運營商構(gòu)建完善的立體式應(yīng)急通信體系探討

石朗昱，馬玲，曹罡，侯天波

（1 中國移動通信集團設(shè)計院有限公司新疆分公司，烏魯木齊 830011；2 武警烏魯木齊指揮學(xué)院，烏魯木齊 830049；3 中國移動通信集團新疆有限公司，烏魯木齊 830010）

近年來的冰凍、地震等自然災(zāi)害以及突發(fā)事件讓我們深刻地感受到，可靠穩(wěn)健的通信網(wǎng)以及應(yīng)急通信保障能力在贏得救災(zāi)時間、搶救更多生命等方面起著至關(guān)重要的作用。同時，日益增多的大型集會類活動給現(xiàn)有通信系統(tǒng)帶來極大的容量壓力，因此建立一套有效應(yīng)對自然災(zāi)害以及社會活動的立體式通信系統(tǒng)不僅是運營商提升核心競爭力的有效手段，而且是重要的社會責(zé)任。

1 新階段應(yīng)急通信的要求

國家層面，通信行業(yè)的應(yīng)急通信是國家突發(fā)事件應(yīng)急管理體系的重要組成部分，是國家開展防災(zāi)減災(zāi)工作的重要保障手段，對保障國家安全、反恐維穩(wěn)、經(jīng)濟社會發(fā)展和人民群眾生命財產(chǎn)安全具有重大意義。2011年12月10日修訂的《國家通信保障應(yīng)急預(yù)案》明確要求“要貫徹落實網(wǎng)絡(luò)安全各項工作要求，健全網(wǎng)絡(luò)安全防護、監(jiān)測預(yù)警和應(yīng)急通信保障體系建設(shè)，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的自愈和抗毀能力”，為通信行業(yè)指明應(yīng)急通信發(fā)展方向的同時，也對于電信運營商的應(yīng)急通信保障能力提出了新的要求。因此，運營商加強對應(yīng)急通信基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃建設(shè)，使應(yīng)急通信手段不斷適應(yīng)新形勢、新任務(wù)的要求，同時也是對客戶負(fù)責(zé)，積極承擔(dān)社會責(zé)任的集中體現(xiàn)。

2 提升立體應(yīng)急通信保障能力

通過對國內(nèi)外突發(fā)公共事件對通信網(wǎng)絡(luò)的影響分析，通信網(wǎng)絡(luò)面臨兩個嚴(yán)峻考驗：一是通信業(yè)務(wù)量瞬間出現(xiàn)爆炸式的增長，網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù)；二是由于通信系統(tǒng)遭到損毀等原因致使通信服務(wù)能力大大降低甚至中斷。這就要求提高應(yīng)急通信保障能力應(yīng)從以下幾個方面著手應(yīng)對，一是提高系統(tǒng)冗余及備份容量；二是提高公眾通信網(wǎng)抗損毀能力；三是構(gòu)建立體式應(yīng)急通信裝備體系，提高應(yīng)急通信保障能力。健壯的網(wǎng)絡(luò)、有效的容量、快速的響應(yīng)、高效的應(yīng)急通信裝備已經(jīng)成為降低災(zāi)害損失的關(guān)鍵性因素。

2.1 提高網(wǎng)絡(luò)經(jīng)受大話務(wù)沖擊的能力

通過分析國內(nèi)外災(zāi)害等突發(fā)事件通信保障，移動通信作為應(yīng)急通信的主要手段，龐大的用戶群對通信網(wǎng)絡(luò)的需求呈爆炸性的增長，導(dǎo)致區(qū)域的大話務(wù)擁塞，移動電話撥打數(shù)量均增加數(shù)倍。此外，在大型集會時，如奧運會，數(shù)以萬計的人群聚集在一起，區(qū)域內(nèi)的通信設(shè)施處于飽和狀態(tài)，嚴(yán)重的過載會使通信癱瘓直至中斷。因此網(wǎng)絡(luò)需要在事件發(fā)生時滿足大話務(wù)量需求。

2.1.1 常規(guī)社會事件通信保障

對于奧運會、大型國事會議、博覽會等提前預(yù)知的社會事件，因可預(yù)測容量需求，運營商可以通過擴容、應(yīng)急通信車等配置相應(yīng)的資源，提供容量需求。

2.1.2 突發(fā)自然災(zāi)害或社會事件通信保障

面對突發(fā)事件，通信運營商可通過多種途徑緩解容量壓力，使網(wǎng)絡(luò)具備經(jīng)受大話務(wù)量的沖擊。對未損毀的基站開通半速率編碼HR或AMR技術(shù)，依靠犧牲質(zhì)量增加容量的辦法來處理更多的呼叫，同時進行緊急容量擴充；對短信進行延遲傳送，優(yōu)先給重要應(yīng)急響應(yīng)部門提供通信保障；調(diào)配應(yīng)急通信車、移動便攜基站、搭建臨時通信基站、提供衛(wèi)星通信鏈路等，來恢復(fù)通信和提供更多的容量；限制某一特定時間內(nèi)向某個區(qū)域進行試呼的次數(shù)，滿足公眾的最低通話需求，如啟用呼叫間隙控制。

2.2 增強通信網(wǎng)絡(luò)自身抗災(zāi)損毀能力

在突發(fā)事件來臨時，現(xiàn)有通信網(wǎng)將首先轉(zhuǎn)變?yōu)椤白畲蟮膽?yīng)急通信網(wǎng)”，因此需通過強化系統(tǒng)頂層設(shè)計，構(gòu)建立體化的多手段應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，不斷創(chuàng)新豐富組網(wǎng)方式，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的各個層面、網(wǎng)絡(luò)配置的各個環(huán)節(jié)采取有力措施提高網(wǎng)絡(luò)抗災(zāi)能力，加大無線和衛(wèi)星等技術(shù)手段的配置和應(yīng)用力度。按照“有線無線相結(jié)合，固定機動相結(jié)合，空中地面相結(jié)合，建設(shè)運行相結(jié)合”的方針全面提高通信網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。在投資允許的情況下，需通過多種手段加強網(wǎng)絡(luò)健壯性和完整性。如重要設(shè)備備份和冗余、傳輸路由備份、抗災(zāi)超級基站、后備電源等方式。

容災(zāi)備份：嚴(yán)重災(zāi)害下通信樞紐節(jié)點損毀可能性加大。需要在合適位置新建備用通信樞紐節(jié)點和指揮中心（建設(shè)第二中心)，容納重要網(wǎng)元設(shè)備備份，不斷完善網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。兩個中心備份設(shè)備相互支援。一旦一個中心節(jié)點由于重大災(zāi)難出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，另一節(jié)點能夠承擔(dān)起全網(wǎng)通信樞紐作用。

傳輸網(wǎng)：對于重要的基礎(chǔ)傳送承載網(wǎng)，建立了多路由和環(huán)形傳輸線路，搭建雙平面、雙節(jié)點、雙路由，加強傳輸干線的路由保護，增強微波傳輸儲備，建立重要電路的衛(wèi)星傳輸備份。這樣即可以增加日常通信安全，又可在災(zāi)害發(fā)生時有效抗擊災(zāi)害帶來的破壞,如圖1所示。

無線基站：建立基站分級管理機制，區(qū)分重點保障基站。基本思路是按照基站覆蓋區(qū)域的重要程度和災(zāi)害屬性，對基站實施分級管理，不同級別的基站采用不同的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，如站房抗震標(biāo)準(zhǔn)以及電源配套標(biāo)準(zhǔn)。中國移動2009年在全國開展抗災(zāi)超級基站建設(shè)，通過提高對機房土建結(jié)構(gòu)、傳輸雙路由、無線設(shè)備加固、后備電源等多方面的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，增強重點區(qū)域基站的抗災(zāi)害損毀能力，通過玉樹地震等災(zāi)害驗證能有效應(yīng)對災(zāi)害等突發(fā)事件，確保重特大災(zāi)害發(fā)生時通信網(wǎng)絡(luò)基本暢通。無線網(wǎng)抗災(zāi)害損毀能力示意圖如圖2所示。

圖1 傳輸網(wǎng)抗災(zāi)害損毀能力示意圖

圖2 無線網(wǎng)抗災(zāi)害損毀能力示意圖

后備電源系統(tǒng)：加強樞紐樓及核心機房的動力保障，規(guī)范基站應(yīng)急油機配置原則。對災(zāi)后頻發(fā)區(qū)、市電不穩(wěn)定區(qū)域的基站加強后備油機的配置力度，如圖3所示。

2.3 構(gòu)建立體應(yīng)急通信裝備體系

任何單一的通信網(wǎng)絡(luò)或技術(shù)措施都不可能達到萬無一失，必須構(gòu)建多層次、多種類的立體通信體系，充分利用各種手段保障信息系統(tǒng)的暢通，如圖4所示。在應(yīng)急通信裝備方面，運營商己經(jīng)發(fā)展了以應(yīng)急衛(wèi)星網(wǎng)、短波網(wǎng)、各類車載應(yīng)急通信系統(tǒng)、小型便攜通信終端、便攜移動油機等組成的應(yīng)急通信裝備系列，基本形成了較強的有線與無線相結(jié)合、固定和移動相結(jié)合的應(yīng)急通信裝備能力。

（1) 車載應(yīng)急通信設(shè)備：主要有各類應(yīng)急通信車、衛(wèi)星通信（Ku、C波段)車、車載電源設(shè)備、運輸車等。這些設(shè)備的特點是可以提供話音、數(shù)據(jù)、多媒體等多種信息傳遞需要，可以遠(yuǎn)距離、跨地區(qū)支援，通信保障能力較強；組網(wǎng)靈活，可以由幾臺設(shè)備單獨組網(wǎng)，也可單臺設(shè)備接入公眾網(wǎng)。這些設(shè)備可以部署在企業(yè)的省級或地市一級。

（2) 便攜應(yīng)急通信設(shè)備：主要有衛(wèi)星電話、便攜衛(wèi)星站VSAT、BGAN終端、便攜發(fā)電機、短波電臺、對講機等。這些設(shè)備主要應(yīng)用于在道路不通、供電和公眾通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓時的小規(guī)模甚至是單路的通信手段。這些設(shè)備的特點是部署快、不受環(huán)境和其他條件的限制，特別在重大災(zāi)害發(fā)生初期，能夠在最短時間內(nèi)提供最簡單的通信手段。

（3) 高空應(yīng)急通信系統(tǒng)：目前，高空應(yīng)急通信新技術(shù)新裝備方面的創(chuàng)新發(fā)展迅猛，相比于國內(nèi)傳統(tǒng)的應(yīng)急車輛等應(yīng)急救援方式，尤其在地面交通全阻時快速布放通信基站，高空應(yīng)急通信具有機動靈活、快速響應(yīng)、作用半徑大、覆蓋范圍廣等優(yōu)勢。比如中國移動開發(fā)的高空基站首創(chuàng)“天地一體”化應(yīng)急通信系統(tǒng)，高空基站利用氦氣艇等浮空器，通過測試當(dāng)基站升高至1 000 m時，實際覆蓋半徑達到58 km。

圖3 后備電源配套建設(shè)示意圖

圖4 立體多手段應(yīng)急通信裝備體系

3 總結(jié)

在自然災(zāi)害、突發(fā)事件等各類突發(fā)事件發(fā)生后，政府和公民對通信網(wǎng)絡(luò)的依賴程度更加凸顯，需要利用各類通信手段通報險情、指揮救援、實施緊急救助等，需要運營商具備應(yīng)急通信保障能力。同時應(yīng)急通信是一個系統(tǒng)工程，涉及到方方面面，需要通過對應(yīng)急通信的研究、建設(shè)和保障，提高通信保障能力，更好地協(xié)助政府部門開展防災(zāi)減災(zāi)工作，保護人民群眾生命財產(chǎn)安全與社會穩(wěn)定。

[1]高巖.通信行業(yè)應(yīng)急通信保障預(yù)案體系探討[J].通信世界, 2005（10).

[2]周俊, 陳欣偉.應(yīng)急通信保障體系建設(shè)的一些思考[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化, 2008（7).