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经验交流

全球宽带通信系统在航海上的应用
时间:2010年09月16日   作者:佚名  点击次数: 【字体:

内容提分析全球海上卫星通信现状,介绍全球宽带通信(Fleet Broadband)系统,并对如何充分利用FB系统开展海上通信做了探讨,以加速实现海上通信现代化和个性化的进程。

关键全球宽带通信 航海 船舶通信

0 引言

Inmarsat系统的出现给航运市场经营方式带来了巨大的变化,现在的航运市场变得更加重视信息传输的速率、实时性及连续通信的持久性。海上通信和信息传输必须借助卫星通信系统才能实现,利用海事卫星通信将推动航运经济全球化的发展。过去海上的传统业务都是单通道的电话、传真、数据三者同时只能通一路,这与威尼斯人在线登录国快速发展的海运产业是不相称的。已经开通的海上宽带业务则响应了当前通信技术宽带化和个性化发展的潮流用户用一部终端就可以在船舶上实现多种信息通信需求如打电话、收发短信、语音信箱、文件传输、传真、召开视频会议等,让船舶的工作模式与岸基办公实现同步

本文通过对全球海上卫星通信的现状进行归纳分析,主要介绍海上全球宽带通信业务,并对海上全球宽带通信系统的发展前景做了探讨。

1 海事卫星通信业务的演进发展

目前,在船舶通信中,国际移动卫星通信系统发挥着越来越重要的作用1中列出卫星的换代数据。

表1 Inmarsat系统卫星换代数据

Inmarsat-2

(1990年)

Inmarsat-3

(1997年)

Inmarsat-4

(2005年)

卫星数量

3

5

2+1

覆盖波速

全球波速

7个宽点波速

全球波速

228窄点波速

19个宽点波速

全球波速

信道规模

4 Channels between

4.5&7.3MHz

Bandwidth

46 Channels between

0.9&2.2MHz

Bandwidth

630 Channels at

200kHz

Bandwidth

移动链路功率

39dBW

49dBW

67dBW

导航载荷

No

Yes

Yes

Inmarsat系统目前分为BCDFMMini-M等系统。其业务范围如表2所示。但是也有许多不足的地方,例如,通信费用偏高、带宽窄、数据传输率偏低、终端设备昂贵、操作界面不够友好等。

表2 Inmarsat系统的业务比较

种类

IMN-B

IMN-C

IMN-D

IMN-F

IMN-M

Mini-M

电话

数字

数字

数字

数字

传真

数字

数字

数字

数字

数据

寻呼

电传

虽然已有一些岸站为船站通信添加了Internet服务,但是这只是降低了陆线费而空间费用并没有变化链路建立仍然占用较大的通信时间比例。所以,需要新型的卫星通信系统以满足移动通信的需要

2 海上全球宽带通信(FB)

海上全球宽带通信(Fleet. Broadband),是一款划时代的卫星通信产品工作在Inmarsat的第四代卫星网络下FB首次实现了海上通信技术的宽带化和个性化,将船舶通信带入了IP数据业务的新时代。

2.1 FB服务覆盖范围

InmarsatI-4的支持下推出了Fleet Broadband业务。用户使用该业务在海上通过一台笔记本电脑大小的终端就可实现全球区域宽带网络互联(1、图2)

全球宽带通信系统在航海上的应用

全球宽带通信系统在航海上的应用

基于3G标准的技术,FB提供了话音和IP同时在线的功能,一部终端就可以在船舶上满足多种信息通信需求,如打电话、收发短信、语音信箱、文件传输、传真、召开视频会议。如果不准备使用IP业务,FB仍然支持传统ISDN数据业务。

2.2 系统组成

整个船上系统由主机、天线和IP手柄组成。

主机供电范围为10.532 V DC145.5 A启动瞬间最高电流可达20 A5 ms主机通过与天线连接的同轴电缆给天线供电。天线内部包括带有射频单元的天线、天线控制单元和GPS接收器等部分,通过一根同轴电缆与主机交互天线端射频电缆接头为N型母头。IP手柄除了具有打电话、发短信等功能外,还具有一部分主机监控功能IP手柄与主机的以太网相连,通过以太网供电

Inmarsat FB设备根据性能的不同,目前有FB150FB250FB500三种设备。

表3 Inmarsat FB设备性能

FB150

FB250

FB500

覆盖

全球

语音

4kbps

AMBE+2

4kbps AMBE+2

3.1kHz音频

4kbps AMBE+ 2

3.1kHz音频

传真

3.1kHz音频信道

G3传真

3.1kHz音频信道

G3传真

机短信

标准3G文本短信,每条最多160字符

数据一电路交换

标准IP

Streaming IP

最高150kbps

最高284kbps

32、64、128 kbps

Euro ISDN:64kbps

最高432kbps

32、64、128、256kbps

多连接同时在线

语音和数据、传真和数据、数据和数据、短信和数据

接口

RJ-11

Ethernet/PoE

RJ-11

RJ-45 ISDN

Ethernet/PoE

RJ-11

RJ-45 ISDN

Ethernet/PoE

2.3 业务种类

·标准IP在共享信道上根据网络需求自动调整网络容量,最高可达432 kbps的标准IP数据传输业务,适用于邮件传输、网页浏览

·独占IP有质量保证的最高达256 kbps的独占IP业务(可选速率包括3264128256 kbps),用户可以随时按照自己的需求做出选择适用于视频、音频、VOIP、大数据量的传输

·提供4kbps3.1kAudio两种话音信道

·ISDN提供64kbps的电路交换的数据信道

·SMS提供160字符的短信服务

·支持话音与数据业务同时使用

2.4 突破性设计体现的新的价值

·最高达432kbps的标准IP数据传输业务

·有质量保证的最高达256kbps的独占IP业务

·支持现有海事卫星的语音和ISDN数据业务

·支持语音和多个数据同时在线

·可通过F77F33部分单元升级实现宽带业务

·直接与陆地手机实现短信收发

·业务全球覆盖合理的通信资费和设备价格。

使船舶管理业务缝接入办公室网络通信性能更好、更快、更加安全有效操作更简单,费用更经济节约船舶运行成本(燃油与维修等)提高了市场竞争力

2.5 完善的应用

·电子邮件及大容量的文件快速传输

·快速网页浏览

·每日天气预报和电子海图更新,以选择最佳航线

·同远程视频系统对接提供强大的远程视频遥测、管理和技术支持

·同船舶远程监控系统对接可以通过岸基进行远程技术支持

·同船舶管理系统对接为船舶管理软件提供多种形式的接口

·船员通信(包括船员上网,GSMVOIP)

24h船舶在线,实现真正的及时沟通,并节约通信成本多种通信功能可同时进行,上网不影响电话/传真的收发独享带宽的IP,突发情况下船一岸可实现高清晰度的实时电视电话。

3 海上宽带业务在船舶上的应用

海上宽带业务为海上交通提供了便捷、高效、安全、覆盖全球的高质量卫星数据通信手段。对改善和加强海上安全指挥通信能力、加强海上应急抢险救助能力、提高海上运输管理和效率、提高海上其他行业和社会公众信息通信能力具有重大意义

从通信质量上看以前海上没有真正意义上的IP业务,海上宽带业务提供标准的基于IP的宽带服务,同时可支持有质量保证的流媒体IP服务,可满足清晰的视频传输要求同船舶远程监控系统、船舶管理系统的对接进一步满足了海运通信发展的需要

海上宽带业务在船舶上的应用可以分为六大类。

(1)常规通信。电话、传真、邮件、手机短信等接入互连网或企业网满足船舶通信的同时,改善了船员的个人通信。

(2)电子海图/天气预报的及时更新。由于国际航行涉及的航道和港口复杂多变海上气候也是瞬息万变,为了确保航行安全,船上必须及时获得航道、港口和气象的最新变化信息对航行作出正确的控制和驾驶。海上宽带业务可以把电子海图和气象海图基本数据先安装在船上然后通过海上宽带的IP通道上网,在航程中随时下载最新的变化信息自动导海图系统,直观查看分析,指导驾驶。避免由于信息滞后给航行安全带来的隐患和危险

(3)船舶管理系统的对接。现代航运企业越来越重视利用信息技术来提高船队管理水平,期望引进或自主开发专业船舶管理系统,对船舶适航的各类证书、油品物料供给、机械导航设备、船舶修理等方面的复杂事务进行规范管理。船舶安装海上宽带系统后,可以通过其IP功能实现船岸系统对接双方可以自动同步交互最新信息,集中共享。因此,海上宽带业务对航运企业的船舶管理工作的进步将发挥很大的推动作用

(4)远程视频系统对接。通过海上宽带的网络功能,岸方除了可以通过管理系统随时掌握船上各类设备的工作状态外,还能随时启动视频监控系统,在船舶出现危险紧急状况时对海况、货物、机舱、人员等现场情况进行全面的了解和及时指挥把损失降到最低。

(5)船员通信系统。海上宽带业务的多方式多通道通信功能,可方便地支持船舶局域网与岸基的对接,船员在不影响船舶工作通信的情况下利用经济的IP技术,可随时与亲朋好友打电话、发短信、传图片、视频聊天等,享受信息通信带来的多彩生活

(6)物流管理系统的对接。船东可建立物流管理网,把散布在全球的移动船队通过海上宽带业务的网络功能纳入物流网络向货主开放。货主可从货物交付船东那一刻起登陆物流企业的网络跟踪货物的位置、在航状况、到达时间、停靠的港口码头,以及时安排车辆接货等

可见,海上宽带业务的开通,将把海上船舶的管理和通信服务能力提升到新的水平

4 结束语

海上宽带业务为威尼斯人在线登录国海上交通提供了便捷、高效、安全、覆盖全球的高质量的卫星数据通信手段。对改善和加强海上安全指挥通信能力、加强海上应急抢险救助能力、提高海上运输管理和效率、提高海上其他行业和社会公众信息通信能力具有重要意义。它对威尼斯人在线登录国到2020年实现由航运大国到航运强国的转变将起到巨大的推动作用。

作者:赵铮 张闯  来源:航海技术

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