中国近海动态宽带专网系统及应用工程初步研究

摘要

在国家振兴海洋科技的政策引导下，近海的海洋信息覆盖技术必将迎来大发展时期，现代通信技术中数据网、移动通信网、物联网等应用在海洋环境中都将得到广泛应用和发展，技术发展趋势是信息传递量更大，更宽、更快，像互联网一样，海洋信息交流网络化趋势明显，无线通信技术向宽带方向发展，多媒体数据将成为主要信息载体，安全监控与环境监控的传感数据和探测载荷数据融合技术需求更加迫切，实时性要求更高，更趋向于实况要求。可以预见，网络、无线、传感相结合是未来海洋通信科技技术的发展方向和趋势。 本文选择渤海湾作为近海海域动态宽带专网系统的示范区域近海动态宽带专网的应用为目标，以覆盖渤海海域的海上动态宽带专网系统建设为集成示范点，重点研究基于近海海域高动态宽带传输与组网技术的海洋应用工程示范。 首先，针对海上实时环境，依据海上相关资料和统计数据以及有关部门的预报信息，运用科学方法，构建“中国近海动态宽带专网应用系统模型”，建立船-岸、岸-船、船-船、岸-岸信息系统交换模型。 其次，针对赋形天线波束在不同辐射方向上辐射强度可调的特点，设计近似矩形波束的覆盖区域对海峡水域提供宽带覆盖。充分利用现有的LTE技术，由海上用户客户端、基站群和移动骨干网服务器三者组成的海峡宽带移动覆盖系统，并且提供了相配套于矩形小区划分的频段分配方法，根据历史统计数据架设海峡两岸基站，而后利用动态调整，对所有需要额外通信资源的小区调配频段，并通过Atoll网络仿真验证得到传统小区覆盖以及用户上下行速率仿真结果，验证利用赋形天线波束设计近似矩形波束的覆盖区域对海峡水域提供宽带覆盖方案的可行性。 第三，通过在海峡两岸部署赋形天线基站的方式，设计一种海峡水域的移动宽带覆盖方案，从而完成了近海150海里以上的远程宽带动态组网信息覆盖，实现船-岸、岸-船、船-船、岸-岸高效率信息交换，解决了海洋远程宽带数据传输和组建信息网络的难题；实现了对近海多目标进行监控和管理，针对海洋经济不同领域提供基于无线宽带的硬件终端和软件专业模块技术支持，从而实现保障航运安全、环境安全和信息安全。

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