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我国甚高频数字交换系统建设思路研究

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王福斋胡青姚高乐易中立

摘要：结合国际国内技术发展现状和趋势，立足我国实际情况和“信息系统自主可控”的总体目标，从VDES基站、承载网、核心网、网管系统及其他设施五个层面提出我国甚高频数字交换系统VDES的建设思路。

关键词：VDES;基站;承载网;核心网;网管系统

：TP311?????：A??????：1006—7973（2021）01-0083-02

2017年，国际海事组织（IMO）导航、通信和搜救分委会（NCSR）第4次会议审议通过了《全球海上遇险与安全系统（英文简称GMDSS）现代化计划草案》，该草案提出：“甚高频数字交换系统（VDES）不仅能实现船与船、船与岸之间的数据交换，还为未来实现卫星与船舶的远程双向数字通信预留了空间。”根据IMO有关工作计划，VDES纳入《国际海上人命安全公约（英文简称SOLAS公约）》，并进入全球海上遇险与安全系统（GMDSS）系统基本已成定局。目前，我国VDES技术研发工作与国际业界同步开展，虽然国际标准基本由国外团队主导，但国内相关机构在技术跟踪和产品化上并没有显著差距。当前国际竞争格局下，核心装备国产化对于打破国外垄断，提升我国行业安全和信息安全具有重要意义，本文提出我国VDES建设思路。

1VDES岸基系统建设思路

作为新生事物，我国VDES岸基系统的建设宜按照“突出重点，分布实施”的原则，按沿海重点水域到一般水域的思路推进，相对一定时期暂不考虑内河VDES岸基网络系统的建设。作为VDES岸基网络系统组成部分的基站、承载网、核心网和网管系统，应统一规划，同步实施。当前我国沿海岸基船舶自动识别系统（英文简称AIS）基站使用年限普遍超过了10年，部分使用期限已达15年，主体设备已逐渐老化，天津海事局曾在2017年对AIS基站系统进行抽样检测，发现老化岸基系统信号发射功率和接收机灵敏度等参数明显下降，影响AIS岸基系统接收效果，同时对虚拟航标效能产生负面影响。无论从现有设备的更新换代，还是对未来VDES系统的提前布局来说，均有必要分阶段、有步骤的推进VDES基站系统的建设，本文提出“三步走”建议。

1.1第一阶段

2021年-2023年，开展VDES系统示范工程建设。本阶段选取1-2个沿海重点水域作为试点，部署的国产VDES基站和原有AIS基站并网运行，直至VDES国产基站的稳定性和功能基本达到与原有AIS基站一致，再将原有AIS基站下架，国产VDES基站独立运行。本阶段可实现AIS服务的平滑运行，实现ASM的基本收发功能，并实现基于单站的VDE服务的测试和应用。

1.2第二阶段

2023年-2024年，进一步推进AIS基站升级换代。本阶段基本完成环渤海区域、长江口区域、珠江口区域的AIS基站升级换代工作。同时，在上一阶段VDES核心网理论探索和实验测试的基础上，搭建海区核心网试验系统，实现海区VDE系统的组网运行。本阶段可实现ASM的全部功能，并可满足区域VDE应用部署需要。

1.3第三阶段

2025年及以后，全面完成沿海AIS基站升级换代。本阶段逐步完成我国北海、东海、南海三个海区全部AIS基站升级换代工作，实现岸基服务系统的VDES替代，并根据VDES系统的信号覆盖范围和服务需求进行补点和站点位置优化，实现对我国沿海水域的连续覆盖。本阶段还将开展标准化的核心网建设，完成海区核心网的互联，实现全国组网。同时还可适时推进与日、韩等周边国家的合作，实现东亚地区乃至更大范围的跨国组网。此阶段长期实施，将逐步完善VDES系统功能，实现对应用的良好承载，最终达到全能力运行。

由于内河水域有完善的4G、5G移动通信网覆盖，内河船舶对VDES的使用需求相对较弱，建议近期不考虑统一推进内河AIS基站的更新换代。由沿海工程替换下来的AIS基站设备，经过测试选取性能合格者作为内河AIS系统备件，对内河故障AIS设备进行替换，以充分利用现有设备、节省财政资金。

2VDES承载网建设思路

承载网连接基站与数据中心，负责承载数据和汇聚数据。目前AIS系统采用星型网络，结构简单、传输高效但可靠性较低。根据VDES岸基系统的推进计划，需对承载网进行同步改造和完善，以适应VDES岸基系统的传输需要。

2.1第一阶段

2021年-2023年：此阶段VDES基站较少，VDE应用单一，现有AIS承载网即可满足数据传输需求，可增加部分环路作为备用链路，完善路由协议。

2.2第二阶段

2023年-2024年：此阶段VDES基站数量增加，传输数据量增加，随着ASM、VDE应用特别是跨区域VDE应用的普及，原有AIS承载网将无法满足传输需求。此阶段需要扩展链路带宽，提高网络承载能力。

2.3第三阶段

2025年及以后：此阶段VD