[发明专利]用于海事高速宽带通信联网的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序的用于在若干实体之间设置海事高速宽带通信网络的方法。

本发明还涉及根据权利要求36的前序的用于在若干实体之间使用的集成高速宽带通信系统。

背景技术

在海事同时操作（SIMOPS）中，所涉及的各方之间的有效和安全通信是至关重要的。当前使用的通信系统主要是需要在操作之前在各方之间协调的标准VHF和卫星通信。VHF通信是经过验证的语音通信方法，但不支持包含DP系统、电子图表系统（ECS、ECDIS）和计算机控制决定支持系统的复杂操作中所需要的高数据率。卫星通信可支持高数据率，但其常常在通信链中引入不希望的延迟。因此，当今的复杂SIMOPS需要被定制为从涉及的实体集成大量的数据通信源和支持实况视频的长程、高速数据通信系统。

由于短的距离和低的抗干扰性，因此，现货供应宽带网络不太适于SIMOPS环境。对于支持在SIMOPS中发现的要求高的应用，这种网络的能力也太低。并且，这种单元对于海上传送没有被优化，这会使它们的性能大大劣化。

GB2448510A公开了包含第一天线的射频通信方法、装置或系统，该第一天线向第二天线传送关于其位置的信息，该第二天线接收所述信息并使用它以将来自第二天线方向的辐射射束对准到第一天线的位置。该公开描述了基于传送位置信息的全向天线与出于通信目的使用的高度方向性天线之间的切换天线的波瓣对准系统。即使实现对准，双重天线方法也是复杂和昂贵的。使用全向天线还将限制系统距离，原因是它们具有零天线增益。即使传送速度降低以克服该问题，该系统的性能也没有对于位置和数据传送两者都具有高的天线增益的系统好。

US2005176372A公开了用于海事应用的高度集成的可靠的架构无线电系统。特别地，US2005176372A涉及用于海事应用中的无线未许可带无线电系统，该系统包含提供最小120度覆盖（3dB点）的三个扇区天线，这些扇区天线组合以实现360度的连续覆盖。该公开描述了在对于覆盖单独的扇区使用单独的单元的配置中使用标准WLAN设备。标准WLAN设备不太适用于海上开放路径，在这里，海洋反射将导致深零、低的信号噪声比和系统间干扰问题。并且，当若干用户登录到网络上时，标准WLAN设备具有降低的能力。当在海事环境中预期有反射和干扰信号时，标准WLAN方法一般不满足SIMOPS中的要求高的需求。

US2002169527公开了用于海洋船舶跟踪系统的方法和系统。特别地，US2002169527涉及自动海洋船只跟踪系统和方法。具体而言，该公开涉及用于通过利用来自海洋船只的有限次数的传送来精确监视海洋船只的移动的船只跟踪系统和方法。该公开描述了基于GPS和向中心控制单元无线传送位置数据的简单跟踪系统。船舶只报告什么时候观察到从最后报告的位置的主要偏移。控制单元外推位置数据，并且可通过一定的精度查明船舶的位置。描述的系统不足以满足在SIMOPS中需要的位置数据率。由于SIMOPS由相互接近的船舶和结构表征，因此位置更新必须接近实时。因此，数据能力和速度十分重要。如在本申请中描述的那样，SIMOPS通信必须另外是虚拟的。

US2006276992描述了用于近海无线电网络的分段式天线系统及其使用方法。特别地，US2006276992涉及无线电网络，具体而言，涉及用于在海洋地震勘测中使用的近海无线电网络的分段式天线系统。该公开描述了天线波瓣通过切换在圆中布置以便获得全方位角覆盖的物理天线引导。利用大量的具有固定天线波瓣的物理天线单元给出静态方案。如果天线元件通过继电器被选择，那么在切换布置中将损失一些电力。使用继电器意味着更多的服务和较高的停供时间。并且，这种天线布置将不允许天线波瓣的仰角引导。由于如果在传送路径中存在障碍则仰角可能是十分重要的，因此，与覆盖方位角和仰角两者的动态引导系统相比，该方案很显然是较差的方案。

US2004229652公开了在无线通信系统中射束形成的协调。US2004229652特别涉及用于协调在无线通信系统中的两个通信实体之间使用的射束形成的方法和系统。该公开基于测量波瓣指向误差并在步骤中减少它直到指向误差被最小化。但是，它没有公开如何初始地测量误差。基本上，该公开是用于减少已知的指向误差的简易方法。该系统利用全方向和定向天线两者，并因此是复杂的方案。