有的海洋感（gǎn）知主要依托岸基、有人岛礁（jiāo）、船舶（bó）和（hé）小型浮标等平台，实现对近海和重点海域（yù）的海（hǎi）洋环境感知业务。然而，海洋全方位综合感知旨在基（jī）于天基、空基（jī）、岸基、海基和潜基等平（píng）台（tái），通过各类（lèi）传感器，感知海洋目标、环境、地（dì）理及（jí）海洋装备（bèi）等信息，实现对海（hǎi）洋的全海域（yù）、全天（tiān）候、全天（tiān）时的综合（hé）感知（zhī）。与（yǔ）现有的海洋感知网络相比，海洋全方位综合（hé）感知对海洋通信网络在多元（yuán）异构接入、多网（wǎng）系（xì）融（róng）合和多元业务（wù）承载等方面提出（chū）了诸（zhū）多挑战。

　　为（wéi）了应对（duì）这（zhè）些挑战，本文分析了新时（shí）期（qī）下全方位海（hǎi）洋综合感知的物理空（kōng）间（jiān）特征和（hé）信息空（kōng）间特征（zhēng），研（yán）究（jiū）了当前（qián）海洋通信网络（luò）的发（fā）展现状和面临的主要问题与挑战（zhàn），提（tí）出（chū）了面向（xiàng）海洋全方位综合感知（zhī）的一体化通信网络架构（gòu），弥补了现有海洋通信网络的不足。

　　1 海（hǎi）洋（yáng）全方（fāng）位（wèi）综（zōng）合感知的主要特征

　　随着海洋（yáng）平台设计、装备制造、传感（gǎn）器、人工（gōng）智能和信息处理等技术的快（kuài）速发展，海洋信（xìn）息网络平台装备（bèi）正在向（xiàng）无人（rén）化（huà）、智（zhì）能化和（hé）多样化的方向（xiàng）快（kuài）速发展，已（yǐ）形成了一批覆盖“空、天、岸、海、潜”的新型海洋平台（tái）装备，如（rú）海洋观测卫星（xīng）、无人（rén）机、大（dà）型浮标、潜（qián）标、无人岛礁、无人艇、水下（xià）机器人等（děng），具备全（quán）海域（yù）、全天候、全天时常态化的海上值（zhí）守能力（lì），对于（yú）海洋信息的感知（zhī）也（yě）融合了雷达、AIS、ADS-B、光（guāng）电、电（diàn）磁、气象（xiàng）、水文等海洋（yáng）目标和环境（jìng）信息，为建设海洋（yáng）全方位综（zōng）合感知奠定（dìng）了基础。与现有的海洋感知网络相比，海洋全（quán）方位综合（hé）感知的主（zhǔ）要（yào）特征体现在物理（lǐ）空（kōng）间和信息空间两个维度（dù）。

　　1.1 物理空间特征

　　海洋全方位综合感知的物（wù）理特征主要体（tǐ）现在（zài）基础平台的多样化、无人化和智能（néng）化等（děng）三个方面。海洋全方位综合感知平台（tái）是在传统（tǒng）海上（shàng）平台的基础上，增加了海洋观测卫星平台、无人机、大小浮标、无（wú）人岛礁和水下潜标等新型平台，丰（fēng）富了平（píng）台（tái）的类型，形成（chéng）了覆盖空、天、岸（àn）、海、潜的海（hǎi）洋全方位综合（hé）感知平台装备体系（xì），如图1所示。新型（xíng）平台主要以海上无（wú）人值守为主，具备（bèi）智能控制、多（duō）平台协同应用的能（néng）力，适合在恶（è）劣的海洋环境中长（zhǎng）期连（lián）续工作。

图1海洋全方位综合感知平台装备（bèi）体（tǐ）系

　　1.2 信息（xī）空间特征

　　海洋全方位综合感知的信息特（tè）征主要体现（xiàn）在（zài）信息（xī）的多样性、时效性、价值（zhí）性、共享性（xìng）和可靠（kào）性（xìng）等五个方（fāng）面。　　

　　(1) 信息的多样（yàng）性

　　海（hǎi）洋综合感知主要通过各类传感器（qì）实现（xiàn）对海洋目标（空中、水面和（hé）水下（xià）目标等（děng））、海洋环境（气（qì）象、水文、电（diàn）磁等）、海洋地理和海洋平台装备的控制、状态等信息（xī）的采集，如表（biǎo）1所示，感知的信息类型（xíng）和要素多种多样。

　　(2) 信息的时效性

　　不同类（lèi）型的感知（zhī）信息，在信（xìn）息的时效性方（fāng）面具有明显的差异，如（rú）空中目标（biāo）的飞行速度较快，目（mù）标的方位、航向等信息的（de）价值会随着时间的推（tuī）移而快速（sù）降低，对（duì）于时间（jiān）的要求明显高于航行速（sù）度较慢的水面或水下（xià）目标，另外，海（hǎi）洋环（huán）境的变化总体相对（duì）缓（huǎn）慢，信息的时效性总体要（yào）求较低。

　　(3) 信息（xī）的价值性

　　在面向不同用户（hù）或应用场景（jǐng）时，相同类型（xíng）信（xìn）息（xī）的价值也存在显著的差别（bié）。如海上维权执法时（shí），海（hǎi）面（miàn）异（yì）常或不明目标的信息（xī）价值明显高于合法目标的价值，系（xì）统运维时，设备的故（gù）障或告警信（xìn）息对于系统安全性的影响，显然大于（yú）正常（cháng）的设备状态（tài）信息。

　　(4) 信息（xī）的（de）共享性

　　由于单（dān）平台海上（shàng）感知范围（wéi）有限，针（zhēn）对（duì）海（hǎi）洋目标的跨区（qū）连续监测，需要（yào）不同的海洋平台（tái）间共享（xiǎng）目标信息，如目标的批号（hào）、型号、数量、位置、航向（xiàng）等信息（xī），实现对海洋目标的综合（hé）感知（zhī）与协同探测（cè）。

　　(5) 信息（xī）的可靠性

　　不同类型的信（xìn）息对（duì）于可靠性的要求也有明显的区别，如对无人系统管（guǎn）控时，当平台（tái）的姿态、供电等基础保障资源（yuán）的（de）控制信息失真或丢失（shī），可能导致姿态失控、全台掉电和通信中断、失联等严重后果，其（qí）信息可靠性要求明显高于其（qí）他（tā）感知设（shè）备的控制信息。通过对平台（tái）特征和信息特征的分析（xī），明确了新（xīn）时（shí）期下海洋全方（fāng）位综合感知业务对海洋通信网络的（de）应用要求，即覆盖“空、天、岸、海（hǎi）、潜”的多元接入（rù）、统一组网及（jí）按需服（fú）务（wù）等。

表1 典型的海洋（yáng）综合感知信（xìn）息（xī）类型及（jí）要（yào）素（sù）

　　2 海洋通信网络的（de）发展现状

　　目前，海上主要（yào）以（yǐ）岸（àn）基移（yí）动通信、海上（shàng）无线通信、卫星（xīng）通信和水声通信等分立（lì）的通信网络实现（xiàn）对全球海洋的基（jī）本覆盖。

　　1）岸基移动通信

　　主要依托（tuō）陆上（shàng）2G/3G/4G等移动通信网络（luò）实现对（duì）近海（hǎi）30Km内的有效（xiào）覆盖[5]，支（zhī）持（chí）话音和宽（kuān）带数据传输。

　　2）海上无线通信（xìn）

　　主要采用中/高频和甚（shèn）高频通信实现近海、中远海域的覆（fù）盖，常见的通信方（fāng）式如表2所示（shì）[6]，我（wǒ）国主（zhǔ）要采（cǎi）用奈（nài）伏泰斯系统（NAVTEX, navigational telex）[7-8]和船舶自动识别系统（AIS, automatic identification system）[8]，支持话音（yīn）和窄带数据传输，但（dàn）传输质（zhì）量易受外界环境（jìng）因素影（yǐng）响，可靠性较低。

　　3）卫星通（tōng）信

　　是目前保障全球各类海洋活动最主要（yào）的通信（xìn）方式（shì）。国际（jì）海（hǎi）事（shì）卫星系（xì）统（Inmarsat）和铱（yī）星系（xì）统（Iridium）是应用最为广泛（fàn）的（de）全（quán）球海洋卫星通信系统，最新的第五代（dài）海事（shì）卫星系统，最高支持（chí）100Mbit/s的下行速率（lǜ）和5Mbit/s的上行速率[9]，正在（zài）部署的第二（èr）代铱星系统（Iridium Next），最高支持（chí）1.5Mbit/s的移动通信（xìn）和（hé）30Mbit/s的宽带通信 [10]。

　　近（jìn）几年，国（guó）内卫星通信（xìn）也有了长足的发展，2016年发射了（le）首颗移动通信卫（wèi）星（xīng）“天通一号”，实现对我国领海及周边（biān）海域的全（quán）面覆盖，最高支（zhī）持（chí）384Kbit/s的移动通信，2017年（nián）发（fā）射了首颗高通量卫星“中星16”，覆（fù）盖了对我（wǒ）国近海300Km海域，最高支（zhī）持150Mbit/s的宽带通信[9]，2020年北斗卫（wèi）星导航（háng）系统的（de）全面建成（chéng），将为全球用（yòng）户提供短报文通信服务。目前，国内外卫星（xīng）通信系统（tǒng）正在从分立（lì）向天基组网、天地一体化方向发（fā）展[11-14]，主要代表系（xì）统包括国（guó）外OneWeb公司的（de）太（tài）空互联网低（dī）轨星座，SpaceX公（gōng）司的星链（StarLink）及国内（nèi）中国电（diàn）科的“天地（dì）一体化信息网络”、航天（tiān）科技的“鸿雁”星座和航天科工（gōng）的“虹云”工（gōng）程。

　　4）水下（xià）无线通信

　　主（zhǔ）要包括水（shuǐ）下电磁波（bō）通信（xìn）、水声通信和水下光通信（xìn）三种方式。水声通（tōng）信目前水下节点之间远距离窄带通信的唯一手段，水下（xià）电（diàn）磁通信主要使用甚低频（pín）、超（chāo）低频和极低频进行通（tōng）信，用于岸海间远距离小深度的（de）水下通信场景[15]，水下光通信主要利用（yòng）蓝绿波长（zhǎng）的光进行（háng）水下通信，支持（chí）近距离的高（gāo）速（sù）通信，但技术（shù）尚未成熟。

　　随（suí）着（zhe）通信技术的（de）发（fā）展（zhǎn）和海（hǎi）上平（píng）台（tái）设计、装备制（zhì）造、供电等能力的不断提（tí）升（shēng），各类新的通信手段也具备了在海（hǎi）上应（yīng）用（yòng）的（de）基础，目前正（zhèng）在探索（suǒ）激光（guāng）通信、散射（shè）通信、流星余迹、自组网（wǎng）等技术在海上的（de）应（yīng）用。

表（biǎo）2 我国常见的海上（shàng）无线通信系统（tǒng）

　　3 存在的（de）主要（yào）问（wèn）题与挑战（zhàn）

　　尽管海（hǎi）上已经构建了不同（tóng）类（lèi）型的通信网络，初步实现了对（duì）海的立（lì）体通信覆盖，但仍存在以下（xià）几个方面（miàn）问题：一是缺乏（fá）全局顶层（céng）规划（huá）设计，通信资源孤立（lì）分散，难（nán）以发挥整（zhěng）体（tǐ）优势；二是网络架（jià）构标准不统一（yī）、互联互通不畅；三是业务通（tōng）信保（bǎo）障模式单一。

　　面（miàn）对海洋综合感知网络信息体系的快速发展，当前的（de）海洋通（tōng）信网络无（wú）法适应（yīng）业（yè）务全面拓展的（de）需求，亟需（xū）按照“空、天、岸、海、潜”五位一体的（de）多元异构接入、多（duō）网系（xì）融合（hé）和多元业务承载的思路，发展新型（xíng）海洋通（tōng）信网络（luò）架构，解决全方位的（de）随遇接入（rù）、统（tǒng）一组网和按（àn）需服务等问题。

　　本（běn）文提（tí）出了一体化的海洋（yáng）通（tōng）信网络架构。通（tōng）过融合多网系（光纤、卫（wèi）星通信、散射（shè）通信、LTE、短波、北斗和水声通信等宽窄带（dài）通信手段）、统筹多种通信平台（tái）资源（天基、空基（jī）、岸基（jī）、海（hǎi）基和潜基），构建多（duō）元（yuán）的接（jiē）入方（fāng）式、统一的核心网（wǎng）络和（hé）智能的资源适配，为一体化海洋通信网络提（tí）供统一架构支（zhī）持。

　　4 一体（tǐ）化海洋通（tōng）信网络架构

　　面向“空、天、岸（àn）、海、潜”的一体（tǐ）化海洋通信（xìn）网络（luò）架构（gòu）采用分层技术（shù）体系，在天基、空基、岸基、海基和潜基等平台之上，构建了多元接入（rù）层、统一网络层、协同（tóng）服务层和运维（wéi）管控、安全防护（hù）系统等“三层两系统（tǒng）”的技术体系网络架构（gòu），实（shí）现对海洋综合态势感知、海洋目标监测、海洋环境（jìng）监测等海洋综合（hé）感知业务的（de）全面支撑，具体如（rú）图2所示。

图（tú）2一体化海（hǎi）洋通（tōng）信网络架构

　　多（duō）元接入层主要（yào）解（jiě）决空、天（tiān）、岸、海、潜全方（fāng）位的随遇接入问（wèn）题，基于海上（shàng）应用比较成熟的宽带、窄（zhǎi）带通（tōng）信手段（duàn），实现（xiàn）对海洋（yáng）各类（lèi）平台随遇接入。在实际工程应用中，海上通信（xìn）接入方式的选（xuǎn）择需要结合海洋平台的类型、部署方（fāng）式和应用场景等，具体如表（biǎo）2所示（shì），海洋卫星（xīng）主要通过（guò）微波或激光（guāng）接入岸基，大型无人机主要通过卫星或（huò）微波通信实现宽带接（jiē）入，水（shuǐ）面大型（xíng）监测平台，由于平台搭载和供电能力强，可同时（shí）搭载卫（wèi）星通信（xìn）、散射、短波、北（běi）斗等多种宽窄带通信方式，实（shí）现常（cháng）规宽（kuān）带接入和（hé）恶劣海况条件下的（de）窄（zhǎi）带接（jiē）入，水下固（gù）定阵主要通（tōng）过光电复合缆接入岸基（jī），对于小型的空中（zhōng）、水面和水下平台，由于（yú）平台（tái）综（zōng）合能力较弱（ruò），主要（yào）通过（guò）北（běi）斗、水（shuǐ）声等窄带接入（rù），或者与大型平台协同组网实现宽带接入。

　　统一网络层主要解决空、天、岸、海、潜全方（fāng）位（wèi）的统一（yī）组网问题，基于IP承载，屏蔽异构终端、接入链（liàn）路（lù）的差异，在（zài）多元接（jiē）入层（céng）之上构建基于数据分组交（jiāo）换的核心网络，实现数（shù）据的统（tǒng）一（yī）路由与转发。为了实现异构网络间的互联互通，需要根据接入网的（de）传输协议和业务承（chéng）载要求，对（duì）传输协议和业务报（bào）文格式（shì）进行转换（huàn）和（hé）重新封装，实现多手段（duàn）、多用户（hù）、多业务之间（jiān）统一融合（hé）互通的通信应用服务（wù）。

　　协同服（fú）务层主要解决空、天、岸、海、潜综合感知（zhī）业务（wù）的按（àn）需服务（wù）问题，其介于海洋应（yīng）用与统一网络（luò）层之（zhī）间，负责统筹上层业务需（xū）求和底层（céng）网络资源，实现上（shàng）下数据协同和控制协同，是海洋通信网络（luò）架构的核心层。协（xié）同服务层包（bāo）括上下两（liǎng）个子层（céng）。协同服务层向上主（zhǔ）要通过对（duì）海（hǎi）洋目标、环境（jìng）、控制、状态等（děng）信息的分类、分级（jí），结合业务传输速率、时延（yán）、优先（xiān）级、可（kě）靠性等QoS要求，构（gòu）建（jiàn）海洋综合感知业务管理平（píng）台，并通过与网（wǎng）络（luò）实时资源的匹（pǐ）配，实现海洋（yáng）各类感知业务的注（zhù）册、接纳控制（zhì）和业务编排等；协同服务层向下（xià）主要通过对（duì）底层异构网络资源（yuán）的抽象封装，构（gòu）建面（miàn）向不同（tóng）应用需（xū）求的网络模型（xíng）等，实现对卫通、散射（shè）、短波、北斗等异构网络资源（yuán）的发现（xiàn）、注册、调度和（hé）管理（lǐ）等。

　　与现有海洋通信网络相比（bǐ），新型海洋通（tōng）信网络旨在解决（jué）天、空、岸、海、潜的立（lì）体（tǐ）组（zǔ）网、多元（yuán）异构网络间的融合互联及业（yè）务与网络（luò）资源的上下（xià）协（xié）同，提升网络整体的协调性和资源的利用率，构建（jiàn）面（miàn）向海洋综合（hé）感知的多（duō）网系高效融合互（hù）联的网络空间（jiān）。

　　表2 空、天、岸、海（hǎi）、潜主要平台通信接入方（fāng）式（shì）及典（diǎn）型（xíng）应用场景（jǐng）

　　5 涉及的主要（yào）关键技（jì）术

　　面向新型（xíng）海洋通信网络建设，本文认为主要存在（zài）以下几点（diǎn）关（guān）键技术需要研究解决：

• 　　一是针对（duì）海洋信息资源类型繁多，通（tōng）信保障需（xū）求各异，而通信资源相对有限的问题，重点研究（jiū）海洋信息的（de）分类与分级管理；

• 　　二是面向海洋通（tōng）信（xìn）资源异构性（xìng）强，融合应用难（nán）度大（dà）的问题，重点研究（jiū）异构网络资源的（de）统一管理；

• 　　三是（shì）针（zhēn）对（duì）海洋（yáng）应用多元（yuán）、服务质量迥异的问题，重（chóng）点研究业务与资源（yuán）协同（tóng）控制；

• 　　四是针（zhēn）对复（fù）杂（zá）环境下，系统及装备的（de）兼容性、一致（zhì）性（xìng）难（nán）以保障的问题，重点研究海（hǎi）洋网络综合集成（chéng）的相关（guān）标准（zhǔn）。

　　5.1 海洋综合感（gǎn）知信息的分（fèn）类与分级管理

　　对于海洋的综合感知，主要涉及海洋（yáng）目标（biāo）、海洋环境、海（hǎi）洋地（dì）理及（jí）平台装备的控制和状态等信息，不同类（lèi）型（xíng）的信（xìn）息在时效性、价值性等方（fāng）面具有明（míng）显（xiǎn）的差异，对于承载网络的时延（yán）、宽带及可靠性等（děng）要求（qiú）也（yě）有明显区别，在海上网络（luò）资源整体（tǐ）受限的条件（jiàn）下，为了实现异构网络（luò）对海洋信息差异化（huà）的服（fú）务保障，需要对海（hǎi）洋信息进行分类、分级管理，根据信息的价值和时效性等特征（zhēng），结（jié）合（hé）业务（wù）的QoS服务保障需求，研究面向海洋综合感（gǎn）知信息的分（fèn）类与（yǔ）分级方法，建（jiàn）立海洋（yáng）综（zōng）合感知信息的统一管（guǎn）理平台。

　　5.2 异构网络资源的（de）智能管理　

　　当前海上应用较为成熟的通（tōng）信方式主要包括（kuò）光纤、海上卫星（xīng）通（tōng）信、散射通（tōng）信（xìn）、微波、LTE、短波、超短波、北斗、流星余迹和（hé）水声通信等，各类通信资源异构性强，网（wǎng）络能力也存在明显（xiǎn）的差异，如海上覆盖（gài）范围、接入速（sù）率、传输（shū）时延等。在面向海上（shàng）差异化的服务保障（zhàng）需（xū）求（qiú）时，为了实现资源的高（gāo）效（xiào）利用，屏蔽底层网（wǎng）络的差异性，需要重（chóng）点研究网络资（zī）源虚拟化技（jì）术（shù），根据不同通（tōng）信网络的典（diǎn）型（xíng）特征，从物理（lǐ）网络基础（chǔ）设施中抽象网络资源，形成（chéng）统（tǒng）一（yī）的网络资（zī）源（yuán）池，支持底层（céng）网络资源的（de）自（zì）动感知（zhī）和（hé）网络（luò）资源调度，实现异（yì）构网络资（zī）源的统一管（guǎn）理和按需配置。

　　5.3 业（yè）务和异构（gòu）网络的协同（tóng）控制

　　为（wéi）了实（shí）现（xiàn）业务需（xū）求与异构（gòu）网（wǎng）络资源（yuán）的有效匹配，在（zài）对海洋综合感知业（yè）务分类、分级（jí）管（guǎn）理和对异构（gòu）网络（luò）资源虚拟化的基础上，重点（diǎn）研究基于业务需求和实时网络资（zī）源（yuán）状（zhuàng）态的联合接纳（nà）控制算法、异构网络（luò）模型最（zuì）佳匹配算法，实现对业务的接纳（nà）控制和最佳网络（luò）模型的选择（zé），同时基于业（yè）务选择的网络模型（xíng），研究底（dǐ）层网（wǎng）络智能的（de）切换技术和宽窄带异构网络的负载（zǎi）均衡技术，实现上（shàng）层业务和底层（céng）网络间（jiān）的数据协同和控制协同。

　　5.4 复杂环（huán）境下的综合集成

　　新型海洋通信网络主要依托各（gè）型无人平台构（gòu）建，平（píng）台内外环境恶劣，搭载空间和供电能力受限，设备长（zhǎng）期处于高温、高（gāo）湿、高（gāo）盐雾、高辐射、震动、冲击和摇（yáo）摆等复杂环境中。在实际构建网（wǎng）络（luò）时（shí），为了保障系统和装备（bèi）长（zhǎng）期稳定（dìng）工作，需要结合平台的（de）类型、系统/装备（bèi）的部署（shǔ）环境和使用要求等，研究（jiū）系统（tǒng）/装（zhuāng）备（bèi）在（zài）复（fù）杂环境下（xià）的六性设计标准、电磁兼容性（xìng）设计标准和设备（bèi）在（zài）平台中的布局标准、加装（zhuāng）标（biāo）准、布线标准和供电标准等，保障系（xì）统及准备在复杂（zá）环境下的兼容性和一（yī）致性。

6 网络构建与应用（yòng）设想

　　如图3所示，面（miàn）向海洋（yáng）全方位综合感知（zhī）的一体化海洋通信网络是（shì）在统筹“空基（jī）、天基、岸基（jī）、海基、潜基”等平（píng）台资源和海上通信资源（yuán）的基础上，按照统一（yī）需求、统一架构（gòu）、统一标准、统一建设和统（tǒng）一管理（lǐ）的原则，以海基为（wéi）核心，利用光纤（xiān）、卫星通信、散射通信、LTE、自组（zǔ）网、短（duǎn）波（bō）、北斗和水声通信（xìn）等接入（rù）方式（shì），连通（tōng）天基、空基、岸基（jī）和水下，实（shí）现全海域、全天候、全天时的立体综合组网，保障“空、天（tiān）、岸、海、潜”等海上各类平台的随遇接入、统一（yī）组网和按需服务，逐步构建海（hǎi）洋（yáng）全（quán）方位一体化的（de）通（tōng）信保障体（tǐ）系（xì），满（mǎn）足海洋监（jiān）测预（yù）警（jǐng）、海（hǎi）洋渔业管理、海洋科学（xué）考察、海洋搜救等各类海上应用的需求（qiú），服（fú）务国（guó）家（jiā）“智（zhì）慧海洋”、“透明海（hǎi）洋”等（děng）系（xì）列工程。

图（tú）3 一体化（huà）海洋通信网络（luò）构建及（jí）应（yīng）用设想

结 语

　　随着我国“智慧海洋（yáng）”和 “透明（míng）海洋”等系（xì）列工程的（de）推（tuī）进实（shí）施，对于海洋的探索逐步从近（jìn）海向（xiàng）远（yuǎn）海，从平面（miàn）向立（lì）体，从分立向综合感（gǎn）知的网络信息体系（xì）发（fā）展，本文（wén）分析了新时期海洋（yáng）全方位综合感知的（de）主要特（tè）征，研究了海洋通信网（wǎng）络（luò）的现状及存在的问题，在（zài）此基础上提出了面向海洋（yáng）全方位综合感知业务的（de）一体化海（hǎi）洋通信（xìn）网络架构，分析了该网（wǎng）络架（jià）构中（zhōng）涉及的（de）主（zhǔ）要（yào）关（guān）键技（jì）术，最后提（tí）出了网（wǎng）络构建的原（yuán）则（zé）和未（wèi）来应用的设想。本文提出的一（yī）体化海（hǎi）洋通信网（wǎng）络架构是对未来海洋通（tōng）信网络的重（chóng）要探索，希望为我国“智慧海洋”和 “透明海洋（yáng）”等系列工（gōng）程中通信网络建设（shè）提供（gòng）新（xīn）的思路。

　　【参考文献（xiàn）】

　　[1] 段瑞洋, 王景璟，杜（dù）军，王云龙，沈（shěn）渊, 任（rèn）勇. 面向“三（sān）全”信（xìn）息覆盖（gài）的（de）新型（xíng）海（hǎi）洋（yáng）信息网络[J]. 通信学报（bào）, 2019, 40(4): 10-20.

　　[2] 方书甲.海洋信息感知与综合（hé）传输网（wǎng）络[J].舰船科学技术,2005,(02):5-7.

　　[3]姜晓轶,潘德炉.谈谈我国智慧（huì）海洋发展的建议[J].海洋信息,2018,No.235(01):1-6.

　　[4].空（kōng）间信息构（gòu）筑智慧（huì）海洋（yáng）[J].卫星应用（yòng）,2016,No.54(06):1.

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

　　[6] 夏明华, 朱又敏（mǐn），陈二虎，邢成文，杨婷婷, 温文坤. 海洋通信的（de）发（fā）展（zhǎn）现状与时代（dài）挑（tiāo）战[J]. 中国科学：信（xìn）息（xī）科（kē）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] 国际电工委员. 海上（shàng）航行和通信设备与系统–B 级船载自动识别系统 (AIS): IEC 62287-1[Z]. 日内瓦:国际电工（gōng）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]王权（quán）, 刘清波, 王悦（yuè）, 熊越，袁丽等（děng）. 天基通信系统在智慧（huì）海（hǎi）洋中的应用研（yán）究[J]. 航天器工程, 2019, 28(2)：126-133.

　　[11]吴建（jiàn）军（jun1）, 程宇新, 梁（liáng）庆林（lín）, 等. 第（dì）二代铱星系统(Iridium Next)及其搭（dā）载应用概况[C]//2010第六届卫星通信（xìn）新（xīn）业务新（xīn）技术学术年会（huì）论文（wén）集. 北京: 中国通信学会（huì）, 2010: 304-313.

　　[12]张平,秦智超,陆洲.天地一（yī）体化信息（xī）网络天基宽带骨干互联系统初步考虑[J].中兴通讯技（jì）术（shù）,2016,v.22;No.129(04):24-28.

　　[13]吴曼青（qīng）,吴巍,周彬,陆洲（zhōu）,张平,秦（qín）智超.天地一体化信息网络（luò）总体架构设想[J].卫星（xīng）与网络,2016,No.158(03):30-36.

　　[14]黄惠明,常呈武（wǔ）.天地一体化天基骨干网络（luò）体系架（jià）构研究（jiū）[J].中（zhōng）国电子科（kē）学研（yán）究（jiū）院学报,2015,v.10;No.61(05):460-491.

　　[15]王俊,杨进（jìn）佩,梁维泰,毛晓彬.天（tiān）地一体化网络（luò）信息（xī）体系构建设想[J].指挥信息系统与技术,2016,v.7;No.40(04):59-65. 

　　[16]王毅（yì）凡, 周密, 宋志慧（huì）. 水（shuǐ）下无线通信技术发（fā）展研（yán）究[J]. 通（tōng）信（xìn）技术, 2014, 47(6)：589-594.