CN106888048A - 一种海上无线通信***及通信组网方法 - Google Patents

一种海上无线通信***及通信组网方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种海上无线通信***及通信组网方法，包括动中通***和岸上移动通信基站，所述的动中通***分布在船只上，船只即为链路节点，动中通***由终端***、控制和路由模块、中继***、WIFI模块、全球定位***组成；分布在靠近海岸的动中通***实现与岸上移动通信基站的通信，并通过控制和路由模块把终端***的终端基带模块与中继***的中继基带模块链接，中继***继续覆盖没有信号的区域；通过多节点链接方式，最终实现海上自组网，打通岸上和海上通信的通道；本发明通过自组网模式，结合岸上移动通信基站，让海上作业人员实现岸海通信。

Description

一种海上无线通信***及通信组网方法
技术领域
本发明属于海上通信技术领域，尤其涉及近海作业人员的数据和语音通信的一种海上无线通信***及通信组网方法。
背景技术
海上通信关系着海上作业人员的安全、沟通和监管，同时有利于海洋经济的健康持续发展。
目前国内外对于海上通信有两种方式：一种是卫星通信***，另一种是数字对讲机通信。卫星通信以其覆盖面积大、通信容量大和机动灵活等优点在海上通信中占据主导地位，也是当前海上通信应用的重点。但卫星通信资费高是其推广的主要难点，海事电话是国家强制安装，东经125°以西每分钟话费1.8元，东经125°以东每分钟话费6元，且是双向收费，非特殊情况船舶作业人员不准应用。卫星数据通信2M带宽每个月资费是10万元，近海船舶基本都用不起。数字对讲机只能进行点对点或一点对多点的海上语音通信，无法接入公网，不能实现岸海自由通信。
根据3GPP协议，移动通信的最远覆盖距离是110公里，超过这一距离，由于时延原因，信令信道和数据信道就会干扰，即便能收到信号，也不能够解析数据进行通信。为了让近海作业人员能够用移动通信工具进行通信，本发明首次提出了带中继功能的动中通海上通信平台。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种海上无线通信***及通信组网方法，通过自组网模式，结合岸上的移动通信基站，让海上作业人员实现岸海通信。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，包括动中通***和岸上移动通信基站，所述的动中通***分布在船只上，船只即为链路节点；动中通***由终端***、控制和路由模块、中继***、WIFI模块、全球定位***组成，终端***包括动中通终端天线、终端射频模块、终端基带模块，中继***包括动中通中继天线、中继射频模块、中继基带模块；带有接收周围基站信号的动中通终端天线通过自动搜寻方式与岸上移动通信基站建立连接，动中通终端天线通过终端射频模块与终端基带模块交互，中继基带模块通过中继射频模块与动中通中继天线相连接，该中继基带模块通过控制和路由模块与终端基带模块链接并实现通信，控制和路由模块还链接着WIFI模块和全球定位***并实现通信，WIFI模块及相连的WIFI天线实现当前动中通***的WIFI网络覆盖，全球定位***及相连的定位***天线获取当前动中通***的位置信息并通过终端***上报给服务器。
作为优选，所述的链路节点与岸上移动通信基站的间距为110公里内，该链路节点即为第一链路节点；链路节点与岸上移动通信基站的间距超过110公里，该链路节点即为第二链路节点和后续链路节点。
作为优选，所述的链路节点设有若干个，每个链路节点上安装有动中通***。
一种利用如上述的海上无线通信***的通信组网方法，其步骤包括如下：
第一链路节点通过动中通终端天线自动搜寻岸上移动通信基站信号，建立连接，控制和路由模块开启WIFI模块和终端基带模块的连接，完成当前动中通***WIFI信号的覆盖，同时控制和路由模块会判断背向岸上移动通信基站的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***，让中继基带模块与终端基带模块连接，完成更远距离的信号覆盖；
第二和后续链路节点的动中通终端天线首先判断周围是否有岸上移动通信基站覆盖过来的基站信号，如果有就连接，如果没有重新搜索周围动中通***内的中继***所发射的中继信号，建立连接，同时开启当前动中通***WIFI覆盖，控制和路由模块仍然判断背向岸上移动通信基站的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***，让中继基带模块与终端基带模块连接，完成更远距离的信号覆盖；通过多链路节点链接方式，最终实现海上自组网，打通岸上和海上通信的通道。
本发明的有益效果为：动中通硬件平台，结合组网通信方式实现海上作业平台与岸上基站的连接，让海上作业人员和设备能够像陆地上一样上网；与卫星通信相比，岸上基站比卫星数量多，用户容量更多，同时自费标准更低，实现海上人人都能上网的愿望；与当前移动通信基站相比较，其不仅能够作为WIFI覆盖AP用，而且全部信号的再生能够把当前信号中继出去而突破3GPP对移动网络的距离限制。
附图说明
图1是本发明的岸海链路和通信节点分布图。
图2是本发明的动中通***的模块连接结构框图。
附图中的标号分别为：1、动中通***；2、岸上移动通信基站；3、链路节点；4、服务器；11、终端***；12、控制和路由模块；13、中继***；14、WIFI模块；15、全球定位***；16、WIFI天线；17、定位***天线；11-1、动中通终端天线；11-2、终端射频模块；11-3、终端基带模块；13-1、动中通中继天线；13-2、中继射频模块；13-3、中继基带模块。
具体实施方式
下面将结合附图1、2对本发明做详细的介绍：本发明包括动中通***1和岸上移动通信基站2，所述的动中通***1分布在船只上，船只即为链路节点3；动中通***1由终端***11、控制和路由模块12、中继***13、WIFI模块14、全球定位***15组成，终端***11包括动中通终端天线11-1、终端射频模块11-2、终端基带模块11-3，中继***13包括动中通中继天线13-1、中继射频模块13-2、中继基带模块13-3；带有接收周围基站信号的动中通终端天线11-1通过自动搜寻方式与岸上移动通信基站2建立连接，动中通终端天线11-1通过终端射频模块11-2与终端基带模块11-3交互，中继基带模块13-3通过中继射频模块13-2与动中通中继天线13-1相连接，该中继基带模块13-3通过控制和路由模块12与终端基带模块11-3链接并实现通信，控制和路由模块12还链接着WIFI模块14和全球定位***15并实现通信，WIFI模块14及相连的WIFI天线16实现当前动中通***的WIFI网络覆盖，全球定位***15及相连的定位***天线17获取当前动中通***1的位置信息并通过终端***11上报给服务器4。
所述的链路节点3设有若干个，每个链路节点3上安装有动中通***1。所述的链路节点3与岸上移动通信基站2的间距为110公里内，该链路节点3即为第一链路节点；链路节点3与岸上移动通信基站2的间距超过110公里，该链路节点3即为第二链路节点和后续链路节点。
近海船舶在海上分布层次比较分明，靠近海岸分布的主要是运输船，我们叫做第一链路节点，远离海岸的主要是渔船和大型油轮，我们叫做第二链路节点和后续链路节点。通常情况下，只有第一链路节点能够与岸上移动通信基站2通信，超过110公里的海上终端即便能够接收到岸上移动通信基站2的信号，由于3GPP协议限制也不能够解析通信。
一种利用海上无线通信***的通信组网方法，其步骤包括如下：
第一链路节点通过动中通终端天线11-1自动搜寻岸上移动通信基站2信号，建立连接，控制和路由模块12开启WIFI模块14和终端基带模块11-3的连接，完成当前动中通***1WIFI信号的覆盖，让本地终端，如手机、电脑等设备能够上网同时控制和路由模块12会判断背向岸上移动通信基站2的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***13，让中继基带模块13-3与终端基带模块11-3连接，完成更远距离的信号覆盖；
第二和后续链路节点的动中通终端天线11-1首先判断周围是否有岸上移动通信基站2覆盖过来的基站信号，如果有就连接，如果没有重新搜索周围动中通***1内的中继***13所发射的中继信号，建立连接，同时开启当前动中通***1WIFI覆盖，控制和路由模块12仍然判断背向岸上移动通信基站2的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***13，让中继基带模块13-3与终端基带模块11-3连接，完成更远距离的信号覆盖；通过多链路节点链接方式，最终实现海上自组网，打通岸上和海上通信的通道。
由于动中通***1不仅有终端***，而且有中继***，通过智能组网，能够实现当前岸上移动通信基站2不能够达到的距离和覆盖区域，同时取代卫星通信，实现更多用户和更低资费的通信模块。
本发明旨在通过智能信号追踪、基带信号再生和智能组网等技术把岸上移动通信基站2信号覆盖范围扩大，满足近海船舶通过岸上移动通信基站2通话和上网的需要。由于本发明通过岸上移动通信基站2进行通信，每一位船上人员都可以通过手机和电脑连上互联网，费用与岸上一样，满足海上作业人员的通信要求，让作业人员能够随时与家人沟通，管理部门能够随时追踪船舶位置、发布广播信息和实时查看监控信息，具有极大的社会价值。通过市场调研，国内外还没有一款基于岸上基站的船载通信设备，本发明将填补这一空白，具有巨大的经济价值和社会意义。
综合而言，本发明通过海上自组网技术，让海上作业人员通过移动通信基站实现岸海通信，解决当前通过卫星通信带宽窄、资费贵和容量小等问题，同时解决移动通信基站不能够覆盖110公里外的问题。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种海上无线通信***，包括动中通***(1)和岸上移动通信基站(2)，其特征在于：所述的动中通***(1)分布在船只上，船只即为链路节点(3)；动中通***(1)由终端***(11)、控制和路由模块(12)、中继***(13)、WIFI模块(14)、全球定位***(15)组成，终端***(11)包括动中通终端天线(11-1)、终端射频模块(11-2)、终端基带模块(11-3)，中继***(13)包括动中通中继天线(13-1)、中继射频模块(13-2)、中继基带模块(13-3)；带有接收周围基站信号的动中通终端天线(11-1)通过自动搜寻方式与岸上移动通信基站(2)建立连接，动中通终端天线(11-1)通过终端射频模块(11-2)与终端基带模块(11-3)交互，中继基带模块(13-3)通过中继射频模块(13-2)与动中通中继天线(13-1)相连接，该中继基带模块(13-3)通过控制和路由模块(12)与终端基带模块(11-3)链接并实现通信，控制和路由模块(12)还链接着WIFI模块(14)和全球定位***(15)并实现通信，WIFI模块(14)及相连的WIFI天线(16)实现当前动中通***的WIFI网络覆盖，全球定位***(15)及相连的定位***天线(17)获取当前动中通***(1)的位置信息并通过终端***(11)上报给服务器(4)。
2.根据权利要求1所述的海上无线通信***，其特征在于：所述的链路节点(3)与岸上移动通信基站(2)的间距为110公里内，该链路节点(3)即为第一链路节点；链路节点(3)与岸上移动通信基站(2)的间距超过110公里，该链路节点(3)即为第二链路节点和后续链路节点。
3.根据权利要求2所述的海上无线通信***，其特征在于：所述的链路节点(3)设有若干个，每个链路节点(3)上安装有动中通***(1)。
4.一种利用如权利要求1所述的海上无线通信***的通信组网方法，其特征在于：其步骤包括如下：
第一链路节点通过动中通终端天线(11-1)自动搜寻岸上移动通信基站(2)信号，建立连接，控制和路由模块(12)开启WIFI模块(14)和终端基带模块(11-3)的连接，完成当前动中通***(1)WIFI信号的覆盖，同时控制和路由模块(12)会判断背向岸上移动通信基站(2)的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***(13)，让中继基带模块(13-3)与终端基带模块(11-3)连接，完成更远距离的信号覆盖；
第二和后续链路节点的动中通终端天线(11-1)首先判断周围是否有岸上移动通信基站(2)覆盖过来的基站信号，如果有就连接，如果没有重新搜索周围动中通***(1)内的中继***(13)所发射的中继信号，建立连接，同时开启当前动中通***(1)WIFI覆盖，控制和路由模块(12)仍然判断背向岸上移动通信基站(2)的方向是否有无线信号覆盖，如果没有，则开启中继***(13)，让中继基带模块(13-3)与终端基带模块(11-3)连接，完成更远距离的信号覆盖；通过多链路节点链接方式，最终实现海上自组网，打通岸上和海上通信的通道。
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