[發(fā)明專利]一種面向作業(yè)船隊(duì)的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010539944.1
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN111628820B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王飛;樊闖;張偉;廖濤;張永清;郭成林;李雄財(cái)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中電科蓉威電子技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185;H04B7/0426;H04W4/02;H04W4/029;H04W4/24;H04W16/18;H04W24/02
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 錢成岑

本發(fā)明公開了一種面向作業(yè)船隊(duì)的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，包括岸基平臺(tái)和船載遠(yuǎn)端站；岸基平臺(tái)；所述岸基平臺(tái)包括運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)和岸基基站；所述船載遠(yuǎn)端站包括北斗雙模船載一體機(jī)、船載骨干遠(yuǎn)端站、本地?zé)o線覆蓋模塊、船載扇區(qū)遠(yuǎn)端站和船載全向遠(yuǎn)端站。本發(fā)明的系統(tǒng)采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的RNSS和RDSS體制，結(jié)合智能波束賦形技術(shù)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)、遠(yuǎn)端扇區(qū)覆蓋技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)面向船隊(duì)作業(yè)場(chǎng)景的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種面向作業(yè)船隊(duì)的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前在占地球表面70％以上的大部分海洋區(qū)域卻幾乎無(wú)法接收到無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，這大大限制了海上信息化發(fā)展。我國(guó)的海洋運(yùn)輸、船運(yùn)貿(mào)易、海洋資源開發(fā)等海洋經(jīng)濟(jì)進(jìn)入了蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期，越來(lái)越多的海上業(yè)務(wù)應(yīng)用給海上網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)提出了新的需求。而船只中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線通信系統(tǒng)長(zhǎng)期以來(lái)衛(wèi)星通信系統(tǒng)解決方案為主，存在著帶寬小、成本高、延時(shí)大等重大缺陷，無(wú)法滿足視頻監(jiān)控、圖像回傳、船員上網(wǎng)等業(yè)務(wù)需求。特別對(duì)于近海(100km以內(nèi))的船隊(duì)作業(yè)場(chǎng)景，諸如漁業(yè)、疏浚、海洋牧場(chǎng)、近海執(zhí)法、渡輪等應(yīng)用，寬帶通信需求多，數(shù)據(jù)流量大，要求電信級(jí)通信延時(shí)，是當(dāng)前衛(wèi)星通信系統(tǒng)根本無(wú)法滿足的。

在寬帶無(wú)線中繼技術(shù)快速發(fā)展的今天，雖然出現(xiàn)了無(wú)線網(wǎng)橋、LTE-Relay等中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入技術(shù)，但均存在中繼距離小、帶寬小、只能用于固定節(jié)點(diǎn)等缺點(diǎn)，對(duì)于船只、車輛一類的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有提供良好的解決方案。具體問(wèn)題描述如下：

a)Mesh自組網(wǎng)一般單跳覆蓋距離3km～5km，依靠多跳來(lái)擴(kuò)大覆蓋范圍，但通常3跳以后通信質(zhì)量會(huì)變差，一般最多支持7跳的連接；

b)Mesh自組網(wǎng)由于技術(shù)體制和多跳應(yīng)用的原因，其通信帶寬一般在50Mbps以內(nèi)，多跳連接后，通常實(shí)際帶寬不足2Mbps；

c)無(wú)線網(wǎng)橋和LTE-Relay目前可以實(shí)現(xiàn)100km級(jí)的寬帶中繼，但要求遠(yuǎn)端為固定節(jié)點(diǎn)，以便實(shí)現(xiàn)定向的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；

d)對(duì)于船只運(yùn)動(dòng)的海洋場(chǎng)景而言，無(wú)法支持穩(wěn)定的Mesh跳節(jié)點(diǎn)部署，船只也無(wú)法作為固定節(jié)點(diǎn)使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)上述存在的問(wèn)題，提供一種面向作業(yè)船隊(duì)的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的RNSS和RDSS體制，結(jié)合智能波束賦形技術(shù)、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)、遠(yuǎn)端扇區(qū)覆蓋技術(shù)等，實(shí)現(xiàn)面向船隊(duì)作業(yè)場(chǎng)景的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種面向作業(yè)船隊(duì)的中遠(yuǎn)程寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，包括岸基平臺(tái)和船載遠(yuǎn)端站；岸基平臺(tái)；所述岸基平臺(tái)包括運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)和岸基基站；所述船載遠(yuǎn)端站包括北斗雙模船載一體機(jī)、船載骨干遠(yuǎn)端站、本地?zé)o線覆蓋模塊、船載扇區(qū)遠(yuǎn)端站和船載全向遠(yuǎn)端站；

所述運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，用于采集系統(tǒng)內(nèi)船只位置及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃，以及完成用戶管理、平臺(tái)運(yùn)營(yíng)和流量計(jì)費(fèi)；

所述岸基基站與運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)連接，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與地面網(wǎng)絡(luò)接入，并按照網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃要求，完成指定海域的方向性波束覆蓋，使岸基基站與船載骨干遠(yuǎn)端站形成骨干鏈路；

所述北斗雙模船載一體機(jī)，用于實(shí)現(xiàn)載體船只的精確定位，并將位置和通信狀態(tài)周期性地上報(bào)到運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，以及接收運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)下發(fā)的網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)規(guī)劃信息及指令信息，并通過(guò)串口提供給船載遠(yuǎn)端站；

所述船載骨干遠(yuǎn)端站配置具有伺服系統(tǒng)的天線單元，通過(guò)采用慣導(dǎo)+GNSS+RSSI+規(guī)劃參數(shù)的跟蹤機(jī)制的跟蹤軟件，實(shí)現(xiàn)天線單元波束與岸基基站方向性波束的跟蹤；

所述船載扇區(qū)遠(yuǎn)端站與船載骨干遠(yuǎn)端站上部署在同一只骨干船只上，通過(guò)扇區(qū)天線實(shí)現(xiàn)周圍無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域覆蓋；

所述船載全向遠(yuǎn)端站，用于與船載扇區(qū)遠(yuǎn)端站的扇區(qū)天線形成收發(fā)互通；