[實用新型]基于TVWS的海上無線寬帶通信系統

有效

• 申請號: 201420809016.2
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN204362080U
• 公開（公告）日: 2015-05-27
• 發明（設計）人: 張永輝;張恒菁;陳褒丹
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及一種無線通信系統，特別是一種用于海上的高帶寬無線通信系統。

背景技術

目前海上船舶使用的通信設備有單邊帶短波電臺、甚高頻無線電話、超短波對講機、蜂窩手機及衛星電話等。這些通信方式各有優缺點。單邊帶短波電臺通過在大氣層發射短波來實現傳輸通話，距離遠、費用較衛星電話低、終端設備維修便利；其缺點在于短波通信存在覆蓋盲區，易受到干擾，受天氣影響大，保密性不強。甚高頻無線電話通信距離約20海里，主要用于船岸和船舶之間近距離話音通信。超短波對講機主要用于船舶間近距離話音通信。蜂窩手機價格低廉、通信資費便宜；但是蜂窩基站信號覆蓋距離有限，通常只在近海可用。農業部和中國電信合作正在部署和運營的海洋漁業CDMA移動通信系統，主要面向近海、湖泊、長江小型漁船漁民的安全生產和日常通信問題。衛星移動通信適合遠洋公海船舶，但終端配置、維護和通信費用比較高。海上中小船只用戶往往無力購買價格昂貴的衛星通信導航設備。雖然，海洋生產對于高性價比的海上通信系統具有很大的市場需求，但是至今一直苦于沒有適應性較強的通信方案。

TVWS（即空白電視信號頻段），是指被分配做電視廣播使用但實際沒有被使用的無線電頻段。TVWS頻段位于甚高頻（VHF?30-300MHz）和特高頻（UHF?300-3000MHz），是無線電頻率中的黃金頻段，其有傳輸距離遠、穿透能力強、不易被水吸收、傳輸單位數據量大等優點。但是沿岸的廣播電視信號基本無法覆蓋到海域。由于其相對于其他更高頻段優異的無線傳播特性，在國際上，TVWS被作為LTE部署的首選頻段。LTE網絡部署初期，該頻譜對LTE網絡的快速覆蓋起到了至關重要的作用，受到各大移動通信運營商的青睞。目前，我國廣電部門對該頻段進行清理和逐步開放使用。因此，基于TVWS的海上無線寬帶通信具有非常廣泛的應用前景。

發明內容

本實用新型基于TVWS的海上無線寬帶通信系統包括：AP節點設備、終端設備、衛星接入、陸地基站接入，其特征在于：還包括在節點上連接的雙無線模塊，即TVWS無線模塊與WIFI無線模塊，與負責自動組網、路由控制和網絡配置功能的終端軟件。

本實用新型基于TVWS的海上無線寬帶通信系統包括節點路由設備，WIFI網卡模塊，TVWS網卡模塊。

本實用新型的目的是開發一套用于海上無線寬帶通信的通信系統，使用雙網卡工作模式，用TVWS作為骨干網絡通信頻段，以無線Mesh網絡作為網絡架構。基于TVWS海上無線寬帶通信系統是一種高速率、高穩定、靈活性強的網絡系統，高性價比和低成本的海上通信解決方案。

所述的TVWS網卡模塊，使用的是UBNT公司的XR7無線網卡，是用于760MHz-780MHz（IEEE?802.11g）寬帶通信應用的Mini-PCI網卡模塊。

附圖說明

圖1為本實用新型的海上無線網絡結構示意圖。

圖2為本實用新型的AP節點結構圖。

具體實施方法

以下結合附圖所示作進一步詳述。

如圖1所示，本實用新型基于TVWS的海上無線寬帶通信系統包括：AP節點設備、終端設備、衛星接入、陸地基站接入，其中：AP節點之間使用TVWS頻段作為骨干網絡，使用無線Mesh網絡作為網絡構架。在有效通信范圍內，AP節點之間自動建立連接，并可相互進行通信。由于節點具有移動性，因此，該通信網絡不受網絡拓撲結構變化影響，網絡內AP節點位置變化、AP節點加入及退出網絡對原有網絡無影響。網絡內的AP節點可作為中繼節點，該網絡AP節點之間可以通過多條鏈路進行通信。該網絡兼容其他類型網絡的接入，可以通過陸地基站、衛星接入Internet。網絡內一個AP節點接入Internet時，其他AP節點均可通過該節點接入Internet。

如圖2所示，AP節點主要包括：AP節點設備、TVWS模塊、WIFI模塊、終端設備，其中：TVWS模塊提供骨干網絡通信，WIFI模塊為終端設備提供網絡接入。TVWS模塊與WIFI模塊使用不同頻段。在有效范圍內AP節點自動通過TVWS模塊連接并進行通信。