摘要：多模态通信体系在进行通信时，因不同模式通信体系在接口类型、通信协议方面的差别，导致通信质量和通信效率下降。为解决这个问题，可采取一体化融合设计思路。本文对此进行了探讨。
关键词：多模态通信体系；一体化设计
随着通信技术的飞速发展，产生了多种模式的通信手段，例如移动通信、卫星通信、有线通信等，每一种通信模式又随着时代、技术的演化为多种模态。以移动通信为例，20世纪80年代出现了1G通信，接着90年代出现2 G通信，后来又产生了3 G通信，近几年来4 G通信又投入使用[1]。多模态通信体系存在接口多型化、通信协议多样化的问题，而影响系统之间的通信质量与效率。针对该问题，可通过构建一体化模式来解决。实际上，在军用通信、军民一体化应急通信体系中已有实践[2]。因此，本文对此进行了探讨研究。
1 多模态通信体系融合设计思路
1.1 通信手段集成
不同模态的通信体系通信模块和接口形式多样，将各种模块集成开发，构建一体化系统，利于优化网络结构，实现资源共享，提升效能[3]。所以，通信手段集成是多模态通信体系一体化建设的重要思路。
1.2 终端与网络融合
通信技术的发展需要，带来各种形式的终端设备，例如车载终端设备、手持移动终端设备、固定终端设备等，采用终端融合技术可以使各种通信手段相互配合及互为补充。多种模态的通信网络融合，便于对通信系统实现综合控制。
1.3 全IP化
按照通信网络发展态势，全IP化是发展趋势，目前大部分通信设备已支持IPv4协议，而随着下一代互联网的来临，支持IPv6协议也成为必然选择。所以针对新一代通信设备采用全IP设计是确保信息安全的核心环节。
1.4 设备小型化
通过顶层设计，优化功能分块和接口集成模式，采用智能化管理和小型化技术，压缩系统规模，实现通信设备小型化和多功能需求。
2 多模态通信体系一体化设计方案与关键技术
2.1 整体架构
有线通信、卫星通信和移动通信等多模态通信体系，以通信控制设备为核心，将不同模态通信体系和终端应用连接成一体化网络架构，满足高速、高性能的通信保障，如图1所示。.png)
通信控制设备兼具高速宽带、IP网关、无线Mesh网络连接、动态路由等多种技术于一身，提供视频、语音、数据、传真等多种业务类型，是构建高速、高性能、高质量通信平台的重要保障。监控终端和管理服务器可以对多模态通信体系设备进行集中管理，提供状态监测、故障报警、维护管理等功能，满足信息化管理需要。
2.2 通信模块设计
多模态通信体系一体化技术具备有线通信、卫星通信、移动通信的专项接入能力，支持TCP/IP、TDMA、CSMA/CD等多种协议，通过分组交换、协议变换和动态路由等功能，在组网节点内自动选择最佳路由，提高了系统的稳定性。通信控制模块包括主控单元、网络交换处理单元、数字话音模块、分组话音模块及各类接口模块。接口模块通过以太网总线、话音模块通过ST-BUS总线连接，以太网总线再通过网络交换处理单元与主控单元通信，ST-BUS总线则直接与主控单元通信。主控单元上连接有显示接口、服务器接口。主控单元主要负责系统数据传输及对信道单元、话音模块的控制，并通过服务器接口与其他系统进行通信。网络交换处理单元的主要作用是在主控单元控制下转发以太网数据。接口模块包括光传输接口模块、以太网接口模块、CMU接口模块、MDSL接口模块、E1接口模块、语音终端接口模块等。光传输接口模块集成了SDH芯片，采用嵌入式光纤通信方案，在芯片上集成了时钟提取、时钟恢复、交叉连接、开销处理、以太网映射等功能，配合CPU模块、时钟处理芯片、以太网交换机以及外围光纤接口和以太网接口，实现SDH业务映射与去映射、高低阶信元的交叉分配。
2.3 关键技术
2.3.1 IP化技术
为了实现全IP化——通信设备IP化与通信业务IP化，对通信协议进行了规范处理，建立了完备的标准体系，制定了接口标准，减少了接口类型及接口之间传输信息的种类和数量，从而使转换设备数量减少，设备之间的互联关系得到优化，提高了系统响应速度。同时对设备内部IP交换机制进行了优化设计，建立了以太网交换芯片与三层路由转发功能的软交换体系，具有延时小、成本低、易用耐用的特点，并可避免以太网广播风暴，提高了系统的安全性与可靠性。
2.3.2 卫星移动通信技术
将通信卫星作为移动通信的中继站，可扩大通信覆盖范围，特别是为受地理环境、气候条件限制地区提供机动灵活的通信业务，例如在偏远山区、灾害发生区、远离陆地的海洋上这些常规移动通信难以覆盖的地区，借助卫星移动通信技术可弥补陆地蜂窝系统与有线网络覆盖盲点，解决移动用户与移动用户之间、移动用户与固定用户之间在通信困难地区的服务难题。
2.3.3 静态路由与动态路由结合技术
在IP数据组网过程中，静态路由与动态路由结合是重要的组网策略。开展通信业务时，组网状态稳定后首先采取静态路由配置管理，建立网络架构以后通过静态路由备份多跳路由参数，而在网络维护时可采用动态路由技术。在中速信道状态下，为减轻链路带宽被协议控制报文占用比例，应配置为静态路由表。动态路由借由协议控制报文路由表的封装，被洪泛告知给所有节点，其编制方式将IP地址与专有地址结合起来，通过调用SPF计算，并动态计算负载与信道带宽，经过动静结合获得全网路由，优化了数据传输路径。
2.3.4 卫星通信宽带化
发达国家已广泛开展卫星互联网业务，并且基于Ka频段的卫星宽带技术也成为发展主流。与以往通信卫星最大区别是，宽带卫星可提供互联网多媒体业务。其技术关键是将点波束与频率复用技术结合起来，使通信容量扩大几十倍到一百倍以上，并为卫星中继站的发展提供坚实的基础。
2.3.5 多信道管理技术
多模态通信体系不同信道传输质量、速率有较大差别，需根据传输质量的差别进行排序，以确定不同信道的优先级，并在信道切换时设置数据流量缓冲机制。管理层设在链路层，通过监控相关节点的信道质量，在需要切换信道时选择最佳信道，并在信道质量改变后及时调整链路层路由表，使数据传输自动进入最佳链路中传输。
3 结语
一体化通信模式在军事、应急通信领域已获得一定的应用，在民事领域更有着广泛应用前景，如在交通、能源、金融、工业自动化、企事业单位信息化管理等领域有多方面的需求。因此，研究多模态通信体系一体化建设有着重要而深远的意义。IP化技术、卫星移动通信技术、静态路由与动态路由结合技术、卫星通信宽带化、多信道管理技术的应用，为一体化奠定了坚实基础。
参考文献：
[1] 赵玉超. 多模式移动通信技术的探究[J]. 中国新通信，2012，14（6）：66-68.
[2] 徐亚冲，赵越. “军民一体化”应急体系下新型协作通信应用模式研究[J]. 移动通信，2015（6）：51-55.
[3] 刘兴旺. 移动通信本地网建维一体化模式的分析和研究[J]. 电脑知识与技术，2014，10（29）：6824-6826.
论文作者:张武
论文发表刊物:《基层建设》2016年19期
论文发表时间:2016/11/29
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