建設(shè)全國集群指揮調(diào)度網(wǎng)的途徑

李進(jìn)良

【摘要】文章在闡述和總結(jié)以北京、廣州兩地成功建立數(shù)字集群網(wǎng)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合國外的發(fā)展趨勢，詳細(xì)介紹了我國從大城市擴(kuò)展建設(shè)全省集群指揮調(diào)度網(wǎng)的必要性與可行性，最后提出從城市拓展到農(nóng)村、從區(qū)域擴(kuò)展到全國這一建設(shè)全國集群指揮調(diào)度網(wǎng)的實施設(shè)想。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字集群TETRA應(yīng)急通信保障全國集群指揮調(diào)度網(wǎng)

1引言

為實施國家突發(fā)事件應(yīng)對法，必須建立健全全國統(tǒng)一的突發(fā)事件信息系統(tǒng)與應(yīng)急通信保障體系，而在應(yīng)急通信保障體系中必須建設(shè)全國集群指揮調(diào)度網(wǎng)作為其主體，我曾經(jīng)論證了發(fā)展數(shù)字集群指揮調(diào)度全國應(yīng)急網(wǎng)的必要性與可行性，本文擬進(jìn)一步探討實現(xiàn)這一目標(biāo)的具體途徑。

2國內(nèi)大城市應(yīng)急通信保障體系的成功經(jīng)驗

數(shù)字集群是有別于蜂窩公眾移動通信的專業(yè)移動通信系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于指揮控制、生產(chǎn)調(diào)度，對于提高生產(chǎn)和工作效率，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別是對社會的穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)的安全起著極其重要的作用。這是當(dāng)前2G和3G等公眾移動通信網(wǎng)所不能取替的。

從1996年以來我一直主持我國數(shù)字集群國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作，和國家標(biāo)準(zhǔn)工作組二十多位專家教授一起結(jié)合中國國情，從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)等各方面共同分析研究了國際上的8種數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為歐洲ETSI標(biāo)準(zhǔn)TETRA制式具有快速反應(yīng)、加密性、安全性、抗毀性等主要特性，最符合我國指揮調(diào)度所需，這是GSM蜂窩通信所不能勝任的。

2.1北京正通數(shù)字集群網(wǎng)

2001年北京市籌劃建設(shè)奧運指揮調(diào)度網(wǎng)，在究竟是組建政府共用網(wǎng)還是分建各部門自用專網(wǎng)、采用哪種技術(shù)體制、哪家設(shè)備等方面的分歧很大。由于這是一項改革分建專網(wǎng)傳統(tǒng)的創(chuàng)舉，涉及多家利益，當(dāng)時阻力很大，需要得到政府各級領(lǐng)導(dǎo)的認(rèn)同、關(guān)注與支持才能順利推進(jìn)。出自于一個老科技工作者的責(zé)任感，我曾在10月1日寫信給當(dāng)時的劉淇市長，建議北京為應(yīng)對恐怖事件加速建設(shè)TETRA數(shù)字集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)。這樣組建的政府共用網(wǎng)較各個部門自建專用網(wǎng)投資省、效率高、質(zhì)量好，平時可為國民經(jīng)濟(jì)服務(wù)，非常時期可集中為搶險救災(zāi)及快速維穩(wěn)服務(wù)，一舉兩得。由于得到劉淇市長的高度重視，批示北京信息辦，排除了國內(nèi)外各種干擾，吸取了之前歷屆奧運會分建奧運賽事組織與城市公共安全管理兩個網(wǎng)的經(jīng)驗教訓(xùn)，決定建設(shè)一張統(tǒng)一的政府共用網(wǎng)，并通過與原信息產(chǎn)業(yè)部討論，組建了北京正通網(wǎng)絡(luò)有限公司進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運營。北京正通公司通過招標(biāo)選擇了當(dāng)時諾基亞的TETRA設(shè)備(后被空客母公司EADS并購)統(tǒng)一組建了北京市數(shù)字集群無線政務(wù)網(wǎng)，這是全球最大的城市級網(wǎng)絡(luò)。目前有6個交換機(jī)，300多個基站，主要服務(wù)于市委市政府、應(yīng)急辦系統(tǒng)、奧運安保人員(包括公安、交管、武警等)、醫(yī)療急救、城管、司法、電力、水利等各個政府機(jī)關(guān)以及奧組委用戶，數(shù)十個部門統(tǒng)一利用這一個公共平臺組建各自的虛擬專用網(wǎng)。系統(tǒng)設(shè)計容量為90000用戶，奧運期間實際在網(wǎng)86000用戶，而且在奧運期間，所有的交換機(jī)全部滿載運行；此外，系統(tǒng)還承載了全球規(guī)模最大的單兵定位／車輛定位系統(tǒng)，為超過40000名警力提供定位服務(wù)，政府共用網(wǎng)的各項需求均得到了很好的滿足和驗證。除了圓滿完成2008北京奧運的通信保障任務(wù)，相繼又出色保障了2009年的六十大慶，獲得各界好評，創(chuàng)造了以“政府控制，企業(yè)運營，政府集體購買服務(wù)”的模式，成為成功的范例。

2.2廣州880兆數(shù)字集群共網(wǎng)

2009年廣州市積極進(jìn)行亞運會的籌備工作，對于將承擔(dān)亞運通信保障、政府日常指揮調(diào)度通信、城市應(yīng)急聯(lián)動通信等艱巨而繁重任務(wù)的數(shù)字集群網(wǎng)卻一直沒有定下來，當(dāng)時考慮到廣州市數(shù)字集群共用網(wǎng)建設(shè)的緊迫性，只有一年的建設(shè)優(yōu)化周期，因此必須盡快慎重選擇技術(shù)體制，學(xué)習(xí)北京經(jīng)驗，統(tǒng)籌兼顧加速建設(shè)全市指揮調(diào)度通信網(wǎng)，才能滿足亞運會的指揮協(xié)調(diào)要求。

廣州市政府采納了專家建議借鑒了北京市無線政務(wù)網(wǎng)的建設(shè)和管理經(jīng)驗，選擇了中國電信廣東公司作為網(wǎng)絡(luò)的運營商，采取政府集體購買服務(wù)的模式，廣州市政府在15年內(nèi)每年向廣東電信支付幾千萬元使用費，網(wǎng)絡(luò)由廣東電信負(fù)責(zé)建設(shè)和運營維護(hù)，保證滿足政府部門用戶最高可達(dá)60000用戶。廣東電信通過招標(biāo)選擇了與歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)(EADS)開展本地產(chǎn)業(yè)化合作的中國電子科技集團(tuán)公司第七研究所CETC品牌的TETRA系統(tǒng)設(shè)備，在短短的3～4個月內(nèi)高速組建了廣州市數(shù)字集群共用網(wǎng)。目前這個網(wǎng)絡(luò)有2個交換機(jī)，近200個基站，已經(jīng)成為全球第二大城市級數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)，為市委市政府各部門、亞組委及涉亞公用事業(yè)等數(shù)十個部門的45000用戶提供了安全、可靠、高效的調(diào)度通信服務(wù)，其用戶數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷是歷屆亞運通信網(wǎng)絡(luò)之最，開幕式當(dāng)天承載呼叫高達(dá)220多萬次的最大話務(wù)沖擊，創(chuàng)造了歷屆亞運會之最，實踐證明該網(wǎng)以“零故障”的成績圓滿完成此屆亞運會的通信保障工作，現(xiàn)在已成為廣州市各級政府部門在日常工作、大型活動、處置突發(fā)事件等政務(wù)指揮調(diào)度和應(yīng)急通信保障的重要通信系統(tǒng)。

3從大城市擴(kuò)展建設(shè)全省集群指揮調(diào)度網(wǎng)

3.1建立區(qū)域性、全國性集群指揮調(diào)度網(wǎng)

當(dāng)前諸多的社會因素不斷激發(fā)了我國建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)的迫切需求。一方面是近年來各種重大自然災(zāi)害、安全事故以及一些公共安全事件的頻繁發(fā)生；另一方面是奧運會、世博會、亞運會、大學(xué)生運動會這樣的大型活動、展會和運動會在我國舉辦得越來越多。政府和各行業(yè)(軌道交通、民航、港口、煤礦、森林防火、油氣田、高速公路、電力等)都展示了對數(shù)字集群的巨大市場需求。

鑒于“9·11”事件在紐約和華盛頓幾乎同時遭到突然襲擊，剛剛發(fā)生的挪威爆炸與槍擊事件也分處兩地，近幾年來我國洪水、暴雪、泥石流、臺風(fēng)和地震災(zāi)害頻仍，影響十幾個省份，都說明局部地區(qū)的指揮調(diào)度網(wǎng)是不足以應(yīng)對大面積的天災(zāi)人禍，而必須建立區(qū)域性、全國性的指揮調(diào)度應(yīng)急網(wǎng)，才能在災(zāi)難發(fā)生時保證整個地區(qū)的信息暢通，指揮給力，救援及時。

國內(nèi)外的實踐表明TETRA取得長足的發(fā)展，數(shù)字集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)是各級政府和社會公共服務(wù)的有效專業(yè)移動通信手段。目前許多歐美國家在大力發(fā)展公眾移動通信網(wǎng)的同時都在建設(shè)數(shù)字集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)，以滿足政府各部門日常政務(wù)通信和應(yīng)急指揮調(diào)度通信的需求。歐洲的英國、法國、西班牙、比利時、匈牙利、瑞典、挪威、芬蘭等國家都已經(jīng)建設(shè)全國性TETRA網(wǎng)，德國政府全國網(wǎng)(BOSNET網(wǎng))成為歐洲最大的全國性數(shù)字集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)。近幾年，亞洲的印尼、馬來西亞、越南、韓國、印度等國也在建設(shè)TETRA全國網(wǎng)。我國北京、上海、廣州的建網(wǎng)使用實踐也表明采用TETRA這一體制來發(fā)展全國數(shù)字集群共用網(wǎng)技術(shù)上是完全可行的。

3.2廣東先行建立全省集群指揮調(diào)度網(wǎng)

由于中國封建傳統(tǒng)思想的影響，有的部門總認(rèn)為自己主導(dǎo)建設(shè)、運營和維護(hù)的專業(yè)移動通信系統(tǒng)為自己服

務(wù)最為得心應(yīng)手，廣東過去各地、各部門獨立建網(wǎng)、各自為戰(zhàn)的現(xiàn)象突出。一方面從我國60年來的經(jīng)驗教訓(xùn)說明這種做法導(dǎo)致投資巨大、效率奇低，如防汛僅汛期開通，平時閑置，重復(fù)浪費嚴(yán)重。而且專網(wǎng)設(shè)備老化，覆蓋范圍不大，電臺管理不規(guī)范，維護(hù)修理水平不高，通信得不到保障。另一方面各自建設(shè)，通信制式不統(tǒng)一、各種模擬集群與對講機(jī)，七國八制，信令不一，無法兼容，不能互連互通，電波秩序混亂，干擾嚴(yán)重。而且受限于一個單位的經(jīng)濟(jì)實力與技術(shù)水平，不可能隨著通信技術(shù)的發(fā)展與時俱進(jìn)不斷改造升級網(wǎng)絡(luò)，往往自建初期尚能使用，一段時期以后年久失修，越來越不好用，最終癱瘓報廢了事。即使作為省應(yīng)急處置的主要力量，省公安部門現(xiàn)有的模擬集群系統(tǒng)也只覆蓋了小部分地區(qū)，且資源不能有效共享，其余大部分地區(qū)只能靠常規(guī)的通信系統(tǒng)，無法滿足多警種和全社會協(xié)同作戰(zhàn)的需求，這與信息大省的地位極不符合。近兩年地區(qū)只有廣州、深圳，部門只有民航、地鐵建有TETRA數(shù)字集群，初見成效，但也沒有連成網(wǎng)絡(luò)，還沒有真正意義上的統(tǒng)一的指揮應(yīng)急平臺。既不利于平時各部門協(xié)作指揮，也不利于應(yīng)急情況下跨地市的聯(lián)合作戰(zhàn)，已無法滿足當(dāng)今社會多部門、跨地區(qū)統(tǒng)一指揮調(diào)度和相互協(xié)調(diào)需要。

而集群共用網(wǎng)主要突出一個“共”字，它能為不同部門用戶提供各項所需的優(yōu)良服務(wù)，使公眾網(wǎng)的公共性和專業(yè)網(wǎng)的獨立性比較好地得到協(xié)調(diào)解決，讓每個原擬單獨建網(wǎng)的部門都能從該集群共用網(wǎng)的虛擬專用網(wǎng)(VPN)中感到同樣方便和安全可靠。虛擬專用網(wǎng)在構(gòu)成上與實在的網(wǎng)絡(luò)不同，它是建立在實際集群共用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的一種功能性網(wǎng)絡(luò)；但對用戶來說，在功能上則相當(dāng)于實在的專用網(wǎng)絡(luò)，也能向用戶提供傳統(tǒng)專業(yè)網(wǎng)的功能。政府和社會各界只需要購買服務(wù)，避免了上述各自建網(wǎng)的許多弊端，有利于網(wǎng)絡(luò)的與時俱進(jìn)不斷升級，符合先進(jìn)的云計算所推介的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS，Infrastructure as a Service)、平臺即服務(wù)(PaaS， Platform as a Service)、軟件即服務(wù)(SaaS，Software as a Service)等當(dāng)代技術(shù)與社會的發(fā)展方向。

廣東省毗鄰港澳，洪水、臺風(fēng)等自然災(zāi)害頻繁，經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展較快，區(qū)域聯(lián)動性強(qiáng)，國際影響力大，對社會穩(wěn)定和治安狀況的要求很高，因而對全省統(tǒng)一的應(yīng)急通信的需求更為迫切。如果各個部門、各個地區(qū)都各自為政，一方面多頭投資，造成建設(shè)資金、頻率資源及各種物力的緊張與匱乏，從而影響了其建設(shè)進(jìn)度、規(guī)模及水平；另一方面多頭建設(shè)，必然造成不同地區(qū)、不同部門和不同警種之間缺乏一個統(tǒng)一的指揮調(diào)度通信平臺，無法進(jìn)行配合和協(xié)調(diào)；彼此的數(shù)據(jù)庫信息資源及人力、物力不能共享，必要的聯(lián)合行動難以迅速有效的實施，就有可能在應(yīng)對突發(fā)事件時延誤戰(zhàn)機(jī)。

目前廣州和深圳已建成TETRA數(shù)字集群網(wǎng)，佛山、珠海、肇慶和東莞等地市正積極籌劃建立數(shù)字集群網(wǎng)，推動廣東省建立一個全省性網(wǎng)絡(luò)的時機(jī)和條件已基本成熟。廣東可以在全國先行，及時作出全省規(guī)劃，統(tǒng)籌兼顧，在廣州和深圳建成的數(shù)字集群網(wǎng)基礎(chǔ)上，利用廣東電信的資金、人才、技術(shù)等資源優(yōu)勢，首先將佛山和珠海按廣州模式建設(shè)，以廣州數(shù)字集群共用網(wǎng)為中心，聯(lián)接深圳、佛山、珠海、肇慶和東莞，在十二五期間逐步覆蓋珠三角，再建成一個全省性集群指揮調(diào)度網(wǎng)。不僅能滿足全省各級政府管理與發(fā)展的需求，也為全國性集群共用網(wǎng)建設(shè)樹立一個樣板。

3.3建立全省集群指揮調(diào)度網(wǎng)的作用

數(shù)字集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)的宗旨是服務(wù)經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展，在支持各級政府和各大行業(yè)的日常管理工作、重大活動的調(diào)度等社會管理方面具有重要作用，具體體現(xiàn)在以下四個方面：

(1)從政府角度看：可為全省各級政府及其各個政府部門提供信息化、數(shù)字化通信保障手段，提供政府日常政務(wù)通信的全省性基礎(chǔ)平臺，提高政府對突發(fā)事件的應(yīng)急指揮調(diào)度通信能力，作為全省各個城市統(tǒng)一報警、統(tǒng)一指揮、快速反應(yīng)、資源共享、聯(lián)合行動的應(yīng)急聯(lián)動的移動通信共用平臺。而且政府將數(shù)字集群通信的建設(shè)和運行維護(hù)交給了電信運營商，政府部門通過統(tǒng)一購買服務(wù)的方式使用，不再單獨分散建設(shè)，減少了各級政府的財政開支與許多繁瑣工作，在不斷壓縮人員編制的壓力下，也無需政府部門保持一支通信運維專門隊伍，同時也能提供機(jī)會給一些有應(yīng)用需要但又沒有條件自己建網(wǎng)的部門使用。

(2)從社會角度看：平時城市的生產(chǎn)調(diào)度、交通運輸、物流配送、金融保險、工商稅務(wù)、體育文化、市政管理、社會治安、醫(yī)療急救及消防、防汛等方面都需要一個先進(jìn)的現(xiàn)代化指揮調(diào)度通信網(wǎng)，以提高生產(chǎn)和工作效率，確保國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、社會的穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)的安全?！叭【W(wǎng)”提供了一個綜合性專業(yè)無線電通信大平臺，可吸納供電、供水、供氣、供熱、運輸、醫(yī)療、保險等關(guān)系到國計民生的社會公益單位作為用戶，一方面補(bǔ)充“全省網(wǎng)”的經(jīng)濟(jì)收入，另一方面起到“服務(wù)社會”的作用。有利于在處置突發(fā)事件時能及時廣泛地綜合調(diào)動社會力量和資源，打好指揮調(diào)度通信基礎(chǔ)，防范于未然。

(3)從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看：“全省網(wǎng)”的建設(shè)采用“運營商建設(shè)和運營網(wǎng)絡(luò)，政府購買終端和服務(wù)”的模式，建設(shè)運營與用戶應(yīng)用的權(quán)責(zé)劃分清晰，可以充分發(fā)揮電信運營商基礎(chǔ)設(shè)施資源和技術(shù)隊伍的優(yōu)勢，有利于信息資源整合，帶動和扶持本省電信建設(shè)、運維、科研、設(shè)計、開發(fā)與生產(chǎn)等相關(guān)電子信息產(chǎn)業(yè)和電信服務(wù)產(chǎn)業(yè)。通過集群共用網(wǎng)的建設(shè)與運營，將在交換、基站、天線、電纜、傳輸、終端、電源、計算機(jī)、元器件、印制電路與軟件等相關(guān)上下游產(chǎn)業(yè)鏈中形成上百億元的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，形成新興電子信息產(chǎn)業(yè)基地。

(4)從頻率資源看：“全省網(wǎng)”的建設(shè)有利于對全省無線電頻率資源的充分利用與綜合治理、全省無線電電磁環(huán)境的凈化和通信安全的保障。

4從城市拓展到農(nóng)村，從區(qū)域擴(kuò)展到全國

社會要求高效處理緊急、突發(fā)事件。關(guān)鍵時刻如何保障重要信息通暢、高效指揮，多部門協(xié)調(diào)運作是社會對城市和鄉(xiāng)村指揮調(diào)度系統(tǒng)提出的必須回答的課題。在全國大城市建設(shè)800MHz數(shù)字集群網(wǎng)絡(luò)的同時，要考慮在縣鎮(zhèn)鄉(xiāng)村級組建無線指揮調(diào)度的必要性，自然災(zāi)害不局限額定范圍，從過往來看災(zāi)害發(fā)生在市級以下的城鎮(zhèn)，如日本的宮城縣地震和四川的汶川地震，往往小地方的通訊設(shè)備不完善，信息閉塞，導(dǎo)致了嚴(yán)重的人員傷亡和重大經(jīng)濟(jì)損失，所以在市級城市以下的鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)一套無線指揮調(diào)度網(wǎng)也很迫切。

由于TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)所需投資較大，適合在城市及平原地區(qū)建網(wǎng)，并作為省市級的中高層指揮調(diào)度網(wǎng)；但是鄉(xiāng)村地廣人稀，受限于當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)條件和地理條件，很難做到無縫覆蓋所有邊遠(yuǎn)地區(qū)。因而需要選擇使用靈活的、投入成本低廉的通訊設(shè)備。

國家標(biāo)準(zhǔn)(GB／T 15160-2007)900MHz無中心自集群系統(tǒng)是一種不采用交換控制中心的集中控制，而由各移動臺分別設(shè)定無線通信鏈路的分散控制方式的自主創(chuàng)新系統(tǒng)。擁有多項發(fā)明專利，特點如下：

(1)獨立資源：2MHz帶寬的頻率，可滿足3公里半徑內(nèi)2000用戶的調(diào)度通信。

(2)終端成網(wǎng)：手持臺和車載臺可自行機(jī)動組成從幾個到上千的小中型網(wǎng)。

(3)自由移動：無需固定設(shè)施，可確保隊伍行軍一路的通訊。

(4)單呼組呼：便于組織多個層次大小不同的隊伍。

(5)可管可控：指配電臺身份號碼，便于及時監(jiān)聽、質(zhì)詢、警告與制止違規(guī)非法使用。

(6)低成本：無需交換機(jī)和基站，建網(wǎng)成本比有中心網(wǎng)節(jié)省顯著，終端也便宜很多。據(jù)粗略測算，在縣鄉(xiāng)級基層指揮調(diào)度網(wǎng)的投資只有TETRA的十分之一。

由于無中心網(wǎng)兼?zhèn)潇`活性、抗毀性和快捷性等優(yōu)勢，北京首先在朝陽區(qū)以黑莊戶鄉(xiāng)作為試點建立900MHz無中心鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理通信指揮網(wǎng)，上海市則在安亭鎮(zhèn)建設(shè)城管網(wǎng)，實現(xiàn)對街道、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村莊的統(tǒng)一通信指揮。故可在TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)省市級的中高層指揮調(diào)度網(wǎng)基礎(chǔ)上，再補(bǔ)充900MHz無中心自集群系統(tǒng)作為縣鄉(xiāng)級的基層指揮調(diào)度網(wǎng)，從城市拓展到農(nóng)村，形成一個無縫覆蓋全省的完整集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)。

不妨設(shè)想我國可以北京為中心將沈陽、大連、青島連接起來形成環(huán)渤海區(qū)域網(wǎng)；以上海為中心將南京、杭州連接起來形成長江三角洲區(qū)域網(wǎng)；以廣州為中心將深圳、珠海、佛山連接起來形成珠江三角洲區(qū)域網(wǎng)。只要我國堅持統(tǒng)一全國規(guī)劃、統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一頻率資源、統(tǒng)一運營體制、統(tǒng)一政府購買服務(wù)，確?；ヂ?lián)、互通，從區(qū)域擴(kuò)展到全國，就可以逐步形成一個全國的完整集群指揮調(diào)度共用網(wǎng)。