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海上无线IP网络数据传输系统应用研究
摘要:目前海上通信系统主要依靠VHF通信系统、SSB通信系统和海事卫星通信系统来完成对语音以及数据的传输,但是各个系统在应用过程中存在一定的局限性和问题,本课题通过利用现有岸基设施开展无线IP网络数据传输系统研究,并搭建了一套测试系统进行理论验证。
关键词:海上通信;数据传输;无线IP;岸基基站
中图分类号:TN919 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2016)08-0043-03
目前海上通信系统主要依靠VHF通信系统、SSB通信系统和海事卫星通信系统来完成对语音以及数据的传输,但随着船舶数量的增多以及海上交通量的繁忙,致使海上的频带资源紧张,并且随着人们对海上移动通信业务的需求越来越高,这些系统都明显地暴露出自己局限性和问题。
中国沿海幅员辽阔,岛屿众多、地形复杂,航线错综复杂,出海口众多,船舶流量大,海事系统在沿海相对制高点有比较丰富的岸基资源,并在岸基的综合利用方面具备一定的优势。如VTS雷达站塔,高度通常在45米及以上;VHF基站通信铁塔,高度通常在65米及以上;具备用电及安装位置等条件。
为了加强海事现场执法监管,实现海事指挥中心与现场巡航船舶之间的信息交换,延伸海事监管的范围,针对船舶的移动特性,利用现有岸基设施开展无线IP网络数据传输系统研究,为现场执法提供支持是一个可行的研究方向。
1 目前海上数据传输现状
现阶段海上移动通信主要依靠海事卫星通信、短波通信及VHF通信。随着2008年海事卫星第四代星完成了全球覆盖调整,目前己经实现宽带全球覆盖。但是海事卫星通信的使用费用比较高,一台海事卫星电话的价格大概是3万到6万元一部,除此之外,使用者还需支付一笔不菲的流量费用。尽管随着技术的不断进步卫星通信系统的价格会进一步下降,但是可以说在未来很长的一段时间内,数量众多的中小型船舶广泛使用海事卫星用于日常航行的可能性很小。
短波通信是利用电离层实现中远距离的通信方式,由于天波传输距离比较远,所以一直在海上通信中占据着重要地位。目前广泛研究和应用的短波数字系统及设备一般是采用信道带宽在300~3000Hz话带范围的“窄带”系统。在变衰落信道的影响下,即便使用自适应技术改善短波数据传输性能,,。
VHF通信系统主要应用于近海以及内河航运中,是船舶遇险和安全通信体系的重要组成之一,是水上搜救、通航给管理不可缺少的通信手段,也是国际上专用于沿海近岸水域的船岸通信手段。现有的VHF通信系统主要提供话音通信业务(语音信号采用模拟调制,占用带宽较大)或低速数据业务,随着航运事业的发展,大数据量传输业务需求不断增大,VHF信道的容量日趋拥挤,信道间隔越来越小。
因此,随着信息技术的不断发展,人们对海上通信的需求以及质量的要求越来越高,为了使船舶与岸台之间的通信能够适应现代化港口和航运企业的需要,克服通信容量小、语音质量差、安全性低以及费用昂贵等缺点,必然要求建立一种新的海上移动通信系统,来提高通信容量、语音质量以及安全性并能够有效的降低通信成本。
2 海上无线IP网络数据传输系统的构建
针对海上数据传输现状,通过引入一套基于IP的网络数据传输系统,该系统由基站设备、船台设备和管理中心三部