揭秘丨海上无线宽带网络通信的奥秘

随着无线通信与网络技术的高速发展和大规模部署，城市中人们几乎可以随时随地不受限制地使用Internet和各种数据服务。

然而，目前在占地球表面70%以上的大部分海洋区域却几乎无法接收到无线宽带网络信号，这大大限制了海上信息化发展。

目前，我国海洋运输、船运贸易、海洋资源开发等海洋经济进入了蓬勃发展的黄金时期，越来越多的海上业务应用给海上网络通信服务提出了新的需求。

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海上宽带无线通信网络需求分析

一、船舶导航需求

船舶导航

传统的GPS+海图的导航方式已经逐渐向智能化导航服务转变，未来服务智能船舶的需求将彻底改变现有的传统导航服务方式。

岸基通信系统中的VHF系统已经无法满足日益增长的航海安全保障信息化发展需求，海上用户迫切希望能将目前众多种类的无线电通信设备融合和简化。宽带无线网技术的出现, 其特性为上述目标的实现奠定了良好的基础。

二、船岸管理信息化需求

信 息 化

船岸管理信息化使得船岸无线数据业务通信量激增，包括视频监控业务、互联网业务、多媒体业务、调度业务、视频会议业务、定位安全业务等，同时，高速度低成本成为基本要求。

三、远程海事监管需求

监

管

目前，船舶安全检测仍是通过登船抽检的方式来实现的，但通过无线宽带网络，可以直接通过数据回传的方式随时进行检测船舶的用油以及排放等情况，大大提高海洋清洁保障，未来在船上发生的事情，岸上都有可能了如指掌！

四、海上船员基本需求

船员

船舶仅在近海区域可以接收到陆地通信运营商的无线信号，海上无线宽带网络若能延伸覆盖到近海以外，不仅可以满足旅客和船员们闲暇时上网娱乐休闲，还可以使其随时通过网络保持联络。

五、海上应急联络需求

应急

联络

在海上紧急情况处理以及实施海上医疗救助时，仅靠电文、语音等手段往往难以及时准确地实施救援，而实时视频通信可以弥补这一不足。

需求虽大，但目前海上宽带无线通信的实现仍是困难重重，且看小编为您分析。

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海上宽带无线通信四大困难

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由于海上部署无线网络，除了利用已有灯塔等固定位置部署网络节点外，在海面上很难固定的布置网络基站，因此设计合理的网络架构是当前海上无线宽带网络部署面临的首要困难之一。

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由于海上湿度远高于陆上，且受大风大浪、各种变幻莫测的复杂因素影响，网络节点长期在高湿度甚至海水浸泡等恶劣环境中工作，因此研发防水防震、耐腐蚀的网络节点设备是另一困难。

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由于海上无法利用有线电源供电，因此网络节点供电问题也是需要解决的一大问题。

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由于海上无线宽带网络的结构以及相关硬件都异于陆地网络，因此设计适用于海上复杂多变环境的各种网络协议又是一个巨大的挑战。

架设海上无线宽带通信网络困难虽多，

却止不住航保人前进探索的步伐！

好消息

4月11日，东海航海保障中心厦门通信中心完成水上宽带高速通信网络测试工作，先行先试，初步证明海上宽带通信网络自组网的可行性！

厦门通信中心开展厦门港海上宽带高速通信测试工作 持续推动海事监管和航海保障一体化融合发展

此次测试中，厦门通信中心得出了在厦门湾复杂电磁环境水域下的长距离传输特性、系统组网、覆盖范围和天线配置方式等方面相关数据，形成了测试评估和数据分析报告。可预知，未来通过增大设备功率，提高天线增益等可增大传输距离，扩大海上无线宽带通信覆盖范围。

接下来，小编隆重为大家科普硬核技术知识

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五大海上无线宽带网络架构研究及应用

核心网络技术

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基于无线mesh的网络架构

无线 mesh 网络具有多跳、自组织和自愈特点，是一种高速率、高容量的分布式网络。

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基于Ad Hoc的网络架构

Ad Hoc 网络具有无中心和自组织性、动态变化的网络拓扑、自动配置、多跳路由等特点，同时也有一些不足之处，包括受限的无线传输带宽、安全性较差、移动终端的局限性、存在单向的无线信道等。

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基于WiMax的网络架构

WiMax 技术与传统无线通信技术相比具有传输距离远、接入速度高、系统容量大、能提供广泛的多媒体通信服务、安全性高等优势，但是该技术以 IEEE802.16标准为基础，从标准来讲不能支持用户在移动过程中无缝切换。

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基于DTN技术的网络架构

DTN网络以其传输数据速率高、覆盖范围大、不存在接收端和发送端的端到端路径、采用存储转发方法进行传递为优势，但是该网络延时长，节点资源有限，上传下载速率不对称以及低信噪比和高误码率等因素在一定程度上限制了该技术的广泛应用。

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基于LTE的网络架构

LTE网络则稳定可靠，及时性更高，抗干扰能力强，准确性更强，保密性好，方便机动组网。但由于频率资源紧缺，很难获得当地无线电管理部门频率使用的批准，从而在应用推广中存在较大题。

最后，让我们一起科普下架设海上宽带无线通信网络最离不开的设备——天线

全向天线，即在水平方向图上表现为360°都均匀辐射，也就是平常所说的无方向性，在垂直方向图上表现为有一定宽度的波束，一般情况下波瓣宽度越小，增益越大。全向天线在移动通信系统中一般应用于郊县大区制的站型，覆盖范围大。

定向天线，是指在某一个或某几个特定方向上发射及接收电磁波特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波则为零或极小的一种天线。采用定向发射天线的目的是增加辐射功率的有效利用率，增加保密性；及增强信号强度，增加抗干扰能力。

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