在剛剛閉幕的國(guó)際電信聯(lián)盟2015年世界無(wú)線電通信大會(huì)（WRC—15）上，162個(gè)成員國(guó)及136個(gè)國(guó)際組織和團(tuán)體共同審議決定在水上移動(dòng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域引入甚高頻數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（VDES）。

此舉大大緩解現(xiàn)有AIS數(shù)據(jù)通信的壓力，為保護(hù)船舶航行安全提供有效的輔助手段，同時(shí)也將全面提升水上數(shù)據(jù)通信的能力和頻率使用效率，推動(dòng)水上無(wú)線電數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

AIS的“困境”

船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）誕生于上世紀(jì)90年代，在船舶大型化、高速化發(fā)展，及船舶數(shù)量、水域交通密度、危險(xiǎn)貨物裝載量不斷增加的趨勢(shì)下，它的出現(xiàn)滿足了船舶間以及船岸間與日俱增的信息通信需求。

作為最先引入船舶的無(wú)線電通信數(shù)字技術(shù)，AIS曾拉開(kāi)了水上通信數(shù)字化的序幕：

安裝了AIS，船舶能夠在水上甚高頻（VHF）頻段自動(dòng)向岸臺(tái)和周?chē)鞍l(fā)送本船的位置和航行狀態(tài)信息；可以接收其他船舶發(fā)來(lái)的信息，對(duì)周?chē)拇贿M(jìn)行識(shí)別，避免碰撞；還可支持低速的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)船舶之間以及船舶、岸臺(tái)之間的信息通信?？梢哉f(shuō)，AIS使船舶導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用及安全通信邁上了新臺(tái)階。

然而，隨著近年來(lái)水上數(shù)據(jù)通信需求的不斷提升，原本以實(shí)現(xiàn)船舶相互識(shí)別和避免碰撞為主要目標(biāo)的AIS，卻逐漸承擔(dān)起了船岸數(shù)據(jù)通信的任務(wù)。“AIS的信息承載量是有限的，非安全業(yè)務(wù)信息數(shù)量的不斷提升，已經(jīng)開(kāi)始擠占了原有的安全信息鏈路資源，對(duì)水上通信及船舶安全航行造成了潛在的不利影響?！背袚?dān)該項(xiàng)研究工作的負(fù)責(zé)人中國(guó)交通通信信息中心副主任宋溱解釋。

VDES的突圍

正是在此背景下，VDES進(jìn)入了研究者的視野。

據(jù)介紹，VDES集成了AIS、特殊應(yīng)用報(bào)文（ASM）和寬帶甚高頻數(shù)據(jù)交換（VDE）三項(xiàng)功能，其突出特點(diǎn)是，能在保護(hù)現(xiàn)有AIS功能的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入ASM和VDE全面強(qiáng)化船舶通信的數(shù)據(jù)傳輸能力。

“對(duì)于使用者來(lái)說(shuō)，VDES有三個(gè)方面的顯著變化，首先是系統(tǒng)對(duì)船舶位置報(bào)告和安全性相關(guān)信息給予最高優(yōu)先級(jí)，辟專用頻段保障信息傳輸；其次是使用更靈活，不同于過(guò)去只能被動(dòng)接受信息，VDES的使用者可根據(jù)需要主動(dòng)向其他船舶、港口、海圖信息中心等推送或者索取信息；最后是依托信道調(diào)整使得信息傳輸速度大大提升?！?/p>

宋溱舉例稱，一張約300k的簡(jiǎn)單靜態(tài)圖片或者文件傳輸，以現(xiàn)有的AIS調(diào)制技術(shù)需用時(shí)數(shù)分鐘，而在VDES系統(tǒng)中大約只需2—3秒。

更為先進(jìn)的是，VDES系統(tǒng)不僅能滿足當(dāng)前地面船—船、船—岸之間的數(shù)據(jù)交換，大大增強(qiáng)現(xiàn)有水上無(wú)線電信息通信能力，還將能夠在技術(shù)和頻譜資源方面，為未來(lái)進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星與船舶之間的遠(yuǎn)程雙向數(shù)據(jù)交換預(yù)留空間。

信息各行其“道”

更具親和力的便捷操作得益于技術(shù)上對(duì)有限頻譜資源利用的再調(diào)整。

宋溱介紹，VDES為不同內(nèi)容及格式的信息劃分了“專用車(chē)道”：“與航行安全關(guān)系最為緊密的船舶位置和航行狀態(tài)信息保留在AIS專用信道下，減輕該信道負(fù)擔(dān)，并保證其不被占用；剝離與導(dǎo)航無(wú)關(guān)的非安全信息，例如水文、氣象等由ASM承載，并為其配置兩個(gè)25kHz的信道；而對(duì)于其他內(nèi)容更為豐富、格式更為靈活的信息，則將由VDE完成傳輸，并依托100kHz的雙頻信道，大大提高船船及船岸之間信息傳輸速率?！?/p>

正因有了VDE的高帶寬，未來(lái)船舶可獲取的信息將極大豐富。不僅海事、搜救等安全信息可以由此傳遞，港口作業(yè)、貨運(yùn)管理、電子報(bào)關(guān)等業(yè)務(wù)信息也有望借此傳遞。

“隨著信息通信技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)的不斷發(fā)展，水上無(wú)線電通信導(dǎo)航正在向智能化、融合化和數(shù)字化方向發(fā)展。在水上移動(dòng)業(yè)務(wù)領(lǐng)域引入VDES以及對(duì)相關(guān)信道配置進(jìn)行調(diào)整，必將大大緩解現(xiàn)有AIS數(shù)據(jù)通信的壓力，為保護(hù)船舶航行安全提供有效的輔助手段?！彼武诒硎?，全面提升水上數(shù)據(jù)通信的能力和頻率使用效率，還將對(duì)推動(dòng)AIS技術(shù)及水上無(wú)線電數(shù)字通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。（中國(guó)水運(yùn)報(bào)）