电信运营企业应急通信发展展望

+ 黄曜明 王激扬 中国移动通信集团设计院有限公司

一、应急通信的重要性

1.通信保障是抗灾重要环节

图1是中国移动在玉树地震进行通信保障的真实场景，充分展示了通信保障的情况。前景是海事卫星BGAN系统，这种方式可在其他系统尚未开展工作之前或者灾害造成很大破坏的情况下，作为先遣部队，保障指挥通信使用，优势很明显——开通迅速；不足也很明显——支持的话路和数据传输速率较小，不能保障公众用户使用。中景是中国移动小型多业务卫星应急通信车，能够提供小容量基站、多路固定电话以及低数据速率的WLAN业务，进一步提升通信保障的能力。背景是移动通信基站铁塔，实际上代表了现网基站，如果我们能保证现网基站在灾难发生的时候能够正常的工作，那就不需要临时性的应急手段，同时也能够提供更好的通信服务。这些通信保障手段相互结合，才能组成一个立体式、全方位的保障体系。

图1

图2

一般来说，抗灾要“三通”，就是“通信、通电、通路”，但是应急的时候往往最紧急的还是“通信”。因为通信把灾区的信息传出来，有利于救灾决策；保持通信畅通可给通电、通路保障进行帮助和保护，也有利于通电、通路工作实施。可见，通信保障确实是相当重要的环节。

2.通信位于抗灾最前线

国务院2009年发布的《中国减灾行动白皮书》对中国的自然灾害特点做了准确的描述。

（1）灾害种类多。中国的自然灾害主要有气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾。

（2）分布地域广。中国各省（自治区、直辖市）均不同程度受到自然灾害影响， 70%以上的城市、50%以上的人口分布在气象、地震、地质、海洋等自然灾害严重的地区。三分之二以上的国土面积受到洪涝灾害威胁。各省（自治区、直辖市）均发生过5级以上的破坏性地震。

（3）发生频率高。中国气象灾害频繁，局地性或区域性干旱灾害几乎每年都会出现，地震活动十分频繁，大陆地震占全球陆地破坏性地震的三分之一，是世界上大陆地震最多的国家。

操作上，笔者建议的是采取逢低分批买入的策略，不建议大家总是试图想着一笔买在最低点，一笔卖在最高点。建议逢急跌、分批次、每次一点点的加仓建仓。同时，在介入前必须要做好相应的策略应对。每笔介入前，必须做到以下四点：

（4）造成损失重。1990—2008年19年间，平均每年因各类自然灾害造成约3亿人次受灾，直接经济损失2000多亿元人民币。近年来特大洪涝、特大雨雪冰冻灾害和特大地震灾害均造成重大损失。

可见，中国面临的自然灾害形势非常严峻，在各种自然灾害情况下，在广袤的国土范围内，通信保障都是站在抗灾最前线，这对通信保障而言是一个大的挑战。

对于电信运营企业而言，挑战不仅于此，因为通信基础设施本身也是各类灾害的受害者，时时面临灾害的直接挑战。洪水、台风、地震、山火、泥石流等等灾害都会破坏通信基础设施。破坏性大的地震会带来基站机房和机房内安装设备大面积损毁，并使得地面传输和电源中断，基站铁塔也存在倒塌的风险，同时还会造成核心网业务量激增；台风过境会造成部分基站进水或被雷击造成设备损坏，带来的强风、强降雨将可能使得架空线路倒塌、传输电源中断，并造成核心网业务量大量增加；洪涝灾害造成大量低洼基站进水、被淹，设备损坏，传输电源架空线路损毁；泥石流冲毁流经路径上的机房、铁塔、杆线，造成传输、电源中断；特大冰冻雨雪灾害造成大量基站天馈线覆冰、雪受损，无法正常工作，杆线和铁塔负重损毁；森林火灾造成过火区域架空线路、机房损毁。

可见，通信本身也需要加强抗灾性能，同时，为了保护应急抢险人员的人生安全，确保安全生产，还需加强人身防护，见图2。

3.应急通信装备发展思路

基于应急通信保障的重要性以及在这个过程中面临的挑战，应急通信应如何发展？应尽量做到以下几点。

第一点，要重点布防。在救灾之前，我们更应考虑到防灾，防患于未然，根据各地区地域的特点、可能会遇到的自然灾害类型以及预计将发生的重大事件，有针对性的加强基础设施的抗灾的能力，做到有备无患。

第二点，防救结合。灾前的有效预防是一方面，但不可能做到任何场景都能预测并有效防御，因此还必须考虑灾后要做到及时深入灾害现场，推进网络快速恢复。

第三点，通信手段要多样。既有空中手段（包括卫星、浮空平台），也有地面手段（光缆熔接）；既有无线传输手段（包括微波、自组织网络），也有有线传输（临时布放光缆、电缆）；既要提供移动卫星电话、移动终端等手持通信设备，还有便携式、模块化的临时基站。

第四点，是分类保障。最重要的是要保障话音畅通，把救灾现场的情况通过声音传出去，解决应急指挥和公众通信中最重要的部分；同时也要与时俱进，尽力提供数据通信、视频回传、电视会议等业务，逐步完善应急体系。

第五点，要以人为本。在救灾过程中，要保护现场的工作人员的人身安全、生活保障。

二、应急通信保障发展展望

1.有针对性提升基础设施可靠性

提升基础设施可靠性的目标是在灾害发生之前有针对性的布防，提升基础网络整体抗灾性能。

第一步，对全国各地的自然灾害和突发事件进行统计分类，找准损害通信的源头。

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第二步，分析不同的灾害和事件对通信设施造成何种破坏，比如地震会造成基站的损毁，传输和电源的中断，铁塔也存在倒塔风险，核心网将受到高话务量的冲击。总之，各种灾害对机房、传输、电源都造成了一定的破坏，但是各有不同，在预防的时候应各有侧重。

第三步是在灾害多发地选取一些现网基站，平战结合，以现网改造为主，达到以小的投资提升整个网络可靠性的目标，见图3。

图3

中国移动根据所防范自然灾害类型的不同制定不同的方案，有针对性地建设了抗震型超级基站、抗洪水型超级基站、抗风型超级基站和抗冰雪型超级基站等。

举例来说，在地震的时候，机房、天线支撑杆和铁塔损毁比例比较高，则抗震型超级基站对这些设施的抗震设防烈度就要比当地设防烈度还要提高一度，确保不会被地震摧毁；又比如传输和电源，特别是采用架空方式布放的光缆和电力线，在水灾、地震、风灾、冰灾时都极易受到灾害的侵袭，那么就需要对超级基站的传输和电力抗灾能力进行加强，传输采用多平面多路由，对于传输极容易中断的部分基站采用光缆和卫星传输自动备份的方式；对于电源应急保障，第一时间的接续主要还是靠大容量蓄电池，有条件的地方可以配置自启动油机，其他地方尽量配置一些便携式油机，确保通信设施能够工作至救援队伍的到达。

中国移动在2009年就开始超级基站的建设，目前全国已完成1500多个站点建设，在通信保障方面也发挥了突出的作用，玉树地震之后，虽然基站周围房屋都已倒塌，但是机房本身、机房内部的设备、机房外的单管塔都抗住了地震，没有受到严重损害，另外在大容量蓄电池和移动式油机的协同工作下，玉树超级基站在地震期间和震后的救灾过程中没有中断工作。

2.加快业务开通速度

不管是救援“黄金七十二小时”，还是其它救灾效果，首要比拼的还是业务开通速度。汶川抗震救灾的时候，受限于道路条件，很多时候都是肩扛手挑，很多卫星天线甚至要拆成很多块再到现场拼装，关键的时候还通过直升飞机来运送，虽然也达到了救灾的效果，但是业务开通速度都比较慢，远远没有达到应急保障的需求。此外，目前通信运营企业抗灾通信保障工作也逐步深入，很多时候都需要做到乡镇一级的通信保障，因为实际上很多灾害情况下，县城并没有受到影响，但是乡镇一级影响比较大，这也就需要我们能有较好的装备能够深入乡镇一级现场，把业务开通至最需要的地方，如图4。

中国移动在这方面也进行了一些创新和尝试，2007年建设的小型多业务卫星应急车采用越野车车型，提高道路通过性，可以深入灾区的第一线，如图5；同时一辆车就包含有电源、传输设备以及业务设备，不需要其他车辆来配合就可提供多种通信业务；最重要的是采用了卫星传输，受地理环境的影响比较少，开通比较迅速。

当然更为理想的是采用便携式和模块化结合的方式。便携式是便于运输，任何运输工具甚至是人力就可以进行运输；模块化是减少现场组装的工作，因为我们现场救灾的人员不可能所有业务都精通，模块之间采用简单的连接方式，可缩短开通时间。便携式基站就是这样一种尝试，采用便携式卫星天线+小型基站+通信设备箱组合的形式，在道路交通条件特别受限、车辆完全无法通行的情况下采用空投或者是人力搬运的方式临时搭建基础通信设施，通过这一整套系统可以为比较偏远的地区提供应急通信保障，如图6。

图6

3.提升用户体验

通信运营企业不仅仅是需要保通电话，还需进一步提升公众用户的通信体验。在历次救灾情况下，通信企业也一直通过自己的努力尽量提升用户体验，比如抗震救灾和08年冰灾的时候，如图7所示中国移动当时提供了一种服务叫做“帐篷运营厅”，为受灾的群众提供免费电话、免费报平安、免费充电、帮助用户发短信还有寻亲的服务，另外还提供一些开水、简单外伤救治、提供药品便民服务，也得到了用户的普遍认可。但是，这种简单的服务也远远不能满足应急保障的实际需求。汶川地震时，很多客户的手机被埋在废墟里，希望补办SIM卡，但是当时没有这个渠道，同时很多客户还出现了欠费停机的情况。虽然通信运营企业在后台做了大量的工作，并紧急从别的地方来调用SIM卡来支持，始终是远水解不了近渴。

通信运营企业可通过流动服务车来搭建临时营业厅，实际上是把“帐篷营业厅”升级为“车载营业厅”，一是方便运输和临时搭建，二是能实现基础营业厅的大部分功能，可以为客户紧急办卡，紧急充值，免费补卡。既方便了群众，同时也发展了业务。

图7

4.丰富业务类型

电信运营企业通信保障的第一要务毋庸置疑是保证通电话，这是肩负的使命。在信息化时代，也应再进一步，与时俱进，通过3G、4G网络，无线宽带设备逐步提供一些视频以及数据业务，为应急通信指挥决策、应急现场救援提供更丰富的信息，见图8。

5.增强应急人员安全防护和生活保障

应急通信保障要达到预计的效果，除了物资装备的因素，应急人员的作用也必不可少。由于应急通信保障的同时往往并随着突发的危险和临时状况，需加强人身防护。从历次抢险救灾的情况来看，对于人员的安全防护和生活保障未得到应有的重视，很多人员本来是去救灾，但是水和食物带得不够，防护和生活保障措施很少，时间一长，救灾者自己反而成了灾民。

因此，救灾人员首先要配置一些防护套装，对自己进行保护，才能做到更好的完成任务；其次尽量配置能够提供基本生活保障的车辆，让救灾人员能够喝上一口热水，吃上一口热饭。如图9所示。

三、总结

图9

总之，由于应急通信保障在防灾减灾工作中极其重要的作用，电信运营企业理应责无旁贷肩负起这个重任。在装备配置时，引入应急通信新技术，如大容量、广覆盖、小型化的基站新技术，高容量、稳定性、小型化的电源新技术，带宽共享、动态分配、利用率高的卫星通信新技术。电信运营企业要增强预防，在灾害来临时保护好通信基础设施；要提升应急保障能力，在灾后通过多种手段及时快速地开通各种业务。