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全业务运营模式下的应急通信技术发展战略

全业务运营模式下的应急通信技术发展战略.txt如果背叛是一种勇气,那么接受背叛则需要更大的勇气。爱情是块砖,婚姻是座山。砖不在多,有一块就灵;山不在高,守一生就行。本文由kgwxwk15n6贡献

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行业观察全业务运营模式下的应急通信技术发展战略

口中国联合网络通信有限公司济南市分公司

郭凯

摘要:摘要:应急通信是指为抢险救灾、应付突发事件等提供的通信手段。随着社会的发展,自然灾害、突发事件等对社会安全造成了越来越严重的威胁。全业务经营的通信运营商发展应急通信技术面临着全新的考验。本文在分析目前应急通信技术现状的基础上,从应急通信技术的全方位、多手段、多应用等角度出发,阐述了适合全业务运营模式下的应急通信技术发展战略,并对应急通信体制发展做了论述。关键词:关键词:应急通信卫星通信集群无线宽带 3G

随着国民经济的发展和社会财富的增长,自然灾害、突发事件等对社会安全造成了越来越严重的威胁。无论是南方雪灾,还是汶川地震,或是奥运会、全运会等大型赛事等应急响应事件,政府和公民都需要利用应急通信手段进行通报险情、指挥救援、信息传送等,因此对通信运营商提出了越来越高的要求。快速响应、全面高效的应急通信技术已经成为降低灾害损失的关键性因素。尤其是随着通信行业重组的尘埃落定,全业务通信运营商在应急通信技术发展方面面临着全新的考验。一、应急通信技术现状九十年代,通信运营商对于应急通信的建设非常重视,建设完成了包括覆盖全国的卫星通信指挥网、移动通信交换、集群、传输在内的一千多套网络装备,另外加强了移动通信保障队伍的建设。随着我国的电信行业重组、体制改革的不断深化,电信业进入了快速发展期,但由于应急通信不产生直接的经济效益,应急通信的发展却明显缓慢。到目前为止,80%的应急通信设备处于性能下降或淘汰的边缘,我国的应急通信整体呈现技术落后状况。优良的设备是执行机动通信保障任务的基础,市场上的应急通信系统和方案已经出现了诸多选择,如何才能建设好符合全业务运营商需求的应急通信系统,已提上议事日程。二、应急通信技术发展战略目前国外许多先进技术已经逐步应用于应急通信系统之中,应急通信技术正向着宽带、无线等多元化方向发展,并得到很好的效果。未来,国内全业务运营模式下的通信运营商在

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此领域应该加大力度,使更多的通信技术可以在应急通信中得到应用。全业务运营模式下的应急通信技术发展战略具体如下: 1、传统应急通信技术手段的发展目前通信运营商拥有 VSAT、自适应电台系统、海事卫星电话、微波、集群、GSM 应急通信车等传统应急通信技术手段。短波通信非常适合县乡一级的应急通信需要,因无线电报不依靠额外的传输介质,且传输距离可达几百公里,并且其机动性好,成本低,在应急通信中应得到广泛应用。近年来,无线电通信技术的不断发展,随着信道自适应、差分跳频、宽带直接序列扩频、信道编码、信道均衡等技术的发展,短波电台已运用到民用领域,森林防火、防汛抗旱、业余无线电等行业,应用空间广阔。一旦遭遇毁灭性自然灾害或突发事件时,短波电台体积较小且自成体系基本不受客观环境制约,即使在电源断供的情况下也可以使用备用电池,因而短波电台应为应急通信之首选。 GoTa、GT800 等集群系统在价位方面有极大优势与吸引力,高速多媒体业务应用较好,安全及保密方面的可信任度及可用性均较好,但与 3G 公众移动通信相比较,市场影响力明显较差,因此可以作为应急通信的一种手段。 2、利用卫星通信实现机动服务卫星通信具有覆盖面广、容量巨大、通信受自然环境和气候条件的限制小等优点,机动灵活,适用于多业务传输,可为应急通信提供远距离漫游和机动灵活的移动通信服务。例如在抗震救灾中,可以通过卫星进行准确的信息采集,提高救灾指挥决策的科

学性。在除了能够独立开展通信业务之外,卫星通信还可以与地面有线或无线通信系统结合使用,构成了天地一体的移动应急通信系统,提供更为广泛的通信业务。因此在应急通信中,卫星通信具有不可替代的地位,全业务的通信运营商应加强卫星通信等技术的发展,将其作为应急通信的重要手段,在面对突发情况时更好地保持通信网络的运行。目前看来卫星通信技术发展趋势是小型化、现代化。下面介绍代表未来发展趋势的两种卫星应急通信技术。 VSAT(Very Small Aperture Terminal,甚小天线口径终端),VSAT 卫星通信网通常使用的频段主要有 C 波段和 Ku 波段。C 波段电波传输条件好,最大雨衰量一般不超过 1dB。路径可靠性较高,但天线口径较大。Ku 波段通信质量不存在微波干扰,天线口径小,上行或下行链路瞬间雨衰量可超过 20dB。交通系统应急救援任务包括了陆地和海洋,陆地的应急救助指挥多发生在暴雨、泥石流、塌方损毁公路,需要轻便的设备,故陆地选择Ku 波段为

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好;海洋救助受海上卫星覆盖全向辐射功率的影响、雨衰的影响,而且海洋救助往往发生在恶劣海洋气候环境下,故海洋选择 C 波段为好。目前国内 VSAT 应急通信网自覆盖范围北到内蒙,东到黑龙江,南至海南、广东,西至新疆、西藏,遍及整个中国。由 2 个主控站(北京、上海互为热备份)、15 个固定站(其中中国网通 5 个、中国电信 10 个),215 个移动站(其中中国网通 72 个、中国电信 143 个)组成网状网。VSAT 是一个以话音通信为主的网状通信网,既可以通过固定站与公众网内用户建立双向通信,也可以和其他移动站直接通信。随着应急通信对视频、数据发展的要求,宽带 VSAT 卫星通信系统开始取代原来的窄带 VSAT 卫星通信系统。宽带 VSAT 卫星通信系统可为应急指挥中心与应急救助现场间提供 1~2M 的通信带宽,并能提供现场动态图象实时传输、多路应急救助指挥话音传输、现场保密数据传输等功能,保障应急救助指挥信息的传输可满足需求。另外通过 VSAT 系统,在交通运输通畅的情况下,可以通过卫星中继加应急通信车的手段,实现在不具备光纤和微波条件下的通信,满足突发事件中的通信需求。卫星中继系统由一个固定站和一个车载站组成,卫星链路主要功能为完成移动基站 BTS 与基站控制器 BCS 之间的 Abis 数据接口互联。车载站和固定站的传输速率按 1 个 E1 数据计算。使用 Ku 频段卫星转发器。车载站一端采用“静中通”1.2 米口径 Ku 波段一键对星天线,固定站机房采用 3.7 米口径 Ku 波段固定天线;iSat 卫星通信网络监控系统是卫星通信网络监控的综合平台,通过该系统可以实现对整个网络内站内设备、远端设备的实时监控。VSAT 车载应急通信系统如图 1 所示。

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图 1 基于 VSAT 链路的车载移动应急通信系统 BGAN(Broadband Global Area Network)是具有宽带网络接入、移动实时视频直播、兼容 3G 等多种前卫通信能力的新一代 Inmarsat 全球卫星宽带局域网的简称。 BGAN 实现了宽带、多业务融合、移动的完美结合,保持了全球任何地点、任何时间、随机接入的优势。重量约 1~2.5 公斤的各种终端设备承载最高达492Kbps 的高速 Internet 接入、话音、传真、ISDN、短信、语音信箱等多种业务应用模式。每终端既可以同时提供话路,也可以作为中继电路同时提供中继线路。BGAN 宽带卫星通信系统基于 IP 技术,使用卫星终端就可将电脑连入互联网, BGAN 可提供高达 2Mbps 的上传能力,通过配置摄像装置和编解码设备,可将受灾地区的现场情况实施传到指挥部,以进行救灾的组织;还可以传输各种监控数据,如水文监测数据,地震监测数据等。 3、建立集群式的应急通信系统在灾难发生时,传统的通信设施很容易遭破坏,如果应急通信系统完全依赖于传统的通信设施,应急系统容易被毁坏。所以,全业务运营模式下的应急通信技术必须采用固定与机动相结合、空中与地面相结合、有线与无线相结合的方式,需要能够同时支持语音、视频、数据调度,通过视频监控、视频会议等数据通信系统,建立图文并茂、

多种业务融合的宽带应急系统,实现为指挥调度工作提供最详尽、及时的现场信息,在通报险情、指挥求援、紧急救助、远程医疗等方面发挥重要作用。同时,系统也能支持集群对讲、电话调度,满足多

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种方式高效沟通、指挥、调度的需要。基于宽带的多媒体集群应急通信系统是由地面指挥中心、无线通信、现场应急通信车、单兵可视调度终端、手持调度终端等多个系统组成,可实现立体的“集群式的应急调度”。每个车辆都能够自我组建现场应急指挥系统,并借助无线网络,所有车辆之间及与指挥中心之间都能够互通,且分布式部署的各调度系统之间也可以互相通信。地面指挥中心系统负责调度信息的收集和调度指令的下达。指挥车主要用于现场的应急指挥,车上部署集群覆盖系统,并可以将现场视频、环境采集数据上传给地面指挥中心。单兵调度终端可以将现场图像、语音、数据等信息通过数字单兵的形式采集,通过网络实时、连续、高质量的传输到现场通信车,并上传到各类指挥调度中心,极大的提高了各个行业对各种突发和重大事件的快速反应能力和总体控制能力。宽带多媒体集群应急通信系统结构图如图 2 所示。

图 2 基于宽带的多媒体集群应急通信系统结构图 4、建设完善无线宽带应急方式目前宽带无线接入技术的发展极为迅速,各种宽带固定无线接入技术迅速涌现,包括 LMDS(本地多点分配业务)和 WLAN(无线局域网)等。

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LMDS 工作的频段在 10G 到 40G 之间,具有无线接入所固有的优点。LMDS 系统的宽带特性以及接口类型多样化,决定它几乎可以承载从基本语音到低、中、高速数据的任何种类业务,包括电话、高速互联网接入、实时多媒体文件传输、交互式视频等,因此在一定时期之内,LMDS 可作为实现宽带应急通信的捷径,是传输中断情况下接入的重要选择手段。 WLAN 技术具有组网灵活、应用广泛、投资较少,扩展性较好、数据带宽高、免费频段等特点。WLAN 工作在 2.4G 的公用免费频段上,能够传输数据和图像,完全能满足目前网络速度的需要。由于具有可移动性、安装容易、组网灵活、工作的频段是完全开放的,用户不用申请即可使用等优点,WLAN 在应急通信领域有独特的优势。 5、结合 3G 技术发展应急通信由于现有第二代移动通信技术己经不能满足新的需求,3G 应运而生。3G 具有频谱利用率更高、通信容量更大、通信质量更好和全球漫游等特点,能够提供许多全新的服务,包括网上购物、位置查询、银行业务、电子新闻等互联网服务和视像消息、电视新闻、电视会议、可视电话等无线视像服务以及同时传输声音、视像、数据等多媒体服务等。当前电信运营商展开大规模 3G 网络建设,对应急通信车载系统也提出了新的要求——通信车中需同时安装 2G 和3G 设备,采用共基架、共天馈的方式节省空间。此外,3G 应急通信车还充分考虑了减震、用电、监控、布线、保温、避雷、防水、防尘、防磁等方面,以确保应急通信系统全天候工作。当突发事件发生时,车载和便携式多媒体视频服务器终端网口(RJ45)和 3G 路由器连接,就可以实现通过 3G 无线网络传输视频、语音和数据,使应急通信车实现真正的通信应急、保障,达到快速建网的目的。图 3 为基于 3G 网络的应急指挥视频系统网络结构图。

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图 3 基于 3G 网络的应急指挥移动视频系统网络结构图三、应急通信体制发展战略全业务运营模式下的通信运营商应当按照国家关于《国防交通专业保障队伍建设标准》要求,建立健全各地市应急通信保障体系,坚持“全面规划,突出重点,平战结合,着眼未来”的原则,完善监测、预警制度;建立一体化应急通信管理体系,制定详尽周密的应急通信保障预案,各运营商实施企业间合作与资源共享,实现多企业、多手段、多方位交叉覆盖,力求构建一个立体的应急通信网络。综上所述,全业务运营模式下的应急通信技术应当向着宽带、无线等多元化方向发展。运营商必须采用固定与机动相结合、空中与地面相结合、有线

与无线相结合的方式,通过完善传统应急通信技术,加强卫星通信等技术的发展,建立集群式的应急通信系统,建设完善无线宽带应急方式,结合 3G 网络技术等五个方面构建全方位、多手段、多应用的应急通信保障网络体系和创新的技术应用,才能确保建设好符合社会发展需求的应急通信系统,承担社会赋予的时代使命。

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作者简介

郭凯(男,1978 年—),硕士,中国联合网络通信有限公司济南市分公司,移动网络优化高级工程师,一直从事移动网络分析和优化工作,曾赴一线参加“5·12”汶川地震应急通信保障工作。

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