海上通信发展思路探讨

樊霞+董军

【摘要】 航运业的快速发展对海上通信提出了数字化、高速化、宽带化的要求，本文从水上高速率大数据的传输及信息服务两个方面对海上通信进行了探索，提出了新趋势影响下的发展思路。

【关键词】 海上通信 VDES 卫星通信 信息服务

随着软件无线电（Software-defined Radio，简称SDR）技术的发展、电子导航（E-Navigation）概念的引入，以及电子海图信息系统（ECDIS）的即时更新、水上安全现场医疗远程辅助的实施等新的应用需求，航运业对水上无线电通信数字化、高速化、宽带化的要求越来越高，而传统的水上通信收到通信频率、带宽等条件限制，只能提供航行安全必须的报文及语音通信，很难适应海上通信信息化的需求。同时由于“多龙治水”的现状，不同的部门分别掌握不同的数据，使海上通信数据碎片化、孤立化、部门化，且没有信息共享的平台，很难对数据进行整合、分析、挖掘，海量的数据并未得到有效的利用，难以提供系统的、有效的海上信息服务。如何进行水上高速率、大数据的传输，如何进行海上信息服务以适应航运对通信的需求是水上通信部门需要探索的问题。

笔者认为制约海上通信发展的条件主要有两个，一是缺少高速度、大带宽的数据传输链路；二是基于海上通信的服务手段单一、服务内容分散。因此，本文主要从这两个方向对海上通信的发展思路进行探讨。

一、大带宽、高速度海上通信链路建设

1.1甚高频数据交换系统（VDES）

甚高频数据交换系统即VDES （VHF Data Exchange System）是IALA（国际航标协会） E-航海委员会提议，现在被ITU（国际电信联盟）、IMO（国际海事组织）等组织广泛认可的理念，包括VHF通道24、84、25、85、26、86、27和28，频段范围包括157.200-157.325 和 161.800-161.925 MHz。

VDES对于海上信息服务有重要意义，包括海上救援和海上交通，是E-航海的关键所在。IMO（国际海事组织）、IALA（国际航标协会）、ITU（国际电信联盟）对VDES的发展规划大致如下：

1、2013年-2014年：开展甚高频数据交换发射机原理样机研制；

2、2015年-2017年：发展相关草案并且制定VDES相关国际标准，推进甚高频数据交换发射机实际应用，研究相关技术，评估并发射试验卫星；

3、2017年-2019年：发展卫星VDES业务；

4、2020年：实现VDES全面的运行能力。 国际上加快相关研究步伐，并正在通过试验推出具有一定实用价值的系统。

我国作为国际海事组织A类理事国之一，也紧密跟踪国际研究状况，开展了国内应用及对策课题研究，目前，天津通信中心正在研究的VHF水上频段运行的无线电链路，该研究将涉及VDES相关的数字调制解调技术、岸基VHF高速数字通信基站、岸基VHF高速数字通信基站联网、船用VHF高速数字通信基站等方面。

拟用带宽25-100 kHz的频道获取最高325 kb/s的海上无线电宽带技术，将实现VHF链路的宽带通信，使近海区域海上信息大数据传输成为可能。

1.2甚小口径卫星终端站（VSAT）

VSAT（ Very Small Aperture Terminal）即甚小口径卫星终端站。系统由VSAT网络主站和用户端站组成的星状或网状通信网，能够支持2Mb/s以下数据的单向或双向通信。VSAT卫星通信系统中端站设备的天线口径小，一般为0.3-2.4米，适合船舶搭载。

VSAT系统对环境条件要求不高，通信不受地理条件、气候、地震、洪涝等自然条件影响，通信质量及可靠性高。适合地面网络不够普及而通信需求较大的区域。VSAT网根据业务性质可分为数据通信网、语音通信网和电视卫星通信网三大类。

在海岸电台建设VSAT主站可以实现对远海区域的覆盖，船舶在远海区域航行或作业时，可以通过船舶搭载的VSAT端站，实现双方的大数据通信。

同时，船舶以卫星链路为主接入路由，在船舶上搭建移动WIFI，实现船舶的网络覆盖。

VSAT主站的建设和运营需要较大的资本投入，但是在远距离船岸双向通信方面具有不可替代的作用。同时随着科技的发展，当前的VSAT卫星通信还可以与地面互联网结合起来组成“天地合一”传输网，以实现互联网的接入，在提供航海安全信息的同时，可以满足船员出海的业余生活需要。

二、基于海上用户的综合信息服务

建设海上通信数据中心，融合航标信息、测绘信息、通信信息、海事信息，集成港口、海况、地理等信息，规范数据源标准，形成涵盖主要涉水活动的、以海量数据为基础的信息资源池，通过云服务对海量数据进行深度挖掘分析进行筛选加工， 通过门户网站、微信公众号、手机APP等多种服务手段，利用公网、VHF、卫星等链路根据用户需求提供定制化服务。

同时根据海事、港航、地理等单位的需求，将数据中心的源数据接入相关部门的应用系统，达到数据的充分利用与有效融合。