內容提要：分析全球海上衛(wèi)星通信現狀，介紹全球寬帶通信(Fleet Broadband)系統(tǒng)，并對如何充分利用FB系統(tǒng)開展海上通信做了探討，以加速實現海上通信現代化和個性化的進程。

關鍵詞：全球寬帶通信 航海 船舶通信

0 引言

Inmarsat系統(tǒng)的出現給航運市場經營方式帶來了巨大的變化，現在的航運市場變得更加重視信息傳輸的速率、實時性及連續(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)才能實現，利用海事衛(wèi)星通信將推動航運經濟全球化的發(fā)展。過去海上的傳統(tǒng)業(yè)務都是單通道的，電話、傳真、數據三者同時只能通一路，這與我國快速發(fā)展的海運產業(yè)是不相稱的。已經開通的海上寬帶業(yè)務則響應了當前通信技術寬帶化和個性化發(fā)展的潮流，用戶用一部終端就可以在船舶上實現多種信息通信需求，如打電話、收發(fā)短信、語音信箱、文件傳輸、傳真、召開視頻會議等，讓船舶的工作模式與岸基辦公實現同步。

本文通過對全球海上衛(wèi)星通信的現狀進行歸納分析，主要介紹海上全球寬帶通信業(yè)務，并對海上全球寬帶通信系統(tǒng)的發(fā)展前景做了探討。

1 海事衛(wèi)星通信業(yè)務的演進發(fā)展

目前，在船舶通信中，國際移動衛(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)星的換代數據。

表1 Inmarsat系統(tǒng)衛(wèi)星換代數據

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

表2 Inmarsat系統(tǒng)的業(yè)務比較

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

2 海上全球寬帶通信(FB)

海上全球寬帶通信(Fleet. Broadband)，是一款劃時代的衛(wèi)星通信產品，工作在Inmarsat的第四代衛(wèi)星網絡下。FB首次實現了海上通信技術的寬帶化和個性化，將船舶通信帶入了IP數據業(yè)務的新時代。

2.1 FB服務覆蓋范圍

Inmarsat在I-4的支持下，推出了Fleet Broadband業(yè)務。用戶使用該業(yè)務在海上通過一臺筆記本電腦大小的終端就可實現全球區(qū)域寬帶網絡互聯(lián)(圖1、圖2)。

基于3G標準的技術，FB提供了話音和IP同時在線的功能，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、召開視頻會議。如果不準備使用IP業(yè)務，FB仍然支持傳統(tǒng)ISDN數據業(yè)務。

2.2 系統(tǒng)組成

整個船上系統(tǒng)由主機、天線和IP手柄組成。

主機供電范圍為10.5～32 V DC；14～5.5 A。啟動瞬間最高電流可達20 A，5 ms；主機通過與天線連接的同軸電纜給天線供電。天線內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，還具有一部分主機監(jiān)控功能；IP手柄與主機的以太網相連，通過以太網供電。

Inmarsat FB設備根據性能的不同，目前有FB150、FB250、FB500三種設備。

表3 Inmarsat FB設備性能

2.3 業(yè)務種類

·標準IP：在共享信道上，根據網絡需求自動調整網絡容量，最高可達432 kbps的標準IP數據傳輸業(yè)務，適用于郵件傳輸、網頁瀏覽；

·獨占IP：有質量保證的最高達256 kbps的獨占IP業(yè)務(可選速率包括32、64、128或256 kbps)，用戶可以隨時按照自己的需求做出選擇，適用于視頻、音頻、VOIP、大數據量的傳輸；

·話音：提供4kbps和3.1kAudio兩種話音信道；

·ISDN：提供64kbps的電路交換的數據信道；

·SMS：提供160字符的短信服務；

·支持話音與數據業(yè)務同時使用。

2.4 突破性設計體現的新的價值

·最高達432kbps的標準IP數據傳輸業(yè)務；

·有質量保證的最高達256kbps的獨占IP業(yè)務；

·支持現有海事衛(wèi)星的語音和ISDN數據業(yè)務；

·支持語音和多個數據同時在線；

·可通過F77、F33部分單元升級實現寬帶業(yè)務；

·直接與陸地手機實現短信收發(fā)；

·業(yè)務全球覆蓋；合理的通信資費和設備價格。

使船舶管理業(yè)務無縫接入辦公室網絡；通信性能更好、更快、更加安全有效；操作更簡單，費用更經濟；節(jié)約船舶運行成本(燃油與維修等)；提高了市場競爭力。

2.5 完善的應用

·電子郵件及大容量的文件快速傳輸；

·快速網頁瀏覽；

·每日天氣預報和電子海圖更新，以選擇最佳航線；

·同遠程視頻系統(tǒng)對接，提供強大的遠程視頻遙測、管理和技術支持；

·同船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)對接，可以通過岸基進行遠程技術支持；

·同船舶管理系統(tǒng)對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，GSM，VOIP)。

24h船舶在線，實現真正的及時溝通，并節(jié)約通信成本；多種通信功能可同時進行，上網不影響電話/傳真的收發(fā)；獨享帶寬的IP，突發(fā)情況下船一岸可實現高清晰度的實時電視電話。

3 海上寬帶業(yè)務在船舶上的應用

海上寬帶業(yè)務為海上交通提供了便捷、高效、安全、覆蓋全球的高質量衛(wèi)星數據通信手段。對改善和加強海上安全指揮通信能力、加強海上應急搶險救助能力、提高海上運輸管理和效率、提高海上其他行業(yè)和社會公眾信息通信能力具有重大意義。

從通信質量上看，以前海上沒有真正意義上的IP業(yè)務，海上寬帶業(yè)務提供標準的基于IP的寬帶服務，同時可支持有質量保證的流媒體IP服務，可滿足清晰的視頻傳輸要求，同船舶遠程監(jiān)控系統(tǒng)、船舶管理系統(tǒng)的對接進一步滿足了海運通信發(fā)展的需要。

海上寬帶業(yè)務在船舶上的應用可以分為六大類。

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

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

(3)船舶管理系統(tǒng)的對接?，F代航運企業(yè)越來越重視利用信息技術來提高船隊管理水平，期望引進或自主開發(fā)專業(yè)船舶管理系統(tǒng)，對船舶適航的各類證書、油品物料供給、機械導航設備、船舶修理等方面的復雜事務進行規(guī)范管理。船舶安裝海上寬帶系統(tǒng)后，可以通過其IP功能實現船岸系統(tǒng)對接，雙方可以自動同步交互最新信息，集中共享。因此，海上寬帶業(yè)務對航運企業(yè)的船舶管理工作的進步將發(fā)揮很大的推動作用。

(4)遠程視頻系統(tǒng)對接。通過海上寬帶的網絡功能，岸方除了可以通過管理系統(tǒng)隨時掌握船上各類設備的工作狀態(tài)外，還能隨時啟動視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在船舶出現危險緊急狀況時，對海況、貨物、機艙、人員等現場情況進行全面的了解和及時指揮，把損失降到最低。

(5)船員通信系統(tǒng)。海上寬帶業(yè)務的多方式多通道通信功能，可方便地支持船舶局域網與岸基的對接，船員在不影響船舶工作通信的情況下，利用經濟的IP技術，可隨時與親朋好友打電話、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)的對接。船東可建立物流管理網，把散布在全球的移動船隊通過海上寬帶業(yè)務的網絡功能納入物流網絡，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)的網絡跟蹤貨物的位置、在航狀況、到達時間、?？康母劭诖a頭，以及時安排車輛接貨等。

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

4 結束語

海上寬帶業(yè)務為我國海上交通提供了便捷、高效、安全、覆蓋全球的高質量的衛(wèi)星數據通信手段。對改善和加強海上安全指揮通信能力、加強海上應急搶險救助能力、提高海上運輸管理和效率、提高海上其他行業(yè)和社會公眾信息通信能力具有重要意義。它對我國到2020年實現由航運大國到航運強國的轉變將起到巨大的推動作用。

作者：趙錚 張闖  來源：航海技術