本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種船舶與岸站之間通信方法。

背景技術(shù)：

船舶航行過程中，船舶和岸站的距離一直處理在動(dòng)態(tài)變化過程中，使得船岸通信的岸站接入帶寬受空間環(huán)境的影響而變化。為了保證船岸無線通信岸站接入寬帶保持穩(wěn)定，需要針對(duì)帶寬變化調(diào)整岸站和船站的通信連接方式。

例如專利申請(qǐng)201210397265.0公開一種海上寬帶無線通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)海面移動(dòng)船只之間的寬帶無線通信，解決現(xiàn)有通信系統(tǒng)在海面船只之間使用時(shí)通信帶寬窄，通信距離短及通信鏈路不穩(wěn)定(船體晃動(dòng))等問題。所述的海上寬帶無線通信系統(tǒng)主要由一套中心站及多套移動(dòng)站組成，中心站和移動(dòng)站分別安裝在不同船只上，安裝中心站的船只可以與任一安裝移動(dòng)站的船只進(jìn)行通信。中心站和移動(dòng)站的結(jié)構(gòu)相同，均包括天線、室外單元、室內(nèi)單元及網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)。為滿足海面特殊環(huán)境下遠(yuǎn)距離和寬帶傳輸?shù)囊螅到y(tǒng)中天線的發(fā)射頻率在430mhz～860mhz頻段內(nèi)；為抵抗海面風(fēng)浪搖擺，保證通信鏈路的穩(wěn)定性，系統(tǒng)中的天線采用收發(fā)一體的全向天線，且由兩根性能相同的天線組成v字型。該系統(tǒng)也是采用傳統(tǒng)的無線通訊方式，并不能解決基站被限定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種船岸無線通信船舶接入距離的保證方法，該方法通過船岸天線伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)跟蹤，將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬，接收機(jī)靈敏度以及接入帶寬等形成閉環(huán)，對(duì)發(fā)射機(jī)功率和調(diào)制帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到保證船岸接入距離的目的，同時(shí)，極大地提升了船岸無線通信設(shè)備的通信距離。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種船岸無線通信船舶接入距離的保證方法，該方法通過動(dòng)態(tài)地同步調(diào)整發(fā)射機(jī)功率和調(diào)制帶寬，保證船岸無線通信的接入穩(wěn)定性和可靠性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便、成本低廉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的。

一種船岸無線通信船舶接入距離的保證方法，該方法通過判斷接入通信的船岸之間的距離，然后動(dòng)態(tài)地調(diào)整船岸通信設(shè)備的發(fā)射機(jī)功率、信道帶寬，引入船舶和岸站天線伺服系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離船岸穩(wěn)定接入。本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的方法，通過船岸天線伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)跟蹤，將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬，接收機(jī)靈敏度以及接入帶寬等形成閉環(huán)，對(duì)發(fā)射機(jī)功率和調(diào)制帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到保證船岸接入距離的目的，同時(shí)，極大地提升了船岸無線通信設(shè)備的通信距離。

本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)方法的具體步驟為：

101、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)與船站和岸站建立連接；

102、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)獲取船站和岸站的信息；所述信息包括有：船站端，包括發(fā)射功率、頻點(diǎn)、天線水平方向角、位置和角度；岸站端，包括發(fā)射功率、頻點(diǎn)和調(diào)制帶寬。

103、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)分別向船站和岸站發(fā)送控制指令；其中，通過帶外網(wǎng)絡(luò)向岸站發(fā)送控制指令。

104、船站和岸站執(zhí)行控制指令，船站調(diào)整發(fā)射功率、頻點(diǎn)、天線水平方向角、位置和角度；岸站調(diào)整發(fā)射功率、頻點(diǎn)和調(diào)制帶寬。

進(jìn)一步，在該方法中，岸站端，需要?jiǎng)討B(tài)地對(duì)無線電定向傳輸進(jìn)行控制，動(dòng)態(tài)無線電定向傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)流程下：

201、船站的位置客戶端實(shí)時(shí)系統(tǒng)采集船站的gps、gyro的數(shù)據(jù)信息，并通過webservice的接口傳送給岸站的位置服務(wù)器。

202、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)提取岸站位置服務(wù)器的船站位置和方向數(shù)據(jù)，采用極坐標(biāo)換算方法計(jì)算岸站的天線指向。

203、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算得出的岸站天線指向，編制伺服系統(tǒng)(天線伺服系統(tǒng))控制指令，發(fā)生給伺服系統(tǒng)控制指令。

204、伺服系統(tǒng)控制控制岸站天線轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使得岸站天線實(shí)時(shí)指向船站天線。

進(jìn)一步，在該方法中，船站端，需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整無線設(shè)備傳輸機(jī)制，動(dòng)態(tài)調(diào)整無線設(shè)備傳輸機(jī)制的實(shí)現(xiàn)流程如下：

301、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集船站位置；

302、通過船站位置和岸站位置計(jì)算船岸無線通信距離；

303、進(jìn)行距離保證分析；

具體包括有：

根據(jù)無線通信的距離和接收設(shè)備的靈敏度，判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整船岸通信的頻率，如果需要調(diào)整，則確定需要調(diào)整的頻率數(shù)值，編制調(diào)整頻率的距離保證的指令，如果調(diào)整頻率不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線增益；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線增益，如果調(diào)整天線增益能夠保證距離，則確定需要調(diào)整的天線增益數(shù)值，編制調(diào)整天線增益的距離保證指令，如果調(diào)整天線增益不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線的發(fā)射功率；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線的發(fā)射功率，如果調(diào)整天線的發(fā)射功率能夠保證距離，則確定需要同調(diào)整的發(fā)射功率數(shù)值，編制調(diào)整發(fā)射功率的距離保證指令，如果調(diào)整天線發(fā)射功率不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線的調(diào)制帶寬；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線的調(diào)制帶寬，如果調(diào)整天線的調(diào)整帶寬能夠保證距離，則確定需要調(diào)整天線調(diào)制帶寬的數(shù)值，編制調(diào)整調(diào)制帶寬的距離保證指令，如果調(diào)整天線發(fā)射功率不能保證距離，則結(jié)束船岸無線通信岸站接入距離保證分析；

304、依據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整天線增益、天線的發(fā)射功率、頻率或天線的調(diào)制帶寬；

305、編制距離保證指令，并發(fā)送給岸站和船站；

306、依據(jù)上述距離保證指令，岸站和船站調(diào)整通信連接方式。

確定距離保證設(shè)備控制指令(即距離保證指令)后，系統(tǒng)發(fā)送距離保證設(shè)備控制指令給岸站進(jìn)行船岸通信無線連接方式的調(diào)整。

同時(shí)，系統(tǒng)通過帶外網(wǎng)管同步發(fā)送距離保證設(shè)備控制指令給船站，進(jìn)行船岸通信參數(shù)的調(diào)整。船岸無線通信岸站接入距離保證實(shí)現(xiàn)方法下：

具體為：

401、岸站和船站接到帶外網(wǎng)管系統(tǒng)的距離保證設(shè)備控制指令；

402、岸站和船站調(diào)整各自的通信連接參數(shù)，即調(diào)整頻率、調(diào)整天線增益、調(diào)整發(fā)射功率、調(diào)整調(diào)整帶寬，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整無線設(shè)備通信參數(shù)；

403、重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的方法，通過船岸天線伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)跟蹤，將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬，接收機(jī)靈敏度以及接入帶寬等形成閉環(huán)，對(duì)發(fā)射機(jī)功率和調(diào)制帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到保證船岸接入距離的目的，同時(shí)，極大地提升了船岸無線通信設(shè)備的通信距離。

本發(fā)明通過帶外網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集船站天線的方位，控制岸站的天線伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)指向船站的方向，保證船岸無線通信的定向連接。同時(shí)，為提高岸站網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，帶外網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)船岸通信的距離和帶寬需求，動(dòng)態(tài)調(diào)整通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬，在維持船岸無線通信的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮岸站的無線通信的網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)船岸無線通信接入距離的實(shí)現(xiàn)方法原理圖。

圖2是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無線電定向傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)流程圖。

圖3是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)整無線設(shè)備傳輸機(jī)制實(shí)現(xiàn)流程圖。

圖4是本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)船岸無線通信接入距離保證指令控制流程圖。

具體實(shí)施方式

為了更清楚地表述本發(fā)明，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地描述。

請(qǐng)參閱圖1，本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的船岸無線通信接入距離的保證方法是通過改變常用船岸無線通信用全向天線方式的連接參數(shù)，改用天線伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)船岸通信保持定向連接的方式來提高無線通信的距離。

通常情況下，船岸無線通信自由空間損耗的公式為：

[lfs](db)＝32.44+20lgd(km)+20lgf(mhz)

式中l(wèi)fs為傳輸損耗，d為傳輸距離，f為頻率，頻率的單位以mhz計(jì)算。

由公式可以看出，在天線發(fā)射功率一定，可視傳輸?shù)那闆r下，系統(tǒng)的傳輸距離主要取決于工作頻率和接收門限電平。因此，本發(fā)明將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬、接收機(jī)靈敏度進(jìn)行綜合考慮，在維持船岸無線通信的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮岸站的無線通信的網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。船岸無線通信岸站接入距離的方法原理如圖1所示。

圖中所示，其具體的步驟為：

101、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)與船站和岸站建立連接；

102、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)獲取船站和岸站的信息；所述信息包括有：船站端，包括發(fā)射功率、頻點(diǎn)、天線水平方向角、位置和角度；岸站端，包括發(fā)射功率、頻點(diǎn)和調(diào)制帶寬。

103、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)分別向船站和岸站發(fā)送控制指令；其中，通過帶外網(wǎng)絡(luò)向岸站發(fā)送控制指令。

104、船站和岸站執(zhí)行控制指令，船站調(diào)整發(fā)射功率、頻點(diǎn)、天線水平方向角、位置和角度；岸站調(diào)整發(fā)射功率、頻點(diǎn)和調(diào)制帶寬。

在該方法中，岸站端，需要?jiǎng)討B(tài)地對(duì)無線電定向傳輸進(jìn)行控制，動(dòng)態(tài)無線電定向傳輸?shù)膶?shí)現(xiàn)流程如圖2所示。

201、船站的位置客戶端實(shí)時(shí)系統(tǒng)采集船站的gps、gyro的數(shù)據(jù)信息，并通過webservice的接口傳送給岸站的位置服務(wù)器。

202、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)提取岸站位置服務(wù)器的船站位置和方向數(shù)據(jù)，采用極坐標(biāo)換算方法計(jì)算岸站的天線指向。

203、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)計(jì)算得出的岸站天線指向，編制伺服系統(tǒng)(天線伺服系統(tǒng))控制指令，發(fā)生給伺服系統(tǒng)控制指令。

204、伺服系統(tǒng)控制控制岸站天線轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，使得岸站天線實(shí)時(shí)指向船站天線。

在該方法中，船站端，需要?jiǎng)討B(tài)地調(diào)整無線設(shè)備傳輸機(jī)制，動(dòng)態(tài)調(diào)整無線設(shè)備傳輸機(jī)制的實(shí)現(xiàn)流程如圖3所示。

301、帶外網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集船站位置；

302、通過船站位置和岸站位置計(jì)算船岸無線通信距離；

303、進(jìn)行距離保證分析；

具體包括有：

根據(jù)無線通信的距離和接收設(shè)備的靈敏度，判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整船岸通信的頻率，如果需要調(diào)整，則確定需要調(diào)整的頻率數(shù)值，編制調(diào)整頻率的距離保證的指令，如果調(diào)整頻率不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線增益；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線增益，如果調(diào)整天線增益能夠保證距離，則確定需要調(diào)整的天線增益數(shù)值，編制調(diào)整天線增益的距離保證指令，如果調(diào)整天線增益不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線的發(fā)射功率；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線的發(fā)射功率，如果調(diào)整天線的發(fā)射功率能夠保證距離，則確定需要同調(diào)整的發(fā)射功率數(shù)值，編制調(diào)整發(fā)射功率的距離保證指令，如果調(diào)整天線發(fā)射功率不能保證距離，則判斷是否需要調(diào)整天線的調(diào)制帶寬；

判斷船岸通信距離保證是否需要調(diào)整天線的調(diào)制帶寬，如果調(diào)整天線的調(diào)整帶寬能夠保證距離，則確定需要調(diào)整天線調(diào)制帶寬的數(shù)值，編制調(diào)整調(diào)制帶寬的距離保證指令，如果調(diào)整天線發(fā)射功率不能保證距離，則結(jié)束船岸無線通信岸站接入距離保證分析；

304、依據(jù)分析結(jié)果，調(diào)整天線增益、天線的發(fā)射功率、頻率或天線的調(diào)制帶寬；

305、編制距離保證指令，并發(fā)送給岸站和船站；

306、依據(jù)上述距離保證指令，岸站和船站調(diào)整通信連接方式。

確定距離距離保證設(shè)備控制指令(即距離保證指令)后，系統(tǒng)發(fā)送距離保證設(shè)備控制指令給岸站進(jìn)行船岸通信無線連接方式的調(diào)整。

同時(shí)，系統(tǒng)通過帶外網(wǎng)管同步發(fā)送距離保證設(shè)備控制指令給船站，進(jìn)行船岸通信參數(shù)的調(diào)整。船岸無線通信岸站接入距離保證實(shí)現(xiàn)方法如圖4所示。

具體為：

401、岸站和船站接到帶外網(wǎng)管系統(tǒng)的距離保證設(shè)備控制指令；

402、岸站和船站調(diào)整各自的通信連接參數(shù)，即調(diào)整頻率、調(diào)整天線增益、調(diào)整發(fā)射功率、調(diào)整調(diào)整帶寬，并在此基礎(chǔ)上調(diào)整無線設(shè)備通信參數(shù)；

403、重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。

本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的方法，通過船岸天線伺服系統(tǒng)準(zhǔn)確動(dòng)態(tài)跟蹤，將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬，接收機(jī)靈敏度以及接入帶寬等形成閉環(huán)，對(duì)發(fā)射機(jī)功率和調(diào)制帶寬進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而達(dá)到保證船岸接入距離的目的，同時(shí)，極大地提升了船岸無線通信設(shè)備的通信距離。

通過帶外網(wǎng)管系統(tǒng)實(shí)時(shí)采集船站天線的方位，控制岸站的天線伺服系統(tǒng)實(shí)時(shí)指向船站的方向，保證船岸無線通信的定向連接。同時(shí)，為提高岸站網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，帶外網(wǎng)管系統(tǒng)根據(jù)船岸通信的距離和帶寬需求，動(dòng)態(tài)調(diào)整通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬。

本發(fā)明將通信設(shè)備的頻點(diǎn)、發(fā)射機(jī)功率、調(diào)制帶寬、接收機(jī)靈敏度進(jìn)行綜合考慮，在維持船岸無線通信的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮岸站的無線通信的網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個(gè)具體實(shí)施例，但是本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。