本發(fā)明屬于海上通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及近海作業(yè)人員的數(shù)據(jù)和語音通信的一種海上無線通信系統(tǒng)及通信組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

海上通信關(guān)系著海上作業(yè)人員的安全、溝通和監(jiān)管，同時有利于海洋經(jīng)濟(jì)的健康持續(xù)發(fā)展。

目前國內(nèi)外對于海上通信有兩種方式：一種是衛(wèi)星通信系統(tǒng)，另一種是數(shù)字對講機(jī)通信。衛(wèi)星通信以其覆蓋面積大、通信容量大和機(jī)動靈活等優(yōu)點在海上通信中占據(jù)主導(dǎo)地位，也是當(dāng)前海上通信應(yīng)用的重點。但衛(wèi)星通信資費(fèi)高是其推廣的主要難點，海事電話是國家強(qiáng)制安裝，東經(jīng)125°以西每分鐘話費(fèi)1.8元，東經(jīng)125°以東每分鐘話費(fèi)6元，且是雙向收費(fèi)，非特殊情況船舶作業(yè)人員不準(zhǔn)應(yīng)用。衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信2m帶寬每個月資費(fèi)是10萬元，近海船舶基本都用不起。數(shù)字對講機(jī)只能進(jìn)行點對點或一點對多點的海上語音通信，無法接入公網(wǎng)，不能實現(xiàn)岸海自由通信。

根據(jù)3gpp協(xié)議，移動通信的最遠(yuǎn)覆蓋距離是110公里，超過這一距離，由于時延原因，信令信道和數(shù)據(jù)信道就會干擾，即便能收到信號，也不能夠解析數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。為了讓近海作業(yè)人員能夠用移動通信工具進(jìn)行通信，本發(fā)明首次提出了帶中繼功能的動中通海上通信平臺。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種海上無線通信系統(tǒng)及通信組網(wǎng)方法，通過自組網(wǎng)模式，結(jié)合岸上的移動通信基站，讓海上作業(yè)人員實現(xiàn)岸海通信。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，包括動中通硬件平臺和岸上移動通信基站，所述的動中通硬件平臺分布在船只上，船只即為鏈路節(jié)點；動中通硬件平臺包括動中通終端天線、無線終端模塊、控制模塊、無線中繼模塊、無線本地覆蓋模塊，帶有接收周圍基站信號的動中通終端天線通過自動搜尋方式與岸上移動通信基站建立連接，該動中通終端天線與無線終端模塊相連，并且無線終端模塊通過控制模塊與無線中繼模塊、無線本地覆蓋模塊相連，無線中繼模塊單獨與中繼天線相連接。

作為優(yōu)選，所述的鏈路節(jié)點與岸上移動通信基站的間距為110公里內(nèi)，該鏈路節(jié)點即為第一鏈路節(jié)點；鏈路節(jié)點與岸上移動通信基站的間距超過110公里，該鏈路節(jié)點即為第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點。

作為優(yōu)選，所述的鏈路節(jié)點設(shè)有若干個，每個鏈路節(jié)點上安裝有動中通硬件平臺。

一種利用如上述的海上無線通信系統(tǒng)的通信組網(wǎng)方法，該通信組網(wǎng)方法通過動中通硬件平臺的無線中繼模塊判斷實現(xiàn)，其步驟包括如下：

第一鏈路節(jié)點的動中通終端天線通過自動搜索與岸上移動通信基站建立連接，并自動維持連接，連接上后，控制模塊開啟本地?zé)o線覆蓋模塊，實現(xiàn)當(dāng)前動中通硬件平臺的終端上網(wǎng)，同時動中通硬件平臺上的無線中繼模塊開啟接收模式，用于判斷背向海岸的地方是否有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如果有覆蓋，則維持當(dāng)前狀態(tài)，否則打開中繼天線，實現(xiàn)對背向海岸方向的網(wǎng)絡(luò)覆蓋；

第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點上的動中通終端天線搜索靠近海岸動中通硬件平臺通過中繼天線所發(fā)出的中繼信號，并建立連接，同時開啟本地?zé)o線覆蓋模塊和無線中繼模塊的接收模式，進(jìn)一步判斷背向信號的方向是否有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如果有則維持當(dāng)前模式，否則開啟天線，對沒有信號區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

一種利用如上述的海上無線通信系統(tǒng)的通信組網(wǎng)方法，該通信組網(wǎng)方法通過動中通硬件平臺的請求模式實現(xiàn)，其步驟包括如下：

第一鏈路節(jié)點的動中通終端天線通過自動搜索與岸上移動通信基站建立連接，并自動維持連接，連接上后，控制模塊開啟本地?zé)o線覆蓋模塊，實現(xiàn)當(dāng)前動中通硬件平臺的終端上網(wǎng)，同時動中通硬件平臺上的無線中繼模塊開啟接收模式；

第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點上的動中通終端天線搜索靠近海岸動中通硬件平臺通過中繼天線所發(fā)出的中繼信號，并建立連接，同時開啟本地?zé)o線覆蓋模塊和無線中繼模塊的接收模式；

如果海上的動中通硬件平臺搜索不到岸上移動通信基站的信號，不能夠建立通信鏈路，則動中通硬件平臺的無線終端模塊通過動中通終端天線發(fā)出請求信息，周邊建立鏈路的動中通硬件平臺上的無線中繼模塊接收到請求信息即開啟中繼模式，同時建立鏈路；如果中繼開啟后沒有收到鏈路信息，是其它動中通已經(jīng)完成了網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，則自動關(guān)閉中繼。

本發(fā)明的有益效果為：動中通硬件平臺，結(jié)合組網(wǎng)算法實現(xiàn)海上作業(yè)平臺與岸上基站的連接，讓海上作業(yè)人員和設(shè)備能夠像陸地上一樣上網(wǎng)；與衛(wèi)星通信相比，岸上基站比衛(wèi)星數(shù)量多，用戶容量更多，同時自費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)更低，實現(xiàn)海上人人都能上網(wǎng)的愿望，本組網(wǎng)方法與當(dāng)前能夠多級組網(wǎng)的mesh網(wǎng)絡(luò)相比，其微基站的工作模式帶用戶量更大，傳輸速率更高，最為重要的是當(dāng)前的mesh組網(wǎng)都是基于時分的wifi協(xié)議，不能夠?qū)崿F(xiàn)海上超遠(yuǎn)距離的覆蓋。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的岸海鏈路和通信節(jié)點分布圖。

圖2是本發(fā)明的動中通系統(tǒng)的模塊連接結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明的通信組網(wǎng)方法流程圖一。

圖4是本發(fā)明的通信組網(wǎng)方法流程圖二。

附圖中的標(biāo)號分別為：1、動中通硬件平臺；2、岸上移動通信基站；3、鏈路節(jié)點；11、動中通終端天線；12、無線終端模塊；13、控制模塊；14、無線中繼模塊；15、無線本地覆蓋模塊；16、中繼天線。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖1、2對本發(fā)明做詳細(xì)的介紹：本發(fā)明包括動中通硬件平臺1和岸上移動通信基站2，所述的動中通硬件平臺1分布在船只上，船只即為鏈路節(jié)點3；動中通硬件平臺1包括動中通終端天線11、無線終端模塊12、控制模塊13、無線中繼模塊14、無線本地覆蓋模塊15，帶有接收周圍基站信號的動中通終端天線11通過自動搜尋方式與岸上移動通信基站2建立連接，該動中通終端天線11與無線終端模塊12相連，并且無線終端模塊12通過控制模塊13與無線中繼模塊14、無線本地覆蓋模塊15相連，無線中繼模塊14單獨與中繼天線16相連接。

所述的鏈路節(jié)點3設(shè)有若干個，每個鏈路節(jié)點3上安裝有動中通硬件平臺1。所述的鏈路節(jié)點3與岸上移動通信基站2的間距為110公里內(nèi)，該鏈路節(jié)點3即為第一鏈路節(jié)點；鏈路節(jié)點3與岸上移動通信基站2的間距超過110公里，該鏈路節(jié)點3即為第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點。

近海船舶在海上分布層次比較分明，靠近海岸分布的主要是運(yùn)輸船，我們叫做第一鏈路節(jié)點，遠(yuǎn)離海岸的主要是漁船和大型油輪，我們叫做第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點。

一種海上無線通信系統(tǒng)的通信組網(wǎng)方法，該通信組網(wǎng)方法通過動中通硬件平臺1的無線中繼模塊14判斷實現(xiàn)，動中通終端天線11連接無線終端模塊12，它在伺服系統(tǒng)的控制下自動尋找并跟蹤岸上移動通信基站2的信號，第一選擇是岸上移動通信基站2，其步驟包括如下：如附圖3所示，

第一鏈路節(jié)點的動中通終端天線11通過自動搜索與岸上移動通信基站2建立連接，并自動維持連接，連接上后，控制模塊13開啟本地?zé)o線覆蓋模塊15，實現(xiàn)當(dāng)前動中通硬件平臺1的終端上網(wǎng)，同時動中通硬件平臺1上的無線中繼模塊14開啟接收模式，用于判斷背向海岸的地方是否有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如果有覆蓋，則維持當(dāng)前狀態(tài)，否則打開中繼天線16，實現(xiàn)對背向海岸方向的網(wǎng)絡(luò)覆蓋；

第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點上的動中通終端天線11搜索靠近海岸動中通硬件平臺1通過中繼天線16所發(fā)出的中繼信號，并建立連接，同時開啟本地?zé)o線覆蓋模塊15和無線中繼模塊14的接收模式，進(jìn)一步判斷背向信號的方向是否有網(wǎng)絡(luò)覆蓋，如果有則維持當(dāng)前模式，否則開啟天線16，對沒有信號區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

一種海上無線通信系統(tǒng)的通信組網(wǎng)方法，該通信組網(wǎng)方法通過動中通硬件平臺1的請求模式實現(xiàn)，動中通終端天線11連接無線終端模塊12，它在伺服系統(tǒng)的控制下自動尋找并跟蹤岸上移動通信基站2的信號，第一選擇是岸上移動通信基站2，其步驟包括如下：如附圖4所示，

第一鏈路節(jié)點的動中通終端天線11通過自動搜索與岸上移動通信基站2建立連接，并自動維持連接，連接上后，控制模塊13開啟本地?zé)o線覆蓋模塊15，實現(xiàn)當(dāng)前動中通硬件平臺1的終端上網(wǎng)，同時動中通硬件平臺1上的無線中繼模塊14開啟接收模式；

第二鏈路節(jié)點和后續(xù)鏈路節(jié)點上的動中通終端天線11搜索靠近海岸動中通硬件平臺1通過中繼天線16所發(fā)出的中繼信號，并建立連接，同時開啟本地?zé)o線覆蓋模塊15和無線中繼模塊14的接收模式；

如果海上的動中通硬件平臺1搜索不到岸上移動通信基站2的信號，不能夠建立通信鏈路，則動中通硬件平臺1的無線終端模塊12通過動中通終端天線11發(fā)出請求信息，周邊建立鏈路的動中通硬件平臺1上的無線中繼模塊14接收到請求信息即開啟中繼模式，同時建立鏈路；如果中繼開啟后沒有收到鏈路信息，是其它動中通已經(jīng)完成了網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，則自動關(guān)閉中繼。

本發(fā)明旨在通過智能信號追蹤、基帶信號再生和智能組網(wǎng)等技術(shù)把岸上移動通信基站2信號覆蓋范圍擴(kuò)大，滿足近海船舶通過岸上移動通信基站2通話和上網(wǎng)的需要。由于本發(fā)明通過岸上移動通信基站2進(jìn)行通信，每一位船上人員都可以通過手機(jī)和電腦連上互聯(lián)網(wǎng)，費(fèi)用與岸上一樣，滿足海上作業(yè)人員的通信要求，讓作業(yè)人員能夠隨時與家人溝通，管理部門能夠隨時追蹤船舶位置、發(fā)布廣播信息和實時查看監(jiān)控信息，具有極大的社會價值。通過市場調(diào)研，國內(nèi)外還沒有一款基于岸上基站的船載通信設(shè)備，本發(fā)明將填補(bǔ)這一空白，具有巨大的經(jīng)濟(jì)價值和社會意義。

綜合而言，本發(fā)明通過海上自組網(wǎng)技術(shù)，讓海上作業(yè)人員通過移動通信基站實現(xiàn)岸海通信，解決當(dāng)前通過衛(wèi)星通信帶寬窄、資費(fèi)貴和容量小等問題。

可以理解的是，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，對本發(fā)明的技術(shù)方案及發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。