[发明专利]一种海上超视距微波无线传输系统和方法

说明书

本发明提供一种海上超视距微波无线传输系统和方法，旨在提高微波通信质量。所述传输系统的多个微波中继站分散地布置在海上，船只的心跳信号可以被就近的微波中继站接收到，该微波中继站接收到船只的心跳信号后，在船只列表中添加或更新相应的船只信息，并将该船只信息发送给路由路径上的下一个微波中继站。如此，整个路由路径上的每个微波中继站添加或更新了相应的船只信息。此外，船只的通信信号也可以被就近的微波中继站接收到，该微波中继站接收到通信信号后，将通信信号发送给下一个微波中继站。如此，通过若干个微波中继站的传递，该通信信号可以被传递给目标船只，使得超出视距范围的两个船只也能在海上进行高质量的微波通讯。

技术领域

本发明创造涉及通信技术领域，特别是涉及一种海上超视距微波无线传输系统和方法。

背景技术

微波无线传输技术在海上有着相当重要的作用，主要用于船只与船只之间的无线通讯，或者用于船只与岸上系统之间的无线通讯，还可以用于海上油气平台与岸上系统之间的无线通讯。以船只A向船只B发送微波信号为例，为了提高微波信号的强度，船只A可以通过微波定向发射技术向船只B发送微波信号，但前提是船只A需要提前确定船只B的方位。如果船只A与船只B的距离较远，船只A与船只B的距离超过视距范围，则船只A难以明确船只B的方位。如此，则船只A仅能通过微波全向发射技术，向四面八方广播微波信号，以期船只B能接收到该微波技术。但是由于船只A与船只B之间的距离较远，导致船只B收不到微波信号，或者收到很弱的微波信号，使得微波通信质量偏低。

微波中继站选择其相应的子路由路径将接收到的船只的通信信号传输给相应的目标微波中继站，当该子路由路径为连接所述微波中继站和相应的目标微波中继站的最短路由路径时，其信息传输的效率能够得到明显的提高，为此，本发明采用布谷鸟算法对微波中继站的子路由路径进行规划，从而找到连接所述微波中继站和相应的目标微波中继站之间的最优子路由路径，从而提高信息传输的效率，并且能够有效的提高微波通信质量。

在采用布谷鸟算法寻找微波中继站和相应的目标微波中继站之间的最优子路由路径时，考虑到在布谷鸟算法中，布谷鸟每一代都按莱维飞行模式进行更新，这种短距离的搜索和偶尔的长跳跃搜索相间的更新方式，让布谷鸟的寻巢路径从一个区域跳跃到另一个区域，这样有利于布谷鸟算法的全局搜索，因而布谷鸟算法的全局搜索能力很强，但由于布谷鸟算法在采用莱维飞行模式进行更新时表现出的很强的随机跳跃性，使得在每个鸟巢附近的局部区域搜索不够强，使得布谷鸟算法在优化后期收敛速度慢、收敛精度不够高。针对上述缺陷，本发明对传统的布谷鸟算法进行改进，从而有效的提高布谷鸟算法的收敛速度和收敛精度，从而提高对所述子路由路径进行规划的速度和精度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种海上超视距微波无线传输系统和方法，旨在提高微波通信质量，具体技术方案如下：

在本发明实施例的第一方面，提供一种海上超视距微波无线传输系统，所述系统包括多个微波中继站，每个微波中继站均固定设置在海上，每个微波中继站中预设有路由路径，该路由路径用于串连所述多个微波中继站；每个微波中继站具有定向接收天线、定向发射天线以及全向天线，每个微波中继站的定向发射天线指向路由路径中的下一个微波中继站的定向接收天线；

任一微波中继站在通过全向天线接收到船只发送的心跳信号后，根据该心跳信号携带的船只标识，查询本地的船只列表中是否记录有相应的船只信息；如果船只列表中未记录相应的船只信息，则在船只列表中添加相应的船只信息，该船只信息包括以下内容：该心跳信号携带的船只标识、该心跳信号的信号强度、该心跳信号的接收时间、以及该微波中继站的站标识；根据所述路由路径，将新添加的船只信息发送给所述路由路径中的下一个微波中继站；

任一微波中继站在通过定向接收天线接收到所述路由路径中的上一个微波中继站发送的船只信息后，根据该船只信息中包含的船只标识，查询本地的船只列表中是否记录有相应的船只信息；如果船只列表中未记录相应的船只信息，则将接收到的船只信息添加至船只列表；