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海事通信系统的主要作用是实现海上船舶与岸台的通信功能,并通过岸台对海上船舶进行管理、监控、调度和遇险救助。目前我国的海事通信系统因服务部门不同而各异,各个网络虽然可以实现本网络内的通信需求,但网络之间信息交互不足,难以保证对海上船舶的高效调度。建立一套集船位监控、遇险救助、通讯指挥于一体的海事通信系统具有重要意义。
本论文在分析了海事通信系统的现状与需求的基础上,提出一种基于多网融合的海事通信系统的组网方案,融合了短波通信、蜂窝移动通信、卫星通信和有线通信等多种通信手段,能够满足大规模的船舶与岸台的数据通信、语音通信、信令通信等通信需求,并满足岸台对船舶的定位监控与调度指挥等需求。本论文所述组网方案通过GPS、GIS技术实现监控中心对船舶的统一定位监控,并引入AIS技术达到防止船舶之间碰撞的目的。多种海上通信渠道保证了船舶与岸台通信的可靠性和通信方式的灵活性。统一的监控中心通过对不同海事通信系统的控制端进行信息汇总,增强了不同海事系统的信息共享,便于监控中心更好的保障海上交通安全和调度求援。
在上述组网方案的基础上,本论文针对短波信道的特点,提出一种基于OFDMA的海上短波信道的接入方案。OFDM技术的引入增加了短波信道的容量,并改善了海上短波通信的性能。
本论文重点对岸台控制网络的有线接入技术进行了研究。针对小规模和大规模的岸台控制网络,从简化设备的角度,提出基于模拟语音卡的计算机接入PSTN的接入方案和基于数字语音卡的计算机接入ISDN的接入方案。对语音卡的二次开发是这两种接入方案实现的关键,通过将语音卡的相关功能封装成“语音卡通信功能模块”,使用时嵌入到上层监控软件中,实现监控软件对语音卡的工作细节“透明”。本论文着重研究了利用面向对象思想对“语音卡通信功能模块”进行设计,并通过C#编程实现对语音卡的二次开发,进而实现了基于语音卡的有线接入方案。对这两种语音卡接入方案的测试结果表明,通过语音卡可以实现计算机接入电信网的功能,并且设备简单,适宜不同规模的海事通信系统的岸台控制网络使用。