一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开了一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统及实现方法，适用于VDES卫星系统，建立起一种全新的VDES跨站通信网络系统。通过注册中心，将VDES岸站组成一个有中心化的网络。使得所有岸站都可以和注册中心直接相连，通过注册中心寻找到目的船只所在的岸站或目的岸站。注册中心会存储岸站的基础数据和信息，以及注册在对应岸站下的船舶信息。本发明专利技术提出的方案将船与船的跨站通信从船

【技术实现步骤摘要】
一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统及实现方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，特别涉及一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统及实现方法。

技术介绍

[0002]VDES(VHF Data Exchange System，甚高频数据交换系统)是船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)加强和升级版系统，集成现有AIS功能，并增加了特殊应用报文(Application
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specific messages，ASM)和宽带甚高频数据交换(VHF Data Exchange，VDE)功能，可有效缓解现有AIS数据通信的压力，满足船对船、船对岸、船对卫星、岸对卫星相互之间的所有数据交换服务的需要，属于第三代海事通信系统。
[0003]随着水上数据通信需求的不断提升，AIS也逐渐承担起船岸数据通信的任务。AIS在VHF频段通信需求增加导致AIS可使用频段内非常拥挤，许多繁忙港口已经达到对频段50％以上占用率。国际电信联盟2015年世界无线电通信大会(WRC—15)决定在水上移动业务领域引入甚高频数据交换系(VDES)。VDES集成了AIS、特殊应用报文(ASM)和宽带甚高频数据交换(VDE)三项功能，能在保护现有AIS功能的基础上，通过引入ASM和VDE全面强化船舶通信的数据传输能力。
[0004]我国是海洋大国，我国90％的进出口货物通过海上运输，因此海上交通的安全和通信至关重要。在海上通信过程中，只满足于一定范围内的短距离通信是不够的，能够建立出一个海上基站通信网络的需求越来越明确。
[0005]目前，两艘船在同一基站覆盖范围之下，发送方船舶的VDES设备终端可以将数据转发至基站，通过基站将数据转发至目的船的VDES设备终端。同时，如果需要回信，基站也可以将目的船的数据转发给发送方的VDES设备终端上。
[0006]IALA的1139协议中规定，当船舶需要与另一基站下的船舶相互通信时，就必须知道对方所在的基站和对应基站的水上移动通信业务标识码(Maritime Mobile Service Identify，MMSI)编号，同时还需要保证两个基站可以基于VDES协议直接或者间接通信。
[0007]如果两个发送方船舶所在基站和目的地船舶所在基站无法直接通信，那么两个基站必须通过其他基站代为传递消息，这些基站必须知道其他基站的MMSI编号，按照基站顺序依次转发，将需要发送的VDES报文转发至目的船所在基站，然后转发至目的船的VDES设备中。
[0008]现有技术中，解决方案是通过建立大量VDES岸站基站，使得基站和基站之间通过VDES设备可以进行通信，组成一个由VDES基站组成的VDES岸站通信网络。
[0009]如图1所示，当船舶驶入岸站基站范围内时，将会自动注册到该岸站下。岸站基站收到船舶发来的注册信息后，将注册成功的消息发送至船舶中，同时记录下该船舶的注册信息。岸站无法获知其他岸站下的船舶注册情况。
[0010]然而，两个基站通过VDES相互通信是非常困难的。这需要保证基站相互之间可以通信，或者多个基站组成基站网络，且基站之间相互知道对方的MMSI编号才可以进行通信。
同时发送方船舶还需要知道目的船舶所在的基站MMSI。如果发送方船舶所在的基站和目的船所在的基站无法找到通信路径，那么两艘船将无法通过VDES设备相互通信。
[0011]另外，过长的通信链路会占用其经过的每一个岸站的时隙，如果该传输过程中，岸站A和岸站B直接有多个中间岸站，那么这些中间岸站也必须分配出时隙来转发岸站A到岸站B的报文。因此该方案中信道的占用情况严重，时隙资源会被严重浪费。

技术实现思路

[0012]本专利技术提供一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统及实现方法，能够简化VDES组网的复杂程度，降低基站的时隙占用，大幅度提高通信效率，降低VDES岸站的通信压力。
[0013]根据本专利技术的一个方面，提供了一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，包括一个注册中心、若干个岸站以及若干艘船舶，其中，
[0014]每个岸站根据地理位置和组网级别，配置唯一水上移动通信业务标识码MMSI和IP地址；
[0015]每艘船舶分配使用唯一的且不与任何岸站相同的MMSI码，并根据自身位置注册在距离最近的岸站下；
[0016]注册中心与每个岸站联网，存储全部岸站的MMSI码、IP地址以及注册在相应岸站下的全部船舶的MMSI码；通过所述岸站的MMSI码、IP地址或船舶的MMSI码，唯一识别所述岸站或船舶。
[0017]所述注册中心与每个岸站建立TCP/IP网络，通过每个岸站的IP地址与每个岸站进行网络通信，通过每个岸站的MMSI码唯一识别岸站。
[0018]所述船舶和岸站广播自己的船舶自动识别系统AIS信息；
[0019]当船舶驶入岸站的覆盖范围内并成功接收到岸站所发送的AIS信息时，船舶将注册信息发送至岸站；所述注册信息包括所述船舶的MMSI码；
[0020]岸站将船舶的注册信息发送至注册中心保存并记录。
[0021]两艘船舶同时注册到同一岸站下，但两艘船舶之间未收到对方的广播消息时，通过岸站进行中转通信。
[0022]当两艘船舶注册在两个不同的岸站下时，发送方船舶通过岸站将数据转发至注册中心；注册中心获取目的船舶所注册的岸站信息，并将数据通过目的船舶所在岸站转发至目的船舶。
[0023]所述岸站与船舶通过各自配置的VDES设备进行通信；所述岸站配置上位机，通过上位机与注册中心通信。
[0024]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种甚高频数据交换系统跨站通信实现方法，基于上述的网络系统，具体包括：
[0025]当发送方船舶需要将数据发送至目的船舶时，将数据包发送至所注册岸站；
[0026]当所述岸站确定目的船没有注册在本岸站下时，将所述数据包转发至注册中心；
[0027]注册中心根据目的船舶所注册的岸站信息将所述数据包转发至目船舶所注册岸站；
[0028]所述目的船舶注所注册岸站将所述数据包转发至目的船舶。
[0029]所述船舶和岸站广播自己的船舶自动识别系统AIS信息；
[0030]当船舶驶入岸站的覆盖范围内并成功接收到岸站所发送的AIS信息时，船舶将注册信息发送至岸站；所述注册信息包括所述船舶的MMSI码；
[0031]岸站将船舶的注册信息发送至注册中心保存并记录。
[0032]两艘船舶同时注册到同一岸站下，但两艘船舶之间未收到对方的广播消息时，通过岸站进行中转通信。
[0033]岸站和岸站之间通过注册中心相连，岸站和注册中心之间使用互联网相连，通过网线使得岸站和注册中心在同一网络环境下。
[0034]采用本专利技术的技术方案，提出了一种甚高频数据交换系统跨站通信方案，适用于VDES卫星系统，包括一个注册中心、若干个岸站以及若干艘船舶，每个岸站根据地理位置和组网级别本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，其特征在于，包括一个注册中心、若干个岸站以及若干艘船舶，其中，每个岸站根据地理位置和组网级别，配置唯一水上移动通信业务标识码MMSI和IP地址；每艘船舶分配使用唯一的且不与任何岸站相同的MMSI码，并根据自身位置注册在距离最近的岸站下；注册中心与每个岸站联网，存储全部岸站的MMSI码、IP地址以及注册在相应岸站下的全部船舶的MMSI码；通过所述岸站的MMSI码、IP地址或船舶的MMSI码，唯一识别所述岸站或船舶。2.根据权利要求1所述的一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，其特征在于，所述网络系统还包括：所述注册中心与每个岸站建立TCP/IP网络，通过每个岸站的IP地址与每个岸站进行网络通信，通过每个岸站的MMSI码唯一识别岸站。3.根据权利要求1所述的一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，其特征在于，所述网络系统还包括：所述船舶和岸站广播自己的船舶自动识别系统AIS信息；当船舶驶入岸站的覆盖范围内并成功接收到岸站所发送的AIS信息时，船舶将注册信息发送至岸站；所述注册信息包括所述船舶的MMSI码；岸站将船舶的注册信息发送至注册中心保存并记录。4.根据权利要求3所述的一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，其特征在于，所述网络系统还包括：两艘船舶同时注册到同一岸站下，但两艘船舶之间未收到对方的广播消息时，通过岸站进行中转通信。5.根据权利要求3所述的一种甚高频数据交换系统跨站通信网络系统，其特征在于，所述网络系统还包括：当两艘船舶注册在两个不同的岸站下时，发送方船舶通过岸站将数据转发至注册中心；注...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿丹阳，艾云飞，封令隽，于东伟，姚国栋，朱柯锦，李若山，孙云华，祁钰茜，李奥，苏飞，
申请(专利权)人：中交信息技术国家工程实验室有限公司，
类型：发明
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