關(guān)于水運碼頭無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )方案研究論文

　　港口碼頭具有復雜的地理位置和特殊功能的特質(zhì)，致使傳統的有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )不便充分利用。對此，無(wú)線(xiàn)通訊系統解決方案來(lái)承載港口碼頭的信息化建設顯得格為重要。其中，時(shí)分同步的碼分多址技術(shù)國際移動(dòng)通信標準的成功商用有望能夠解決這個(gè)問(wèn)題，而我國作為這一技術(shù)的提出者和核心技術(shù)的開(kāi)發(fā)者，直接具有自主知識產(chǎn)權，可以充分借助技術(shù)的優(yōu)勢和得到國家產(chǎn)業(yè)的支持。國家在公路水路交通運輸信息化“十二五”發(fā)展規劃當中已經(jīng)明確提出：注重新技術(shù)在行業(yè)應用的研究，同時(shí)緊密跟蹤現代新興信息技術(shù)發(fā)展的趨勢。所以，無(wú)論是內陸碼頭，還是進(jìn)出口碼頭，都對港口碼頭信息數字化業(yè)務(wù)的建設提出越來(lái)越高的要求，同時(shí)建立數字信息化港口已成為業(yè)務(wù)發(fā)展的一大趨勢。根據港口碼頭業(yè)務(wù)位置靈活多變、業(yè)務(wù)需求增加、頻發(fā)各類(lèi)突發(fā)性事件以及不便鋪設有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的現狀，提出一種無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )通信解決方案。

　　1、水運碼頭通信需求

　　1.1碼頭通信建設難題碼頭的信息化建設

　　所面臨的棘手問(wèn)題是碼頭建設布局非常復雜，作業(yè)區范圍內禁止架空明線(xiàn)，而近海作業(yè)區因為受海潮的影響也不適合大面積鋪設光纜，因此搭建有線(xiàn)的通信網(wǎng)絡(luò )不是最佳的選擇。針對碼頭作業(yè)機械和其他車(chē)輛的轉運，更需要能夠支持移動(dòng)作業(yè)的業(yè)務(wù)支撐通信網(wǎng)絡(luò )。利用無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)來(lái)設計一種通信信息化平臺，是非常實(shí)用而有效的。

　　1.2碼頭有線(xiàn)組網(wǎng)的劣勢

　　1.2.1有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )存在的劣勢。碼頭區域有著(zhù)復雜的地理環(huán)境和特殊的作業(yè)功能，造成碼頭作業(yè)區域無(wú)法鋪設和利用有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，由此導致了傳統有線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )利用的不便性，也制約了通信業(yè)務(wù)的發(fā)展。

　　1.2.2特定場(chǎng)景無(wú)法網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)。針對港口碼頭和物流中心等特定場(chǎng)景，碼頭水面區域無(wú)法進(jìn)行有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的搭建。堆場(chǎng)和貨場(chǎng)作為物流集散中心，會(huì )隨時(shí)進(jìn)行裝卸，由此會(huì )產(chǎn)生堆放高度、體積、占地面積的動(dòng)態(tài)變化，因此增加了網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)難度系數，同時(shí)也成為阻礙和影響正常作業(yè)效率的一大因素。

　　1.3碼頭無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的特性

　　1.3.1無(wú)線(xiàn)通信的強適應性。為滿(mǎn)足各類(lèi)業(yè)務(wù)需求，碼頭中會(huì )存在繁多的臨時(shí)辦公點(diǎn)，大多辦公點(diǎn)的特點(diǎn)是一次性使用，因此有線(xiàn)通信接入的方式具有自身的弊端。在此情況下采用無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )通信系統進(jìn)行接入，非常適合臨時(shí)辦公點(diǎn)的應用場(chǎng)合，同時(shí)無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )具有的非視距、大容量、靈活方便快捷等特點(diǎn)，更能提供多種業(yè)務(wù)。

　　1.3.2無(wú)線(xiàn)接入的靈活性。在港口碼頭和物流堆場(chǎng)的工作環(huán)境中，裝卸船和作業(yè)車(chē)輛的位置變動(dòng)異常頻繁。特別是在實(shí)際作業(yè)過(guò)程的特定環(huán)境下，無(wú)法鋪設有線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，需要通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的接入方式來(lái)靈活解決。而此時(shí)，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )通信系統恰恰能很好的滿(mǎn)足此需求，并且具有高度移動(dòng)性、抗電磁干擾性、網(wǎng)絡(luò )架設安全與維護便捷等諸多特點(diǎn)。

　　1.3.3無(wú)線(xiàn)通信強保障性。各類(lèi)港口碼頭和物流中心占地面積廣泛，參與作業(yè)人員眾多，一旦發(fā)生不可抗力或意外事故出現有線(xiàn)中斷的通信故障，將造成巨大的經(jīng)濟損失和不必要的人員傷亡。因此，獨立的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統可提供實(shí)時(shí)的通訊保障能力。

　　1.3.4外圍設備互聯(lián)便捷性�，F有的碼頭通信方案，包括無(wú)線(xiàn)接入設備、網(wǎng)絡(luò )接口、互聯(lián)互通的設計，其通信的傳輸方案都是采用傳統異步傳輸模式技術(shù)為基礎的。通信網(wǎng)絡(luò )設備與系統內部其他網(wǎng)元聯(lián)接時(shí)采用以太接口和光纖接口的聯(lián)接方式，這種方式為設備通信提供了更方便通用的傳輸協(xié)議機制，同時(shí)提供更寬的帶寬，便于碼頭現有網(wǎng)絡(luò )的過(guò)渡，同時(shí)也保證了設備間的互聯(lián)互通。港口無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)采用先進(jìn)的設計平臺，設備內部通信通過(guò)高速背板總線(xiàn)的方式來(lái)實(shí)現。

　　2、水運碼頭通信網(wǎng)絡(luò )方案研究

　　水運無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )通信系統主要由以下部分組成：

　　2.1基站系統，由基站系統設備來(lái)實(shí)現地面上無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋，搭建終端與網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)通道。

　　2.2核心網(wǎng)系統包括核心交換機、基站控制器、調度臺。

　　核心交換機主要是用來(lái)完成系統核心交換和調度功能的設備�；�站控制器可以實(shí)現系統的接入控制、擁塞控制、安全保密以及移動(dòng)性相關(guān)的尋呼信令控制功能，以及無(wú)線(xiàn)資源配置、動(dòng)態(tài)信道分配、功率控制等無(wú)線(xiàn)資源管理功能，調度臺是調度員進(jìn)行業(yè)務(wù)操作和管理的平臺。

　　2.3終端設備，包括用戶(hù)終端設備和移動(dòng)手持終端。

　　港口碼頭無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統，采用多種關(guān)鍵算法技術(shù)，由此來(lái)保證通信網(wǎng)絡(luò )系統的通信能力。功率控制采用外環(huán)功率控制技術(shù)核心算法，在跟隨信道變化及控制的精確性方面具有優(yōu)良的性能，能夠有效地提高通信質(zhì)量。智能天線(xiàn)可提高上行接收靈敏度，增加下行覆蓋范圍，使用戶(hù)在網(wǎng)絡(luò )覆蓋、容量和質(zhì)量三方面獲得最優(yōu)效果。切換方面可根據無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )信號和終端的移動(dòng)特性，在接力切換和硬切換間采用靈活的策略，最大限度地改善通話(huà)質(zhì)量，降低掉話(huà)率。信道分配采用動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù)，根據業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量的要求和負載狀況，負載控制有效地平衡移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )小區之間的負載，同時(shí)對業(yè)務(wù)接入起到很好的控制作用。同時(shí)，為了抑制相鄰小區的同頻干擾，采用頻率優(yōu)化的動(dòng)態(tài)信道分配方法，使得分布在干擾帶內不同小區的用戶(hù)，盡量使用不同的頻點(diǎn)和時(shí)隙，在保證用戶(hù)通信需求的前提下，提高無(wú)線(xiàn)信道帶寬的利用率。分組調度調整非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的下行鏈路或上行鏈路所使用的資源，靈活地分配帶寬，保證用戶(hù)的通信需求。網(wǎng)絡(luò )安全性方面，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統針對終端用戶(hù)可利用IMEI，IMSI及SIM卡進(jìn)行認證。要根據實(shí)際需求來(lái)確定采用單一的認證方式還是多種組合方式。其中用戶(hù)所屬的SIM卡存儲信息需要與系統數據庫中保存的信息一致，終端才能被接入網(wǎng)絡(luò )并正常運行。無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統采用的是我國自主的通信標準，其核心技術(shù)完全為國內所掌握，可避免非我國標準所設置和安全相關(guān)的各種問(wèn)題，同時(shí)為國家安全保駕護航。

　　3、結論

　　通過(guò)分析當前港口碼頭業(yè)務(wù)和組網(wǎng)的需求，以無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)為基礎，針對碼頭行業(yè)的通信問(wèn)題和需求提出了基于無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )系統方案。此方案可有效解決當前碼頭的通信安全性、實(shí)時(shí)性和有效性。結果表明：無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )解決方案具有極強的可行性，能有效解決當前港口碼頭的通信問(wèn)題，并能更好地滿(mǎn)足港口數字化業(yè)務(wù)建設需求。

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