[发明专利]一种海上VHF频段自组织网络数据传输系统及方法

说明书

一种海上VHF频段自组织网络数据传输系统及方法，系统包括接口转换模块、协议控制模块以及信息传输模块；数据传输模块满足ITU‑R M.2092、ITU‑R M.1371协议标准中针对物理层要求，其以从属的方式通过询问、应答的方式实现与协议控制模块控制数据交互；协议控制模块依据协议标准要求实现时隙接入控制、传输帧形成与解析等功能。接口转换模块实现与外部设备连接、数据存储、接口转换等功能。以协议控制模块为主，其他两个模块为从完成自组织网络数据传输设备的各项功能，并通过状态码周期性的记录产品工作状态与结果。

技术领域

本发明涉及岸基、海面上自组织通信网络信息传输系统，属于天地基信息一体化技术领域。

背景技术

伴随着航运事业的快速发展与进步，船舶航行安全成为近年来技术发展的重点方向，国际海事组织(International Maritime Organization，以下简称IMO)提出了e-Navigation(电子航海)战略，其中核心部分为身份自动识别系统(AIS)以及其改进型VHF数据交换系统(VDES)，其集通信、导航、监管于一体的“泊位到泊位”的全时态服务能力收到的广泛的关注。AIS系统主要产品集中于一些发达国家，如德国、英国、丹麦、挪威、美国、加拿大，以及亚洲的日本和韩国等设计、生产，我国尚未相关全系统产品设计、研制经验。

现有专利、论文等文献关注的重点主要在于两个方面：一方面是港口管理、路径优化等业务实现方案；另一方面是传输信道研究、物理层传输实现、路由协议设计等信息传输处理过程等设备间传输链路构建方案。涉及VHF频段自组织网络数据传输系统内部实现方法、协调工作方案、故障判断等内容尚无明确文献公开。目前实现VHF频段通信功能的系统主要存在以下问题：

(1)现有产品为一体化设计方案，产品测试、升级等日常维护工作中，需要整机进行拆装，产品维修、更新等操作复杂，在AIS/VDES系统作为航行必备条件的今天，较为复杂的维护工序限制了船舶航行条件的具备。

(2)现有文献中未提及产品内部的协调工作机制，未针对多种时分多址接入方式复合的半双工通信系统进行适应性设计，系统内协调工作流程复杂，各部分关联较大。

(3)现有设备方案中，信息传输部分工作状态监控、故障状态快速排查方案考虑较少，通常为宏观参数或慢速变化参数，不能在系统工作时针对不停变化的状态进行监控，这降低了时分多址通信系统的故障排查、定位效率。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种海上VHF频段自组织网络数据传输系统及方法。该系统可以利用模块化、系列化的方案满足ITU1371、ITU2092标准的信息传输要求。同时该系统具备简洁、高效的内部协调机制与高效、清晰的工作状态检测能力。

本发明的技术方案是：

一种海上VHF频段自组织网络数据传输系统，其特征在于：包括接口转换模块、协议控制模块以及信息传输模块；

接口转换模块实现系统与外部设备连接、数据存储、参数记录与配置、传输接口协议转换；

协议控制模块实现海上VHF频段自组织网络数据传输系统的链路层、网络层操作，同时进行设备状态监控、传输网络容量分析，通过主从的方式与信息传输模块协调工作；

信息传输模块实现海上VHF频段自组织网络数据传输系统的物理层操作，通过从属的方式与协议控制模块协调工作，包括发送通道、接收通道。

所述信息传输模块具备在VHF频段多个要求信道的信号收发、处理能力。

一种海上VHF频段自组织网络数据传输方法，步骤如下：

1)海上VHF频段自组织网络数据传输系统上电后进行系统初始化，