GMDSS現代化和E航海背景下的海岸電臺發展與應對

劉鋒+安琳+趙俊+葉德明

摘 要：本文對GMDSS現代化和E航海的進展進行了介紹，分析了GMDSS復審現代化和E航海的通信需求與新技術對海岸電臺的影響。介紹了海岸電臺未來會投入使用的新技術和服務對象，提出了海岸電臺適應未來業務可以采取的應對措施和舉措。

關鍵詞：GMDSS E航海 數字通信 海岸電臺

1.水上無線電發展的歷程和現狀

水上無線電通信的發展經歷了多個發展階段，1973年國際海事咨詢委員會提出了“關于發展海上遇險呼救系統的建議”開始了新的海上通信系統的研究。水上無線電通信走進了全球履約的時代。1979年國際海事咨詢委員會的A.420號決議案提出了建立“未來全球海上遇險與安全系統”（GMDSS）工作組。目標在于建立全球通信網，規定新系統應符合IMCO制定的《國際海上搜尋救助公約》，1999年GMDSS系統在全世界各航運國家全面啟用，利用現代化的通信技術改善海上遇險與安全通信，建立新的海上搜救通信程序，并用來進一步完善現行常規海上通信的一套龐大的綜合的全球性的通信搜救網絡。按照SOLAS公約無線電通信業務的規定，各締約國政府為空間和地面無線電通信業務提供適當的基礎設施。各國建立了地面無線電和衛星DSC值守系統。海岸電臺目前業務即在這一背景下建立。

2.GMDSS復審和現代化

IMO在2009年決定開始GMDSS的回顧和現代化。通過回顧GMDSS關于無線電通訊規定的（SOLAS 公約第四章），一方面GMDSS需要用于安全，不僅僅為了遇險求救信號，而且它代表通用岸基系統的組成部分，應該實現其他無線電通訊功能（例如遇險求助、緊急事項、安全和報平安）。另外，不能單獨考慮e-NAV或者GMDSS，而應該直接考慮無線電通訊，尋求一種方法確保e-航海和GMDSS的利益。

GMDSS復審和現代化過程中提出的可能納入的新技術水上數據交換通信技術可以服務于新時代航海戰略的通信需求，可以提供從近到遠，覆蓋各海區的數字通信服務。解決岸—船、船—岸和船—船數字通信，播發文本、圖像、聲音等多種文件，海圖改正信息等航行相關安全信息的快速推送，并提供數字接口，實現與船舶信息系統的無縫連接。

水上移動業務甚高頻頻段數據交換系統（VDES）可以提供沿海30-50海里的數字通信服務，數據傳輸帶寬可以達到150Kbps。

中頻水上數字廣播NAVDAT可以提供沿海300海里范圍內的數字廣播通信服務。

水上移動業務高頻數字化數據交換系統可以提供遠距離（可以為極地航線）服務的水上數字通信服務。

隨著E航海通信融合概念的提出和相關標準的推出，如通用即插即用（UPnP）協議能提供一套廣泛適用、發布有效的協議，為不同的供應商和通信方式提供實用的、無需配置的實施方案。UPnP協議是基于英特網技術，不依賴開放系統的編程語言。UPnP協議能夠部署在局域網已經應用于全球英特網上。該技術為各種水上無線電通信技術一起服務于水上通信和E航海提供了可能。

3.E航海的通信需求

從2006年左右提出E航海基本理念起，國際組織就陸續開展了E航海的用戶需求調研、差距分析、成本效益和風險分析、技術架構設計、原型產品設計、數據交換模型和標準研究等，2014年制定E航海實施計劃，從而標志著E航海真正進入了落地實施階段。

E航海是航海保障的升級版，是符合信息化技術發展時代下的航海保障發展方向。通過電子的方式，在船上和岸上，收集、綜合、交換、顯示和分析海事信息，以增強船舶泊位到泊位的全程航行能力，增強相應的海上服務、安全和保安能力，以及海洋環境保護的能力。

E航海各標準的制定和示范系統的建設，正在迅速推動E航海所需要的現代水上通信的發展。由于有大量的船岸數據通信需求，E航海的通信要求相比以往的助航方式更高。為現代化的海岸電臺服務E航海戰略的發展提供了契機。

岸基海岸電臺的數字通信從甚高頻、中頻到高頻可以為E航海提供從近到遠的數字通信服務。成為眾多服務E航海通信手段的重要一環。

4.海岸電臺在新時代背景下的機遇

海岸電臺的傳統業務發展近年比較緩慢，業務量保持穩定，業務集中到以安全值守和安全履約通信為核心的GMDSS傳統業務領域，如以前大量使用的SSB單邊帶船員電話等常規通信業務，在2000年至2004年左右進入業務高峰期以后，近些年因衛星電話和船上寬帶的推廣反而出現萎縮的狀態，在甚高頻和高頻等海岸電臺頻段，因如SSB語音等常規通信的業務量減少，頻率資源和海岸電臺設備資源的使用效率降低。

E航海、GMDSS現代化為海岸電臺的發展提供了新的歷史機遇。大量的數據通信要求為海岸電臺業務量重新增長帶來了機遇。未來船載通信設備將走向通信融合的趨勢，各種通信手段通過即插即用等熱連接的方式成為船臺通信手段之一。

5.海岸電臺的應對措施

5.1海岸電臺更新設備具備未來數字傳輸功能

海岸電臺設備支持數據傳輸是以后必需滿足的功能，在海岸電臺的技術改造和設備更新中可以做相關的籌劃和準備。

探討電臺設備對數字傳輸的支持性，在設備選型和技術路線選擇與滿足履約需要的前提下，優先選用支持數字傳輸的設備，如具有IP接口的設備，收發信機設備具有系統控制，可以實現軟升級的設備。在以后的數字化業務發展中，可以最大程度利用已有設備的投資，通過軟件升級的方式過渡到數字傳輸功能，避免重復建設。在中控系統和值班系統方面實現數字化的管理、設備的管理、業務的處理用軟件系統實現，在業務系統中包括數據的來源管理，業務的播發，過程的監控，事后的審計，數據的歸檔查詢，全業務流程實現閉環管理。中控系統在可行的條件下，實現從硬交換到IP軟交換過度。為數字化應用，數據的自主管理，船端設備的數據下載等以后的業務做好準備。endprint

近年來，國內外的設備廠商已經推出同時支持模擬傳輸方式和數據傳輸方式的設備。如高頻設備的收信機，已經實現RJ45標準網絡接口交換，支持數字化高頻信號的接收，并支持多天線陣列和信號疊加處理。發信機設備已經兼有RS232控制接口、四線音頻接口和以太網接口，滿足從模擬向數字過渡的設備需求，既能滿足模擬和硬交換系統的運行，兼容現狀的運行模式，也能滿足未來水上通信的數字傳輸要求。

5.2跟蹤水上通信數字化標準和應用的發展

水上通信數字通信頻率編碼方式標準已經發布，相應的設備也在研發當中，緊密跟蹤國際會議相關方面的進展情況，了解示范應用系統的建設、運行情況，開展數字化設備的驗證和標準制定工作。按照ITU發布的水上數字通信標準，開發采用正交頻分復用（OFDM）QAM調制解調協議的高容量、高可靠性數字傳輸系統，在海岸電臺頻道上實現數字通信，滿足船舶航行遠距離實現收發電子郵件和數據傳輸的功能。

5.3嘗試水上數字通信在E航海示范過程中的應用

E航海已經進入到示范應用系統的建設階段，在海事局十三五規劃中，各航保中心都有示范工程，在E航海示范工程中，可以嘗試海岸電臺水上數字通信在E航海示范系統中的應用。通過水上數字通信系統實現E航海數據傳輸的船岸、岸船通信。

6.結束語

綜上所述，海岸電臺數字傳輸是未來海岸電臺的發展方向，為海岸電臺的發展帶來了新的機遇。在航海保障的技術升級和服務轉型中，提供了新的技術手段，海岸電臺需要緊跟E航海示范系統的建設，提供通信手段，才能在未來水上通信格局中占據一席之地。

參考文獻：

[1]ITU-RM.1842-1建議書.水上移動業務頻道交換數據和電子郵件的VHF無線電系統和設備的特性，2009（6）.

[2]ITU-RM.1798-1建議書.水上移動業務中用于交換數字數據和電子郵件的HF無線電設備的特性，2010（4）：1-2.

[3]ITU-R M.2010 Recommendation，Characteristics of a digital system， named navigational Data for broadcasting maritime safety and security related information from shore-to-ship in the 500 KHz band， 2012（3）：1-10.endprint