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近年來的冰凍、地震等自然災害以及突發事件讓我們深刻地感受到,可靠穩健的通信網以及應急通信保障能力在贏得救災時間、搶救更多生命等方面起著至關重要的作用。同時,日益增多的大型集會類活動給現有通信系統帶來極大的容量壓力,因此建立一套有效應對自然災害以及社會活動的立體式通信系統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任。
國家層面,通信行業的應急通信是國家突發事件應急管理體系的重要組成部分,是國家開展防災減災工作的重要保障手段,對保障國家安全、反恐維穩、經濟社會發展和人民群眾生命財產安全具有重大意義。2011年12月10日修訂的《國家通信保障應急預案》明確要求“要貫徹落實網絡安全各項工作要求,健全網絡安全防護、監測預警和應急通信保障體系建設,不斷提高網絡的自愈和抗毀能力”,為通信行業指明應急通信發展方向的同時,也對于電信運營商的應急通信保障能力提出了新的要求。因此,運營商加強對應急通信基礎設施的規劃建設,使應急通信手段不斷適應新形勢、新任務的要求,同時也是對客戶負責,積極承擔社會責任的集中體現。
2提升立體應急通信保障能力
通過對國內外突發公共事件對通信網絡的影響分析,通信網絡面臨兩個嚴峻考驗:一是通信業務量瞬間出現爆炸式的增長,網絡不堪重負;二是由于通信系統遭到損毀等原因致使通信服務能力大大降低甚至中斷。這就要求提高應急通信保障能力應從以下幾個方面著手應對,一是提高系統冗余及備份容量;二是提高公眾通信網抗損毀能力;三是構建立體式應急通信裝備體系,提高應急通信保障能力。健壯的網絡、有效的容量、快速的響應、高效的應急通信裝備已經成為降低災害損失的關鍵性因素。
2.1提高網絡經受大話務沖擊的能力通過分析國內外災害等突發事件通信保障,移動通信作為應急通信的主要手段,龐大的用戶群對通信網絡的需求呈爆炸性的增長,導致區域的大話務擁塞,移動電話撥打數量均增加數倍。此外,在大型集會時,如奧運會,數以萬計的人群聚集在一起,區域內的通信設施處于飽和狀態,嚴重的過載會使通信癱瘓直至中斷。因此網絡需要在事件發生時滿足大話務量需求。
2.1.1常規社會事件通信保障對于奧運會、大型國事會議、博覽會等提前預知的社會事件,因可預測容量需求,運營商可以通過擴容、應急通信車等配置相應的資源,提供容量需求。
2.1.2突發自然災害或社會事件通信保障面對突發事件,通信運營商可通過多種途徑緩解容量壓力,使網絡具備經受大話務量的沖擊。對未損毀的基站開通半速率編碼HR或AMR技術,依靠犧牲質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,優先給重要應急響應部門提供通信保障;調配應急通信車、移動便攜基站、搭建臨時通信基站、提供衛星通信鏈路等,來恢復通信和提供更多的容量;限制某一特定時間內向某個區域進行試呼的次數,滿足公眾的最低通話需求,如啟用呼叫間隙控制。
2.2增強通信網絡自身抗災損毀能力在突發事件來臨時,現有通信網將首先轉變為“最大的應急通信網”,因此需通過強化系統頂層設計,構建立體化的多手段應急通信網絡,不斷創新豐富組網方式,在網絡建設的各個層面、網絡配置的各個環節采取有力措施提高網絡抗災能力,加大無線和衛星等技術手段的配置和應用力度。按照“有線無線相結合,固定機動相結合,空中地面相結合,建設運行相結合”的方針全面提高通信網絡的安全可靠性。在投資允許的情況下,需通過多種手段加強網絡健壯性和完整性。如重要設備備份和冗余、傳輸路由備份、抗災超級基站、后備電源等方式。容災備份:嚴重災害下通信樞紐節點損毀可能性加大。需要在合適位置新建備用通信樞紐節點和指揮中心(建設第二中心),容納重要網元設備備份,不斷完善網絡架構。兩個中心備份設備相互支援。一旦一個中心節點由于重大災難出現網絡癱瘓,另一節點能夠承擔起全網通信樞紐作用。傳輸網:對于重要的基礎傳送承載網,建立了多路由和環形傳輸線路,搭建雙平面、雙節點、雙路由,加強傳輸干線的路由保護,增強微波傳輸儲備,建立重要電路的衛星傳輸備份。這樣即可以增加日常通信安全,又可在災害發生時有效抗擊災害帶來的破壞,如圖1所示。無線基站:建立基站分級管理機制,區分重點保障基站。基本思路是按照基站覆蓋區域的重要程度和災害屬性,對基站實施分級管理,不同級別的基站采用不同的建設標準,如站房抗震標準以及電源配套標準。中國移動2009年在全國開展抗災超級基站建設,通過提高對機房土建結構、傳輸雙路由、無線設備加固、后備電源等多方面的建設標準,增強重點區域基站的抗災害損毀能力,通過玉樹地震等災害驗證能有效應對災害等突發事件,確保重特大災害發生時通信網絡基本暢通。無線網抗災害損毀能力示意圖如圖2所示。后備電源系統:加強樞紐樓及核心機房的動力保障,規范基站應急油機配置原則。對災后頻發區、市電不穩定區域的基站加強后備油機的配置力度,如圖3所示。
2.3構建立體應急通信裝備體系任何單一的通信網絡或技術措施都不可能達到萬無一失,必須構建多層次、多種類的立體通信體系,充分利用各種手段保障信息系統的暢通,如圖4所示。在應急通信裝備方面,運營商己經發展了以應急衛星網、短波網、各類車載應急通信系統、小型便攜通信終端、便攜移動油機等組成的應急通信裝備系列,基本形成了較強的有線與無線相結合、固定和移動相結合的應急通信裝備能力。(1)車載應急通信設備:主要有各類應急通信車、衛星通信(Ku、C波段)車、車載電源設備、運輸車等。這些設備的特點是可以提供話音、數據、多媒體等多種信息傳遞需要,可以遠距離、跨地區支援,通信保障能力較強;組網靈活,可以由幾臺設備單獨組網,也可單臺設備接入公眾網。這些設備可以部署在企業的省級或地市一級。(2)便攜應急通信設備:主要有衛星電話、便攜衛星站VSAT、BGAN終端、便攜發電機、短波電臺、對講機等。這些設備主要應用于在道路不通、供電和公眾通信網絡癱瘓時的小規模甚至是單路的通信手段。這些設備的特點是部署快、不受環境和其他條件的限制,特別在重大災害發生初期,能夠在最短時間內提供最簡單的通信手段。(3)高空應急通信系統:目前,高空應急通信新技術新裝備方面的創新發展迅猛,相比于國內傳統的應急車輛等應急救援方式,尤其在地面交通全阻時快速布放通信基站,高空應急通信具有機動靈活、快速響應、作用半徑大、覆蓋范圍廣等優勢。比如中國移動開發的高空基站首創“天地一體”化應急通信系統,高空基站利用氦氣艇等浮空器,通過測試當基站升高至1000m時,實際覆蓋半徑達到58km。
3總結
在自然災害、突發事件等各類突發事件發生后,政府和公民對通信網絡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,需要運營商具備應急通信保障能力。同時應急通信是一個系統工程,涉及到方方面面,需要通過對應急通信的研究、建設和保障,提高通信保障能力,更好地協助政府部門開展防災減災工作,保護人民群眾生命財產安全與社會穩定。
作者:石朗昱 馬玲 曹罡 侯天波 單位:中國移動通信集團設計院有限公司新疆分公司 武警烏魯木齊指揮學院 中國移動通信集團新疆有限公司