运营商构建完善的立体式应急通信体系探讨

石朗昱，马玲，曹罡，侯天波

（1 中国移动通信集团设计院有限公司新疆分公司，乌鲁木齐 830011；2 武警乌鲁木齐指挥学院，乌鲁木齐 830049；3 中国移动通信集团新疆有限公司，乌鲁木齐 830010）

近年来的冰冻、地震等自然灾害以及突发事件让我们深刻地感受到，可靠稳健的通信网以及应急通信保障能力在赢得救灾时间、抢救更多生命等方面起着至关重要的作用。同时，日益增多的大型集会类活动给现有通信系统带来极大的容量压力，因此建立一套有效应对自然灾害以及社会活动的立体式通信系统不仅是运营商提升核心竞争力的有效手段，而且是重要的社会责任。

1 新阶段应急通信的要求

国家层面，通信行业的应急通信是国家突发事件应急管理体系的重要组成部分，是国家开展防灾减灾工作的重要保障手段，对保障国家安全、反恐维稳、经济社会发展和人民群众生命财产安全具有重大意义。2011年12月10日修订的《国家通信保障应急预案》明确要求“要贯彻落实网络安全各项工作要求，健全网络安全防护、监测预警和应急通信保障体系建设，不断提高网络的自愈和抗毁能力”，为通信行业指明应急通信发展方向的同时，也对于电信运营商的应急通信保障能力提出了新的要求。因此，运营商加强对应急通信基础设施的规划建设，使应急通信手段不断适应新形势、新任务的要求，同时也是对客户负责，积极承担社会责任的集中体现。

2 提升立体应急通信保障能力

通过对国内外突发公共事件对通信网络的影响分析，通信网络面临两个严峻考验：一是通信业务量瞬间出现爆炸式的增长，网络不堪重负；二是由于通信系统遭到损毁等原因致使通信服务能力大大降低甚至中断。这就要求提高应急通信保障能力应从以下几个方面着手应对，一是提高系统冗余及备份容量；二是提高公众通信网抗损毁能力；三是构建立体式应急通信装备体系，提高应急通信保障能力。健壮的网络、有效的容量、快速的响应、高效的应急通信装备已经成为降低灾害损失的关键性因素。

2.1 提高网络经受大话务冲击的能力

通过分析国内外灾害等突发事件通信保障，移动通信作为应急通信的主要手段，庞大的用户群对通信网络的需求呈爆炸性的增长，导致区域的大话务拥塞，移动电话拨打数量均增加数倍。此外，在大型集会时，如奥运会，数以万计的人群聚集在一起，区域内的通信设施处于饱和状态，严重的过载会使通信瘫痪直至中断。因此网络需要在事件发生时满足大话务量需求。

2.1.1 常规社会事件通信保障

对于奥运会、大型国事会议、博览会等提前预知的社会事件，因可预测容量需求，运营商可以通过扩容、应急通信车等配置相应的资源，提供容量需求。

2.1.2 突发自然灾害或社会事件通信保障

面对突发事件，通信运营商可通过多种途径缓解容量压力，使网络具备经受大话务量的冲击。对未损毁的基站开通半速率编码HR或AMR技术，依靠牺牲质量增加容量的办法来处理更多的呼叫，同时进行紧急容量扩充；对短信进行延迟传送，优先给重要应急响应部门提供通信保障；调配应急通信车、移动便携基站、搭建临时通信基站、提供卫星通信链路等，来恢复通信和提供更多的容量；限制某一特定时间内向某个区域进行试呼的次数，满足公众的最低通话需求，如启用呼叫间隙控制。

2.2 增强通信网络自身抗灾损毁能力

在突发事件来临时，现有通信网将首先转变为“最大的应急通信网”，因此需通过强化系统顶层设计，构建立体化的多手段应急通信网络，不断创新丰富组网方式，在网络建设的各个层面、网络配置的各个环节采取有力措施提高网络抗灾能力，加大无线和卫星等技术手段的配置和应用力度。按照“有线无线相结合，固定机动相结合，空中地面相结合，建设运行相结合”的方针全面提高通信网络的安全可靠性。在投资允许的情况下，需通过多种手段加强网络健壮性和完整性。如重要设备备份和冗余、传输路由备份、抗灾超级基站、后备电源等方式。

容灾备份：严重灾害下通信枢纽节点损毁可能性加大。需要在合适位置新建备用通信枢纽节点和指挥中心（建设第二中心)，容纳重要网元设备备份，不断完善网络架构。两个中心备份设备相互支援。一旦一个中心节点由于重大灾难出现网络瘫痪，另一节点能够承担起全网通信枢纽作用。

传输网：对于重要的基础传送承载网，建立了多路由和环形传输线路，搭建双平面、双节点、双路由，加强传输干线的路由保护，增强微波传输储备，建立重要电路的卫星传输备份。这样即可以增加日常通信安全，又可在灾害发生时有效抗击灾害带来的破坏,如图1所示。

无线基站：建立基站分级管理机制，区分重点保障基站。基本思路是按照基站覆盖区域的重要程度和灾害属性，对基站实施分级管理，不同级别的基站采用不同的建设标准，如站房抗震标准以及电源配套标准。中国移动2009年在全国开展抗灾超级基站建设，通过提高对机房土建结构、传输双路由、无线设备加固、后备电源等多方面的建设标准，增强重点区域基站的抗灾害损毁能力，通过玉树地震等灾害验证能有效应对灾害等突发事件，确保重特大灾害发生时通信网络基本畅通。无线网抗灾害损毁能力示意图如图2所示。

图1 传输网抗灾害损毁能力示意图

图2 无线网抗灾害损毁能力示意图

后备电源系统：加强枢纽楼及核心机房的动力保障，规范基站应急油机配置原则。对灾后频发区、市电不稳定区域的基站加强后备油机的配置力度，如图3所示。

2.3 构建立体应急通信装备体系

任何单一的通信网络或技术措施都不可能达到万无一失，必须构建多层次、多种类的立体通信体系，充分利用各种手段保障信息系统的畅通，如图4所示。在应急通信装备方面，运营商己经发展了以应急卫星网、短波网、各类车载应急通信系统、小型便携通信终端、便携移动油机等组成的应急通信装备系列，基本形成了较强的有线与无线相结合、固定和移动相结合的应急通信装备能力。

（1) 车载应急通信设备：主要有各类应急通信车、卫星通信（Ku、C波段)车、车载电源设备、运输车等。这些设备的特点是可以提供话音、数据、多媒体等多种信息传递需要，可以远距离、跨地区支援，通信保障能力较强；组网灵活，可以由几台设备单独组网，也可单台设备接入公众网。这些设备可以部署在企业的省级或地市一级。

（2) 便携应急通信设备：主要有卫星电话、便携卫星站VSAT、BGAN终端、便携发电机、短波电台、对讲机等。这些设备主要应用于在道路不通、供电和公众通信网络瘫痪时的小规模甚至是单路的通信手段。这些设备的特点是部署快、不受环境和其他条件的限制，特别在重大灾害发生初期，能够在最短时间内提供最简单的通信手段。

（3) 高空应急通信系统：目前，高空应急通信新技术新装备方面的创新发展迅猛，相比于国内传统的应急车辆等应急救援方式，尤其在地面交通全阻时快速布放通信基站，高空应急通信具有机动灵活、快速响应、作用半径大、覆盖范围广等优势。比如中国移动开发的高空基站首创“天地一体”化应急通信系统，高空基站利用氦气艇等浮空器，通过测试当基站升高至1 000 m时，实际覆盖半径达到58 km。

图3 后备电源配套建设示意图

图4 立体多手段应急通信装备体系

3 总结

在自然灾害、突发事件等各类突发事件发生后，政府和公民对通信网络的依赖程度更加凸显，需要利用各类通信手段通报险情、指挥救援、实施紧急救助等，需要运营商具备应急通信保障能力。同时应急通信是一个系统工程，涉及到方方面面，需要通过对应急通信的研究、建设和保障，提高通信保障能力，更好地协助政府部门开展防灾减灾工作，保护人民群众生命财产安全与社会稳定。

[1]高岩.通信行业应急通信保障预案体系探讨[J].通信世界, 2005（10).

[2]周俊, 陈欣伟.应急通信保障体系建设的一些思考[J].电信工程技术与标准化, 2008（7).