[發明專利]水下數據通信系統和方法

有效

• 申請號: 201280022890.5
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN103518332A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: K.克里斯琴森
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: H04B3/54
• 分類號: H04B3/54;E21B33/035
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;劉春元

1.一種用于提供上部控制系統(11)與水下裝置(12)之間的數據通信的水下數據通信系統，其中所述上部控制系統(11)包括被適配成在第一頻率范圍中執行數據通信的上部低頻調制解調器(21)，并且其中所述水下裝置(12)包括被適配成在所述第一頻率范圍中執行數據通信的水下低頻調制解調器(22)，

所述上部低頻調制解調器(21)通過將所述上部控制系統(11)連接到所述水下裝置(12)的臍帶式管纜(13)的數據傳輸線路(14)而被耦合到所述水下低頻調制解調器(22)，

其中，所述水下數據通信系統(10)包括：

-?上部高頻調制解調器(31)，其被適配成被布置在所述上部控制系統(11)處并且適配成在第二頻率范圍中執行數據通信，所述第二頻率范圍高于所述第一頻率范圍，

-?水下高頻調制解調器(32)，其被適配成被布置在所述水下裝置(12)處并且適配成在所述第二頻率范圍中執行數據通信，

-?上部頻率復用器(35)，其被適配成將所述上部低頻調制解調器(21)和所述上部高頻調制解調器(31)耦合到所述數據傳輸線路(14)，

-?水下頻率復用器(36)，其被適配成將所述水下低頻調制解調器(22)和所述水下高頻調制解調器(32)耦合到所述數據傳輸線路(14)，

其中，所述上部和所述水下頻率復用器(35,?36)被配置以便使得通過所述數據傳輸線路(14)能實現所述第一頻率范圍中的所述上部和水下低頻調制解調器(21,?22)之間以及所述第二頻率范圍中的所述上部和水下高頻調制解調器(31,?32)之間的同時數據通信。

2.根據權利要求1所述的水下通信系統，其中，所述第一頻率范圍和所述第二頻率范圍被配置使得它們不重疊。

3.根據權利要求1或2所述的水下通信系統，其中，所述第一頻率范圍位于閾頻率下面而所述第二頻率范圍位于所述閾頻率之上，所述閾頻率為在約10?kHz至約150?kHz的范圍內。

4.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，所述第一頻率范圍是約1?kHz至約5?kHz的范圍而所述第二頻率范圍是約50kHz至約10MHz的范圍。

5.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，所述頻率復用器(35,?36)是雙工器。

6.根據權利要求5所述的水下通信系統，其中，所述雙工器是無源雙工器。

7.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，每個頻率復用器被適配成將從所述相應的低頻調制解調器(21,?22)和所述相應的高頻調制解調器(31,?32)接收到的數據通信信號復用到所述數據傳輸線路上，并且適配成將在所述數據傳輸線路上接收到的通信信號解復用成待發送到所述相應的低頻調制解調器(21,?22)的所述第一頻率范圍中的通信信號和待發送到所述相應的高頻調制解調器(31,?32)的所述第二頻率范圍中的通信信號。

8.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，每個頻率復用器(35,?36)包括朝所述相應的低頻調制解調器的第一接口(51)、朝所述相應的高頻調制解調器的第二接口(52)以及朝所述數據傳輸線路的第三接口(53)，所述頻率復用器(35,?36)進一步包括

-?低通濾波器或帶通濾波器(37)，其被適配成通過所述第一頻率范圍的頻率并且連接在所述第一接口(51)與所述第三接口(53)之間以及

-?高通濾波器或帶通濾波器(38)，其被適配成通過所述第二頻率范圍的頻率并且連接在所述第二接口(52)與所述第三接口(53)之間。

9.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，所述上部和所述水下高頻調制解調器(31,?32)被適配成使用正交頻分復用方案來執行與彼此的數據通信。

10.根據前述權利要求中任一項所述的水下通信系統，其中，所述上部和所述水下高頻調制解調器(31,?32)被適配成對于所述數據通信使用位于約50kHz至約10?MHz范圍內的頻帶，所述頻帶被劃分成頻率復用信道，每個信道具有預定頻率帶寬。