[发明专利]一种VDES中基于多层网络的船舶之间的数据传输方法

说明书

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种VDES中基于多层网络的船舶之间的数据传输方法，包括以下步骤：建立多层网络结构模型；利用基于多层网络的数据传输方法，进行船舶到船舶的数据传输。与现有的近距离船舶转发、远距离同步卫星转发的数据传输方法相比，本发明所公开的方法将地球同步卫星、低轨卫星、船舶结合起来，建立多层网络结构，利用多层网络结构进行船舶之间的数据传输，不仅实现起来简单，而且可以降低传输时延、提高接收数据质量。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种VDES中基于多层网络的船舶之间的数据传输方法。

背景技术

海事通信系统已由传统的船舶自动识别系统(Automatic IdentificationSystem，AIS)逐渐过渡到甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System，VDES)，VDES系统可以全面提升船舶、卫星、岸站之间的数据通信能力，为海上船舶提供导航、避撞、搜救、天气预报等多样化的数据服务。

在VDES系统中，距离较近的一些船舶以自组织的方式形成船舶自组织小区，因此近距离的船舶与船舶之间的数据传输采用的是船舶多跳转发的方法。而对于远距离的船舶与船舶之间的数据传输，《IALA G1139》建议书和已有文献中均是利用地球同步卫星作为中继来转发数据，以“船同步卫星船”的方法实现远距离船舶之间的数据传输。也就是说，已有的船舶之间的数据传输采用的是近距离船舶转发、远距离同步卫星转发(Short-distanceShip Forwarding and Long-distance Geostationary satellite Forwarding，SSF-LGF)的数据传输方法。地球同步卫星相对于地球是静止的，因此地球同步卫星转发的方法实现起来简单，但是由于地球同步卫星距离地面远、路径损耗大，所以这种数据传输方法存在传输时延长、接收数据质量差的问题。

然而，随着“天地一体化”网络的提出，VDES系统的空中部分朝着由地球同步卫星(高轨道卫星)和低轨卫星组成的空中网络的方向发展，例如文献“基于VDES的空天地海通信网络架构与关键技术”(作者胡旭，移动通信，2019年第5期，第2-8页)和文献“卫星通信与5G(上)”(作者钟曼，数字通信世界，2020年9月，第1-5页)均提到低轨卫星距离地面近、传输时延短、路径损耗小，可以利用低轨卫星来传输数据。但是由于低轨卫星相对于地面是移动的，所以该方法实现起来较复杂，而且已有文献中都没有给出利用低轨卫星进行船舶之间数据传输的具体的方法。因此，如何将同步卫星与低轨卫星结合起来，寻找实现简单、传输时延低、接收数据质量高的数据传输方法是需要深入研究的关键问题，这对于提升海事通信的通信质量和服务满意度具有重要意义。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种VDES中基于多层网络的船舶之间的数据传输方法，该方法将地球同步卫星、低轨卫星、船舶结合起来，建立多层网络结构，利用多层网络结构进行船舶之间的数据传输，不仅实现起来简单，而且可以降低传输时延、提高接收数据质量。

本发明解决上述技术问题的方案是：

一种VDES中基于多层网络的船舶之间的数据传输方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：建立多层网络结构模型：