[发明专利]基于RPR技术的VTS系统

说明书

技术领域

本发明涉及船舶交通服务系统。

背景技术

VTS（船舶交通服务）系统是通过集成电子设备系统及配套辅助系统来保护水域基础设施（如大桥、石油平台等）、提升水域通航效率、保证航行安全和保障水域环境而建设的一套船舶交通管理系统，其主要集成的电子设备主要包括多个分布站点的雷达、闭路电视监视系统（CCTV）、RDF、声纳、气象传感器、甚高频通信台站、船舶自动识别系统（AIS）及操控台位（计算机、显示器、操控部件、服务器）等。

现有VTS系统通常采用普通IP局域网的树形结构进行信息发送、传递、接收，系统内交互的信息有：雷达视频、雷达标绘视频（航迹、点迹数据）、设备故障/状态信息、话音数据、CCTV（闭路电视设备）监控视频数据流、AIS基站接收的船舶综合信息、RDF（无线电测向）测量数据、控制命令与服务支撑数据（如海图数据）等，其中雷达视频、控制命令、话音数据等信息对于链路传输过程中时延有一定要求，另外雷达视频、控制命令还需要严格控制丢包率，因此普通IP局域网随着VTS系统规模节点的扩充只能通过增加通信带宽来保证平均时延，由百兆网升级为千兆网甚至到10G网等。

现有VTS系统采用普通IP局域网的通信网建设通常会有以下不足：

为保证实时性要求，采用高带宽或专线方式，带来光缆或电缆资源需求量大，建设成本过大；

无法彻底满足不同业务（视频、图像、话音、数据等）需要的不同网络支持，当辖区水域目标少、雷达探测杂波较少时能够满足基本值班需求，当目标密集与气象不理想造成雷达杂波过多时，各类信息品质均无法满足，包括端到端的延迟无法控制（属尽力传输体系）；

业务扩展困难，并且成本高；当现有VTS系统需增加若干个节点，并且评估传输信息的容量超出已有带宽上限时，需重新建设通信网络，费用成本较高；

网络安全性低，当中心节点故障有可能造成整个网络瘫痪，无法进行信息传递保护，无冗余备份。

因此，需要一种新的技术方案以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种基于RPR技术的VTS系统，该系统集成了IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠性。

为实现上述目的，本发明基于RPR技术的VTS系统可采用如下技术方案：

一种基于RPR技术的VTS系统，包括雷达、闭路电视监视系统、甚高频通信台站、船舶自动识别系统基站、无线电测向仪、声呐、处理计算机、显控计算机及服务器；所述雷达、闭路电视监视系统、甚高频通信台站、船舶自动识别系统基站、无线电测向仪、声呐、处理计算机、显控计算机及服务器均通过RPR节点连接入VTS系统，所述RPR节点为双环结构的物理连接环境，外环携带内环数据包的管理字节，内环携带外环的管理字节，双环互为保护和备份。

本发明与现有技术相比，集IP的智能化、以太网的经济性和光纤环网的高带宽效率和可靠性于一身。主要优点有以下几方面：

1）带宽利用率高，实现带宽增值，RPR环在目的节点对帧进行剥离，环的不同部分可以同时工作，另外RPR作为改进的以太网二层协议，天生具备了适应以太网业务的统计复用功能，这将大大提高VTS系统中各类分层信息的传输效率；

2）对VTS系统实时性视频/话音等数据与非实时性图像/状态数据等提供差异化服务：可以提供不同等级的端到端QoS（服务品质）保证；可根据VTS系统传输数据的不同类型设定其对应时延、抖动、带宽的需求，提供差异化承载服务，并严格通过保证QoS保证、动态获取和释放带宽的特性，使得保护不带来网络带宽的冗余；

3）使VTS系统具备了快速升级扩展能力，由于基于RPR的网络规划、配置简单，并支持真正分布式的访问控制，新增VTS功能或VTS系统节点只需要配置源和宿节点，不需要逐节点和逐电路的配置，极大地简化了VTS系统配置和升级；支持自动拓扑发现，节点的热插拔，能够根据最逗路径进行环选择，也可根据需要手动进行环选择；

4）使VTS系统通信具备了电信级保护能力，RPR支持50ms保护倒换，提高网络的可靠性；

5）使VTS系统能够满足语音、数据、视频业务的综合需求，内嵌RPR具有完善的兼容性，语音业务可通过传统SDH（同步数字体系）承载，数据业务通过RPR承载，分路传送，减少突发性数据业务对语音业务的冲击，同时网络管理更加简便，实现网络的平滑演进。

具体实施方式