?
專題導讀
隨著人類對陸地資源的過度使用,資源短缺的情況日益明顯,有著豐富資源的海洋為緩解資源緊缺的問題做出重要貢獻。中共十八大報告提出堅決維護國家海洋權益、建設海洋強國的目標。2015年發布的《國民經濟和社會發展第十三個五年規劃的建議》首次將拓展藍色經濟空間作為獨立章節進行描述,提出陸海統籌、壯大海洋經濟、科學開發海洋資源、保護海洋生態環境的發展思路,其中建設海洋立體觀測網被列入四項重大海洋工程之中。
在發展海洋經濟、開發利用海洋資源的過程中,海洋信息的可靠、及時傳輸是重要的技術支撐手段。海洋信息的獲取可通過光、聲、電、磁等物理手段以及生物、化學等傳感機制獲取目標或海洋動力、生態、地質、氣象等環境信息。海洋信息獲取的場景可以是水下、水面和空中。海洋數據及獲取場景的多樣性為構建統一的海洋信息傳輸網提出了挑戰。同時,海域空間廣闊,面積是陸地的2.5倍,海洋氣候條件特殊,容易對網絡設施產生破壞性影響,大大增加了網絡的建設成本,而海洋互聯網用戶和業務分布極端不均勻也將影響設備投資的回報。總體而言,讓互聯網向海洋延伸,使得海洋開發中能像陸地一樣方便使用互聯網,是目前尚未解決的問題。基于此,本專題特意邀請高等院校、研究院、應用部門、運營商等在本領域從事一線研究的權威專家撰文介紹最新的研究成果,在學術交流的同時為后續的研究提供指導意見,促進我國海洋互聯網領域的發展。
《海洋互聯網的戰略戰術與挑戰》詳細分析了海洋互聯網的戰略意義。《海洋互聯網概述》對現有海域的通信手段進行了很好的總結。兩篇論文從不同的角度對構建完整海洋互聯網必須考慮的要素進行了解讀,也對海洋網互聯網后續的研究要點進行了總結。
《海洋監測與海洋互聯信息網業務現狀分析》從業務需求的角度詳細分析海洋監測技術手段和監測數據的分類以及特點,并以一次實際監測為例介紹海洋數據的產生、采集過程。最后從應用單位角度指出海洋互聯網急需解決的若干技術問題。
水下采用聲波通信,水上采用無線電通信,是構建泛在海洋信息傳輸網的重要形式。水聲鏈路性能遠遠落后于水上無線電鏈路,成為制約海洋信息傳輸網絡性能的瓶頸。《聲電協同海洋信息傳輸網絡》提出聲電協同海洋信息傳輸網絡的新思路,通過無線電信道資源和水聲信道資源的置換來提升網絡整體性能。
在海洋互聯網中,深海由于通信環境惡劣,是網絡覆蓋的難點;近海由于用戶相對密集,是覆蓋的熱點。本次專題有兩篇論文涉及這兩個特定場景下的網絡接入問題。《深海潛標觀測數據無線實時傳輸系統設計》介紹了一種持續工作時間可達一年的深海數據實時傳輸系統,是近期重要的科研進展。《近海TD-LTE網絡覆蓋優化方法與應用》介紹了一種通過系統參數優化、站址優化、覆蓋增強等實現近海遠距離的工程實例。
在此,對全體作者的辛勤努力和所在單位的大力支持表示衷心的感謝。
專題策劃人:陳芳炯,男,華南理工大學教授、博士生導師,“移動超聲探測”國家工程技術研究中心“水下測繪”事業部主任,第十屆中國電子學會通信學分會委員,第四屆中國通信學會青年工作委員會委員。2012年入選教育部新世紀人才計劃,2013年獲得國家優秀青年基金。主要研究方向為無線探測及通信技術,覆蓋陸地及水下無線系統,具體包括調制技術、信道估計與均衡、無線信號參數估計、陣列信號處理等。先后主持30多項科研項目,在國內外期刊及會議發表論文100多篇,其中SCI 收錄40余篇,據Google 學術搜索及中國期刊網統計,所發表論文被國內外同行引用900多次。提出發明專利申請42項(其中已授權20項)。曾獲得教育部2008 年自然科學獎一等獎(第二完成人)和2009 年廣東省自然科學獎一等獎(第二完成人),獲得IEEE ICNC2016最佳論文獎。
