[發明專利]一種船岸VDE通信中的動態導頻分配方法

在審

• 申請號: 202111296827.8
• 申請日: 2021-11-03
• 公開（公告）號: CN114070538A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李洪星;劉志磊;李娜;智慧;李瑞雪
• 申請（專利權）人: 山東星通易航通信科技有限公司
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L25/02
• 代理公司: 安徽華人律師事務所 34163
• 代理人: 張璞君

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種船岸VDE通信中的動態導頻分配方法，該方法包括以下步驟：港口的岸站對進入港口的船舶按時間順序進行編號；利用動態導頻分配算法，岸站對編號后的船舶依次進行導頻分配；在每一幀開始時，岸站將上一步的動態導頻分配結果發給船舶，船舶根據導頻分配結果使用導頻。與現有的固定導頻分配方法相比，該方法可以根據信道估計干擾情況、船舶進出港口的變化對導頻分配進行動態的調整，從而降低船舶之間的信道估計干擾，提高船岸通信的數據傳輸質量。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，具體涉及一種船岸VDE通信中的動態導頻分配方法。

背景技術

甚高頻數據交換系統(VHF Data Exchange System，VDES)，是在原有的船舶自動識別系統(Automatic Identification System，AIS)上發展起來的海事通信系統，全面提升船舶、岸站、衛星之間的通信能力，為船舶提供航行的安全保障和更豐富的數據通信服務。

VDES系統中，船舶靠近岸邊港口時，如果進入了港口岸站的通信范圍，則稱該船舶進入了港口，為港口內船舶。港口內船舶與港口岸站之間需要交換大量的數據信息，為了滿足高質量的數據傳輸需求，則需要準確的信道估計來支撐。在船舶到岸站的VDE(VHF DataExchange)通信中，每艘船舶在每一個發送的數據幀中插入導頻，岸站在接收的數據幀中先提取出導頻的接收信號，由于岸站已知每艘船舶的發送導頻，因此可以還原每艘船舶到岸站的信道狀態信息，即信道估計。該信道估計結果被用來還原數據幀中的數據信息，因此信道估計越準確，還原的數據信息越準確，船岸通信的數據傳輸質量就越高。

另外，數據幀的長度有限，因此導頻的長度有限，從而使可用的相互正交的導頻數目有限。隨著海上運輸業的發展，目前岸邊港口內的船舶數目越來越多。當港口內船舶數超過可用的正交導頻數時，不可避免的會出現多艘港口內船舶需要同時使用同一個導頻的現象。使用同一個導頻的船舶在信道估計時會產生相互干擾，降低彼此的信道估計的準確度，從而影響船岸通信的數據傳輸質量，并進一步影響航行安全。

在已有的建議書(例如《IALA G1139》)中，岸站對港口內船舶的導頻分配，采用基于船舶順序的固定導頻分配，例如船舶s₁，s₂，…，s_N分別使用導頻λ₁，λ₂，…，λ_M，λ₁，λ₂，…，λ_M，…，即是采用從λ₁到λ_M的循環復用，其中N＞M。這種固定導頻分配方法，沒有考慮使用同一個導頻的船舶之間的信道估計干擾，以及這種干擾是否會使船舶的信道估計均方誤差超過門限值，即可能嚴重影響數據傳輸質量；并且沒有考慮隨著時間的變化，岸邊港口內有船舶離開、有新的船舶進入的動態變化。因此這種固定導頻分配方法，在港口內船舶數量較多時，容易出現信道估計不準確，船岸通信的數據傳輸質量低的現象。

尋找能降低信道估計干擾、且能跟蹤船舶進出港口變化的導頻分配方法，是當前急需解決的問題，也是提高船岸通信的數據傳輸質量的關鍵。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明所要解決的技術問題是提供一種船岸VDE通信中的動態導頻分配方法，該方法可以根據信道估計干擾情況、船舶進出港口的變化對導頻分配進行動態的調整，從而降低船舶之間的信道估計干擾，提高船岸通信的數據傳輸質量。

本發明解決上述技術問題的方案是：

一種船岸VDE通信中的動態導頻分配方法，該方法包括以下步驟：

步驟一：港口的岸站對進入港口的船舶按時間順序進行編號