[发明专利]用于水面与水下的跨域通信网关及系统

说明书

本公开提供了一种用于水面与水下的跨域通信网关及系统，该跨域通信网关包括主控舱，内部设置有处理通信数据的主控板；位于所述主控舱上端的水面载荷接入舱，内部设置有与所述主控板连接的水面载荷；位于所述主控舱下端的水下载荷接入舱，内部设置有与所述主控板连接的水声换能器。本公开通过嵌入式结构，融合多种通信手段，实现了水面和水下的跨域通信，并且可以在水下网络带宽受限、链路稳定性不足的情况下，通过将组网功能上移至空基层和天基层，降低水下组网消耗，使得水声链路最大化应用于数据传输。

技术领域

本公开一般涉及通信技术领域，具体涉及一种用于水面与水下的跨域通信网关及系统。

背景技术

从电缆传输介质到光缆传输介质，从模拟信号再到数字信号，陆地通信发生了巨大变化。但是在浩瀚的海洋上，由于复杂海上环境下作业会面临无线/水声双模信道时空差异大、节点空间与能源严重受限等问题，海洋通信的发展明显滞后于陆地通信。

目前，相关技术中传统网关设备不具备跨域通信和水下组网的能力，同时难以适应复杂的海上环境。

发明内容

鉴于相关技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种用于水面与水下的跨域通信网关及系统，能够实现水面和水下的跨域通信、水下组网，适应环境能力强。

第一方面，本公开提供一种用于水面与水下的跨域通信网关，所述跨域通信网关包括：

主控舱，内部设置有处理通信数据的主控板；

位于所述主控舱上端的水面载荷接入舱，内部设置有与所述主控板连接的水面载荷；

位于所述主控舱下端的水下载荷接入舱，内部设置有与所述主控板连接的水声换能器。

可选地，在本公开一些实施例中，所述跨域通信网关还包括集成通信模组，所述集成通信模组与所述主控板上的插接座热插拔连接。

可选地，在本公开一些实施例中，所述水面载荷与所述主控板通过所述主控舱内部设置的适配器件板相连接，所述适配器件板上设置有接口。

可选地，在本公开一些实施例中，所述水面载荷包括天线和传感器中的至少一种。

可选地，在本公开一些实施例中，所述跨域通信网关还包括位于所述主控舱底部一端，且与所述水面载荷接入舱连接的第一配重舱，以及位于所述主控舱底部另一端，且与所述水下载荷接入舱连接的第二配重舱，其中所述第一配重舱和所述第二配重舱内分别设置有可调配压载。

可选地，在本公开一些实施例中，所述跨域通信网关还包括位于所述主控舱底部中间的能源舱，所述能源舱内设置有电池组和与所述电池组连接的供配电板。

第二方面，本公开提供一种用于水面与水下的跨域通信系统，所述跨域通信系统包括至少两个第一方面中任意一项所述的跨域通信网关，所述跨域通信网关的主控板包括：

通信模块，配置用于收发各类通信链路的数据报文，并进行协议转换及数据处理；

组网模块，配置用于搭载跨域组网算法，根据所述数据报文，组建所述跨域通信网关对应的网络。

可选地，在本公开一些实施例中，水声通信链路的数据报文包括水下传感节点的标号，每个所述跨域通信网关的组网模块还用于根据相同标号的所述水下传感节点在各所述跨域通信网关上的数据报文接收时间，确定最短路径，以形成路由。

可选地，在本公开一些实施例中，所述组网模块还用于在形成路由之前，对所述数据报文进行解析，生成包含所述水下传感节点的标号和所述数据报文接收时间的网内节点表，并通过所述通信模块与周围所述跨域通信网关交互所述网内节点表。

可选地，在本公开一些实施例中，所述水声通信链路的数据报文还包括所述水下传感节点的剩余能量值和深度值。