摘要：随着港口码头数字信息化的逐步发展，传统的通信方式在一定程度上制约着水运码头的信息互动。本文分析码头通信业务的需求和相应特点后，结合通信系统的技术优势和在公共网络中的应用，提出无限通信通信网络系统可提供高质量的语音、高速率的数据传输、远程视频监控等服务，可有效提高水运码头的生产效率与通信能力。
关键词：水运码头；无线通信；方案研究
港口码头具有复杂的地理位置和特殊功能的特质，致使传统的有线网络不便充分利用。对此，无线通讯系统解决方案来承载港口码头的信息化建设显得格为重要。其中，时分同步的码分多址技术国际移动通信标准的成功商用有望能够解决这个问题，而我国作为这一技术的提出者和核心技术的开发者，直接具有自主知识产权，可以充分借助技术的优势和得到国家产业的支持。国家在公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划当中已经明确提出：注重新技术在行业应用的研究，同时紧密跟踪现代新兴信息技术发展的趋势[1]。所以，无论是内陆码头，还是进出口码头，都对港口码头信息数字化业务的建设提出越来越高的要求，同时建立数字信息化港口已成为业务发展的一大趋势。根据港口码头业务位置灵活多变、业务需求增加、频发各类突发性事件以及不便铺设有线网络的现状，提出一种无线通信网络通信解决方案。
1水运码头通信需求
1.1码头通信建设难题码头的信息化建设所面临的棘手问题是码头建设布局非常复杂，作业区范围内禁止架空明线，而近海作业区因为受海潮的影响也不适合大面积铺设光缆，因此搭建有线的通信网络不是最佳的选择。针对码头作业机械和其他车辆的转运，更需要能够支持移动作业的业务支撑通信网络。利用无线网络技术来设计一种通信信息化平台，是非常实用而有效的。1.2码头有线组网的劣势1.2.1有线网络存在的劣势。码头区域有着复杂的地理环境和特殊的作业功能，造成码头作业区域无法铺设和利用有线网络，由此导致了传统有线通信网络利用的不便性，也制约了通信业务的发展。1.2.2特定场景无法网络布线。针对港口码头和物流中心等特定场景，码头水面区域无法进行有线网络的搭建。堆场和货场作为物流集散中心，会随时进行装卸，由此会产生堆放高度、体积、占地面积的动态变化，因此增加了网络布线难度系数，同时也成为阻碍和影响正常作业效率的一大因素。1.3码头无线通信网络的特性1.3.1无线通信的强适应性。为满足各类业务需求，码头中会存在繁多的临时办公点，大多办公点的特点是一次性使用，因此有线通信接入的方式具有自身的弊端。在此情况下采用无线通信网络通信系统进行接入，非常适合临时办公点的应用场合，同时无线通信网络具有的非视距、大容量、灵活方便快捷等特点，更能提供多种业务。1.3.2无线接入的灵活性。在港口码头和物流堆场的工作环境中，装卸船和作业车辆的位置变动异常频繁。特别是在实际作业过程的特定环境下，无法铺设有线通信网络，需要通过无线通信的接入方式来灵活解决。而此时，无线通信网络通信系统恰恰能很好的满足此需求，并且具有高度移动性、抗电磁干扰性、网络架设安全与维护便捷等诸多特点。1.3.3无线通信强保障性。各类港口码头和物流中心占地面积广泛，参与作业人员众多，一旦发生不可抗力或意外事故出现有线中断的通信故障，将造成巨大的经济损失和不必要的人员伤亡。因此，独立的无线通信网络系统可提供实时的通讯保障能力。1.3.4外围设备互联便捷性。现有的码头通信方案，包括无线接入设备、网络接口、互联互通的设计，其通信的传输方案都是采用传统异步传输模式技术为基础的。通信网络设备与系统内部其他网元联接时采用以太接口和光纤接口的联接方式，这种方式为设备通信提供了更方便通用的传输协议机制，同时提供更宽的带宽，便于码头现有网络的过渡，同时也保证了设备间的互联互通。港口无线通信网络业务采用先进的设计平台，设备内部通信通过高速背板总线的方式来实现。
2水运码头通信网络方案研究
水运无线通信网络通信系统主要由以下部分组成：2.1基站系统，由基站系统设备来实现地面上无线网络覆盖，搭建终端与网络的无线通道。2.2核心网系统包括核心交换机、基站控制器、调度台。核心交换机主要是用来完成系统核心交换和调度功能的设备。基站控制器可以实现系统的接入控制、拥塞控制、安全保密以及移动性相关的寻呼信令控制功能，以及无线资源配置、动态信道分配、功率控制等无线资源管理功能，调度台是调度员进行业务操作和管理的平台。2.3终端设备，包括用户终端设备和移动手持终端。港口码头无线通信网络系统，采用多种关键算法技术，由此来保证通信网络系统的通信能力。功率控制采用外环功率控制技术核心算法，在跟随信道变化及控制的精确性方面具有优良的性能，能够有效地提高通信质量。智能天线可提高上行接收灵敏度，增加下行覆盖范围，使用户在网络覆盖、容量和质量三方面获得最优效果。切换方面可根据无线网络信号和终端的移动特性，在接力切换和硬切换间采用灵活的策略，最大限度地改善通话质量，降低掉话率。信道分配采用动态信道分配技术，根据业务的服务质量的要求和负载状况，负载控制有效地平衡移动网络小区之间的负载，同时对业务接入起到很好的控制作用。同时，为了抑制相邻小区的同频干扰，采用频率优化的动态信道分配方法，使得分布在干扰带内不同小区的用户，尽量使用不同的频点和时隙，在保证用户通信需求的前提下，提高无线信道带宽的利用率。分组调度调整非实时业务的下行链路或上行链路所使用的资源，灵活地分配带宽，保证用户的通信需求。网络安全性方面，无线通信网络系统针对终端用户可利用IMEI，IMSI及SIM卡进行认证。要根据实际需求来确定采用单一的认证方式还是多种组合方式。其中用户所属的SIM卡存储信息需要与系统数据库中保存的信息一致，终端才能被接入网络并正常运行。无线通信网络系统采用的是我国自主的通信标准，其核心技术完全为国内所掌握，可避免非我国标准所设置和安全相关的各种问题，同时为国家安全保驾护航。
3结论
通过分析当前港口码头业务和组网的需求，以无线通信网络技术为基础，针对码头行业的通信问题和需求提出了基于无线通信网络系统方案。此方案可有效解决当前码头的通信安全性、实时性和有效性。结果表明：无线通信网络解决方案具有极强的可行性，能有效解决当前港口码头的通信问题，并能更好地满足港口数字化业务建设需求。
参考文献
[1]交通运输部.公路水路交通运输信息化“十二五”发展规划[R].北京:交通运输部,2012.
[2]李世鹤.TD-SCDMA第三代移动通信系统标准[M].北京:人民邮电出版社,2003.
[3]WilliamStallings.无线通信与网络[M].北京:清华大学出版社,2005.
作者：朱滨 单位：黑龙江省航务勘察设计院
