構(gòu)建“數(shù)字長(zhǎng)江”亟需TD—LTE無(wú)線寬帶網(wǎng)

熊?chē)?guó)炎

TD-LTE是第四代移動(dòng)通信主流技術(shù)之一，經(jīng)過(guò)了近十年的發(fā)展演進(jìn)過(guò)程。起初，技術(shù)方案由我國(guó)率先提出，經(jīng)過(guò)國(guó)際產(chǎn)業(yè)界的大力推進(jìn)及我國(guó)自2012年開(kāi)展TD-LTE大規(guī)模實(shí)驗(yàn)，證明其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已成為國(guó)際主流技術(shù)，在國(guó)際、國(guó)內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)是該項(xiàng)技術(shù)的倡導(dǎo)者和擁有者，具有較大影響力，成為全球的風(fēng)向標(biāo)。TD-LTE無(wú)線寬帶網(wǎng)能否在長(zhǎng)江航運(yùn)中得到應(yīng)用，值得探討。

國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策已確立

2016年4月國(guó)務(wù)院發(fā)布的“十三五”綱要中強(qiáng)調(diào)：“優(yōu)化國(guó)家頻譜資源配置，加強(qiáng)無(wú)線電頻譜管理，維護(hù)安全有序的電波程序。”長(zhǎng)江航運(yùn)建設(shè)無(wú)線寬帶網(wǎng)，一是為了落實(shí)國(guó)家“一路一帶”總體發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展。二是為了確保船舶航行安全，是公共安全的一個(gè)重要領(lǐng)域。向國(guó)家申請(qǐng)指配頻率，符合相關(guān)政策。沿江省市無(wú)線電管理委員會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)委）已明確表示，支持長(zhǎng)江航運(yùn)建設(shè)無(wú)線寬帶網(wǎng)，在頻率配置上統(tǒng)一考慮。

近日有文章稱(chēng)，電信+聯(lián)通及中國(guó)移動(dòng)在4G形成規(guī)模之時(shí)，又傳出國(guó)家將700MHZ頻段給予廣電發(fā)展TD—LTE，這必將大大促進(jìn)通信行業(yè)的供給側(cè)改革。長(zhǎng)江航運(yùn)可否通過(guò)協(xié)調(diào)，獲取部分700MHZ頻點(diǎn)資源，用于發(fā)展航運(yùn)安全通信網(wǎng)。如果這一設(shè)想能夠?qū)崿F(xiàn)，必將為航運(yùn)系統(tǒng)的大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展找到新的切入點(diǎn)和機(jī)會(huì)點(diǎn)，必將十分有利于長(zhǎng)江航運(yùn)安全通信網(wǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)建設(shè)發(fā)展，有效減少設(shè)站數(shù)量，節(jié)約建設(shè)投資。

選擇TD—LTE符合無(wú)線寬帶技術(shù)發(fā)展走勢(shì)。2009年，我國(guó)邁入了3G時(shí)代，它能夠在傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)之外，帶來(lái)多媒體業(yè)務(wù)體驗(yàn)，但還是不能完全滿足長(zhǎng)航系統(tǒng)對(duì)船岸視頻傳輸中的高速率、大帶寬數(shù)據(jù)通信的需要。另外各電信運(yùn)營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，要以投資回報(bào)作為重要指標(biāo)，因此在山區(qū)和邊遠(yuǎn)地區(qū)的覆蓋率有限。據(jù)有關(guān)部門(mén)的測(cè)試，3G在長(zhǎng)江中上游覆蓋率僅為50%左右。也限制了3G技術(shù)在長(zhǎng)江航運(yùn)的廣泛推進(jìn)。

2009年以后，4G以諸多的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，成為無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展的較高階段。尤其它顯著提高了移動(dòng)寬帶傳輸峰值速率和頻譜效率，目標(biāo)峰值是1Gbps，適應(yīng)船岸之間海量數(shù)據(jù)連接，這對(duì)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。據(jù)了解，電信運(yùn)營(yíng)商在長(zhǎng)江干線平均覆蓋率在20%左右。由于公眾網(wǎng)的4G技術(shù)，主要是考慮社會(huì)對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的迫切需求，專(zhuān)網(wǎng)對(duì)安全應(yīng)急、迂險(xiǎn)救助等特殊需求只有在DT—LTE專(zhuān)網(wǎng)中才能實(shí)現(xiàn)，但DT—LTE專(zhuān)網(wǎng)在2014年后有關(guān)部門(mén)才逐漸推進(jìn)。

長(zhǎng)江航運(yùn)專(zhuān)網(wǎng)公益性受肯定

回顧長(zhǎng)江通信專(zhuān)網(wǎng)幾十年的發(fā)展里程，起步在安全，走的公益路，服務(wù)全長(zhǎng)江，職責(zé)有提升。特別是交由長(zhǎng)江海事局管理后，海事監(jiān)管技術(shù)手段的不斷完善，由各分支海事局建設(shè)的船舶交通管理系統(tǒng)（VTS）、由長(zhǎng)江海事局統(tǒng)一建設(shè)的船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）和電子巡航系統(tǒng)，交由海事局信息中心和分支海事局相關(guān)機(jī)構(gòu)維護(hù)管理。現(xiàn)在的主要職責(zé)是：負(fù)責(zé)長(zhǎng)江干線安全通信、信息網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理；實(shí)施各類(lèi)水上安全信息的發(fā)布；負(fù)責(zé)水上應(yīng)急和巡航救助通信、安全警衛(wèi)通信及軍事運(yùn)輸通信保障；承擔(dān)航運(yùn)安全通信信息應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)和推廣；負(fù)責(zé)長(zhǎng)江海事VTS、AIS系統(tǒng)及電子巡航系統(tǒng)的技術(shù)保障；負(fù)責(zé)長(zhǎng)江海事局內(nèi)、外網(wǎng)站的信息編輯與發(fā)布；完成海事系統(tǒng)信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、運(yùn)行、維護(hù)、管理等。長(zhǎng)江航運(yùn)專(zhuān)網(wǎng)的公益性質(zhì)在體制上得到確立和肯定。

在當(dāng)今已進(jìn)入信息化、網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的大背景下，長(zhǎng)江通信專(zhuān)網(wǎng)進(jìn)入新技術(shù)高地的地位越來(lái)越重要，作用越來(lái)越突出。今后建設(shè)長(zhǎng)江TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)時(shí)應(yīng)緊緊把握長(zhǎng)江通信的公益屬性，要以建設(shè)TD—LTE網(wǎng)絡(luò)為契機(jī)，促進(jìn)長(zhǎng)江通信公益事業(yè)的快速發(fā)展，從而更好地營(yíng)造長(zhǎng)江航運(yùn)安全暢通的運(yùn)輸環(huán)境，更好地服務(wù)于沿江經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展。

TD-LTE無(wú)線通信專(zhuān)網(wǎng)也非常適用內(nèi)河航運(yùn)通信業(yè)務(wù)需求。一是由于TD-LTE能根據(jù)業(yè)務(wù)需要靈活調(diào)整增加上行數(shù)據(jù)帶寬，適應(yīng)了專(zhuān)網(wǎng)上行業(yè)務(wù)流量大的特點(diǎn)，不同于公網(wǎng)以下行數(shù)據(jù)為主，上行帶寬較窄，沒(méi)有動(dòng)態(tài)調(diào)整帶寬的功能。二是TD-LTE具有強(qiáng)大的調(diào)度功能，包括能提供組呼、單呼、優(yōu)先呼，遙斃、遙話，強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能。不同于公網(wǎng)用戶(hù)彼此同等級(jí)別，只能靠自由競(jìng)爭(zhēng)，“先占先通、先到先得”的定式，不能滿足專(zhuān)網(wǎng)在發(fā)生自然災(zāi)害或公共突發(fā)事件等特殊情況下的緊急調(diào)度的需要。三是TD-LTE無(wú)線專(zhuān)網(wǎng)能采用獨(dú)有分配頻率和專(zhuān)用傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)安全性較強(qiáng)，不同于公網(wǎng)安全保密級(jí)別較低，數(shù)據(jù)安全性較弱的情況。

建設(shè)TD—LTE航運(yùn)專(zhuān)網(wǎng)優(yōu)勢(shì)條件已具備

長(zhǎng)江航運(yùn)建設(shè)TD—LTE航運(yùn)專(zhuān)網(wǎng)具備了三個(gè)方面的基礎(chǔ)條件。一是網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)資源比較豐富。貫通宜賓至上海的光傳輸干線網(wǎng)絡(luò)，為建設(shè)TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)打造了底層的傳輸基礎(chǔ)平臺(tái)。二是臺(tái)站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)條件較好。長(zhǎng)江海事局目前所擁有50多個(gè)信息通信臺(tái)站，具有較好的機(jī)房及配套設(shè)施和發(fā)射天線。另外長(zhǎng)江航務(wù)各單位在沿江有200多個(gè)一線站點(diǎn)，也可為設(shè)立TD—LTE基站提供協(xié)助。三是沿江地方政府與長(zhǎng)航協(xié)作密切。在舉國(guó)推進(jìn)“一路一帶”發(fā)展戰(zhàn)略的新形勢(shì)下，長(zhǎng)江航運(yùn)建設(shè)TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)，既有利長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展，也將帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是一個(gè)兩廂收益的舉措。多年來(lái)，在整治長(zhǎng)江航運(yùn)無(wú)線電秩序中，長(zhǎng)江無(wú)委與各省市無(wú)委相互支持協(xié)助，建立了密切的工作聯(lián)系，為T(mén)D—LTE專(zhuān)網(wǎng)頻點(diǎn)協(xié)調(diào)提供了有利條件。

TD—LTE有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。TD—LTE是由我國(guó)自主研發(fā)，專(zhuān)門(mén)針對(duì)移動(dòng)高寬帶應(yīng)用而設(shè)計(jì)，能為內(nèi)河航行的各型船舶提供穩(wěn)定可靠的服務(wù)，尤其是該網(wǎng)的上下行時(shí)隙可以從2：3到9：1可調(diào)，特別適應(yīng)長(zhǎng)江航運(yùn)大量視頻監(jiān)控、電子航道圖更新等水上安全通信大流量、高速業(yè)務(wù)的需要，也為遠(yuǎn)程電子簽證（報(bào)港）、應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)圖像回傳提供高速通道。TD—LTE的分組調(diào)度技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正好契合了沿江公共安全和應(yīng)急保障等特殊場(chǎng)合的通信需求，它能為多媒體指揮調(diào)度、應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等場(chǎng)合下，提供一個(gè)連續(xù)覆蓋、統(tǒng)一部署的指揮調(diào)度寬帶通道。TD—LTE所具有的這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)，正是航運(yùn)部門(mén)夢(mèng)寐以求、熱切期望的首選技術(shù)方案。通過(guò)建設(shè)TD—LTE網(wǎng)絡(luò)，解決了與行業(yè)生產(chǎn)活密切相關(guān)的通信難題，既發(fā)揮了4G技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也體現(xiàn)了航運(yùn)特色，是相得益彰的創(chuàng)舉。

長(zhǎng)航系統(tǒng)具有軟件開(kāi)發(fā)的人才優(yōu)勢(shì)。長(zhǎng)江航運(yùn)建設(shè)TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)，最關(guān)鍵是業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)要具有創(chuàng)新性、針對(duì)性、適用性。長(zhǎng)江航務(wù)管理局及各專(zhuān)業(yè)局最近幾年在數(shù)字航道、安全監(jiān)管、應(yīng)急指揮、航運(yùn)物流等工程的應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，探尋了航運(yùn)業(yè)務(wù)各個(gè)專(zhuān)業(yè)需求，摸索了各自應(yīng)用特征，開(kāi)發(fā)了具有較高水平的應(yīng)用系統(tǒng)，取得了許多成功經(jīng)驗(yàn)。這些為如何使TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)，更具有航運(yùn)特色，在加強(qiáng)寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用平臺(tái)的研發(fā)，加強(qiáng)多媒體調(diào)度、智能管理和服務(wù)等業(yè)務(wù)和終端的研發(fā)，加強(qiáng)跨行業(yè)業(yè)務(wù)平臺(tái)的整合方面可以提供許多借鑒。經(jīng)過(guò)幾年的歷練，長(zhǎng)航系統(tǒng)具有一批熟悉行業(yè)需求和今后業(yè)務(wù)發(fā)展方向的綜合性人才，再通過(guò)廣泛凝集力量，加強(qiáng)與社會(huì)力量研發(fā)團(tuán)隊(duì)合作，與國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟進(jìn)行密切溝通，借鑒相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化成果，在已經(jīng)開(kāi)發(fā)成熟的終端產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，必將能創(chuàng)造出好用、可用、真正滿足用戶(hù)需求和業(yè)務(wù)應(yīng)用和終端產(chǎn)品，解決好公網(wǎng)與航運(yùn)專(zhuān)網(wǎng)的互聯(lián)互通，促進(jìn)協(xié)同發(fā)展。

TD-LTE無(wú)線通信專(zhuān)網(wǎng)目前在長(zhǎng)江航運(yùn)上的應(yīng)用

江蘇海事局和重慶港在長(zhǎng)江干線上已先行一步，進(jìn)行試驗(yàn)性組網(wǎng)。2015年，江蘇海事局在其所轄的459KM的長(zhǎng)江干線上建設(shè)60個(gè)基站，采用1.4GHZ頻段，主要為執(zhí)法船舶和執(zhí)法人員利用視頻采集系統(tǒng)提供移動(dòng)寬帶服務(wù)，以支持高清視頻回傳，現(xiàn)場(chǎng)視頻會(huì)議、移動(dòng)辦公服務(wù)。重慶港果園港區(qū)利用1.8GHZ頻段建設(shè)2個(gè)基站、覆蓋港區(qū)8KM?的小型港口無(wú)線通信專(zhuān)網(wǎng)，主要為碼頭調(diào)度、堆場(chǎng)應(yīng)用、物流車(chē)輛指揮調(diào)度管理等生產(chǎn)服務(wù)。這兩個(gè)試驗(yàn)性組網(wǎng)，分別為海事和港口在TD-LTE技術(shù)應(yīng)用上進(jìn)行有益探索。

建設(shè)長(zhǎng)江航運(yùn)TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)是一個(gè)龐大的系統(tǒng)工程，是貫徹國(guó)家實(shí)施寬帶中國(guó)戰(zhàn)略和依托黃金水道推進(jìn)長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展，落實(shí)“十三五”規(guī)劃綱要提出的“深入普及高速無(wú)線寬帶”的一項(xiàng)重要措施。為此：一是建議把無(wú)線寬帶網(wǎng)建設(shè)提升到長(zhǎng)江航運(yùn)發(fā)展戰(zhàn)略中的一部分高度來(lái)認(rèn)識(shí)，不失時(shí)機(jī)的開(kāi)展前期工作。

二是建議交通運(yùn)輸部無(wú)線電管理部門(mén)加大與國(guó)家主管部門(mén)的協(xié)調(diào)力度，申請(qǐng)TD—LTE頻段范圍，爭(zhēng)取能配給700MHZ或1.2GHZ的頻點(diǎn)。如果拿到較低的頻段，既可以減少建站數(shù)量，也可以節(jié)省大筆建設(shè)投資。

建設(shè)長(zhǎng)江航運(yùn)TD—LTE專(zhuān)網(wǎng)機(jī)不可失，時(shí)不我待。長(zhǎng)江人企盼盡早實(shí)現(xiàn)“信息隨心至，萬(wàn)物觸手可及”的愿景。

他山之石：世界范圍內(nèi)TD-LTE無(wú)線寬帶網(wǎng)技術(shù)在專(zhuān)網(wǎng)中的應(yīng)用

美國(guó)：2012年，成立了獨(dú)立的部門(mén)負(fù)責(zé)規(guī)劃建設(shè)管理全國(guó)LTE公共安全專(zhuān)網(wǎng)，美國(guó)率先指配700MHZ為公共安全專(zhuān)網(wǎng)頻譜，確定采用了3GPP LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，美國(guó)聯(lián)邦政府于2012年撥款70億美元，用于LTE公共安全專(zhuān)網(wǎng)的規(guī)劃和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，各個(gè)州的終端設(shè)備和運(yùn)營(yíng)由各州財(cái)政承擔(dān)。預(yù)計(jì)未來(lái)TD-LTE寬帶技術(shù)將取代WIMAX技術(shù)。

歐洲：2012年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）確定LTE為無(wú)線寬帶技術(shù)路線，在萊茵河建立TD-LTE無(wú)線寬帶網(wǎng)，以此作為歐洲內(nèi)河基礎(chǔ)服務(wù)專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò)的主要支撐。

韓國(guó)：韓國(guó)政府在700MHZ頻段分配20MHZ頻譜用于LTE公共安全網(wǎng)絡(luò)，并由韓國(guó)公共安全部主管，計(jì)劃2015年建立公共安全寬帶集群實(shí)驗(yàn)網(wǎng)，2017年完成全國(guó)部署。

加拿大：加拿大政府在700MHZ頻段為公共安全分配20MHZ帶寬，由該國(guó)安全部門(mén)負(fù)責(zé)，正在開(kāi)展公共安全LTE網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)。