海岸電臺DSC通信系統(tǒng)功能分析

陳澤忠+李鈺庚

摘 要：海岸電臺肩負著海上航行船舶遇險搜救通信、航行警告、海上氣象報告、船舶運輸生產(chǎn)調(diào)度及船岸之間的日常公眾通信等任務(wù)，在國際和國內(nèi)航海安全通信中發(fā)揮著重要的作用。其中，船舶遇險搜救通信是海岸電臺最重要的一項職責，而DSC通信系統(tǒng)的主要功能就是為船舶遇險搜救提供必要的通信服務(wù)。文章對海岸電臺DSC通信系統(tǒng)功能進行了分析。

關(guān)鍵詞：GMDSS；數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)；海岸電臺；系統(tǒng)功能；DSC

1 GMDSS系統(tǒng)概述

全球海上遇險與安全系統(tǒng)（Global Maritime Distress and Safety System， GMDSS）是一個服從于《1979年海上國際搜尋與救助公約》的全球性綜合通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實施 GMDSS的目的是最大限度地保障海上生命和財產(chǎn)安全。海上船舶發(fā)生遇險事件時，GMDSS系統(tǒng)可以使岸上搜救機構(gòu)（Stop and Reverse，SAR）和遇險船舶附近的其他船舶立即收到遇險船舶的報警，并以最短時間延遲進行協(xié)調(diào)救助。同時，該系統(tǒng)還可播發(fā)海上航行安全信息（航行警告、氣象警告、氣象預(yù)報及其他緊急和安全信息），并為船舶提供必要的緊急、安全通信和常規(guī)通信服務(wù)。

GMDSS系統(tǒng)由衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面通信系統(tǒng)兩部分組成。地面通信系統(tǒng)由工作在中高頻和甚高頻段的通信分系統(tǒng)組成，具體包括：數(shù)字選擇性呼叫（Digital Selective Calling，DSC）系統(tǒng)、窄帶直接印字電報（Narrow Band Direct Print Telegraphy，NBDPT）系統(tǒng)、單邊帶（Single Side Band，SSB）無線電話系統(tǒng)、甚高頻（Very High Frequency，VHF）無線電話系統(tǒng)和奈伏泰斯（NATEX）安全信息播發(fā)系統(tǒng)等。在中國，地面通信系統(tǒng)的值守職責主要由海岸電臺承擔。地面通信系統(tǒng)的遇險報警框架是基于DSC系統(tǒng)構(gòu)建的，DSC是工作在中高頻和甚高頻段的一種自動呼叫系統(tǒng)，是地面通信系統(tǒng)中唯一遇險報警設(shè)備。船舶遇險需要救助時，可通過DSC系統(tǒng)發(fā)射遇險報警呼叫。呼叫可攜帶的信息包括：遇險時間、船舶呼號、船舶MMSI碼、遇險位置、遇險性質(zhì)、后續(xù)通信手段等。岸臺收到呼叫并收妥確認后，再利用SSB無線電話、VHF無線電話或NBDP電報進行船岸間遇險后續(xù)通信。

按照國際海事組織（International Maritime Organization，IMO）要求，GMDSS系統(tǒng)于1992年2月1日在世界范圍內(nèi)開始實施建設(shè)，1999年2月1日全面建成。中國政府于1992年由交通運輸部投資近3億人民幣，開始實施GMDSS地面通信系統(tǒng)的工程建設(shè)。按照工程建設(shè)規(guī)劃，中國將新建1座高頻段DSC值班臺、18座2 M中頻段DSC值班臺和13座VHF頻段DSC值班臺 。

地面無線電DSC值班臺新建工程是全國各海岸電臺GMDSS系統(tǒng)建設(shè)的重點，建設(shè)內(nèi)容包括開發(fā)DSC通信系統(tǒng)和新建DSC值班站點。按照工程實施規(guī)劃，在上海新建1座HF頻段國際DSC值班臺，開設(shè)4/6/8/12/16 MHz頻段DSC值班電路及相應(yīng)頻段的窄帶直接印字電報/單邊帶后續(xù)通信電路，覆蓋西北太平洋第七搜救區(qū)海域；新建包括天津海岸電臺在內(nèi)的18座MF頻段國際DSC值班臺，開設(shè)2 MHz頻段DSC值班電路及相應(yīng)頻段的窄帶直接印字電報/單邊帶后續(xù)通信電路，可以鏈狀覆蓋距岸100海里以內(nèi)沿海海域；新建包括天津海岸電臺在內(nèi)的13座甚高頻頻段國際DSC值班臺，開設(shè)甚高頻 70頻道DSC值班電路及 16頻道后續(xù)通信電路，可以覆蓋距各岸20～25海里以內(nèi)的港口水域。

天津海岸電臺目前共有3套DSC通信系統(tǒng)，分別是：JRC-DSC通信系統(tǒng)、甚高頻安全通信系統(tǒng)、國產(chǎn)一體化DSC通信系統(tǒng)。下面依次分析這3套DSC通信系統(tǒng)的功能。

2 JRC-DSC通信系統(tǒng)功能分析

JRC-DSC通信系統(tǒng)是由日本JRC公司開發(fā)的，主要提供DSC遇險值守與后續(xù)通信功能，同時兼容常規(guī)通信功能。系統(tǒng)采用服務(wù)器/客戶端（C/S）模式，采用JRX-9100數(shù)字交換機為核心處理器，由NCT-32G System Rack進行音頻轉(zhuǎn)換，并通過收發(fā)信Modem Rack與收發(fā)信臺連接進行信號的收發(fā)，3臺終端互為備份構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)連接，并對系統(tǒng)進行控制。其中兩臺終端設(shè)在天津海岸電臺，另一臺終端設(shè)在天津海事局搜救中心值班室，通過租用通信專線與系統(tǒng)連接。天津海岸電臺JRC-DSC通信系統(tǒng)建設(shè)完成后開通GMDSS-DSC業(yè)務(wù)，開始承擔所覆蓋海域（A1，A2海區(qū)）的遇險安全通信任務(wù)。天津海岸電臺DSC值守中頻2 187.5 kHz和甚高頻70頻道（156.525 MHz），在A1海區(qū)使用甚高頻70頻道完成DSC遇險報警，16頻道完成遇險通信；在A2海區(qū)用2 187.5 kHz完成DSC遇險報警，用2 182 kHz單邊帶無線電話或2 174.5 kHz窄帶印字電報完成后續(xù)遇險通信。

GMDSS在中國正式運行后，根據(jù)交通部委辦規(guī)定，天津海岸電臺繼續(xù)承擔500 kHz，2 182 kHz和156.800 MHZ（16頻道）常規(guī)國際遇險頻率的值守工作。工作電路上發(fā)生特殊通信后也按照遇險通信處理程序處理。此后，天津海岸電臺仍然接收并處理了許多非GMDSS-DSC遇險緊急安全通信。經(jīng)統(tǒng)計分析，在成功實施GMDSS-DSC系統(tǒng)以后，傳統(tǒng)方式的遇險電路和常規(guī)電路在遇險值守方面仍具有重要作用。

3 甚高頻安全通信系統(tǒng)功能分析

甚高頻安全通信系統(tǒng)主要服務(wù)于海上船舶遇險、安全通信業(yè)務(wù)，也適用于日常安全管理通信業(yè)務(wù)，是沿海船岸通信的重要手段。該通信系統(tǒng)的DSC通信部分主要是甚高頻頻段DSC，共布局4座甚高頻站點，分別位于天津海岸電臺大樓、海上WHPA（原11A）鉆井平臺、黃驊和曹妃甸。在天津海岸電臺設(shè)甚高頻控制中心實現(xiàn)對整個系統(tǒng)的控制。該系統(tǒng)通過改造天津海岸電臺基站，配置16，70，25，26共4個頻道，新建WHPA鉆井平臺基站，配置16，70頻道和一個工作頻道。黃驊和曹妃甸基站的16，70頻道設(shè)備為河北海事局和天津海事局共同使用，并在以上兩個站點各新增一個工作頻道，頻率與河北海事局黃驊、曹妃甸港區(qū)甚高頻岸臺的工作頻率不同。每座基站均具備DSC遇險報警接收功能。在傳輸路由方面，WHPA鉆井平臺基站信號通過微波傳輸至曹妃甸基站。曹妃甸、黃驊基站通過租用數(shù)字專線接入天津海岸電臺的控制中心，在控制中心配置收發(fā)信機遙控設(shè)備、DSC處理及操作終端、轉(zhuǎn)接設(shè)備、數(shù)字錄音和PCM等設(shè)備。船舶用戶的呼叫可通過各個站點經(jīng)過微波或者光纖傳輸?shù)娇刂浦行?，由天津海岸電臺對報警信息進行處理。

本系統(tǒng)建設(shè)中，甚高頻收發(fā)信機采用澳大利亞頻譜（Spectra）公司MX800收發(fā)信機，DSC系統(tǒng)使用英國ICS公司的V4數(shù)字選呼系統(tǒng)，天饋線則采用國產(chǎn)設(shè)備，由全球最大的應(yīng)急通信控制系統(tǒng)的生產(chǎn)商美國先創(chuàng)（ZETRON）的設(shè)備S4000進行甚高頻控制，最終形成一套完整的系統(tǒng)。2011年12月14日，甚高頻安全通信系統(tǒng)在經(jīng)過一年試運行后，通過竣工驗收。該系統(tǒng)投入運行后，增強了天津海事局轄區(qū)甚高頻安全通信的覆蓋水域范圍，改善了天津轄區(qū)甚高頻通信質(zhì)量，提高了天津海事局轄區(qū)甚高頻遇險通信值守和遇險搜救能力，對海上船舶遇險、船岸通信增強有重要意義。

4 國產(chǎn)一體化DSC通信系統(tǒng)功能分析

國產(chǎn)一體化DSC通信系統(tǒng)是由天津海岸電臺與大連海事大學合作開發(fā)的，利用軟件無線電技術(shù)、TTS技術(shù)設(shè)計研發(fā)了DSC工作站硬件，開發(fā)服務(wù)器和客戶端軟件。系統(tǒng)采用Windows操作系統(tǒng)和SQL Server數(shù)據(jù)庫軟件，采用分布式體系架構(gòu)，包括客戶端、服務(wù)器端、電臺工作站端、電臺設(shè)備4層結(jié)構(gòu)，服務(wù)器和客戶端基于Windows操作系統(tǒng)，工作站操作系統(tǒng)為Linux，可同時支持多個客戶端。該系統(tǒng)軟硬件全部為自主研發(fā)，徹底擺脫日本JRC公司的硬件束縛，解決原有DSC系統(tǒng)存在問題。以虛擬海岸電臺架構(gòu)為平臺，完成相關(guān)硬件研發(fā)和系統(tǒng)集成，實現(xiàn)了全球遇險安全系統(tǒng)中的遇險報警、語音通信、窄帶直接印字電報通信、無線設(shè)備遙控等功能，自主研發(fā)了數(shù)字選擇性呼叫調(diào)制解調(diào)器，技術(shù)指標與進口產(chǎn)品完全持平，打破了國外設(shè)備廠商的技術(shù)壟斷。

5 結(jié)語

3套DSC通信系統(tǒng)在功能上互為補充，使天津海岸電臺能夠順利完成所轄北方海區(qū)的DSC遇險值守和后續(xù)通信任務(wù)，保證船舶在遇險時能夠盡快得到及時的救助，保障船舶的航行安全，在國際和國內(nèi)航海安全通信中發(fā)揮著重要的作用。