一种海上无线通信系统及通信组网方法与流程

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系统及通信组网方法。

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：一种是卫星通信系统，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。

技术实现要素：

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系统及通信组网方法，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，包括动中通硬件平台和岸上移动通信基站，所述的动中通硬件平台分布在船只上，船只即为链路节点；动中通硬件平台包括动中通终端天线、无线终端模块、控制模块、无线中继模块、无线本地覆盖模块，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，该动中通终端天线与无线终端模块相连，并且无线终端模块通过控制模块与无线中继模块、无线本地覆盖模块相连，无线中继模块单独与中继天线相连接。

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硬件平台。

一种利用如上述的海上无线通信系统的通信组网方法，该通信组网方法通过动中通硬件平台的无线中继模块判断实现，其步骤包括如下：

第一链路节点的动中通终端天线通过自动搜索与岸上移动通信基站建立连接，并自动维持连接，连接上后，控制模块开启本地无线覆盖模块，实现当前动中通硬件平台的终端上网，同时动中通硬件平台上的无线中继模块开启接收模式，用于判断背向海岸的地方是否有网络覆盖，如果有覆盖，则维持当前状态，否则打开中继天线，实现对背向海岸方向的网络覆盖；

第二链路节点和后续链路节点上的动中通终端天线搜索靠近海岸动中通硬件平台通过中继天线所发出的中继信号，并建立连接，同时开启本地无线覆盖模块和无线中继模块的接收模式，进一步判断背向信号的方向是否有网络覆盖，如果有则维持当前模式，否则开启天线，对没有信号区域进行网络覆盖。

一种利用如上述的海上无线通信系统的通信组网方法，该通信组网方法通过动中通硬件平台的请求模式实现，其步骤包括如下：

第一链路节点的动中通终端天线通过自动搜索与岸上移动通信基站建立连接，并自动维持连接，连接上后，控制模块开启本地无线覆盖模块，实现当前动中通硬件平台的终端上网，同时动中通硬件平台上的无线中继模块开启接收模式；

第二链路节点和后续链路节点上的动中通终端天线搜索靠近海岸动中通硬件平台通过中继天线所发出的中继信号，并建立连接，同时开启本地无线覆盖模块和无线中继模块的接收模式；

如果海上的动中通硬件平台搜索不到岸上移动通信基站的信号，不能够建立通信链路，则动中通硬件平台的无线终端模块通过动中通终端天线发出请求信息，周边建立链路的动中通硬件平台上的无线中继模块接收到请求信息即开启中继模式，同时建立链路；如果中继开启后没有收到链路信息，是其它动中通已经完成了网络信号覆盖，则自动关闭中继。

本发明的有益效果为：动中通硬件平台，结合组网算法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，本组网方法与当前能够多级组网的mesh网络相比，其微基站的工作模式带用户量更大，传输速率更高，最为重要的是当前的mesh组网都是基于时分的wifi协议，不能够实现海上超远距离的覆盖。

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是本发明的动中通系统的模块连接结构框图。

图3是本发明的通信组网方法流程图一。

图4是本发明的通信组网方法流程图二。

附图中的标号分别为：1、动中通硬件平台；2、岸上移动通信基站；3、链路节点；11、动中通终端天线；12、无线终端模块；13、控制模块；14、无线中继模块；15、无线本地覆盖模块；16、中继天线。

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：本发明包括动中通硬件平台1和岸上移动通信基站2，所述的动中通硬件平台1分布在船只上，船只即为链路节点3；动中通硬件平台1包括动中通终端天线11、无线终端模块12、控制模块13、无线中继模块14、无线本地覆盖模块15，带有接收周围基站信号的动中通终端天线11通过自动搜寻方式与岸上移动通信基站2建立连接，该动中通终端天线11与无线终端模块12相连，并且无线终端模块12通过控制模块13与无线中继模块14、无线本地覆盖模块15相连，无线中继模块14单独与中继天线16相连接。

所述的链路节点3设有若干个，每个链路节点3上安装有动中通硬件平台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。

一种海上无线通信系统的通信组网方法，该通信组网方法通过动中通硬件平台1的无线中继模块14判断实现，动中通终端天线11连接无线终端模块12，它在伺服系统的控制下自动寻找并跟踪岸上移动通信基站2的信号，第一选择是岸上移动通信基站2，其步骤包括如下：如附图3所示，

第一链路节点的动中通终端天线11通过自动搜索与岸上移动通信基站2建立连接，并自动维持连接，连接上后，控制模块13开启本地无线覆盖模块15，实现当前动中通硬件平台1的终端上网，同时动中通硬件平台1上的无线中继模块14开启接收模式，用于判断背向海岸的地方是否有网络覆盖，如果有覆盖，则维持当前状态，否则打开中继天线16，实现对背向海岸方向的网络覆盖；

第二链路节点和后续链路节点上的动中通终端天线11搜索靠近海岸动中通硬件平台1通过中继天线16所发出的中继信号，并建立连接，同时开启本地无线覆盖模块15和无线中继模块14的接收模式，进一步判断背向信号的方向是否有网络覆盖，如果有则维持当前模式，否则开启天线16，对没有信号区域进行网络覆盖。

一种海上无线通信系统的通信组网方法，该通信组网方法通过动中通硬件平台1的请求模式实现，动中通终端天线11连接无线终端模块12，它在伺服系统的控制下自动寻找并跟踪岸上移动通信基站2的信号，第一选择是岸上移动通信基站2，其步骤包括如下：如附图4所示，

第一链路节点的动中通终端天线11通过自动搜索与岸上移动通信基站2建立连接，并自动维持连接，连接上后，控制模块13开启本地无线覆盖模块15，实现当前动中通硬件平台1的终端上网，同时动中通硬件平台1上的无线中继模块14开启接收模式；

第二链路节点和后续链路节点上的动中通终端天线11搜索靠近海岸动中通硬件平台1通过中继天线16所发出的中继信号，并建立连接，同时开启本地无线覆盖模块15和无线中继模块14的接收模式；

如果海上的动中通硬件平台1搜索不到岸上移动通信基站2的信号，不能够建立通信链路，则动中通硬件平台1的无线终端模块12通过动中通终端天线11发出请求信息，周边建立链路的动中通硬件平台1上的无线中继模块14接收到请求信息即开启中继模式，同时建立链路；如果中继开启后没有收到链路信息，是其它动中通已经完成了网络信号覆盖，则自动关闭中继。

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。

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。