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随着海南建设自由贸易区(港),大型船只通过琼州海峡的数量将会逐年增多,随之而来的船舶污染也会更加严重,目前海事部门主要使用AIS、VTS、GPS/北斗定位、VHF甚高频通信等多种方法来对船舶进行监管,存在着覆盖范围小、体制繁杂、设备种类多、通信费昂贵等等问题,建设琼州海峡船联网能实现对监控船舶的航线、航向、航速、污水排放、压载水排放、废气排放、垃圾排放等数据的实时监管,监管传输数据量小,对网络时延、网速要求很低,适合建设NB-IoT船联网实现监管。在琼州海峡海上进行NB-IoT网络覆盖,利用其网络广覆盖、低成本、支持大规模连接的特性,并在船舶上安装NB-IoT终端,就可以有效建立起NB-IoT船联网。根据NB-IoT覆盖特点和琼州海峡对于过往船舶的监管需求,本文基于一种改进的电磁波海上传播模型,进行了琼州海峡NB-IoT网络覆盖的链路估算和覆盖仿真进行设计,验证在琼州海峡建立NB-IoT网络的可行性。首先针对电磁波海上传播的特性,比较了各种经典的传播模型,并在标准电磁波传播模型--SPM模型的基础上,提出一种改进的琼州海峡电磁波传播模型,并加入反射耗损模型、雨衰模型和大气吸收损耗模型,利用MATLAB 2016a软件对提出的改进模型进行仿真分析。在琼州海峡搭建CW测试实验环境,在海口美丽沙海岸根据李氏定律进行海面电磁波传输耗损测试并记录实验数据。同时基于一种改进的WLS算法,通过将CW结果导入MATLAB,校正出SPM模型的K1-K7值,得到一个较合理的琼州海峡SPM改进模型,能够较为准确的反映琼州海峡海面电磁波传输耗损。根据修正后的传播模型,利用琼州海峡海岸现有基站,利用NB-IoT技术的Stand alone部署方式,设置准确的最大发射功率、天线增益、干扰余量等参数,得出琼州海峡NB-IoT系统链路预算结果,并初步估算出网络规模。对NB-IoT系统进行链路级仿真,测试BLER和SNR之间的关系;使用ATOLL软件进行NB-IoT网络仿真和Monte Carlo仿真,得出最优小区覆盖和信号场强覆盖,并模拟测试用户接入成功率和业务的吞吐量。NB-IoT网络应用于海上覆盖,对于加强琼州海峡海事监管、交通与环境监管、搜救和维护水上安全有着重要的意义,对海上作业及其相关产业实现智能化转型起到重要作用。