內(nèi)容提要：分析全球海上衛(wèi)星通信現(xiàn)狀，介紹全球?qū)拵ㄐ?/SPAN>(Fleet Broadband)系統(tǒng)，并對(duì)如何充分利用FB系統(tǒng)開展海上通信做了探討，以加速實(shí)現(xiàn)海上通信現(xiàn)代化和個(gè)性化的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：全球?qū)拵ㄐ?/SPAN> 航海 船舶通信

0 引言

Inmarsat系統(tǒng)的出現(xiàn)給航運(yùn)市場(chǎng)經(jīng)營(yíng)方式帶來了巨大的變化，現(xiàn)在的航運(yùn)市場(chǎng)變得更加重視信息傳輸?shù)乃俾省?shí)時(shí)性及連續(xù)通信的持久性。海上通信和信息傳輸必須借助衛(wèi)星通信系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)，利用海事衛(wèi)星通信將推動(dòng)航運(yùn)經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展。過去海上的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)都是單通道的，電話、傳真、數(shù)據(jù)三者同時(shí)只能通一路，這與我國(guó)快速發(fā)展的海運(yùn)產(chǎn)業(yè)是不相稱的。已經(jīng)開通的海上寬帶業(yè)務(wù)則響應(yīng)了當(dāng)前通信技術(shù)寬帶化和個(gè)性化發(fā)展的潮流，用戶用一部終端就可以在船舶上實(shí)現(xiàn)多種信息通信需求，如打電話、收發(fā)短信、語音信箱、文件傳輸、傳真、召開視頻會(huì)議等，讓船舶的工作模式與岸基辦公實(shí)現(xiàn)同步。

本文通過對(duì)全球海上衛(wèi)星通信的現(xiàn)狀進(jìn)行歸納分析，主要介紹海上全球?qū)拵ㄐ艠I(yè)務(wù)，并對(duì)海上全球?qū)拵ㄐ畔到y(tǒng)的發(fā)展前景做了探討。

1 海事衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的演進(jìn)發(fā)展

目前，在船舶通信中，國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。表1中列出衛(wèi)星的換代數(shù)據(jù)。

表1 Inmarsat系統(tǒng)衛(wèi)星換代數(shù)據(jù)

Inmarsat系統(tǒng)目前分為B、C、D、F、M和Mini-M等系統(tǒng)。其業(yè)務(wù)范圍如表2所示。但是也有許多不足的地方，例如，通信費(fèi)用偏高、帶寬窄、數(shù)據(jù)傳輸率偏低、終端設(shè)備昂貴、操作界面不夠友好等。

表2 Inmarsat系統(tǒng)的業(yè)務(wù)比較

雖然已有一些岸站為船站通信添加了Internet服務(wù)，但是這只是降低了陸線費(fèi)，而空間費(fèi)用并沒有變化；鏈路建立仍然占用較大的通信時(shí)間比例。所以，需要新型的衛(wèi)星通信系統(tǒng)以滿足移動(dòng)通信的需要。

2 海上全球?qū)拵ㄐ?/SPAN>(FB)

海上全球?qū)拵ㄐ?/SPAN>(Fleet. Broadband)，是一款劃時(shí)代的衛(wèi)星通信產(chǎn)品，工作在Inmarsat的第四代衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)下。FB首次實(shí)現(xiàn)了海上通信技術(shù)的寬帶化和個(gè)性化，將船舶通信帶入了IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的新時(shí)代。

2.1 FB服務(wù)覆蓋范圍

Inmarsat在I-4的支持下，推出了Fleet Broadband業(yè)務(wù)。用戶使用該業(yè)務(wù)在海上通過一臺(tái)筆記本電腦大小的終端就可實(shí)現(xiàn)全球區(qū)域?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)互聯(lián)(圖1、圖2)。

基于3G標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，FB提供了話音和IP同時(shí)在線的功能，一部終端就可以在船舶上滿足多種信息通信需求，如打電話、收發(fā)短信、語音信箱、文件傳輸、傳真、召開視頻會(huì)議。如果不準(zhǔn)備使用IP業(yè)務(wù)，FB仍然支持傳統(tǒng)ISDN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

2.2 系統(tǒng)組成

整個(gè)船上系統(tǒng)由主機(jī)、天線和IP手柄組成。

主機(jī)供電范圍為10.5～32 V DC；14～5.5 A。啟動(dòng)瞬間最高電流可達(dá)20 A，5 ms；主機(jī)通過與天線連接的同軸電纜給天線供電。天線內(nèi)部包括帶有射頻單元的天線、天線控制單元和GPS接收器等部分，通過一根同軸電纜與主機(jī)交互，天線端射頻電纜接頭為N型母頭。IP手柄除了具有打電話、發(fā)短信等功能外，還具有一部分主機(jī)監(jiān)控功能；IP手柄與主機(jī)的以太網(wǎng)相連，通過以太網(wǎng)供電。

Inmarsat FB設(shè)備根據(jù)性能的不同，目前有FB150、FB250、FB500三種設(shè)備。

表3 Inmarsat FB設(shè)備性能

2.3 業(yè)務(wù)種類

·標(biāo)準(zhǔn)IP：在共享信道上，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需求自動(dòng)調(diào)整網(wǎng)絡(luò)容量，最高可達(dá)432 kbps的標(biāo)準(zhǔn)IP數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，適用于郵件傳輸、網(wǎng)頁瀏覽；

·獨(dú)占IP：有質(zhì)量保證的最高達(dá)256 kbps的獨(dú)占IP業(yè)務(wù)(可選速率包括32、64、128或256 kbps)，用戶可以隨時(shí)按照自己的需求做出選擇，適用于視頻、音頻、VOIP、大數(shù)據(jù)量的傳輸；

·話音：提供4kbps和3.1kAudio兩種話音信道；

·ISDN：提供64kbps的電路交換的數(shù)據(jù)信道；

·SMS：提供160字符的短信服務(wù)；

·支持話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)同時(shí)使用。

2.4 突破性設(shè)計(jì)體現(xiàn)的新的價(jià)值

·最高達(dá)432kbps的標(biāo)準(zhǔn)IP數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；

·有質(zhì)量保證的最高達(dá)256kbps的獨(dú)占IP業(yè)務(wù)；

·支持現(xiàn)有海事衛(wèi)星的語音和ISDN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；

·支持語音和多個(gè)數(shù)據(jù)同時(shí)在線；

·可通過F77、F33部分單元升級(jí)實(shí)現(xiàn)寬帶業(yè)務(wù)；

·直接與陸地手機(jī)實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)；

·業(yè)務(wù)全球覆蓋；合理的通信資費(fèi)和設(shè)備價(jià)格。

使船舶管理業(yè)務(wù)無縫接入辦公室網(wǎng)絡(luò)；通信性能更好、更快、更加安全有效；操作更簡(jiǎn)單，費(fèi)用更經(jīng)濟(jì)；節(jié)約船舶運(yùn)行成本(燃油與維修等)；提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

2.5 完善的應(yīng)用

·電子郵件及大容量的文件快速傳輸；

·快速網(wǎng)頁瀏覽；

·每日天氣預(yù)報(bào)和電子海圖更新，以選擇最佳航線；

·同遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)對(duì)接，提供強(qiáng)大的遠(yuǎn)程視頻遙測(cè)、管理和技術(shù)支持；

·同船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)接，可以通過岸基進(jìn)行遠(yuǎn)程技術(shù)支持；

·同船舶管理系統(tǒng)對(duì)接為船舶管理軟件提供多種形式的接口；

·船員通信(包括船員上網(wǎng)，GSM，VOIP)。

24h船舶在線，實(shí)現(xiàn)真正的及時(shí)溝通，并節(jié)約通信成本；多種通信功能可同時(shí)進(jìn)行，上網(wǎng)不影響電話/傳真的收發(fā)；獨(dú)享帶寬的IP，突發(fā)情況下船一岸可實(shí)現(xiàn)高清晰度的實(shí)時(shí)電視電話。

3 海上寬帶業(yè)務(wù)在船舶上的應(yīng)用

海上寬帶業(yè)務(wù)為海上交通提供了便捷、高效、安全、覆蓋全球的高質(zhì)量衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信手段。對(duì)改善和加強(qiáng)海上安全指揮通信能力、加強(qiáng)海上應(yīng)急搶險(xiǎn)救助能力、提高海上運(yùn)輸管理和效率、提高海上其他行業(yè)和社會(huì)公眾信息通信能力具有重大意義。

從通信質(zhì)量上看，以前海上沒有真正意義上的IP業(yè)務(wù)，海上寬帶業(yè)務(wù)提供標(biāo)準(zhǔn)的基于IP的寬帶服務(wù)，同時(shí)可支持有質(zhì)量保證的流媒體IP服務(wù)，可滿足清晰的視頻傳輸要求，同船舶遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、船舶管理系統(tǒng)的對(duì)接進(jìn)一步滿足了海運(yùn)通信發(fā)展的需要。

海上寬帶業(yè)務(wù)在船舶上的應(yīng)用可以分為六大類。

(1)常規(guī)通信。電話、傳真、郵件、手機(jī)短信等接入互連網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)滿足船舶通信的同時(shí)，改善了船員的個(gè)人通信。

(2)電子海圖/天氣預(yù)報(bào)的及時(shí)更新。由于國(guó)際航行涉及的航道和港口復(fù)雜多變，海上氣候也是瞬息萬變，為了確保航行安全，船上必須及時(shí)獲得航道、港口和氣象的最新變化信息，對(duì)航行作出正確的控制和駕駛。海上寬帶業(yè)務(wù)可以把電子海圖和氣象海圖基本數(shù)據(jù)先安裝在船上然后通過海上寬帶的IP通道上網(wǎng)，在航程中隨時(shí)下載最新的變化信息，自動(dòng)導(dǎo)入海圖系統(tǒng)，直觀查看分析，指導(dǎo)駕駛。避免由于信息滯后給航行安全帶來的隱患和危險(xiǎn)。

(3)船舶管理系統(tǒng)的對(duì)接?，F(xiàn)代航運(yùn)企業(yè)越來越重視利用信息技術(shù)來提高船隊(duì)管理水平，期望引進(jìn)或自主開發(fā)專業(yè)船舶管理系統(tǒng)，對(duì)船舶適航的各類證書、油品物料供給、機(jī)械導(dǎo)航設(shè)備、船舶修理等方面的復(fù)雜事務(wù)進(jìn)行規(guī)范管理。船舶安裝海上寬帶系統(tǒng)后，可以通過其IP功能實(shí)現(xiàn)船岸系統(tǒng)對(duì)接，雙方可以自動(dòng)同步交互最新信息，集中共享。因此，海上寬帶業(yè)務(wù)對(duì)航運(yùn)企業(yè)的船舶管理工作的進(jìn)步將發(fā)揮很大的推動(dòng)作用。

(4)遠(yuǎn)程視頻系統(tǒng)對(duì)接。通過海上寬帶的網(wǎng)絡(luò)功能，岸方除了可以通過管理系統(tǒng)隨時(shí)掌握船上各類設(shè)備的工作狀態(tài)外，還能隨時(shí)啟動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在船舶出現(xiàn)危險(xiǎn)緊急狀況時(shí)，對(duì)海況、貨物、機(jī)艙、人員等現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行全面的了解和及時(shí)指揮，把損失降到最低。

(5)船員通信系統(tǒng)。海上寬帶業(yè)務(wù)的多方式多通道通信功能，可方便地支持船舶局域網(wǎng)與岸基的對(duì)接，船員在不影響船舶工作通信的情況下，利用經(jīng)濟(jì)的IP技術(shù)，可隨時(shí)與親朋好友打電話、發(fā)短信、傳圖片、視頻聊天等，享受信息通信帶來的多彩生活。

(6)物流管理系統(tǒng)的對(duì)接。船東可建立物流管理網(wǎng)，把散布在全球的移動(dòng)船隊(duì)通過海上寬帶業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)功能納入物流網(wǎng)絡(luò)，向貨主開放。貨主可從貨物交付船東那一刻起登陸物流企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)跟蹤貨物的位置、在航狀況、到達(dá)時(shí)間、?？康母劭诖a頭，以及時(shí)安排車輛接貨等。

可見，海上寬帶業(yè)務(wù)的開通，將把海上船舶的管理和通信服務(wù)能力提升到新的水平。

4 結(jié)束語

海上寬帶業(yè)務(wù)為我國(guó)海上交通提供了便捷、高效、安全、覆蓋全球的高質(zhì)量的衛(wèi)星數(shù)據(jù)通信手段。對(duì)改善和加強(qiáng)海上安全指揮通信能力、加強(qiáng)海上應(yīng)急搶險(xiǎn)救助能力、提高海上運(yùn)輸管理和效率、提高海上其他行業(yè)和社會(huì)公眾信息通信能力具有重要意義。它對(duì)我國(guó)到2020年實(shí)現(xiàn)由航運(yùn)大國(guó)到航運(yùn)強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變將起到巨大的推動(dòng)作用。

作者：趙錚 張闖  來源：航海技術(shù)