1.4.1 陆基无线接入网络
无线接入网络被用来为挪威专属经济区的高北部地区和北极水域提供海上无线电通信服务,因为那里无法收到 GEO 卫星信号[45]。该沿海区域无线网通过无缝切换和漫游支持,将陆地无线系统的覆盖扩展到海洋。它联合使用了 WiMAX、长期演进(LTE)和数字VHF来提供宽带海上无线通信服务[21]。文献[10]讨论了基于蜂窝网络的船舶跟踪和遇险信标系统,这可以弥补基于甚高频通信安全系统的不足,提升离海岸30~50km 内的渔业和休闲船只的海上搜索和救援行动效率,其中采用的蜂窝网络包括GSM和GPRS。实验测量证明甚高频和GSM/GPRS波段有共存的可行性,同时基于该实验结果,建立了相应的GSM/GPRS传播模型。文献[46]研究了如何使用远距离Wi-Fi(LR-Wi-Fi)作为回程连接,在海上提供点对点多点连接,使岸上基站连接海上移动船只。文献[47]采用了基于802.11n 的 LR-Wi-Fi,利用基于TDMA的MAC协议来克服原来的CSMA/CA和MAC确认所造成的低效率;实验表明,当信号强度为-91dBm、噪声为-93dBm时,该系统能在17.7km距离上实现1.7Mbit/s的传输速率和1.625Mbit/s的接收速率。
葡萄牙的BLUECOM+的项目研究了如何通过联合使用GPRS、UMTS、LTE和Wi-Fi 在偏远水域实现高性价比的互联网接入;通过联合使用空白电视频段的远程无线电通信和绳系气球来提升通信节点高度和多跳中继能力,以扩展无线电覆盖[48]。仿真研究表明,陆海两跳通信链接可在100km的范围提供超过3Mbit/s的传输速率。文献[49]对LR-Wi-Fi进行了野外试验,把船上的标准Wi-Fi网络连接到频率分别为2.4GHz和5.8GHz的地面基站,45.6km以上物理层速率可达3Mbit/s。
为了克服海事无线电的带宽瓶颈,文献[50]建议将分配给移动蜂窝系统的丰富带宽用于海洋通信。因为这些带宽目前主要用于陆上系统。例如,大约50MHz 带宽分别分配给1G和2G系统,145MHz和100MHz分别分配给3G和4G系统。2007年,最初分配给电视的频谱(即450~470MHz和698~862MHz频带)也被重新分配给国际移动电信(IMT)。它们的总和约为570MHz。
文献[51]研究了基于蜂窝网络和分布式天线的沿海通信网络结构以及一种天线选择方案,可以保证目标用户的服务质量(QoS),并对其性能进行了数学评价和仿真验证。文献[52]提出了一种多天线方案来克服海平面中深衰落对链路的限制。信道模型表明,衰落的可预测特性取决于天线的高度以及发射机和接收机之间的距离,多个天线可以提高无线链路的同步性能。