樊霞+董軍

【摘要】 航運業(yè)的快速發(fā)展對海上通信提出了數(shù)字化、高速化、寬帶化的要求，本文從水上高速率大數(shù)據(jù)的傳輸及信息服務兩個方面對海上通信進行了探索，提出了新趨勢影響下的發(fā)展思路。

【關鍵詞】 海上通信 VDES 衛(wèi)星通信 信息服務

隨著軟件無線電（Software-defined Radio，簡稱SDR）技術的發(fā)展、電子導航（E-Navigation）概念的引入，以及電子海圖信息系統(tǒng)（ECDIS）的即時更新、水上安全現(xiàn)場醫(yī)療遠程輔助的實施等新的應用需求，航運業(yè)對水上無線電通信數(shù)字化、高速化、寬帶化的要求越來越高，而傳統(tǒng)的水上通信收到通信頻率、帶寬等條件限制，只能提供航行安全必須的報文及語音通信，很難適應海上通信信息化的需求。同時由于“多龍治水”的現(xiàn)狀，不同的部門分別掌握不同的數(shù)據(jù)，使海上通信數(shù)據(jù)碎片化、孤立化、部門化，且沒有信息共享的平臺，很難對數(shù)據(jù)進行整合、分析、挖掘，海量的數(shù)據(jù)并未得到有效的利用，難以提供系統(tǒng)的、有效的海上信息服務。如何進行水上高速率、大數(shù)據(jù)的傳輸，如何進行海上信息服務以適應航運對通信的需求是水上通信部門需要探索的問題。

筆者認為制約海上通信發(fā)展的條件主要有兩個，一是缺少高速度、大帶寬的數(shù)據(jù)傳輸鏈路；二是基于海上通信的服務手段單一、服務內(nèi)容分散。因此，本文主要從這兩個方向?qū)Ｉ贤ㄐ诺陌l(fā)展思路進行探討。

一、大帶寬、高速度海上通信鏈路建設

1.1甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）

甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)即VDES （VHF Data Exchange System）是IALA（國際航標協(xié)會） E-航海委員會提議，現(xiàn)在被ITU（國際電信聯(lián)盟）、IMO（國際海事組織）等組織廣泛認可的理念，包括VHF通道24、84、25、85、26、86、27和28，頻段范圍包括157.200-157.325 和 161.800-161.925 MHz。

VDES對于海上信息服務有重要意義，包括海上救援和海上交通，是E-航海的關鍵所在。IMO（國際海事組織）、IALA（國際航標協(xié)會）、ITU（國際電信聯(lián)盟）對VDES的發(fā)展規(guī)劃大致如下：

1、2013年-2014年：開展甚高頻數(shù)據(jù)交換發(fā)射機原理樣機研制；

2、2015年-2017年：發(fā)展相關草案并且制定VDES相關國際標準，推進甚高頻數(shù)據(jù)交換發(fā)射機實際應用，研究相關技術，評估并發(fā)射試驗衛(wèi)星；

3、2017年-2019年：發(fā)展衛(wèi)星VDES業(yè)務；

4、2020年：實現(xiàn)VDES全面的運行能力。 國際上加快相關研究步伐，并正在通過試驗推出具有一定實用價值的系統(tǒng)。

我國作為國際海事組織A類理事國之一，也緊密跟蹤國際研究狀況，開展了國內(nèi)應用及對策課題研究，目前，天津通信中心正在研究的VHF水上頻段運行的無線電鏈路，該研究將涉及VDES相關的數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術、岸基VHF高速數(shù)字通信基站、岸基VHF高速數(shù)字通信基站聯(lián)網(wǎng)、船用VHF高速數(shù)字通信基站等方面。

擬用帶寬25-100 kHz的頻道獲取最高325 kb/s的海上無線電寬帶技術，將實現(xiàn)VHF鏈路的寬帶通信，使近海區(qū)域海上信息大數(shù)據(jù)傳輸成為可能。

1.2甚小口徑衛(wèi)星終端站（VSAT）

VSAT（ Very Small Aperture Terminal）即甚小口徑衛(wèi)星終端站。系統(tǒng)由VSAT網(wǎng)絡主站和用戶端站組成的星狀或網(wǎng)狀通信網(wǎng)，能夠支持2Mb/s以下數(shù)據(jù)的單向或雙向通信。VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)中端站設備的天線口徑小，一般為0.3-2.4米，適合船舶搭載。

VSAT系統(tǒng)對環(huán)境條件要求不高，通信不受地理條件、氣候、地震、洪澇等自然條件影響，通信質(zhì)量及可靠性高。適合地面網(wǎng)絡不夠普及而通信需求較大的區(qū)域。VSAT網(wǎng)根據(jù)業(yè)務性質(zhì)可分為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、語音通信網(wǎng)和電視衛(wèi)星通信網(wǎng)三大類。

在海岸電臺建設VSAT主站可以實現(xiàn)對遠海區(qū)域的覆蓋，船舶在遠海區(qū)域航行或作業(yè)時，可以通過船舶搭載的VSAT端站，實現(xiàn)雙方的大數(shù)據(jù)通信。

同時，船舶以衛(wèi)星鏈路為主接入路由，在船舶上搭建移動WIFI，實現(xiàn)船舶的網(wǎng)絡覆蓋。

VSAT主站的建設和運營需要較大的資本投入，但是在遠距離船岸雙向通信方面具有不可替代的作用。同時隨著科技的發(fā)展，當前的VSAT衛(wèi)星通信還可以與地面互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來組成“天地合一”傳輸網(wǎng)，以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的接入，在提供航海安全信息的同時，可以滿足船員出海的業(yè)余生活需要。

二、基于海上用戶的綜合信息服務

建設海上通信數(shù)據(jù)中心，融合航標信息、測繪信息、通信信息、海事信息，集成港口、海況、地理等信息，規(guī)范數(shù)據(jù)源標準，形成涵蓋主要涉水活動的、以海量數(shù)據(jù)為基礎的信息資源池，通過云服務對海量數(shù)據(jù)進行深度挖掘分析進行篩選加工， 通過門戶網(wǎng)站、微信公眾號、手機APP等多種服務手段，利用公網(wǎng)、VHF、衛(wèi)星等鏈路根據(jù)用戶需求提供定制化服務。

同時根據(jù)海事、港航、地理等單位的需求，將數(shù)據(jù)中心的源數(shù)據(jù)接入相關部門的應用系統(tǒng)，達到數(shù)據(jù)的充分利用與有效融合。