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摘要：为了保障长北天然气项目钻井现场的日常通信，经过方案设计并结合实际情况，项目组IT建设部门决定在钻井现场实施卫星通信。在本论文中，简单介绍了现代卫星通信技术及其在长北天然气项目中的应用，并对部署实施及应用过程中的实际问题进行了分析，提出了自己的改进建议。
关键词：卫星通信；长北项目组；RIG1；VSAT
前言
长北天然气开发项目是由中国石油与天然气股份有限公司和壳牌中国勘探与生产有限公司联合组成工作组并进行开发管理的一个中外合作项目。由于钻井施工场所处于边远地区，公众通信基础设施相当薄弱，这使数据和信息的传递遇到很大困难，也给壳牌的现代化的办公带来很大挑战。例如人员之间的交流，以及数据的传递，工作效率难以得到大幅度的提高。如何能够高效、低成本的实现钻井现场与控制中心的多业务通讯（包括通话、实时监测数据传输、及其它数据传送等），便成为迫切需要解决的问题。
由于钻井现场初期要求尽快实现语音及数据的通信，使得IT部门没有充足的时间规划实施光纤和微波等通讯方案，加之现有地面通信条件的限制，就近的供应基地（Supply Base）无法及时提供网络及语音的通信，因此项目初期决定采用卫星接入的解决方案。
一、卫星通信技术简介
卫星通信传输技术是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的电视和数据广播、定点式数据通信、以及漫游和机动灵活的移动通信服务，是陆基通信系统的扩展和延伸，在边远地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只和远航飞机等应用场所更具独特的优越性。按照系统采用的技术，卫星通信系统可分为静止轨道卫星系统、中轨道卫星系统和低轨道卫星系统。静止轨道卫星系统技术成熟，成本相对较低；低轨道卫星系统具有传输延时短、路径损耗小、易实现全球覆盖和避免了静止轨道的拥挤等优点；而中轨道卫星系统则兼有上述两种系统的优缺点。近年来随着Internet的迅速发展，网络上出现了大量多媒体信息，使得原来本已拥挤的通信线路更加紧张。在现实条件下，Internet在现有的覆盖全球的电信网络之上实现完全陆基连接方式是不可能的。因此，许多跨国公司把解决方案寄托在卫星通信网上。
和地面通信网络相比，卫星通信网络有着许多独特的优点。首先，极高的工作频率为高带宽的数据传输提供了可能，其Ku波段工作11-18GHz，Ka波段工作在18-31GHz，很容易实现上百兆的传输能力；另外，卫星覆盖面广，采用地球同步静止轨道卫星，运行在36000公里的高空，只需三颗卫星就能覆盖到地球的每一个角落。但是由于36000公里的高空距离所造成的240毫秒的空间延时，无法实现实时信息传输。低轨道卫星通信网络可以减少无线空间传输时延，但需要发射更多的卫星才能覆盖全球，如Motorola公司的卫星系统由66颗卫星组成。
二、长北项目卫星通信目标
（一）实现RIG1与项目组北京及其他外地办公室的语音和传真互通
RIG1钻井现场缺乏地面通讯基础设施，工作人员无法长时间使用移动电话作为工作交流和通信，首先需要解决的就是语音的交流问题。因此卫星通信的首要目标是：钻井现场办公室通过普通的电话等自备通信设施，实现与北京办公室各个部门之间稳定可靠、清晰的语音通话和传真互通，进而实现与成都，西安，盘锦，Miri（马来西亚）等地项目组成员的语音交流和传真互通。
（二）实现RIG1与项目组北京办公室Shell专网的数据互通
项目组北京办公室使用的是Shell的专网，有专线连接到外部公网Internet，公网用户可通过VPN拨号方式进入到公司专网，这在一定程度上和长庆油田公司的网络是同一性质。由于Shell在网络建设上有比较严格的要求，项目组成员基本都使用Shell的GI系统计算机。因此在网络建设时必须要符合Shell的安全性，可靠性等要求。
因此，综合各种因素，最终决定在RIG1和北京办公室间架设专线接入到Shell专网。具体实施方式是榆林通过卫星网络落地到北京，然后在落地点租用专线接入到北京办公室专网。此种方式下，服务质量和安全问题皆有比较大的改进。
三、卫星通信接入后网络现状
（一）北京办公室
配置NetPerformer SDM-9230一台，连接租用专线，以E1/G.703接口连接网通北京地球站，通过V.35接口连接Cisco路由器（该路由器为Cisco7206，与后来连接榆林基地Supply Base的路由器为同一台）。
（二）RIG1井场办公室
为RIG1配置中国网通 VSAT小站系统一套，NetPerformer SDM-9230一台，配置4口FXS模块2个，可连接8部电话/传真机。SDM9230具有2个10/100Mb接口，连接VSAT小站，V.35连接Cisco路由器。
（三）语音及数据传输描述
RIG1办公室计算机用户经过交换机，路由器连接到NetPerformer，然后经过卫星通道后连接到北京办公室专网。其专用应用、文件下载、Email传输等与在北京总部的使用方式完全相同。
（四）网管系统
在长北项目中仅有北京办公室和RIG1办公室2个点，由于网络规模比较小，采用手工的Console、TELNET、FTP等手段已基本可满足管理需求，加之NetPerform没有IP配置，仅作为透传配置，整个通讯通道主要还是靠路由器实现数据的传输，而语音传输更多的是依赖卫星通道的质量。因此，没有安装网管工具。
（五）安全保证
从RIG1到北京办公室全程租用中国网通专用线路，其间不经过公网，安全性得以大大提高。
四、长北项目卫星通信中的故障案例与不足
（一）有较大的延迟
经过实际使用测试，长北项目中的卫星通信延迟平均为700ms左右，造成用户使用中，特别是email和网页浏览速度很慢。当然这和壳牌计算机及网络使用中的一些实际问题是相关的，比如邮件服务器，打印服务器，网络硬盘存储服务器等都位于北京机房，当用户有邮件和打印请求时就会由于卫星延迟而造成用户视觉上的“慢” 。
（二）通信对卫星及地面线路的通道质量依赖性强
从前面描述的故障中可以看出，当线路出现误码或丢包时， 通信因为硬件端口的不稳定而几乎不可用。
五、对RIG1与北京办公室卫星通信网络的几点建议
（一）在条件允许的情况下，将部分网络服务改为本地服务，例如打印机。
（二）当供应基地（Supply Base）的网络建设完成后可调整井场通信形式，由卫星通信改为微波传输到基地，然后经过专线到达北京办公室。卫星设备可以调整到其他地面条件不具备的现场进行临时通信使用，或者作为井场语音备份。
关键词：卫星通信；长北项目组；RIG1；VSAT
前言
长北天然气开发项目是由中国石油与天然气股份有限公司和壳牌中国勘探与生产有限公司联合组成工作组并进行开发管理的一个中外合作项目。由于钻井施工场所处于边远地区，公众通信基础设施相当薄弱，这使数据和信息的传递遇到很大困难，也给壳牌的现代化的办公带来很大挑战。例如人员之间的交流，以及数据的传递，工作效率难以得到大幅度的提高。如何能够高效、低成本的实现钻井现场与控制中心的多业务通讯（包括通话、实时监测数据传输、及其它数据传送等），便成为迫切需要解决的问题。
由于钻井现场初期要求尽快实现语音及数据的通信，使得IT部门没有充足的时间规划实施光纤和微波等通讯方案，加之现有地面通信条件的限制，就近的供应基地（Supply Base）无法及时提供网络及语音的通信，因此项目初期决定采用卫星接入的解决方案。
一、卫星通信技术简介
卫星通信传输技术是利用卫星通信的多址传输方式，为全球用户提供大跨度、大范围、远距离的电视和数据广播、定点式数据通信、以及漫游和机动灵活的移动通信服务，是陆基通信系统的扩展和延伸，在边远地区、山区、海岛、受灾区、远洋船只和远航飞机等应用场所更具独特的优越性。按照系统采用的技术，卫星通信系统可分为静止轨道卫星系统、中轨道卫星系统和低轨道卫星系统。静止轨道卫星系统技术成熟，成本相对较低；低轨道卫星系统具有传输延时短、路径损耗小、易实现全球覆盖和避免了静止轨道的拥挤等优点；而中轨道卫星系统则兼有上述两种系统的优缺点。近年来随着Internet的迅速发展，网络上出现了大量多媒体信息，使得原来本已拥挤的通信线路更加紧张。在现实条件下，Internet在现有的覆盖全球的电信网络之上实现完全陆基连接方式是不可能的。因此，许多跨国公司把解决方案寄托在卫星通信网上。
和地面通信网络相比，卫星通信网络有着许多独特的优点。首先，极高的工作频率为高带宽的数据传输提供了可能，其Ku波段工作11-18GHz，Ka波段工作在18-31GHz，很容易实现上百兆的传输能力；另外，卫星覆盖面广，采用地球同步静止轨道卫星，运行在36000公里的高空，只需三颗卫星就能覆盖到地球的每一个角落。但是由于36000公里的高空距离所造成的240毫秒的空间延时，无法实现实时信息传输。低轨道卫星通信网络可以减少无线空间传输时延，但需要发射更多的卫星才能覆盖全球，如Motorola公司的卫星系统由66颗卫星组成。
二、长北项目卫星通信目标
（一）实现RIG1与项目组北京及其他外地办公室的语音和传真互通
RIG1钻井现场缺乏地面通讯基础设施，工作人员无法长时间使用移动电话作为工作交流和通信，首先需要解决的就是语音的交流问题。因此卫星通信的首要目标是：钻井现场办公室通过普通的电话等自备通信设施，实现与北京办公室各个部门之间稳定可靠、清晰的语音通话和传真互通，进而实现与成都，西安，盘锦，Miri（马来西亚）等地项目组成员的语音交流和传真互通。
（二）实现RIG1与项目组北京办公室Shell专网的数据互通
项目组北京办公室使用的是Shell的专网，有专线连接到外部公网Internet，公网用户可通过VPN拨号方式进入到公司专网，这在一定程度上和长庆油田公司的网络是同一性质。由于Shell在网络建设上有比较严格的要求，项目组成员基本都使用Shell的GI系统计算机。因此在网络建设时必须要符合Shell的安全性，可靠性等要求。
因此，综合各种因素，最终决定在RIG1和北京办公室间架设专线接入到Shell专网。具体实施方式是榆林通过卫星网络落地到北京，然后在落地点租用专线接入到北京办公室专网。此种方式下，服务质量和安全问题皆有比较大的改进。
三、卫星通信接入后网络现状
（一）北京办公室
配置NetPerformer SDM-9230一台，连接租用专线，以E1/G.703接口连接网通北京地球站，通过V.35接口连接Cisco路由器（该路由器为Cisco7206，与后来连接榆林基地Supply Base的路由器为同一台）。
（二）RIG1井场办公室
为RIG1配置中国网通 VSAT小站系统一套，NetPerformer SDM-9230一台，配置4口FXS模块2个，可连接8部电话/传真机。SDM9230具有2个10/100Mb接口，连接VSAT小站，V.35连接Cisco路由器。
（三）语音及数据传输描述
RIG1办公室计算机用户经过交换机，路由器连接到NetPerformer，然后经过卫星通道后连接到北京办公室专网。其专用应用、文件下载、Email传输等与在北京总部的使用方式完全相同。
（四）网管系统
在长北项目中仅有北京办公室和RIG1办公室2个点，由于网络规模比较小，采用手工的Console、TELNET、FTP等手段已基本可满足管理需求，加之NetPerform没有IP配置，仅作为透传配置，整个通讯通道主要还是靠路由器实现数据的传输，而语音传输更多的是依赖卫星通道的质量。因此，没有安装网管工具。
（五）安全保证
从RIG1到北京办公室全程租用中国网通专用线路，其间不经过公网，安全性得以大大提高。
四、长北项目卫星通信中的故障案例与不足
（一）有较大的延迟
经过实际使用测试，长北项目中的卫星通信延迟平均为700ms左右，造成用户使用中，特别是email和网页浏览速度很慢。当然这和壳牌计算机及网络使用中的一些实际问题是相关的，比如邮件服务器，打印服务器，网络硬盘存储服务器等都位于北京机房，当用户有邮件和打印请求时就会由于卫星延迟而造成用户视觉上的“慢” 。
（二）通信对卫星及地面线路的通道质量依赖性强
从前面描述的故障中可以看出，当线路出现误码或丢包时， 通信因为硬件端口的不稳定而几乎不可用。
五、对RIG1与北京办公室卫星通信网络的几点建议
（一）在条件允许的情况下，将部分网络服务改为本地服务，例如打印机。
（二）当供应基地（Supply Base）的网络建设完成后可调整井场通信形式，由卫星通信改为微波传输到基地，然后经过专线到达北京办公室。卫星设备可以调整到其他地面条件不具备的现场进行临时通信使用，或者作为井场语音备份。