[发明专利]一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法

说明书

本发明涉及一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法，由异构型网络数字通信网关实现。异构型网络数字通信网关包括船端业务输入接口模块、核心处理模块、异构型通信物理信道接口模块及电源模块组成。船端业务输入接口模块是船内各类业务交互信息的归一化接口，负责采集船端各类业务信息数据，将来自异构网络的数据统一输出至船端各业务系统，核心处理模块是异构型网络数字通信网关的核心，本发明可将船端各类业务信息疯封装后按照最优通信网络模式提供的通信方式发送给异构型通信物理信道接口模块，并通过异构型通信物理信道接口模块发送至空中链路，并将来自异构型通信物理信道接口模块各种接收信息转发至内网各业务系统。

技术领域

本发明属于海上通信网络技术领域，具体涉及一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法。

背景技术

随着VDES技术的研究和制定，海上数字通信进入蓬勃发展阶段。多种数字通信技术(如AIS、VDES、NAVDAT、卫星通信、3G/4G/LTE/5G等)在海上迅速拓展应用，使船-船、船-岸之间的信息交换更加高效快捷，保障了保障船舶航行安全。然而，这些通信方式受信道带宽、数据传输速率、通信费用等因素影响；同时，IMO主导的海上通信技术和商用通信技术在海上业务承载上也各有分工；而且，上述各类业务和信道基本是固定匹配，无法互相自动切换和备份，大大降低了船舶通信效率。因此，如何保障各类船端业务数据快速自动选择通信信道、及时将所需业务数据传输到目的用户，是在当前多种海上通信方式共存情况下亟需解决的问题。

当前，各类海上通信业务都承担固定业务职能，如AIS主要用于船船之间的相互识别和船舶位置信息的交换，卫星通信主要用于船岸之间运用信息的交换，NAVTEX/NAVDAT主要用于岸向船单方面数据广播，VDES用于船船之间和船岸之间的安全信息交换业务，3G/4G/LTE/5G等。这些业务包括紧急的搜救遇险业务、安全信息业务、专用信息业务、一般信息业务等。理论上，每种业务都可以通过多种数字通信方式在船船、船岸之间进行交换。然而，由于受通信方式、作用距离、通信带宽、信道质量和性价比等参数的影响，需要为每种业务信息选择最优的通信模式。因此，本发明提出了一种综合考虑业务类型分级和各类异构通信模式传输性能基础上的最优数字通信模式选择方法，既能解决各类船端业务信息快速自动选择通信信道的需求，又能自主匹配最优通信信道，从而提高船舶业务数据通信效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法，该方法针对船舶各类业务交互信息类型和异构性数字网络通信特性，建立了业务信息类型、异构网络业务承载特性和异构网络偏好选择权重之间关系匹配算法，自主为船端不同业务信息传输选择最优通信网络。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法，由异构型网络数字通信网关1实现。异构型网络数字通信网关1包括船端业务输入接口模块2、核心处理模块3和异构型通信物理信道接口模块4及电源模块5组成。其中船端业务输入接口模块2是船内各类业务交互信息的归一化接口，负责采集船端各类业务信息数据，并将来自异构网络的数据统一输出至船端各业务系统。核心处理模块是异构型网络数字通信网关1核心，运行本发明设计的数字通信模式最有选择算法，一方面将船端各类业务信息疯封装后按照最优通信网络模式提供的通信方式发送给异构型通信物理信道接口模块4，并异构型通信物理信道接口模块4发送至空中链路；另一方面将来自异构型通信物理信道接口模块4各种接收信息转发至内网各业务系统。

一种船端异构网络环境下最优数字通信模式选择方法具体计算模型如下：

(1)最优数字通信模式选择算法模型为：

U(i)＝[∑_j(x′_ij×w_j)]×w_i(i＝n1，n2…n3；j＝B，D，J，L，E，C)