中國(guó)短波水上無線電業(yè)務(wù)現(xiàn)狀分析

國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心福建監(jiān)測(cè)站 王心塵 葉曉明

一、引言

當(dāng)前，航海運(yùn)輸事業(yè)蓬勃發(fā)展，水上無線電通信的地位日漸重要。短波水上無線電業(yè)務(wù)歷史悠久，近年來雖然受到新技術(shù)（如海事通信衛(wèi)星）廣泛應(yīng)用的沖擊，業(yè)務(wù)量有所下降，但隨著新技術(shù)的局限性（如成本、可靠性）的日漸暴露，人們逐漸認(rèn)識(shí)到出海作業(yè)船只配備高性能短波通信電臺(tái)的必要性。而通信、導(dǎo)航與IT技術(shù)的廣泛應(yīng)用，更使得短波水上無線電通信由傳統(tǒng)的莫爾斯（Morse）電報(bào)，發(fā)展到今天的集數(shù)據(jù)、圖像、語音于一體的多功能通信系統(tǒng)，從而進(jìn)一步提高了船舶航行的安全性。

經(jīng)監(jiān)測(cè)，水上業(yè)務(wù)短波頻段常見的信號(hào)大致有以下幾類：海岸臺(tái)（Morse呼號(hào)）、AM廣播、單邊帶話音、模擬傳真、FSK信號(hào)、QPSK信號(hào)等。使用Morse呼號(hào)的海岸臺(tái)主要有兩大類：連續(xù)FSK+Morse呼號(hào)（如上海、廣州、天津和美國(guó)海岸警衛(wèi)隊(duì)的海岸臺(tái)）和純Morse呼號(hào)（韓國(guó)）；廣播信號(hào)則主要是朝鮮廣播；單邊帶話音主要包括岸臺(tái)和船只及船舶之間的通話；傳真信號(hào)為氣象傳真；采用FSK傳輸信號(hào)的編碼方式有ITA-2（無線電傳機(jī)RTTY）、ASCII（7單元、8單元）、ARQ等；QPSK信號(hào)則主要來自日本方向。

雖然ITU和各國(guó)無線電管理機(jī)構(gòu)已對(duì)短波頻率使用作出明確規(guī)定，但由于短波頻段窄、業(yè)務(wù)量大，各種類型的干擾仍時(shí)有發(fā)生，突出表現(xiàn)在我國(guó)近年來接到ITU轉(zhuǎn)發(fā)的干擾協(xié)查函數(shù)量增長(zhǎng)迅速。對(duì)短波水上無線電業(yè)務(wù)來說，非法信號(hào)不僅干擾正常的水上無線電通信，造成經(jīng)濟(jì)損失，更可能干擾求救信號(hào)和搜救行動(dòng)，產(chǎn)生更大的社會(huì)危害。目前，我國(guó)水上無線電業(yè)務(wù)的干擾類型大致分為有意干擾和無意干擾兩類。有意干擾又可分兩種：一種是非法電臺(tái)發(fā)出的干擾，屬于非法占用頻率；另一種是合法電臺(tái)的違規(guī)通信，通常出現(xiàn)在無法使用指定的頻率通話時(shí)業(yè)務(wù)人員臨時(shí)改換頻率或業(yè)務(wù)人員私自使用非指派的信號(hào)進(jìn)行船間或船岸通信時(shí)。無意干擾主要是由操作設(shè)備失誤造成，也可能由設(shè)備故障導(dǎo)致。

二、我國(guó)短波無線電水上業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國(guó)水上無線電管理壓力巨大，干擾頻發(fā)。根據(jù)2008年交通部無線電管理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室對(duì)我國(guó)船岸通信所受干擾情況的調(diào)研結(jié)果，半年內(nèi)共收到干擾投訴報(bào)告近百份，水上涉外無線電業(yè)務(wù)的管理也面臨越來越復(fù)雜的情況。

國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心配合國(guó)家無線電管理局及各地、市無線電管理機(jī)構(gòu)，于2011年至2012年開展臺(tái)站核查活動(dòng)，我們也以此為契機(jī)從側(cè)面了解了短波水上無線電業(yè)務(wù)的開展情況。核查發(fā)現(xiàn)，由于短波電臺(tái)使用年限長(zhǎng)，設(shè)備陳舊且缺乏統(tǒng)一的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，加上新技術(shù)的推廣使用，水上業(yè)務(wù)中短波設(shè)備的使用率逐年下降。此外，核查還發(fā)現(xiàn)了一些亟待解決的問題，如數(shù)據(jù)庫不統(tǒng)一，工作頻率與資料不符等。以下是我們核查過程中的幾個(gè)案例：

廣州海事局海事信號(hào)針對(duì)南海域全天候發(fā)射，主要采用日本進(jìn)口千瓦級(jí)發(fā)射設(shè)備，發(fā)射天線多為扇錐天線和三線天線（見圖1、圖2）。海事局的短波設(shè)備與天線均維護(hù)良好，但核查中發(fā)現(xiàn)，廣州海事局的實(shí)發(fā)頻率與ITU數(shù)據(jù)庫存在差異。

圖1 廣州海事局短波發(fā)射天線

圖2 廣州海事局JRC 10kW發(fā)射機(jī)

XX市海洋地質(zhì)調(diào)查局XX基地配備籠形天線與通信電臺(tái)（見圖3），可與南海作業(yè)船只通信，但現(xiàn)有設(shè)備存在較多問題。首先是天線系統(tǒng)較落后；其次是基地只能使用老式的短波電臺(tái)進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。核查中還發(fā)現(xiàn)，調(diào)查局短波電臺(tái)實(shí)際工作頻率與指派的頻率數(shù)據(jù)不符。

圖3 海洋地質(zhì)調(diào)查局短波電臺(tái)（左）和發(fā)射籠形天線（右）

XX部XX區(qū)漁政局的設(shè)備狀況甚至更差——現(xiàn)有發(fā)射天線缺乏保養(yǎng)且發(fā)射效率很低，短波電臺(tái)則已幾乎棄用。經(jīng)了解，漁政部門現(xiàn)已大多采用衛(wèi)星電話進(jìn)行通信。

圖4 漁政局發(fā)射天線（左）和短波電臺(tái)（右）

三、水上業(yè)務(wù)無線電業(yè)務(wù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研

結(jié)合調(diào)研發(fā)現(xiàn)的問題，我們對(duì)水上無線電業(yè)務(wù)的國(guó)內(nèi)外資料，特別是涉及短波頻段的資料行了詳盡的調(diào)研。

ITU無線電規(guī)則及其附錄對(duì)水上無線電業(yè)務(wù)進(jìn)行了詳細(xì)的制定和劃分。其中ITU無線電規(guī)則在水上業(yè)務(wù)章節(jié)內(nèi)規(guī)定了主管人員的職權(quán)、操作人員證書、電臺(tái)人員及等級(jí)、電臺(tái)的檢驗(yàn)、電臺(tái)的工作時(shí)間、水上移動(dòng)業(yè)務(wù)必須遵守的條件（包括對(duì)接收設(shè)備的輻射能量、電磁兼容、通信時(shí)間、頻率更換及設(shè)備頻率容限、相關(guān)頻段可使用的調(diào)制方式的統(tǒng)一等）、頻率使用的規(guī)則（分業(yè)務(wù)對(duì)包括工作方式、調(diào)制方式、呼叫和確認(rèn)方式以及值守進(jìn)行描述；寬帶電報(bào)、傳真、特殊傳輸系統(tǒng)和海洋學(xué)數(shù)據(jù)傳輸頻率的使用；無線電話頻率的使用；數(shù)據(jù)傳輸頻率的使用）、通信的優(yōu)先等級(jí)（按排序依次為遇險(xiǎn)呼叫、遇險(xiǎn)電文和遇險(xiǎn)業(yè)務(wù)；緊急通信；安全通信；其他的通信）、選擇性呼叫及水上無線電通信的計(jì)費(fèi)和結(jié)算等都做了詳細(xì)的規(guī)定。

ITU無線電規(guī)則附錄15對(duì)30MHz以下和以上用于GMDSS的遇險(xiǎn)和安全通信頻率進(jìn)行了劃分；附錄16對(duì)船上的電臺(tái)應(yīng)備的文件做了相關(guān)規(guī)定，要求船舶除備有操作人員的各種證書、航海日志外，還應(yīng)配備船舶電臺(tái)和水上移動(dòng)業(yè)務(wù)識(shí)別指配（MMSI）列表、海岸電臺(tái)和特殊業(yè)務(wù)電臺(tái)列表、《水上移動(dòng)業(yè)務(wù)和衛(wèi)星水上移動(dòng)業(yè)務(wù)實(shí)用手冊(cè)》等相關(guān)文件；附錄17（WRC-12，修訂版）對(duì)水上移動(dòng)業(yè)務(wù)高頻頻段內(nèi)的頻率和頻道配置進(jìn)行了劃分，并對(duì)水上移動(dòng)業(yè)務(wù)高頻頻段內(nèi)未來的頻率和信道安排進(jìn)行了規(guī)劃。附錄18（WRC-12，修訂版）對(duì)VHF水上移動(dòng)頻段內(nèi)的發(fā)射頻率表進(jìn)行了規(guī)定；附錄25對(duì)4000kHz和27500kHz頻率間的水上移動(dòng)業(yè)務(wù)專用頻段內(nèi)工作的海岸無線電話電臺(tái)的條款及其頻率進(jìn)行了分配規(guī)劃，規(guī)定了包括更新的頻率分配規(guī)劃的程序，在4000kHz和27500kHz之間水上移動(dòng)專用頻段內(nèi)操作的海岸無線電話電臺(tái)的分配規(guī)劃等相關(guān)內(nèi)容。

ITU相關(guān)建議書也對(duì)水上業(yè)務(wù)的具體實(shí)施做了相關(guān)建議。其中，ITU-R M.1173建議書建議了1605.5kHz至27500kHz頻帶無線電話水上移動(dòng)業(yè)務(wù)用的單邊帶發(fā)信機(jī)的技術(shù)特性；ITU-R M.585-6建議書描述了船舶電臺(tái)、海岸電臺(tái)、參與搜救作業(yè)的航空器和其他安全相關(guān)的通信、航標(biāo)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）及與母船配套的船只所使用的格式和標(biāo)識(shí)其他水上業(yè)務(wù)的格式，并為各主管部門指配、管理和維護(hù)水上移動(dòng)業(yè)務(wù)的標(biāo)識(shí)資源提供了詳細(xì)的指南；ITU-R M.1172建議書描述水上移動(dòng)業(yè)務(wù)中所用的各種縮寫和信號(hào)；ITU-R M.476-5建議書提供了用于現(xiàn)有直接印字電報(bào)設(shè)備的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)系統(tǒng)的特性，并在ITU-R M.492-6建議書中規(guī)定了水上移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用直接印字電報(bào)設(shè)備的使用程序，ITU-R M.625-3建議書則描述了水上移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用自動(dòng)識(shí)別的直接印字電報(bào)設(shè)備的相關(guān)建議；ITU-R M.541-9建議書建議了水上移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用的數(shù)字選擇呼叫設(shè)備（DSC）的操作程序；ITU-R M.1171建議書水上移動(dòng)業(yè)務(wù)中無線電話的使用程序。

圖5 歐洲水上業(yè)務(wù)的頻率和業(yè)務(wù)劃分

我們還對(duì)歐洲電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)的執(zhí)行單位——?dú)W洲郵電管理局（CEPT）電信委員會(huì)（ECC）的相關(guān)規(guī)定和建議書做了調(diào)研。歐洲電信委員會(huì)對(duì)水上業(yè)務(wù)的頻率和業(yè)務(wù)做了劃分，如圖5所示（部分），并出臺(tái)了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)短波水上業(yè)務(wù)進(jìn)行了規(guī)定，涉及的內(nèi)容包括調(diào)制方式、發(fā)射功率及其他相關(guān)內(nèi)容。

美國(guó)頻譜管理辦公室對(duì)水上業(yè)務(wù)使用頻率進(jìn)行了劃分，指派了專門機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，并指配了相應(yīng)的頻率。美國(guó)國(guó)家電訊管理中心（NTIA）也不斷根據(jù)新技術(shù)的發(fā)展和ITU文檔的改變提交文稿，修改相關(guān)業(yè)務(wù)的技術(shù)規(guī)范。

在我國(guó)，除了無線電管理局根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ITU無線電規(guī)則發(fā)布的《中華人民共和國(guó)無線電頻率劃分規(guī)定》外，各相關(guān)部門也積極開展工作，如交通運(yùn)輸部海事局牽頭對(duì)沿海船舶使用海上移動(dòng)通信標(biāo)識(shí)的情況進(jìn)行了全面清理，規(guī)范了管理程序，清理了船碼不符的船舶，為海上搜救工作提供了支持保障；中國(guó)交通通信中心積極參與國(guó)際組織的相關(guān)業(yè)務(wù)活動(dòng)，組織開展水上短波數(shù)據(jù)通信技術(shù)的研究，并針對(duì)《無線電規(guī)則》修改我國(guó)水上無線電通信規(guī)則，對(duì)水上短波通信的發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。

此外，由于臨近2015年世界無線電通信大會(huì)（WRC-15），我國(guó)工信部于2012年8月正式建立WRC-15準(zhǔn)備工作機(jī)制，全面部署大會(huì)的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，相關(guān)的議題研究工作也陸續(xù)展開。通過調(diào)研WRC-15議題的相關(guān)內(nèi)容我們發(fā)現(xiàn)，與水上業(yè)務(wù)相關(guān)的議題主要是：議題1.15，針對(duì)特高頻頻段水上移動(dòng)業(yè)務(wù)船載通信電臺(tái)的頻譜需求進(jìn)行的研究，議題1.16，針對(duì)引入可能的新的自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）的技術(shù)應(yīng)用考慮頻譜劃分。WRC-15議題研究工作不涉及水上短波業(yè)務(wù)主要是以下幾方面原因，一是因?yàn)樗隙滩I(yè)務(wù)的頻率相對(duì)固定，業(yè)務(wù)已經(jīng)相對(duì)成熟；二是短波頻段的水上業(yè)務(wù)頻率發(fā)射相對(duì)不固定，存在干擾也多是短時(shí)干擾，很難迅速定位；三是隨著技術(shù)的發(fā)展，各種先進(jìn)設(shè)備層出不窮，短波水上業(yè)務(wù)的重要性日漸被其他可靠技術(shù)分擔(dān)。

四、相關(guān)建議

針對(duì)上述問題和相關(guān)建議書，我們可制定相應(yīng)的對(duì)策，妥善解決相關(guān)問題：

1. 宣傳干擾申訴流程

海事通信的暢通對(duì)遠(yuǎn)洋作業(yè)的船只非常重要，但隨著電磁環(huán)境的惡化，水上業(yè)務(wù)的正常開展難免受到影響，如臺(tái)站核查中廣州海岸臺(tái)工作人員談到的廣州海事頻率曾受到不明電臺(tái)的干擾卻無法定位的情況。因此，建立完備的干擾申訴流程就顯得格外重要。實(shí)際上，國(guó)家無線電管理局與國(guó)家無線電監(jiān)測(cè)中心已經(jīng)建立起完備的干擾申訴和排查流程（見圖6）。

我國(guó)于1992年開始建設(shè)國(guó)家無線電短波監(jiān)測(cè)網(wǎng)，目前已基本建成由1個(gè)指揮中心（位于北京）和分布在全國(guó)的9個(gè)監(jiān)測(cè)站組成的國(guó)家無線電短波監(jiān)測(cè)網(wǎng)。經(jīng)過多年工作的調(diào)試和維護(hù)，短波監(jiān)測(cè)網(wǎng)可定位全國(guó)、亞洲乃至全球的大部分短波信號(hào)，定位效果得到眾多工作成果的驗(yàn)證。因此當(dāng)干擾出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)按流程申訴，從而順利排除干擾。

圖6 短波干擾申述和排查流程

2. 搭建信息交互平臺(tái)

受限于客觀條件，短波臺(tái)站資料上報(bào)流程不完善且周期較長(zhǎng)?，F(xiàn)有的臺(tái)站資料主要來源于無線電管理局的電臺(tái)核查工作，資料時(shí)效性較差，且缺乏必要的交互流程，無法及時(shí)反饋和甄別錯(cuò)誤。建議可搭建相應(yīng)的資料交互平臺(tái)，國(guó)家數(shù)據(jù)庫的相關(guān)資料在整理之后可在平臺(tái)上公布，便于用戶復(fù)核后反饋信息。

此外，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫信息量不足，無法包含工作方式和信號(hào)使用規(guī)律等信息，造成了監(jiān)測(cè)部門的核對(duì)困難，因此建議可提升數(shù)據(jù)庫信息的包容率，可單獨(dú)指明發(fā)射細(xì)節(jié)及使用規(guī)律。

3. 建立反饋機(jī)制

臺(tái)站核查中設(shè)臺(tái)單位提出如下需求：短波電臺(tái)發(fā)射參數(shù)不夠準(zhǔn)確卻無法調(diào)校；缺乏相應(yīng)技術(shù)手段和設(shè)備對(duì)現(xiàn)有短波電臺(tái)輻射功率進(jìn)行測(cè)量；咨詢發(fā)射天線的保護(hù)距離及可參考的相關(guān)國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)等。

因此需要建立反饋網(wǎng)絡(luò)，便于用戶與無線電管理機(jī)構(gòu)直接聯(lián)系尋求協(xié)助。

為杜絕因設(shè)備故障導(dǎo)致的無意干擾，船只或岸臺(tái)短波通信設(shè)備需要進(jìn)行定期的保養(yǎng)維護(hù)和檢測(cè)。但短波發(fā)射系統(tǒng)的保養(yǎng)相對(duì)復(fù)雜，用頻單位設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng)測(cè)試時(shí)容易造成干擾，這就需要無線電管理部門的參與和配合。核查中我們發(fā)現(xiàn)用戶存在這樣的需求，如XX部XX區(qū)漁政局希望測(cè)試基地早年自行研制的籠形發(fā)射天線，也希望調(diào)校新近配備的發(fā)射參數(shù)不夠準(zhǔn)確的短波電臺(tái)，這都需要進(jìn)行協(xié)調(diào)，以免干擾正常業(yè)務(wù)的開展。

建議無線電管理部門與用戶建立設(shè)備檢測(cè)與保養(yǎng)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，協(xié)助用戶制定年度保養(yǎng)計(jì)劃，并負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)。計(jì)劃應(yīng)包含測(cè)試時(shí)間，頻率等信息，既有利于相關(guān)單位保養(yǎng)、維護(hù)設(shè)備，也有利于無線電管理機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)、定位。該項(xiàng)工作也有利于疏通與用戶的交流渠道，學(xué)習(xí)成熟的短波設(shè)備保養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)，提升自身能力。

4.建立臺(tái)站數(shù)據(jù)庫與ITU數(shù)據(jù)庫的交互機(jī)制

短波設(shè)備在實(shí)際使用過程中問題很多，而用戶隨著自身業(yè)務(wù)量的增減對(duì)頻率的需求也不相同。核查中我們發(fā)現(xiàn)，各用頻單位的頻率使用雖然經(jīng)過國(guó)家無線電管理局的審批，證件齊全，但與ITU數(shù)據(jù)庫存在出入，幾個(gè)典型的問題如表1所示。

表1 ITU數(shù)據(jù)庫與我國(guó)臺(tái)站數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的區(qū)別（部分）

為了保證我國(guó)水上無線電用戶的合法權(quán)益，應(yīng)及時(shí)根據(jù)國(guó)家臺(tái)站數(shù)據(jù)庫資料的修改，更新和同步ITU數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。此外，也應(yīng)盡可能使臺(tái)站數(shù)據(jù)庫包含ITU數(shù)據(jù)庫所需參數(shù)類別，便于資料的統(tǒng)一。

五、結(jié)束語

短波通信在水上無線電通信中扮演著重要的角色，隨著電磁環(huán)境的惡化，短波水上業(yè)務(wù)干擾頻發(fā)。本文從水上無線電業(yè)務(wù)和現(xiàn)狀入手，結(jié)合臺(tái)站核查工作的反饋信息，闡述了我國(guó)目前短波水上無線電業(yè)務(wù)的現(xiàn)狀，并結(jié)合ITU及歐、美發(fā)達(dá)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和建議書，探討了目前我國(guó)短波水上無線電業(yè)務(wù)存在的不足，并提出改善的建議。相信在管理部門和用戶的共同努力下，我國(guó)的短波水上無線電業(yè)務(wù)干擾一定會(huì)得到有效控制。

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