应急通信渐趋立体化、全业务、多模式
2010-07-11赵经纬
本刊记者|赵经纬
近年来,我国正不断遭遇汶川地震、玉树地震、南方洪水等自然灾害,而北京奥运会、上海世博会、广州亚运会等大型国际活动也不断增多,这些都对我国应急通信系统的建设提出了迫切的需求。在全业务运营、3G商用、网络融合等背景下,我国新一代应急通信系统的建设也正体现出立体化、全业务、多模式的新特点。
在北京邮电大学教授曾建秋看来,立体应急通信可从狭义和广义两个角度理解。狭义上即固定、移动和卫星通信系统的融合;广义上是将所有通信方式搭建在一个平台上,不仅是公众的通信网络,交通网络、邮政网络、铁路网络等都可以纳入进来。这就意味着不仅是两网融合或三网融合,更是朝着四网融合甚至多网融合的方向发展。两网融合和三网融合已在积极的推进过程中,但是四网融合尚未开始,这需要一个循序渐进的过程。在四网融合的条件下,交通网络的任何节点将能够通过定位或者是其他先进技术手段呈现,相应的各个道路的具体情况一目了然,非常有利于救援工作的开展。
而随着网络带宽增大,全业务应急通信系统成为另一趋势,除了语音通信,系统也需有多媒体与视频通信能力,能传输中高速数据、数话兼容、视频业务、定位导航。另外,在中国联通科技委主任刘韵洁看来,应急系统还应可组合,小容量、小范围可扩至大容量、大覆盖,系统设备标准化、模块化,能快速组合和扩展;系统组网机动灵活和快速,能点到点、点到多点、集中与分布式控制、自组织组网;系统可多频段工作,适合多种复杂环境,有自能源配置;设备、终端多样化和系列化,有低功耗个人手持终端;支持多跳中继,能与广域网方便互联等。
由于自然灾害的突发性和特殊地域性,仅依靠传统的固定、卫星或移动通信手段已难以满足需求,新一代应急通信系统将固定电话、小灵通、大灵通、集群通信、海事卫星Inmarsat、VASA卫星通信、宽带、远程视频、全球眼甚至浮空飞艇等全方位的通信技术融为一体,建立充分的备份机制,从而保证应急系统灵活、有效地运行。
场景1
顺畅应对110065次/小时话务高峰
2008年8月8日,鸟巢,北京奥运会开幕式如期举行。北京移动现场监测显示:开幕式话务高峰发生在19点到20点,话务量为平时同时间段的41倍;开幕式期间,国家体育场及奥林匹克中心区内,中国移动的网络通话峰值达到每小时110065次,开创了奥运史上通话峰值的新记录;通话峰值出现在正式开幕前的60分钟内,超过上届奥运会1.9倍。开幕式期间,鸟巢及周边地区共有25万左右用户在中国移动网内通话,国际漫游用户达到22829人。
如此大的话务量对网络构成了巨大挑战,但是中移动现场人员并未慌乱,现场通信可谓安全顺畅、有条不紊:总体话务量始终保持在安全门限之下,远低于系统的设计容量;网络接通率达到100%,掉话率仅为0.27%,均达到国际先进水平。
如中国移动总裁王建宙介绍,为保障北京奥运会的通信安全,中国移动借鉴上海F1方程式赛车、好运北京系列测试赛等大型赛会通信服务经验,架设奥运核心区通信网络,在奥运中心区不足3平方公里的面积里部署了565个基站,使鸟巢可容纳1.2万人同时打手机,奥运期间中心区实际通信容量仅为中国移动实际通信承载能力的70%左右。在开幕前其又增设多处通信基站,增调14辆应急通信车应对集中时间段内巨量话务激增的冲击,平安度过了开幕式的历史通话高峰。
此外,开幕式前中移动为确保通信安全制订了“红橙黄蓝”预警等级及多项应急预案,因网络实际使用率一直未饱和,通信全程处于平稳状态,至今尚未被启用过。中移动对赛后基站利用也做了相应考虑。王建宙介绍,保障奥运中心区通信的500多个基站很多都是临时性的,同时包括参与保障通信的应急通信车,在赛会结束后均可拆卸或循环利用,大大节约了资源。
场景2
汶川地震第一时间快速响应
2009年5月12日,随着汶川大地一声巨响,这座羌族古城顷刻间被夷为平地。一时间,中国电信建立的全方位、多种类的通信体系在第一时间迅速上膛出枪。
汶川地震发生后,由于电力中断等原因,移动网络一度处于瘫痪状态,而固定电话和小灵通还保持正常通信,在许多地方,小灵通甚至成为地方政府的战备资源;在阿坝州,传统通信手段中断,仅依靠一条互联网专线和发电机,阿坝州的官网成为外界了解灾区的唯一的的通道;在汶川,当地的电信员工在危机时刻用海事卫星电话传出了第一条求援信息;在彭州龙门山场镇,全球眼成为地方政府监控灾情、疫情的重要工具,使抗震救灾信息更加清晰;应急体系中固定网络的畅通保障了民众的生命安全,如在地震发生时,甘肃文县范坝一名学校的校长在危机时刻抢救出了一部固定电话,正是这部电话改变了12000多人的命运,甘肃省委书记陆浩通过拨打这部电话,指挥当地群众抗震救灾。
此外,华西医院和中国电信在绵竹市的救灾医疗点建立远程放射影像诊断系统,通过先进的CR医疗设备,受伤灾民的全数字影像立即被远程传输至成都华西医院影像中心,由医生进行实时诊断。
依赖传统电话网络和光纤数据传输网络,中国电信充分利用了固定电话、小灵通、大灵通、海事卫星Inmarsat、VASA卫星通信、宽带、远程视频、全球眼等通信技术,在第一时间确保了通信的畅通。
灾后,中国电信针对不同灾区的地理特点,采用各种不同的技术手段进行当地通信系统的重建—如针对成德绵平原丘陵经济区,中国电信采用NGN、光进铜退、3G等先进的网络技术手段进行网络重建;针对龙门山脉高山区,中国电信采用无线、有线相结合的方式,提供语音及数据通信服务;针对岷江上游干旱河谷区,中国电信重点发展无线通信,加强移动、卫星、微波等技术应用。一张立体性、多元化、广覆盖的应急通信网络在汶川获得新生。
场景3
支撑世博会全业务应急需求
5月1日,上海世博会开幕,这是继北京奥运会后中国的又一世界盛事。继北京奥运期间即拍即传、手机电视、高清视频转播等数据业务成功应用之后,上海世博会的全球观众将应用更加丰富、多元的数据业务,而应急通信系统必须将全业务支撑考虑在内。对此,三大运营商纷纷展开应急通信系统的建设,采用全业务、多手段、多网络的方式确保世博会业务运行成功。
如中国电信在上海推出了“城市光网”计划。世博期间,中国电信对方圆5.28平方公里的世博园区实现高速光纤全覆盖,并提供光纤到楼层、到场馆的百兆/千兆上联能力,以承载高速上网、会议电视、视频监控、“网上世博”等业务。中国电信还建设投产了5星级的IDC托管机房,为“网上世博会”提供了国际一流水平的高品质主机托管环境。为了让国内外访客能够流畅观赏网上世博会,中国电信专门搭建了通达全球100余个国家、1000多个运营商网络的内容分发网络,依靠此网络,访客可将全球的访问流量智能、就近地分流到所在区域的缓存服务器上,实现高速访问。
而中国移动则在5.28平方公里的世博园区内,使其网络覆盖密度达到园区外的20倍,可满足峰值80万人流的通信需求,并重点保障国际与国内的漫游、长途以及彩信和短信等多项业务。为直播世博会开幕式,中国移动手机视频开通了3路手机电视直播,移动手机视频用户可通过手机,看到由央视、东方卫视提供的世博开幕盛况直播,以及另一路世博滚播新闻报道。另外,中国移动上海公司还派出15辆应急通信车进驻世博园区,200多名技术骨干将驻扎在世博园区内及周边区域,随时应对可能出现的突发事件。而中移动世博园区内3座营业厅、38座移动信息亭、169台移动信息机也在世博期间为游客提供服务。4月9日,中国电信从5省市调集的援世博应急通信团队及10辆卫星通信车到达世博园区。世博期间,园区内承受了日峰值20万CDMA用户数的网络负荷冲击,这是中国电信承接C网以来,首次面临如此大规模的移动通信保障考验。根据世博保障应急通信预案,中国电信在园区及周边出入口等人流密集的重点区域设置12个应急点,部署C网和数字集群应急车,确保了世博园区内各机构及游客的通信畅通,并为重大活动视频转播、新闻采集提供了视讯卫星传送业务服务。
记者观察
应急通信前瞻
在谈到新一代应急通信系统的设计时,立体化、多手段、大容量等已成为业界共识。而未来,随着物联网应用日渐普及,充分融合传感技术的网络将渗透到人们生活的方方面面。
在许多固定通信设施无法部署和到达的区域,传感技术和物联网应用大有用武之地。在北京邮电大学宽带网络研究中心主任谢东亮看来,无线传感器网络可构建面向应急联动系统的临时性、突发性基础信息采集环境。通过无线传感器网络对复杂环境和突发事件的精确信息感知能力,建设基于无线传感器网络的信息采集、分析和预警体系,一方面可以实现对突发灾难性环境的精确监测;另一方面,可利用网络中具有GPS定位和GPRS通信模块的多模移动信息采集终端,提供全网节点定位和救援人员的实时定位跟踪;同时,还可以结合电子地图,将现场动态信息与应急联动综合数据库和模型库的各类信息融合,依据事件发展模型,形成较为完备的事件态势图,对突发性危机公共安全的事件蔓延方向、蔓延速率、危险区域、发展趋势等进行动态预测,为辅助决策提供科学依据。
新一代应急联动系统将改变现有以传统PSTN为主的单一通信模式,它是一个典型的内部强耦合的分布式复杂智能系统,将充分融合各种通信技术和网络能力,并将区域部署的无线传感器网络、局域部署的无线自组织网络以及广域部署的移动网络互补融合,针对突发现场多元信息实时采集报送、应急现场移动指挥接入,以及应急指挥中心基于无线传感器网络的智能分析预警等而设计。未来,融合了物联网应用和传感技术的应急联动系统将成为各国新一代应急通信系统的通信装备尖兵。(赵经纬)