孙洪刚,李 巍
通信能力评估及运行模式研究
孙洪刚,李 巍
本文通过对当前海岸电台通信能力的研究,为主管部门决策提供参考意见。加强和调整海岸电台为行业服务的能力,使业务布局基本满足各方需求,电台层次架构更加适应国内管理体制,整体格局符合SOLAS公约要求,技术水平符合现行技术标准,有限的通信资源使用更为合理,同时为未来向GMDSS现代化和E-Navigation适当预留不断演进的基础资源。
海岸电台;通信能力;运行模式;GMDSS现代化;E-Navigation
我国现有的海上无线电通信体系今后向何处发展,这是主管部门需要明确的问题,也是业界普遍关心的问题。在此背景下,通过海岸电台资料收集、用户调查和现场调研对该课题进行研究,对我国现有海岸电台业务结构、设备设施、人力资源等涉及岸台通信能力的因素进行实事求是的评估,旨在结合未来发展方向及我国国情和实际需求为未来的发展规划提供重要依据,同时也为各岸台建设发展提供参考意见。
我国的GMDSS(全球海上遇险与安全系统)工程是全球海上遇险与安全系统的组成部分。根据IMO(国际海事组织)和ITU(国际无线电联)的决议和建议,我国海岸电台建设和开放了GMDSS系统的全部地面无线电业务,包括中/高频/甚高频各频段的数字选择性呼叫值班台,选择中频数选值班台对我国沿海进行链状覆盖;开放窄带直接印字电报系统、中频奈伏泰斯安全信息播发以及短波和甚高频无线电话系统,形成了重点覆盖我国沿海,适当开放近洋和远洋航线的业务格局。GMDSS系统配合开放部分中高频常规无线电通信电路的总体格局,基本满足了遇险值守要求和航运界对无线电通信的需求。
3.1 海岸电台主要业务及电路开放情况
海岸电台开放的业务种类包含DSC(数字选择性呼叫)、无线电话业务、NAVTEX(奈福泰斯)等。
DSC系统负责全时值守船舶遇险、紧急和安全呼叫,发射收妥确认信号,按呼叫要求转发呼叫电文,根据呼叫电文提示的通信方式进行后续遇险安全通信。我国目前规划建设了MF(中频)/HF(高频)/VHF(甚高频)不同频段的DSC岸台,其中包括:
MF-DSC值班台16座,分别设于大连、天津、烟台、青岛、连云港、上海(设横沙和芦潮港2座VHF基地台)、宁波、温州、福州、厦门、汕头、广州、湛江、北海、八所和三亚等地海岸电台的中频2MHz频段DSC/SSB/NBDP(2187.5/2182/2174.5MHz)电路,接收我国沿海的船舶DSC电路的报警和进行后续通信,基本上可以链状覆盖距岸约100n mile以内我国沿海海域。
HF-DSC值班台1座,设于上海,开设4/6/8/12/ 16MHz频段数选值班电路,相应频段的单边带无线电话电路和窄带直接印字电报电路(DSC/SSB/ NBDP),接收西北太平洋搜救区的船舶DSC电路的报警和进行后续通信,覆盖西北太平洋第七搜救区海域。
VHF-DSC值班台13座(设VHF基地台17座),分别设于大连、秦皇岛、天津、烟台、青岛、连云港、上海、宁波、福州、厦门、广州设南岗、黄山鲁、蛇口和珠海4座VHF基地台)、湛江和海口的VHFDSC,后又逐步新增40余个VHF-DSC基站,接收各台约20~25n mile水域的船舶DSC和VHF无线电话电路的报警和进行后续通信,基本上可以覆盖距各台20~25n mile以内的港口水域。
无线电话业务包括甚高频和中、高频频段业务,是水上无线电业务中使用范围最广,业务量最大的无线电通信业务。在各频段无线电话中,甚高频无线电话是使用最广泛的通信手段。目前不同频段的无线电话业务在各个海岸电台均有开放。
NAVTEX是为了保证航行安全,由岸上向航行的船舶发布的有关海上航行的安全信息,包括搜救信息、航行警告、气象警告、气象预报和其他海上安全信息。目前在上海、广州、大连、福州、三亚建设了NAVTEX播发台,链状覆盖了中国沿海400海里以内的海域,在518kHz频率上播发。目前在大连、天津、上海、福州、广州、湛江、三亚等七个海岸电台使用486KHz频率开展中文海上安全信息的试播发业务,其覆盖范围与英文海上安全信息播发基本一致。
3.2 海岸电台设备和场地环境现状
3.2.1 海岸电台中高频收信设备
经统计,各海岸电台目前拥有MF/HF收信机共217台,其中JRC品牌196台,海华12台,Ten-Tech品牌8台,兴兴品牌1台,虽然到目前为止,其中大部分设备仍能正常开机工作,但90%以上已使用超过18年,设备老化现象明显,对岸台遇险值守业务收发信质量有较大影响。具体情况见表1、表2。
表1 中高频收信设备品牌统计表
表2 中高频收信设备开始运行时间统计表
3.2.2 海岸电台中高频发信设备
与海岸电台收信设备类似,各海岸电台的MF/ HF发信设备90%以上为进口设备,90%以上的收信机超过18年;各海岸电台目前拥有MF/HF发信机共174台,其中JRC品牌107台,海华品牌18台,HENRY品牌8台,REDIFON品牌8台,上海邮电一厂品牌8台,荷兰无线品牌1台,日本安立品牌2台,国内其他品牌22台。具体情况见表3、表4。
表3 中高频发信设备品牌统计表
表4 中高频发信设备开始运行时间统计表
3.3.3 海岸电台中高频天线设施
MF/HF收发信天线是海岸电台正常工作的重要设备设施。我国沿海16个海岸电台目前建有MF/HF接收天线共计81副,MF/HF发射天线共计175副。从数量上分析,各台收发信天线基本可以满足所开放业务的需要。但MF/HF收发信天线都设于室外,易受到自然环境影响,需要定期维护。近几年,由于各种原因,部分电台天线损坏严重,有些天线虽还在统计的数量中,但实际已无法使用。
3.3.4 海岸电台甚高频设备
经统计,各海岸电台目前拥有VHF设备共429台,其中JRC品牌204台,澳洲Spectra品牌100台,TAIT品牌49台,ZETRON品牌22台,其他品牌54台。从绝对数量上看,足够覆盖我国沿海水域;2000年以后VHF设备占90%以上,设备性能处于良好状态,总体情况比较好。具体情况见表5、表6。
表5 甚高频设备品牌统计表
表6 甚高频设备使用年限统计表
经以上统计,分析由于上世纪九十年代全球电子技术和信息化水平与今天相比有很大差距,设备的更新升级十分困难,与其他设备的互操作也难以进行。成为扼制电台技术发展进步的瓶颈,需逐步考虑更新。
3.3.5 场地环境情况
经过对16座海岸电台开放的各个业务频率点电磁场环境(本底噪声)进行测试,发现有个别频点本底噪声较高,其他较好,但各台2M DSC相关频点本底噪声总体较高。
目前部分天线场地受城市发展影响,周边环境逐步恶化,有些实际已经不能再作为天线场地使用。在将来岸台业务发展规划确定后,部分岸台发信台可能需要重新选址。
为了充分发挥有限无线电频率资源作用,建立一套业务功能齐备、通信技术先进、覆盖责任区域、设备可靠、操作便利、运行安全高效的水上公益通信系统,以满足我国责任区域水上应急搜救船岸通信、沿海船舶安全航行和海事管理船岸语音通信和数据信息传递需要,并为未来向GMDSS现代化和E-Navigation(E航海)适当预留不断演进的基础资源。提出以下措施和建议:
4.1 发挥区域中心台作用,建立区域管理、信息交换中心
研究国际发展趋势,未来在现代化的GMDSS 和E-Navigation框架下的海上无线电数字业务是网络环境下的运营管理格局。我国沿海应在未来向数字化业务过渡中,发挥上海、广州、天津岸台的区域中心台的核心作用,逐步形成北海、东海和南海三个海区包括不同频段、不同业务的无线电台管理和信息交换中心。
4.2 优化无线电业务布局
结合我国沿海安全信息播发的各手段的作用和船舶需求,综合考虑优化各频段业务布局。
高频业务方面,根据GMDSS高级复审阶段的研究和E-Navigation对数据通信框架研究,未来海上无线电业务需要高频频段数据交换系统。为提高高频通信业务质量,提高电台效率,未来海上高频业务电台应在全球范围内统一规划,统一布局,并构建联接各相关岸台、功能完善的地面业务支持网络,统一协调运营。
中频业务方面,NAVDAT(海上安全信息数字广播)技术是未来支持E-Navigation的地面无线电技术之一。建议将NAVDAT播发试验范围扩展到三个中心台,必要时可协调其他岸台参与,试验我国沿海中频数字安全信息播发的链状覆盖效果。
甚高频业务方面,建议将统一我国沿海甚高频安全信息播发频率做为今后海上甚高频业务优化内容之一,在此基础上,再进行甚高频安全信息播发时间、播发内容等方面的规定,细化管理,使我国沿海甚高频安全信息播发业务纳入规范化管理。
4.3 积极开展新通信技术应用与传统海上通信业务的融合
开展针对NAVDAT、VDES(甚高频数字交换系统)、OFDM(正交频分复用)等新型数字业务系统及相关技术跟踪研究工作,探索利用甚高频、中频、微波散射等技术实现海上数据传输。研究船舶自组网技术,并将多种通信手段(甚高频、单边带、手机)与船舶网络进行融合。引入陆地移动通信手段,推进陆地移动业务在海上的延伸应用。研究海岸电台的通信自动转接技术,使水上通信与陆上网络形成自动高效的转接互联。
4.4 增强国内自主技术的研究及应用
在国产技术及设备应用方面需要加大力度,不断推进国产化技术及设备的应用程度。在技术引进时,要强调产、学、研相结合,发挥自身的优势,可以探索和国外厂家进行联合设计及成果共享,提高我们的技术研发水平。
本文分析了我国GMDSS建设现状,对海岸电台业务架构,业务资源配置等现状进行评价,提出了存在问题,并提出探索研究适应现有体制机制的我国海岸电台运行模式,增强岸台工作能力和推进海岸电台未来发展的实施措施和建议。
[1] IMO.国际海上人命安全公约(SOLAS)综合文本,2014.1
[2] IMO.有关海上无线电通信和GMDSS系统性能要求的决议、通函等文件,2012.11
[3] ITU.无线电规则,2012.1
[4] ITU.有关水上无线电通信各项业务的技术建议书,2009.10
[5] 中华人民共和国交通部.水上无线电通信规则,2008.5
[6] 中华人民共和国海事局.船舶与海上设施法定检验规则,2005.8
10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.05.013
TN92
A文章编码:1672-7274(2017)05-0042-03