CN107396314B - 基于gis的船岸自适应带外无线组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，该方法判断需要建立无线通信连接的船舶和岸站之间的地理位置关系，通过无线网络外的连接方式，向无线通信设备双方发送组网指令，使得船舶和岸站的无线通信设备工作在相同的频段、频点、通信信道和相同的无线通信传输协议，调整天线指向，实现无线设备之间的互联。本发明所实现的方法，通过对通信设备的地理位置定位，在无线信道带外对无线设备进行管理和控制，直接指令无线设备进行无线连接，降低了无线设备组网的管理开销，提高了无线设备的网络连接效率，能够准确有效地实现船岸无线设备之间的互联互通。

Description

基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法
技术领域
本发明涉及无线通讯领域，尤其涉及一种船舶与岸站之间通信方法。
背景技术
船舶航行过程中，船舶和岸站的距离一直处理在动态变化过程中，使得船岸通信的岸站接入带宽受空间环境的影响而变化。为了保证船岸无线通信岸站接入宽带保持稳定，需要针对带宽变化调整岸站和船站的通信连接方式。
例如专利申请201210397265.0公开一种海上宽带无线通信系统，该系统能够实现海面移动船只之间的宽带无线通信，解决现有通信系统在海面船只之间使用时通信带宽窄，通信距离短及通信链路不稳定(船体晃动)等问题。所述的海上宽带无线通信系统主要由一套中心站及多套移动站组成，中心站和移动站分别安装在不同船只上，安装中心站的船只可以与任一安装移动站的船只进行通信。中心站和移动站的结构相同，均包括天线、室外单元、室内单元及网络交换机。为满足海面特殊环境下远距离和宽带传输的要求，系统中天线的发射频率在430MHz～860MHz频段内；为抵抗海面风浪摇摆，保证通信链路的稳定性，系统中的天线采用收发一体的全向天线，且由两根性能相同的天线组成V字型。该系统也是采用传统的无线通讯方式，并不能解决基站被限定的问题。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种基于GIS(GeographicInformation System地理信息系统)的船岸自适应带外无线组网方法，该方法通过对通信设备的地理位置定位，在无线信道带外对无线设备进行管理和控制，直接指令无线设备进行无线连接，降低了无线设备组网的管理开销，提高了无线设备的网络连接效率，能够准确有效地实现船岸无线设备之间的互联互通。
本发明的另一个目的是提供一种基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，该方法通过发送GPS信号实时保证物理位置信息，从而保证船岸无线通信的接入稳定性和可靠性。
为实现上述目的，本发明是这样实现的。
一种基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，该方法判断需要建立无线通信连接，明确船舶和岸站之间的地理位置关系，通过无线网络外的连接方式，向无线通信设备双方发送组网指令，使得船舶和岸站的无线通信设备工作在相同的频段、频点、通信信道和相同的无线通信传输协议，调整天线指向，实现无线设备之间的互联。本发明所实现的方法，通过对通信设备的地理位置定位，在无线信道带外对无线设备进行管理和控制，直接指令无线设备进行无线连接，降低了无线设备组网的管理开销，提高了无线设备的网络连接效率，能够准确有效地实现船岸无线设备之间的互联互通。
本发明所实现方法的具体步骤为：
101.岸站通过带外网络获取船舶的地理位置，然后通过基于GIS的带外网络管理系统选择出合适的频点；
获取船舶的地理位置，是通过带外网络的多种途径，例如卫星、船载AIS，VHF，移动网络、短波电台等。
102.岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请；
具体地说，岸站按照获取船舶地理位置的途径向船舶发送出组网邀请频点指令；同时岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请；
103.船舶收到组网频点信息后，控制船载无线通信设备的天线指向岸站，并使用收到的频点向岸站无线通信设备发送组网邀请；
104.船舶的无线通讯设备和岸站的无线通信设备接通网络；
105.船舶的无线通讯设备动态向岸站发送GPS信号。
因为船舶地理位置是动态的，因此在网络接通后便向岸站发送GPS，保证动态的船舶物理位置的正确性，从而保证网络的流畅通讯。
本发明所实现的方法，通过对通信设备的地理位置定位，在无线信道带外对无线设备进行管理和控制，直接指令无线设备进行无线连接，降低了无线设备组网的管理开销，提高了无线设备的网络连接效率，能够准确有效地实现船岸无线设备之间的互联互通。
附图说明
图1是本发明所实现船岸无线组网的原理图。
图2是本发明所实现动态无线电定向传输的实现流程图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
请参阅图1所示，为本发明所实现的基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，该方法判断需要建立无线通信连接，明确船舶和岸站之间的地理位置关系，通过无线网络外的连接方式，向无线通信设备双方发送组网指令，使得船舶和岸站的无线通信设备工作在相同的频段、频点、通信信道和相同的无线通信传输协议，调整天线指向，实现无线设备之间的互联。本发明所实现的方法，通过对通信设备的地理位置定位，在无线信道带外对无线设备进行管理和控制，直接指令无线设备进行无线连接，降低了无线设备组网的管理开销，提高了无线设备的网络连接效率，能够准确有效地实现船岸无线设备之间的互联互通。
因此，本发明所实现方法的具体步骤为：
101.岸站通过带外网络获取船舶的地理位置，然后通过基于GIS的带外网络管理系统选择出合适的频点；
获取船舶的地理位置，是通过带外网络的多种途径，例如卫星、船载AIS，VHF，移动网络、短波电台等。
102.岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请；
具体地说，岸站按照获取船舶地理位置的途径向船舶发送出组网邀请频点指令；同时岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请；
103.船舶收到组网频点信息后，控制船载无线通信设备的天线指向岸站，并使用收到的频点向岸站无线通信设备发送组网邀请；
104.船舶的无线通讯设备和岸站的无线通信设备接通网络；
105.船舶的无线通讯设备动态向岸站发送GPS信号。
因为船舶地理位置是动态的，因此在网络接通后便向岸站发送GPS，保证动态的船舶物理位置的正确性，从而保证网络的流畅通讯。
结合图2所示，首先，在通信之前，需要在岸站，和船舶上装载无线通信设备；并且在岸站安装基于GIS的带外网络管理系统。
当船舶想同岸站进行网络连接的时候，可以通过多种途径向岸站发送自己的地理位置，如：卫星、船载AIS，VHF，移动网络、短波电台等。
岸站接收到了船舶的地理位置，利用基于GIS的带外网络管理系统，选出可用的频段、频点、通信信道。
岸站通过接收船舶地理位置的方式向船舶发送申请组网的频点；同时利用岸站无线通信设备向船舶的地理位置发送相同的组网频点。
当船舶收到组网频点后，调整船载无线通信设备向岸站的地理位置发送相同的组网频点。
当两组组网频点的信号相遇后，无线网络就已经接通，而且并没有占用带内的资源。
当无线网络接通后，船舶通过无线网络向岸站发送GPS，便可以通过GPS实现对船舶动态的地理位置进行实施定位，使得无线网络信号一直保持在高质量的通信状态。
该组网的方式在于利用无线通信设备工作在相同的频段、频点、通信信道和相同的无线通信传输协议，调整天线指向相互的地理位置，实现无线设备之间的互联，同传统的利用带内管理方式进行通信组网有着本质的不同。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，其特征在于该方法判断需要建立无线通信连接，明确船舶和岸站之间的地理位置关系，通过无线网络外的连接方式，向无线通信设备双方发送组网指令，使得船舶和岸站的无线通信设备工作在相同的频段、频点、通信信道和相同的无线通信传输协议，调整天线指向，实现无线设备之间的互联，具体步骤为：
101.岸站通过带外网络获取船舶的地理位置，然后通过基于GIS的带外网络管理系统选择出合适的频点；
102.岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请；
103.船舶收到组网频点信息后，控制船载无线通信设备的天线指向岸站，并使用收到的频点向岸站无线通信设备发送组网邀请；
104.船舶的无线通讯设备和岸站的无线通信设备接通网络；
105.船舶的无线通讯设备动态向岸站发送GPS信号。
2.根据权利要求1所述的基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，其特征在于所述101步骤中，获取船舶的地理位置，是通过带外网络的卫星、船载AIS，VHF，移动网络、短波电台途径的任意一种。
3.根据权利要求1所述的基于GIS的船岸自适应带外无线组网方法，其特征在于所述102步骤中，岸站按照获取船舶地理位置的途径向船舶发送出组网邀请频点指令；同时岸站无线通信设备根据船舶的物理位置以相同的频点向船舶无线通信设备发送组网邀请。
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