陳衛(wèi)文 林智堅

摘 要：本文簡單分析了VHF甚高頻通信發(fā)展趨勢，需要進行數(shù)字化改造后的原因，改造所采用技術(shù)的依據(jù)和技術(shù)要求，以及改造的實施過程，為以后組建統(tǒng)一通信平臺制定規(guī)范的協(xié)議方式，進一步拓展VHF甚高頻的使用范圍。

關(guān)鍵詞：VHF 數(shù)字化 協(xié)議技術(shù) 改造

1.引言

我國是《國際海上人命安全公約》（SOLAS公約）的締約國和IMO的 A類理事國，應(yīng)充分考慮IMO的要求，為空間和地面無線電通信業(yè)務(wù)提供適當?shù)陌渡显O(shè)施。如果沒有相應(yīng)的岸上通信設(shè)施，一旦發(fā)生海難事故時，海事部門將無法及時獲得遇險信息，無法實施有效救助，海事部門也無法有效地進行海上執(zhí)法和對船舶交通的安全管理。保障各類船舶的航行安全，不僅是國際公約的要求，也是我國應(yīng)承擔的國際義務(wù)，關(guān)系到我國的對外形象。據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計，90%以上的船舶交通事故發(fā)生在沿海近岸水域，該水域也是必須重點確保船舶航行安全的水域。甚高頻（VHF）無線電通信專用于這一海域的船岸通信，是保障船舶航行安全不可或缺的應(yīng)急反應(yīng)手段，是保障海上救助、執(zhí)法、海事處理和船舶交通安全管理的必備手段。

2.海事VHF建設(shè)和使用現(xiàn)狀

廣東海事局已建成的沿海轄區(qū)VHF安全通信系統(tǒng)，基本形成對廣東沿海近岸水域的連續(xù)覆蓋，對保障該水域船舶航行安全和對遇險船舶及時施救發(fā)揮重要作用。VHF安全通信系統(tǒng)工程含有兩個應(yīng)用層次，第一層次（亦為首要層次）應(yīng)用于其覆蓋水域船舶遇險安全通信業(yè)務(wù)，第二層次應(yīng)用于日常海事管理通信業(yè)務(wù)。廣東海事局沿海轄區(qū)近岸水域VHF安全通信工程的基本功能具有：全時接收沿海轄區(qū)近岸水域船舶遇險、緊急和安全報警并確?？焖倏煽康剡M行后續(xù)通信或轉(zhuǎn)發(fā)船舶遇險安全信息；可進行海上搜救指揮通信；可進行搜救協(xié)調(diào)通信；可進行日常海事管理通信（含向沿海轄區(qū)近岸水域播發(fā)安全信息和接收沿海轄區(qū)近岸水域船舶動態(tài)報告等）。

3.VHF建設(shè)和運行存在的問題

（1）運行維護和升級改造的技術(shù)問題，如不同系統(tǒng)及協(xié)議相對封閉，互不兼容；（2）運行維護和升級改造的經(jīng)濟問題，廠家綁架，導致成本高；（3）應(yīng)用上的需求，與第三方系統(tǒng)對接的需要（如廣東海事局的智慧海事系統(tǒng)等），近年來的大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用的推動，使得VHF數(shù)字化成為必須和可能。

4.基于ED-137的VHF數(shù)字化建議

為完善統(tǒng)一的通信平臺，以達到拓寬用戶的使用渠道、提高通信效率、方便用戶進行船岸通信的使用方式以及將VHF甚高頻通信從固定的使用地點發(fā)展升級為可以移動使用，同時也方便整合接入到統(tǒng)一通信平臺，是現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展方向。地對地（G-G）ATM語音系多年來一直基于模擬技術(shù)和近年來的數(shù)字時分復用脈沖編碼調(diào)制（ TDM/PCM）技術(shù)，如今語音和數(shù)字融合成一個多媒體網(wǎng)絡(luò)是一個流行的趨勢，市場上有各種各樣的技術(shù)解決方案。隨著技術(shù)的展，IP技術(shù)現(xiàn)在有真正的潛力來滿足ATM通信的操作和技術(shù)需求，包語語音/數(shù)據(jù)融合、服務(wù)質(zhì)量（QoS）、安全性和安全性。實現(xiàn)這個目標首先要制定開放統(tǒng)一的接入?yún)f(xié)議方式。互聯(lián)網(wǎng)語音協(xié)議文件建議采用ED-137協(xié)議，采用該協(xié)議的依據(jù)是該協(xié)議是由EUROCAE（歐洲全民航空電子學組織）第67工作組編寫，被EUROCAE接受并對外免費公開，可以做到互相兼容，從技術(shù)和經(jīng)濟上解決了以后升級改造的問題。

（1）ED-137協(xié)議制定的準則、規(guī)定和準則包括：操作和技術(shù)空對地（A-G）和地面（G-G）ATM語音系統(tǒng)要求；現(xiàn)有I P語音協(xié)議和信令標準；語音服務(wù)的IP網(wǎng)絡(luò)功能；安全性、服務(wù)質(zhì)量（QOS）和收斂性（基礎(chǔ)沒施、協(xié)議、應(yīng)用程序）；現(xiàn)有IP語音ATM系統(tǒng)功能和服務(wù)接口。（2）ED-137協(xié)議的使用范圍：①歐洲的航空、貿(mào)易協(xié)會、國家民用航空管理局和非歐洲組織的設(shè)備制造商和用戶均為其會員；②其協(xié)議主要是民用航空設(shè)備的性能規(guī)范和指導文件，為歐洲和世界各地廣泛采用和使用，例如美國的汽車工程師學會等。該協(xié)議應(yīng)用范圍廣闊，具備無限的推廣空間。

工程改造的方式：

① VHF岸臺設(shè)備可以保持原來的設(shè)備和工作方式。

② 無線接入網(wǎng)關(guān)。V HF接入網(wǎng)關(guān)部署于V HF岸臺，對上通過IP網(wǎng)絡(luò)連接核心控制器，對下連接V HF岸臺的收發(fā)信機，主要功能如下：

將VHF收發(fā)信機的模擬語音信號和DSC信令進行編解碼處理后轉(zhuǎn)換為能在IP鏈路上承載的數(shù)字信號，發(fā)送給核心控制器；將核心控制器的數(shù)字IP信號（語音、DSC）進行處理后轉(zhuǎn)發(fā)為模擬語音信號和DSC信令，發(fā)送給VHF收發(fā)信機；

實現(xiàn)基站VHF收發(fā)信機參數(shù)的遠程配置與狀態(tài)監(jiān)視，并將配置參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)發(fā)送給核心控制器；

③ 傳輸網(wǎng)絡(luò)。IP化的VHF語音和數(shù)據(jù)可通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠距離傳輸。

④ 核心控制器。核心控制器負責整個ACS-2000系統(tǒng)的管理和控制功能，硬件平臺選用成熟公司的商用級服務(wù)器。服務(wù)器內(nèi)置了調(diào)度軟件、網(wǎng)管軟件、錄音軟件等軟件，主要完成交換控制、錄音服務(wù)、話單服務(wù)、系統(tǒng)管理等功能。

交換控制：負責處理系統(tǒng)多種業(yè)務(wù)的交換控制功能，包括呼叫選路、通話選路、管理控制、連接控制（建立會話、拆除會話）和信令互通等等；

錄音服務(wù)：用于對系統(tǒng)通話錄音控制、錄音文件提取和數(shù)據(jù)庫管理等服務(wù)，實現(xiàn)7*24小時不間斷錄音；

話單服務(wù)：完成通話記錄的分類存儲服務(wù)；

系統(tǒng)管理：負責VHF操作終端的集中管理和統(tǒng)一控制；

設(shè)備管理：負責對VHF系統(tǒng)設(shè)備的集中管理和統(tǒng)一控制；

故障和告警管理：負責系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的故障檢測、告警信息的存儲；

DSC服務(wù)：完成DSC信息記錄的分類存儲服務(wù)；

接口服務(wù)：提供與第三方系統(tǒng)的接口服務(wù)。

⑤ 操作座席實現(xiàn)軟件化，降低了邊際成本，提高了使用的便利性。

操作坐席包括坐席設(shè)備和軟件，坐席設(shè)備包括操作電腦和提供音頻接口的媒體接線盒。調(diào)度軟件包括無線收發(fā)、信道音量控制、靜音控制、信道呼叫歷史記錄、DSC報文解析、存儲及轉(zhuǎn)發(fā)、操作臺間對講等功能。

⑥ 統(tǒng)一通信平臺。統(tǒng)一通信平臺基于SIP協(xié)議方式進行適應(yīng)性修改，語音編碼采用G711、G729音頻編碼協(xié)議，與VHF控制中心對接，實現(xiàn)對各VHF岸臺的交換、控制和管理。

汕頭海事局旦家園、關(guān)埠兩處躉船VHF岸臺作為試點進行改造整合接入試點，改造方案可以保持現(xiàn)有甚高頻安全通信系統(tǒng)正常工作，旦家園、關(guān)埠兩處躉船VHF岸臺目前獨立工作。工程升級改造上述兩處躉船VHF岸臺，并以SIP協(xié)議接入統(tǒng)一通信平臺，實現(xiàn)基于IP網(wǎng)絡(luò)的VHF通信服務(wù)，提升了岸臺控制、語音收發(fā)、廣播播發(fā)、通話錄音等功能，并可進行調(diào)取、查詢與回放等。該工程完工經(jīng)過一段時間的試運行，根據(jù)得出的數(shù)據(jù)進行完善后，將作為以后其它VHF甚高頻岸臺進行改造升級的基礎(chǔ)資料，將大大有利于國家VHF甚高頻通信的升級發(fā)展，為航海保障和搜救應(yīng)急通信發(fā)揮更大的作用。