海上无线通信技术：现状与挑战

张洪铭，闫 实，唐 斌，王成才，彭木根*，陆 军

(1.北京邮电大学 信息与通信工程学院，北京100871；2.中国电子科学研究院，北京 100041)

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近年来，世界各国间海洋资源的竞争趋于白热化，海洋正成为世界各国合作与竞争的重要舞台。海上无线通信技术的发展在建设海洋强国的过程中发挥着至关重要的作用。随着我国在海洋勘探、海洋环境监测、海洋灾害预警、海洋安全、海洋渔业以及海洋运输等应用领域的快速发展，海上无线通信业务的需求也在日益增加。然而，不同于地面无线通信系统，海上通信节点相对较少且分散，海上节点间通信距离通常较远，空间内分布较稀疏。此外，海洋气象条件恶劣多变，环境呈现高湿度、高盐雾、高温差等特点。在此环境下，海上无线传输介质呈现较为明显的非均匀分布，电磁环境复杂恶劣等因素都为设计高性能可靠海上无线通信系统带来挑战。同时，考虑到成本问题，海上无线通信系统难以构建像地面蜂窝网那样集中式信息管理网络，不同类型通信节点的多样化业务需求难以高效统一管理。因此，海上无线通信面临空间介质复杂多变、通信距离远以及业务需求差异性大等挑战。

现有的海上无线通信系统存在技术手段落后、通信设备纷杂及通信链路不稳定等问题。早期的海上无线通信方式主要以采用模拟信号传输方法的摩尔斯电报为主，通常情况每天或几天才有一份几十字的电报传输[1]。此后，海上无线通信技术发展缓慢，窄带直接印字电报和无线电话技术逐渐应用于海上无线通信系统。……