中国短波水上无线电业务现状分析

国家无线电监测中心福建监测站 王心尘 叶晓明

一、引言

当前，航海运输事业蓬勃发展，水上无线电通信的地位日渐重要。短波水上无线电业务历史悠久，近年来虽然受到新技术（如海事通信卫星）广泛应用的冲击，业务量有所下降，但随着新技术的局限性（如成本、可靠性）的日渐暴露，人们逐渐认识到出海作业船只配备高性能短波通信电台的必要性。而通信、导航与IT技术的广泛应用，更使得短波水上无线电通信由传统的莫尔斯（Morse）电报，发展到今天的集数据、图像、语音于一体的多功能通信系统，从而进一步提高了船舶航行的安全性。

经监测，水上业务短波频段常见的信号大致有以下几类：海岸台（Morse呼号）、AM广播、单边带话音、模拟传真、FSK信号、QPSK信号等。使用Morse呼号的海岸台主要有两大类：连续FSK+Morse呼号（如上海、广州、天津和美国海岸警卫队的海岸台）和纯Morse呼号（韩国）；广播信号则主要是朝鲜广播；单边带话音主要包括岸台和船只及船舶之间的通话；传真信号为气象传真；采用FSK传输信号的编码方式有ITA-2（无线电传机RTTY）、ASCII（7单元、8单元）、ARQ等；QPSK信号则主要来自日本方向。

虽然ITU和各国无线电管理机构已对短波频率使用作出明确规定，但由于短波频段窄、业务量大，各种类型的干扰仍时有发生，突出表现在我国近年来接到ITU转发的干扰协查函数量增长迅速。对短波水上无线电业务来说，非法信号不仅干扰正常的水上无线电通信，造成经济损失，更可能干扰求救信号和搜救行动，产生更大的社会危害。目前，我国水上无线电业务的干扰类型大致分为有意干扰和无意干扰两类。有意干扰又可分两种：一种是非法电台发出的干扰，属于非法占用频率；另一种是合法电台的违规通信，通常出现在无法使用指定的频率通话时业务人员临时改换频率或业务人员私自使用非指派的信号进行船间或船岸通信时。无意干扰主要是由操作设备失误造成，也可能由设备故障导致。

二、我国短波无线电水上业务现状

当前，我国水上无线电管理压力巨大，干扰频发。根据2008年交通部无线电管理领导小组办公室对我国船岸通信所受干扰情况的调研结果，半年内共收到干扰投诉报告近百份，水上涉外无线电业务的管理也面临越来越复杂的情况。

国家无线电监测中心配合国家无线电管理局及各地、市无线电管理机构，于2011年至2012年开展台站核查活动，我们也以此为契机从侧面了解了短波水上无线电业务的开展情况。核查发现，由于短波电台使用年限长，设备陈旧且缺乏统一的维护标准，加上新技术的推广使用，水上业务中短波设备的使用率逐年下降。此外，核查还发现了一些亟待解决的问题，如数据库不统一，工作频率与资料不符等。以下是我们核查过程中的几个案例：

广州海事局海事信号针对南海域全天候发射，主要采用日本进口千瓦级发射设备，发射天线多为扇锥天线和三线天线（见图1、图2）。海事局的短波设备与天线均维护良好，但核查中发现，广州海事局的实发频率与ITU数据库存在差异。

图1 广州海事局短波发射天线

图2 广州海事局JRC 10kW发射机

XX市海洋地质调查局XX基地配备笼形天线与通信电台（见图3），可与南海作业船只通信，但现有设备存在较多问题。首先是天线系统较落后；其次是基地只能使用老式的短波电台进行联络。核查中还发现，调查局短波电台实际工作频率与指派的频率数据不符。

图3 海洋地质调查局短波电台（左）和发射笼形天线（右）

XX部XX区渔政局的设备状况甚至更差——现有发射天线缺乏保养且发射效率很低，短波电台则已几乎弃用。经了解，渔政部门现已大多采用卫星电话进行通信。

图4 渔政局发射天线（左）和短波电台（右）

三、水上业务无线电业务相关标准调研

结合调研发现的问题，我们对水上无线电业务的国内外资料，特别是涉及短波频段的资料行了详尽的调研。

ITU无线电规则及其附录对水上无线电业务进行了详细的制定和划分。其中ITU无线电规则在水上业务章节内规定了主管人员的职权、操作人员证书、电台人员及等级、电台的检验、电台的工作时间、水上移动业务必须遵守的条件（包括对接收设备的辐射能量、电磁兼容、通信时间、频率更换及设备频率容限、相关频段可使用的调制方式的统一等）、频率使用的规则（分业务对包括工作方式、调制方式、呼叫和确认方式以及值守进行描述；宽带电报、传真、特殊传输系统和海洋学数据传输频率的使用；无线电话频率的使用；数据传输频率的使用）、通信的优先等级（按排序依次为遇险呼叫、遇险电文和遇险业务；紧急通信；安全通信；其他的通信）、选择性呼叫及水上无线电通信的计费和结算等都做了详细的规定。

ITU无线电规则附录15对30MHz以下和以上用于GMDSS的遇险和安全通信频率进行了划分；附录16对船上的电台应备的文件做了相关规定，要求船舶除备有操作人员的各种证书、航海日志外，还应配备船舶电台和水上移动业务识别指配（MMSI）列表、海岸电台和特殊业务电台列表、《水上移动业务和卫星水上移动业务实用手册》等相关文件；附录17（WRC-12，修订版）对水上移动业务高频频段内的频率和频道配置进行了划分，并对水上移动业务高频频段内未来的频率和信道安排进行了规划。附录18（WRC-12，修订版）对VHF水上移动频段内的发射频率表进行了规定；附录25对4000kHz和27500kHz频率间的水上移动业务专用频段内工作的海岸无线电话电台的条款及其频率进行了分配规划，规定了包括更新的频率分配规划的程序，在4000kHz和27500kHz之间水上移动专用频段内操作的海岸无线电话电台的分配规划等相关内容。

ITU相关建议书也对水上业务的具体实施做了相关建议。其中，ITU-R M.1173建议书建议了1605.5kHz至27500kHz频带无线电话水上移动业务用的单边带发信机的技术特性；ITU-R M.585-6建议书描述了船舶电台、海岸电台、参与搜救作业的航空器和其他安全相关的通信、航标自动识别系统（AIS）及与母船配套的船只所使用的格式和标识其他水上业务的格式，并为各主管部门指配、管理和维护水上移动业务的标识资源提供了详细的指南；ITU-R M.1172建议书描述水上移动业务中所用的各种缩写和信号；ITU-R M.476-5建议书提供了用于现有直接印字电报设备的检错和纠错系统的特性，并在ITU-R M.492-6建议书中规定了水上移动业务中使用直接印字电报设备的使用程序，ITU-R M.625-3建议书则描述了水上移动业务中使用自动识别的直接印字电报设备的相关建议；ITU-R M.541-9建议书建议了水上移动业务中使用的数字选择呼叫设备（DSC）的操作程序；ITU-R M.1171建议书水上移动业务中无线电话的使用程序。

图5 欧洲水上业务的频率和业务划分

我们还对欧洲电信监管机构的执行单位——欧洲邮电管理局（CEPT）电信委员会（ECC）的相关规定和建议书做了调研。欧洲电信委员会对水上业务的频率和业务做了划分，如图5所示（部分），并出台了详细的标准对短波水上业务进行了规定，涉及的内容包括调制方式、发射功率及其他相关内容。

美国频谱管理办公室对水上业务使用频率进行了划分，指派了专门机构负责，并指配了相应的频率。美国国家电讯管理中心（NTIA）也不断根据新技术的发展和ITU文档的改变提交文稿，修改相关业务的技术规范。

在我国，除了无线电管理局根据国家标准和ITU无线电规则发布的《中华人民共和国无线电频率划分规定》外，各相关部门也积极开展工作，如交通运输部海事局牵头对沿海船舶使用海上移动通信标识的情况进行了全面清理，规范了管理程序，清理了船码不符的船舶，为海上搜救工作提供了支持保障；中国交通通信中心积极参与国际组织的相关业务活动，组织开展水上短波数据通信技术的研究，并针对《无线电规则》修改我国水上无线电通信规则，对水上短波通信的发展发挥了积极的作用。

此外，由于临近2015年世界无线电通信大会（WRC-15），我国工信部于2012年8月正式建立WRC-15准备工作机制，全面部署大会的各项准备工作，相关的议题研究工作也陆续展开。通过调研WRC-15议题的相关内容我们发现，与水上业务相关的议题主要是：议题1.15，针对特高频频段水上移动业务船载通信电台的频谱需求进行的研究，议题1.16，针对引入可能的新的自动识别系统（AIS）的技术应用考虑频谱划分。WRC-15议题研究工作不涉及水上短波业务主要是以下几方面原因，一是因为水上短波业务的频率相对固定，业务已经相对成熟；二是短波频段的水上业务频率发射相对不固定，存在干扰也多是短时干扰，很难迅速定位；三是随着技术的发展，各种先进设备层出不穷，短波水上业务的重要性日渐被其他可靠技术分担。

四、相关建议

针对上述问题和相关建议书，我们可制定相应的对策，妥善解决相关问题：

1. 宣传干扰申诉流程

海事通信的畅通对远洋作业的船只非常重要，但随着电磁环境的恶化，水上业务的正常开展难免受到影响，如台站核查中广州海岸台工作人员谈到的广州海事频率曾受到不明电台的干扰却无法定位的情况。因此，建立完备的干扰申诉流程就显得格外重要。实际上，国家无线电管理局与国家无线电监测中心已经建立起完备的干扰申诉和排查流程（见图6）。

我国于1992年开始建设国家无线电短波监测网，目前已基本建成由1个指挥中心（位于北京）和分布在全国的9个监测站组成的国家无线电短波监测网。经过多年工作的调试和维护，短波监测网可定位全国、亚洲乃至全球的大部分短波信号，定位效果得到众多工作成果的验证。因此当干扰出现时，应当及时按流程申诉，从而顺利排除干扰。

图6 短波干扰申述和排查流程

2. 搭建信息交互平台

受限于客观条件，短波台站资料上报流程不完善且周期较长。现有的台站资料主要来源于无线电管理局的电台核查工作，资料时效性较差，且缺乏必要的交互流程，无法及时反馈和甄别错误。建议可搭建相应的资料交互平台，国家数据库的相关资料在整理之后可在平台上公布，便于用户复核后反馈信息。

此外，现有的数据库信息量不足，无法包含工作方式和信号使用规律等信息，造成了监测部门的核对困难，因此建议可提升数据库信息的包容率，可单独指明发射细节及使用规律。

3. 建立反馈机制

台站核查中设台单位提出如下需求：短波电台发射参数不够准确却无法调校；缺乏相应技术手段和设备对现有短波电台辐射功率进行测量；咨询发射天线的保护距离及可参考的相关国标标准等。

因此需要建立反馈网络，便于用户与无线电管理机构直接联系寻求协助。

为杜绝因设备故障导致的无意干扰，船只或岸台短波通信设备需要进行定期的保养维护和检测。但短波发射系统的保养相对复杂，用频单位设备进行保养测试时容易造成干扰，这就需要无线电管理部门的参与和配合。核查中我们发现用户存在这样的需求，如XX部XX区渔政局希望测试基地早年自行研制的笼形发射天线，也希望调校新近配备的发射参数不够准确的短波电台，这都需要进行协调，以免干扰正常业务的开展。

建议无线电管理部门与用户建立设备检测与保养联动机制，协助用户制定年度保养计划，并负责协调。计划应包含测试时间，频率等信息，既有利于相关单位保养、维护设备，也有利于无线电管理机构监测、定位。该项工作也有利于疏通与用户的交流渠道，学习成熟的短波设备保养经验，提升自身能力。

4.建立台站数据库与ITU数据库的交互机制

短波设备在实际使用过程中问题很多，而用户随着自身业务量的增减对频率的需求也不相同。核查中我们发现，各用频单位的频率使用虽然经过国家无线电管理局的审批，证件齐全，但与ITU数据库存在出入，几个典型的问题如表1所示。

表1 ITU数据库与我国台站数据库内容的区别（部分）

为了保证我国水上无线电用户的合法权益，应及时根据国家台站数据库资料的修改，更新和同步ITU数据库的数据。此外，也应尽可能使台站数据库包含ITU数据库所需参数类别，便于资料的统一。

五、结束语

短波通信在水上无线电通信中扮演着重要的角色，随着电磁环境的恶化，短波水上业务干扰频发。本文从水上无线电业务和现状入手，结合台站核查工作的反馈信息，阐述了我国目前短波水上无线电业务的现状，并结合ITU及欧、美发达国家的相关标准和建议书，探讨了目前我国短波水上无线电业务存在的不足，并提出改善的建议。相信在管理部门和用户的共同努力下，我国的短波水上无线电业务干扰一定会得到有效控制。

见www.dcw.org.cn