Marifoons naar Digital Voice?

schipDe mei-editie van de CEPT ECC-nieuwsbrief kijkt naar het gebruik van 6.25 kHz kanaalafstand voor Digital Voice in de VHF Marifoon Band (156 MHz) in plaats van de huidige FM-kanalen

Maritieme communicatie op VHF speelt een cruciale rol bij het verbeteren van de veiligheid van schepen en de efficiënte werking van havens. In ECC-besluit (19) 03 staat namelijk dat “analoge spraaktelefonie de belangrijkste vorm van communicatie is in de maritieme mobiele dienst als veiligheidsgerelateerde dienst …”.

Maar in maritieme bands beperkt de introductie van nieuwe digitale communicatiekanalen voor data nu potentieel de beschikbaarheid van analoge VHF-spraakkanalen. Dit is een heel andere ervaring dan veel communicatiegebieden waar digitale apparatuur heeft geresulteerd in grotere efficiëntie en verbeterde diensten, bijvoorbeeld met GSM of digitale tv. Er zouden er meer spraakkanalen in de maritieme diensten beschikbaar kunnen komen als ze gedigitaliseerd zouden kunnen worden.

Verschillende tecnieken kunnen worden gebruikt voor maritieme VHF-spraakcommunicatie. De technische kandidaat voor deze oplossing is dPMR (Digital Private Mobile Radio) – een technologie die momenteel wordt gebruikt in landmobiele communicatie als vervanging voor analoge FM-spraakcommunicatie in zowel VHF- als UHF-banden. dPMR is gestandaardiseerd door ETSI, de Europese normeringsorganisatie. Het is echter het vermelden waard dat de vervanging van maritieme analoge VHF-radio’s zodanig moet gebeuren dat zowel de “oude” als de nieuwe technologieën in het aangrenzende spectrum kunnen worden gebruikt.

De eerste VHF-toewijzingen voor de scheepvaart werden in 1947 gedaan door de ITU, de gespecialiseerde dienst van de VN voor informatie- en communicatietechnologie. Twaalf jaar later, in 1959, werd de ITU-R Radioreglement Appendix 18 geïntroduceerd. Bijlage 18 bevat een tabel met zendfrequenties in de VHF marifoonband. De toegewezen frequenties liggen in de frequentieband 156,025 MHz tot 162,025 MHz. De kanaalafstand is 25 kHz.
Het meest recente ECC-resultaat met betrekking tot de maritieme frequentiebanden is ECC-besluit (19) 03 – over het geharmoniseerde gebruik van de kanalen van het Radioreglement Appendix 18 (zendfrequenties in de VHF-maritieme mobiele band).

In het besluit staat dat “met uitzondering van het automatische identificatiesysteem (AIS) op de kanalen AIS1 (161,975 MHz) en AIS2 (162,025 MHz) en digitale selectieve oproepen (DSC), momenteel alle overige vermelde kanalen worden gebruikt voor analoge spraakcommunicatie. Met de toewijzingen van digitale gegevensuitwisseling in de toekomst zullen sommige kanalen worden gebruikt voor gegevensoverdracht en niet langer voor spraakcommunicatie Er moeten nieuwe digitale radio’s worden ontwikkeld, wat andere apparatuur betreft dan de huidige spraakcommunicatieradio’s. Als resultaat zullen de frequenties in de VHF marifoonband gedeeld worden door vier verschillende systemen: analoge spraaktelefonie, DSC, AIS en digitale gegevensuitwisseling. ”

Na de publicatie van dit besluit stemde de ECC-werkgroep frequentiemanagement (WG FM) ermee in om aan de slag te gaan met een nieuw ECC-rapport. Dit zou de implementatie van digitale spraakradiotelefonie in de VHF marfoonband onderzoeken. Het rapport zal naar verwachting pas in oktober 2021 worden gepubliceerd, maar de aanvankelijke aanname is dat vier digitale kanalen van 6,25 kHz hetzelfde radiospectrum kunnen bezetten als het enkele 25 kHz analoge spraakkanaal.

  • Naast de praktische proeven met digitale maritieme radioapparatuur, zal de maritieme groep van de WG FM (FM58) verschillende kwesties in overweging nemen met betrekking tot de mogelijke introductie van digitale spraak. Waaronder:

    Technologieën moeten in principe een duidelijk migratiepad hebben, zowel van de huidige analoge spraakdiensten naar nieuwe digitale spraakdiensten, doordat zowel digitale als analoge diensten naast elkaar kunnen bestaan ​​in dezelfde transceiver gedurende de gehele migratieperiode.

  • De digitale spraakkwaliteit moet vergelijkbaar of beter zijn dan de analoge spraakkwaliteit, vooral aan de rand van de radiodekking waar de radiosignalen zwakker zijn.
  • De huidige technologie / digitale apparatuur moet een analoog of digitaal signaal kunnen detecteren en automatisch kunnen omschakelen.
  • Radiozendontvangers van verschillende fabrikanten moeten interoperabel zijn.
  • Er moet rekening worden gehouden met de waarschijnlijkheid dat onbedoelde uitzendingen worden geëlimineerd na het op afstand uitschakelen van zendontvangers.
  • Mogelijke verbeteringen aan de spraakdienst, zoals een vorm van berichten (bijv. Sms), moeten worden overwogen.

    Tot dusver zijn in Estland en Nederland praktische proeven gedaan met digitale mariene VHF-spraakcommunicatie.

In Nederland zijn de proeven uitgevoerd rond de haven van Rotterdam. De havenautoriteit hielp bij de proef en stelde een ontmanteld scheepsverkeersdienstcentrum (VTS) in het midden van de stad en een van hun ondersteunende schepen ter beschikking.

Tijdens de test heeft Agentschap Telecom toezicht gehouden op het digitale apparaat om ervoor te zorgen dat het bleef voldoen aan de relevante ETSI-norm (ETSI TS 102.658) en Radioreglement Appendix 18. De frequentie 162.500 MHz werd gebruikt voor analoge communicatie en de frequentie 162.534375 MHz voor digitale communicatie (dPMR).

De twee posities van waaruit de monitoring plaatsvond, lagen op circa 4 km van het VTS-centrum – Wilhelminahaven / Nieuwe Waterwegstraat en de Karel Doormanweg, die aan de waterweg liggen.

De tests werden uitgevoerd tussen de VTS en het ondersteuningsvaartuig terwijl het door de haven voer. De eerste bevindingen waren:

  • Het bereik van zowel digitale als analoge communicatie was zeer vergelijkbaar. De kwaliteit verslechterde als gevolg van de horizon / zichtlijn beperkingen die alle huidige VHF-radio’s tegenkomen;
  • In een specifiek deel van de vaargeul (d.w.z. een bevaarbaar kanaal in een haven), verslechterde de kwaliteit van zowel digitale als analoge communicatie door grote opslagtanks die tussen de VTS en het vaartuig stonden en waarschijnlijk het signaal blokkeerden of reflecteerden;
  • Toen de kwaliteit op het digitale kanaal verslechterde, ging de connectiviteit helemaal verloren of werd een “metaalachtig / gerobotiseerd” geluid ervaren, terwijl het op het analoge kanaal ruis veroorzaakte;
  • Tijdens de proeven is de interoperabiliteit tussen apparatuur van twee verschillende fabrikanten aangetoond.

    De gebruikers en de waarnemers vonden de digitale spraakkwaliteit hetzelfde of beter dan de analoge. De gebruikers meldden terug dat het luisteren naar digitale spraak met ruisonderdrukking het luisteren gemakkelijker en minder intensief maakte. De gebruikers concludeerden dat de digitale overdracht van spraak dezelfde functionaliteit van het schip mogelijk maakte als voor een analoog radiosysteem.

    Samenvattend leverden de proeven enkele positieve resultaten op. De voltooiing van het ECC-rapport in oktober 2021 zal naar verwachting de Internationale Maritieme Organisatie en ITU helpen bij het beoordelen van de voordelen van de implementatie van digitale spraaktelefonie in de VHF-marifoonband.

    De maritieme gemeenschap zal naar verwachting hun evolutieplan presenteren op de WRC-23 en een agendapunt aanvragen voor de evolutie van de VHF, HF en MW maritieme banden. Dit zou op zijn beurt moeten leiden tot wijziging van Radioreglement Appendix 18 tijdens de WRC-27 om een ​​nieuw maritiem analoog / digitaal kanaalplan te vergemakkelijken. Hoewel alles nog in de kinderschoenen staat, zijn de verwachtingen positief.