新一代應(yīng)急通信系統(tǒng)發(fā)展展望*

周雄偉

（中國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司，北京 100846）

0 引言

應(yīng)急通信是指，在出現(xiàn)重大自然災(zāi)害或突發(fā)緊急情況時(shí)，綜合利用各種通信資源進(jìn)行保障救援、緊急救助和必要通信的通信手段和服務(wù)支撐。應(yīng)急通信是有效應(yīng)對(duì)自然災(zāi)難、維護(hù)國(guó)家社會(huì)穩(wěn)定和保障經(jīng)濟(jì)建設(shè)所提供的特殊通信機(jī)制手段。應(yīng)急通信可進(jìn)一步延伸至重大活動(dòng)或重要節(jié)日的通信服務(wù)保障。[1]

新一代應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)緊貼新時(shí)代應(yīng)急通信服務(wù)的需求特點(diǎn)，創(chuàng)新技術(shù)和服務(wù)保障模式，豐富應(yīng)急通信手段，完善應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建設(shè)通信手段豐富、業(yè)務(wù)保障有力、基礎(chǔ)平臺(tái)堅(jiān)實(shí)、系統(tǒng)安全可靠的新型應(yīng)急通信系統(tǒng)，為搶險(xiǎn)救災(zāi)、重大活動(dòng)等工作提供及時(shí)、高效、安全、暢通的應(yīng)急通信保障服務(wù)。

1 應(yīng)急通信的需求特點(diǎn)

不同于傳統(tǒng)公共通信，應(yīng)急通信場(chǎng)景更具有挑戰(zhàn)性，平時(shí)不用或甚少用，急時(shí)救急，關(guān)鍵時(shí)刻能夠保暢通。本節(jié)將詳細(xì)敘述應(yīng)急通信具有的特點(diǎn)。

1.1 頑強(qiáng)的搶險(xiǎn)救災(zāi)能力

當(dāng)發(fā)生重大自然災(zāi)害時(shí)，如在發(fā)生大地震、強(qiáng)臺(tái)風(fēng)、大洪水等災(zāi)害時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜惡劣，次生災(zāi)害頻發(fā)且危害大，還有可能存在斷網(wǎng)、斷電、斷路等極端情況。因此，應(yīng)急通信系統(tǒng)必須具備頑強(qiáng)的搶險(xiǎn)救災(zāi)能力。通信系統(tǒng)的可通率、可靠性即使在地形復(fù)雜、氣象復(fù)雜、電磁環(huán)境復(fù)雜的環(huán)境中仍然要保持較高水準(zhǔn)，而且系統(tǒng)應(yīng)具備自動(dòng)化的通信能力，以及最低限度的保底通信能力。此外，通信設(shè)施應(yīng)操作簡(jiǎn)便，能夠做到開(kāi)機(jī)就通，以減輕搶險(xiǎn)救災(zāi)人員的作業(yè)以及日常使用維護(hù)的負(fù)擔(dān)。

1.2 快速的救災(zāi)機(jī)動(dòng)能力

應(yīng)急通信要求預(yù)先設(shè)置的網(wǎng)絡(luò)部署和常態(tài)化的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)，從而免除耗時(shí)過(guò)久、程序復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)通準(zhǔn)備工作，以提高通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急效率。此外，由于應(yīng)急通信區(qū)域的不確定性和無(wú)先驗(yàn)信息性，當(dāng)出現(xiàn)突發(fā)情況時(shí)要求應(yīng)急通信手段完備多樣，即通信設(shè)施能夠隨車(chē)輛、舟船等移動(dòng)平臺(tái)在各種地域機(jī)動(dòng)，以及攜行裝備能為救援人員提供持續(xù)通信保障能力。除此之外，應(yīng)急指揮中心應(yīng)能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信觸發(fā)的業(yè)務(wù)量，快速響應(yīng)并實(shí)時(shí)調(diào)整應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)保障資源。

1.3 廣泛的協(xié)同通信能力

應(yīng)急救援既有現(xiàn)場(chǎng)具體實(shí)施救援的人員，又有后方實(shí)施應(yīng)急指揮或者應(yīng)急保障的人員。應(yīng)急指揮中心需要及時(shí)判定受災(zāi)范圍、救災(zāi)規(guī)模以及所需急救物資，實(shí)現(xiàn)救災(zāi)人員的指揮調(diào)度和應(yīng)急物資的統(tǒng)一調(diào)撥等工作，因此只有在統(tǒng)一組織下多方聯(lián)合行動(dòng)以及協(xié)同通信才能有效實(shí)施。更為重要的是，實(shí)施應(yīng)急救援的區(qū)域多為交通不便、高山湖海之地，受災(zāi)群眾也有災(zāi)時(shí)通信的需求，希望受災(zāi)后第一時(shí)間可以向家人通個(gè)微語(yǔ)、發(fā)個(gè)短信，道一聲平安。因此，要求應(yīng)急通信系統(tǒng)在保障搶險(xiǎn)救災(zāi)發(fā)揮作用的同時(shí)，至少還要有一種能夠無(wú)縫接入運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)災(zāi)時(shí)保通留底的通信手段才行。

2 應(yīng)急通信新技術(shù)迭代

應(yīng)急通信系統(tǒng)綜合運(yùn)用信息、網(wǎng)絡(luò)、通信等技術(shù)，集成衛(wèi)星、移動(dòng)、無(wú)線及有線通信等多種通信方式，以實(shí)現(xiàn)全國(guó)范圍內(nèi)的應(yīng)急通信服務(wù)保障。隨著我國(guó)新一代通信技術(shù)不斷發(fā)展成熟，面向新時(shí)代的應(yīng)急通信系統(tǒng)有必要引入新技術(shù)快速迭代原有應(yīng)急通信系統(tǒng)技術(shù)和裝備，針對(duì)應(yīng)急通信服務(wù)新需求，提升應(yīng)急通信保障能力。

2.1 高通量衛(wèi)星通信技術(shù)

最初的通信衛(wèi)星設(shè)計(jì)主要是圍繞覆蓋范圍，而不是通信容量，工作頻段主要為C、Ku 頻段，采用全球波束或賦形波束，容量為每秒幾千個(gè)兆位。受高清視頻、高速互聯(lián)網(wǎng)接入等應(yīng)用需求的推動(dòng)，許多地區(qū)對(duì)衛(wèi)星帶寬的需求量超過(guò)傳統(tǒng)衛(wèi)星的容量限制，從而推動(dòng)了高通量衛(wèi)星的發(fā)展。高通量衛(wèi)星采用Ka 頻段，而Ka 的軌位相較容易申請(qǐng)。另外Ka 頻段可用于衛(wèi)星通信的頻譜更寬，相比C 頻段（4～8 GHz）、Ku 頻段（12～18 GHz），Ka 可用頻段為18～40 GHz。一顆典型的Ku 衛(wèi)星使用750 MHz頻譜，而Ka 衛(wèi)星僅地面關(guān)口站的饋電波束就可能使用1.5 GHz 或更寬的頻譜。高通量衛(wèi)星采用類(lèi)似于地面蜂窩網(wǎng)的技術(shù)，采用多點(diǎn)波束結(jié)構(gòu)，各個(gè)點(diǎn)波束采用不同頻率和極化的組合，通過(guò)重復(fù)使用有限的頻率資源而具備更大的通信容量，系統(tǒng)容量可達(dá)每秒幾萬(wàn)至十萬(wàn)兆位。點(diǎn)波束覆蓋范圍小，有較好的鏈路特性，從而支持更高的頻譜效率、更小的通信終端和更高的通信速率。

“中星16 號(hào)”衛(wèi)星是國(guó)內(nèi)首顆Ka 頻段高通量同步軌道衛(wèi)星，2017 年4 月發(fā)射，衛(wèi)星波束可覆蓋中國(guó)大部分地區(qū)，頻率資源豐富，容量大于20 Gbit/s，超過(guò)目前國(guó)內(nèi)軍民通信衛(wèi)星容量總和，可提供100 Mbit/s、10 Mbit/s 兩種系統(tǒng)終端，設(shè)備集成化程度高，操作維護(hù)簡(jiǎn)單，支持高清視頻等寬帶業(yè)務(wù)。高通量衛(wèi)星可作為應(yīng)急通信常規(guī)衛(wèi)星通信手段，能夠有效增加應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)容量，有效支持多路高清視頻或者高清視頻會(huì)議，有效提升應(yīng)急高速寬帶通信保障能力。

2.2 天通衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)

“天通一號(hào)”衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的第一代衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，天通一號(hào)01 星已于2016 年8 月發(fā)射并投入使用。作為國(guó)家戰(zhàn)略性通信基礎(chǔ)設(shè)施，該衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)在軍事、政府、商業(yè)等活動(dòng)中發(fā)揮重要的通信保障作用，用于替代國(guó)外海事衛(wèi)星系統(tǒng)，且屬于軍民共建系統(tǒng)，而民用系統(tǒng)由中國(guó)電信負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

天通衛(wèi)星移動(dòng)通信基本功能和服務(wù)能力與國(guó)際海事衛(wèi)星四代星基本相當(dāng)，提供數(shù)據(jù)終端和手持機(jī)，業(yè)務(wù)速率為話音1.2～4 kbit/s，數(shù)據(jù)64～384 kbit/s，支持語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、短消息等業(yè)務(wù)，同時(shí)支持5 000個(gè)話音信道，可以滿足100萬(wàn)用戶(hù)使用，且設(shè)備小型、操作維護(hù)簡(jiǎn)單、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)、雨衰不明顯。天通手持機(jī)不僅可與地面固話用戶(hù)互通，還可與移動(dòng)、聯(lián)通、電信手機(jī)用戶(hù)互通，甚至可以直接訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)，收發(fā)郵件、微信等。天通01 星目前可提供國(guó)土范圍內(nèi)的電話通信服務(wù)。隨著2020 年02 星以及2021 年03 星發(fā)射入軌并逐步投入運(yùn)行，天通衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)將與地面移動(dòng)通信系統(tǒng)共同構(gòu)成天地一體化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，為國(guó)土陸域范圍及海域內(nèi)，以及中國(guó)周邊地區(qū)，提供全天候的話音、數(shù)據(jù)、短消息等移動(dòng)衛(wèi)星通信服務(wù)。

我國(guó)自主可控的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋范圍廣，且移動(dòng)衛(wèi)星終端攜帶使用方便，能夠在搶險(xiǎn)救災(zāi)工作中發(fā)揮巨大作用，是保障應(yīng)急通信的重要手段之一。

2.3 北斗衛(wèi)星通信技術(shù)

北斗衛(wèi)星是我國(guó)自主開(kāi)發(fā)研制的有源衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，是繼美國(guó)的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、俄羅斯的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)“格洛納斯”（Global Navigation Satellite System，GLONASS）之后第3 個(gè)覆蓋全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。截至目前，我國(guó)已建成由30 顆非靜止軌道和5顆靜止軌道衛(wèi)星全球組網(wǎng)而成的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

北斗衛(wèi)星除了能夠在全球范圍內(nèi)為地面用戶(hù)提供快速定位、授時(shí)服務(wù)，還能夠提供簡(jiǎn)短數(shù)字報(bào)文（120 個(gè)漢字）通信，是應(yīng)急通信中保底通信手段之一。

2.4 5G 移動(dòng)通信技術(shù)

相較于4G 技術(shù)，5G 移動(dòng)通信在系統(tǒng)部署靈活性、多業(yè)務(wù)支持、頻譜效率、峰值速率和時(shí)延等方面都具有明顯的優(yōu)勢(shì)。5G 蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)采用多天線發(fā)送和接收信號(hào)的技術(shù)（Multiple Input Multiple Output，MIMO），通過(guò)多天線通道通信，信號(hào)頻譜帶寬更是可以達(dá)到160 MHz，在1 024正交振幅調(diào)制（Quadrature Amplitude Modulation，QAM）的能力加持下，移動(dòng)帶寬通信能力可以輕松達(dá)到1 Gbit/s 以上。5G 蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)穩(wěn)定、使用方便、傳輸速率高、傳輸時(shí)延小、系統(tǒng)容量大，能夠有效應(yīng)對(duì)增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（Enhanced Mobile Broadband，eMBB）、超可靠低時(shí)延通信（Ultra Reliable & Low Latency Communication，URLLC）和海量機(jī)器類(lèi)通信（Massive Machine Type Communication，mMTC）等使用場(chǎng)景。2019 年6 月，工信部向三大運(yùn)營(yíng)商（電信、移動(dòng)、聯(lián)通）以及中國(guó)廣電發(fā)放5G 商用牌照，標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入5G商用時(shí)代。目前，移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營(yíng)商5G 基站建設(shè)已覆蓋全國(guó)所有城市地區(qū)、部分縣城及發(fā)達(dá)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。[2]

5G 移動(dòng)通信技術(shù)是3G 和4G 移動(dòng)通信的升級(jí)換代。隨著5G 基站的全面推廣建設(shè)，5G 可作為應(yīng)急通信的常用通信手段，全面保障應(yīng)急通信語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)，支持全面融合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)，從而全面提升應(yīng)急通信保障服務(wù)能力。

2.5 超短波自組網(wǎng)技術(shù)

超短波通信具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活、容災(zāi)能力強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于應(yīng)急情況下的人員召集安排、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急指揮等話音直通。超短波電臺(tái)（手持、車(chē)載和機(jī)載）支持多級(jí)聯(lián)跳，支持復(fù)雜的大規(guī)模動(dòng)態(tài)網(wǎng)格化網(wǎng)絡(luò)，具備超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)自組自愈能力，能夠快速構(gòu)建大規(guī)模mesh 或者Ad hoc網(wǎng)絡(luò)。此外，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可連續(xù)偵聽(tīng)鄰近節(jié)點(diǎn)，動(dòng)態(tài)確定數(shù)據(jù)的跳發(fā)路徑，從而能夠向網(wǎng)絡(luò)中任何節(jié)點(diǎn)逐跳轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。超短波自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)支持高速移動(dòng)中的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸，特別是手持臺(tái)體積小、攜帶方便、開(kāi)機(jī)就通、使用簡(jiǎn)單。[3]

超短波自組網(wǎng)以其特有的技術(shù)能力特點(diǎn)，可有效提升應(yīng)急通信的現(xiàn)場(chǎng)通信保障能力，是常規(guī)應(yīng)急通信手段的有效補(bǔ)充。

2.6 短波通信技術(shù)

與衛(wèi)星、有線等通信手段相比，短波通信也有其自身優(yōu)勢(shì)。短波通信建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低，建設(shè)周期短，設(shè)備簡(jiǎn)單可靠，可以建立大功率短波臺(tái)站進(jìn)行定點(diǎn)固定通信，也可以背負(fù)或裝入移動(dòng)平臺(tái)中進(jìn)行大范圍移動(dòng)通信。短波通信不受地形影響，覆蓋范圍廣。此外，短波通信對(duì)自然災(zāi)害或戰(zhàn)爭(zhēng)的抗毀能力非常強(qiáng)。特別是近十年來(lái)，由于自主選頻、智能選頻、寬帶自動(dòng)建鏈（Wideband Automatic Link Establisment，WALE）等多種新技術(shù)的應(yīng)用，短波通信取得了巨大進(jìn)展，其可通率大大提高，無(wú)論是語(yǔ)音通信還是數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量都得到了極大提升，短波通信又重新進(jìn)入了人們的視野。

短波作為應(yīng)急通信備選的最后一種通信手段，能夠在其他通信手段都失效的情況下，最低限度保障通信能力。

3 應(yīng)急通信新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.1 適用于應(yīng)急通信的網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式

傳統(tǒng)公共通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)區(qū)分骨干節(jié)點(diǎn)和用戶(hù)節(jié)點(diǎn)，而應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)則強(qiáng)調(diào)“應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)+固定中心”的星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)具備骨干節(jié)點(diǎn)功能，支持遠(yuǎn)距離接入應(yīng)急固定站或應(yīng)急指揮中心；因此，應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)選裝一兩種支持綜合業(yè)務(wù)的寬帶衛(wèi)星，保證應(yīng)急救援的情況上報(bào)以及應(yīng)急指揮指令下達(dá)。應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)還須具備用戶(hù)節(jié)點(diǎn)功能，可以通過(guò)加裝現(xiàn)場(chǎng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一需求，從而提供無(wú)通信基礎(chǔ)設(shè)施支撐的應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域通信保障能力，以及能夠收集或發(fā)送受災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)信息，如高清圖片或者高清視頻等。

應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)為滿足重大自然災(zāi)害的應(yīng)急通信保障，需要有極強(qiáng)的機(jī)動(dòng)性，上裝設(shè)備需要滿足移動(dòng)后的快速開(kāi)通入網(wǎng)要求。此外，應(yīng)急通信節(jié)點(diǎn)在條件允許情況下應(yīng)具有接入運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)能力，從而保證應(yīng)急區(qū)域的應(yīng)急救援人員協(xié)同救災(zāi)通信。[4]

3.2 發(fā)展中的應(yīng)急通信多層分級(jí)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

傳統(tǒng)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)一般分為地面無(wú)線通信和高空衛(wèi)星通信兩個(gè)層級(jí)。隨著無(wú)人機(jī)平臺(tái)的成熟使用，應(yīng)急通信適時(shí)引入低空無(wú)人機(jī)通信，作為承上啟下的通信節(jié)點(diǎn)。無(wú)人機(jī)既能增大通信帶寬和通信覆蓋范圍，還可以對(duì)衛(wèi)星覆蓋盲區(qū)進(jìn)行補(bǔ)盲通信，特別是在高山峽谷或溝壑湖泊的復(fù)雜地理環(huán)境下，可以有效滿足應(yīng)急通信需求。綜上，根據(jù)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，適時(shí)將整個(gè)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)劃分為地面無(wú)線通信、低空無(wú)人機(jī)通信和高空衛(wèi)星通信3 個(gè)層級(jí)。[5]

4 應(yīng)急通信新保障節(jié)點(diǎn)

4.1 應(yīng)急通信車(chē)

從國(guó)家應(yīng)急通信發(fā)展歷程來(lái)看，當(dāng)面臨重大自然災(zāi)害時(shí)，在突發(fā)應(yīng)急區(qū)域部署應(yīng)急通信車(chē)，以此來(lái)保證應(yīng)急區(qū)域網(wǎng)絡(luò)通信暢通還是應(yīng)急通信的常備手段。應(yīng)急通信車(chē)是應(yīng)急通信系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)施，它以機(jī)動(dòng)車(chē)為載體平臺(tái)，通過(guò)衛(wèi)星通信手段和指揮中心快速建立通信聯(lián)系，并且利用4G 和5G 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線通信方式等手段來(lái)采集災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)圖像、視頻或數(shù)據(jù)。應(yīng)急通信車(chē)可接入運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通信網(wǎng)實(shí)現(xiàn)向指揮中心傳輸數(shù)據(jù)的功能。應(yīng)急通信車(chē)應(yīng)當(dāng)具備衛(wèi)星通信、現(xiàn)場(chǎng)通信以及應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度等核心功能，同時(shí)它還應(yīng)能及時(shí)連接和訪問(wèn)后方應(yīng)急指揮中心的信息資源庫(kù)，以獲取必要的氣象、水文、交通等信息保障支撐。

應(yīng)急通信車(chē)是應(yīng)急通信系統(tǒng)前場(chǎng)應(yīng)急通信服務(wù)保障最為重要的移動(dòng)設(shè)施，一輛或一種應(yīng)急通信車(chē)在面對(duì)多種場(chǎng)景領(lǐng)域應(yīng)急通信是做不到面面俱到的，因此，應(yīng)急通信車(chē)應(yīng)根據(jù)不同應(yīng)急場(chǎng)景選擇不同車(chē)輛承載平臺(tái)以及上裝通信設(shè)備，滿足不同應(yīng)急通信需求。

針對(duì)重大自然災(zāi)害或重大突發(fā)事件，在面臨網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施損毀、道路塌方、地形復(fù)雜條件下或是環(huán)境復(fù)雜情況下，應(yīng)選擇車(chē)輛通過(guò)性和越野性突出的應(yīng)急通信車(chē)，并安裝性能可靠、無(wú)需基礎(chǔ)設(shè)施支撐即可實(shí)現(xiàn)前后場(chǎng)通信的寬帶衛(wèi)星、短波等通信設(shè)施，確保應(yīng)急前后場(chǎng)有效通聯(lián)，現(xiàn)場(chǎng)有效溝通。同時(shí)還要確保應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)視頻、音頻信息的高效回傳，支撐后方指揮中心處置決策。應(yīng)急通信車(chē)還應(yīng)隨車(chē)配備衛(wèi)星手持終端、移動(dòng)通信手持臺(tái)等便捷通信終端，保證任何時(shí)間、任何地點(diǎn)、任何條件下至少有一種通信手段能夠確保暢通。

針對(duì)重大活動(dòng)的通信服務(wù)保障，面臨人群聚集、移動(dòng)通信資源搶占等問(wèn)題，應(yīng)選擇車(chē)輛平臺(tái)足夠大，上裝通信設(shè)施足夠豐富的應(yīng)急通信車(chē)。應(yīng)安裝包括寬帶衛(wèi)星、4G、5G 基站等通信設(shè)施，保障能夠無(wú)縫接入運(yùn)營(yíng)商通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)扮演通信中繼節(jié)點(diǎn)以及服務(wù)保障節(jié)點(diǎn)角色，重點(diǎn)解決現(xiàn)場(chǎng)通信信道資源的持續(xù)擴(kuò)展性問(wèn)題，提供不間斷的通信支持和信息服務(wù)保障。

4.2 應(yīng)急無(wú)人機(jī)

利用空中無(wú)人機(jī)平臺(tái)搭載通信設(shè)備升空建立中繼通信平臺(tái)，可以較好地解決復(fù)雜地形條件下的無(wú)線通信覆蓋問(wèn)題。無(wú)人機(jī)平臺(tái)具有整體體積較小、空中機(jī)動(dòng)性好、迅速部署方便快捷的特點(diǎn)。同時(shí)，無(wú)人機(jī)外出攜帶方便，可放置于應(yīng)急通信車(chē)內(nèi)隨車(chē)部署，在應(yīng)急需要時(shí)即可升空，快速建立應(yīng)急通信空中中繼平臺(tái)，為地面通信終端進(jìn)行廣范圍中繼傳輸。另外，因?yàn)閲?guó)家空域管制原因，大多數(shù)高空平臺(tái)升空工作前需要向相關(guān)部門(mén)進(jìn)行申報(bào)審批，流程時(shí)間較長(zhǎng)，而無(wú)人機(jī)工作在較低的空域，在突發(fā)應(yīng)急情況下無(wú)須報(bào)備，即可快速實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信平臺(tái)的部署。[6]

此外，可采用系留無(wú)人機(jī)平臺(tái)來(lái)搭載通信設(shè)備，長(zhǎng)時(shí)間懸停在空中某一區(qū)域，站得高看得遠(yuǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高空單節(jié)點(diǎn)應(yīng)急地域大范圍通信覆蓋，并實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、高速率傳輸，提供應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)有效通聯(lián)，這時(shí)地面人員無(wú)須攜帶笨重通信設(shè)備，僅靠一部移動(dòng)終端即可實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)急保障通聯(lián)。并且，無(wú)人機(jī)平臺(tái)可一機(jī)多用，換裝機(jī)載攝像頭（空中電子眼）之后，能夠在現(xiàn)場(chǎng)迅速展開(kāi)。還可以多角度大范圍地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀察，將俯拍到的高清圖片、高清視頻等實(shí)時(shí)回傳至地面站，為現(xiàn)場(chǎng)指揮人員提供直觀明了的現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面，并且可通過(guò)應(yīng)急通信車(chē)將畫(huà)面回傳至后方指揮中心幫助處置決策，適用于火災(zāi)、爆炸、有毒、有害等危險(xiǎn)應(yīng)急場(chǎng)景處置，是一般監(jiān)控設(shè)備無(wú)法比擬的。

然而，由于無(wú)人機(jī)平臺(tái)載荷較小，供電時(shí)間有限，如果要利用其搭載空中中繼通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)急區(qū)域的寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，通信設(shè)備需滿足小型化、輕量化、低功耗等要求。

5 應(yīng)急通信新服務(wù)保障

5.1 優(yōu)化傳統(tǒng)服務(wù)保障模式

應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)完成后，平時(shí)立足服務(wù)，急時(shí)凸顯應(yīng)急，系統(tǒng)布設(shè)節(jié)點(diǎn)覆蓋全國(guó)，但由于其規(guī)模龐雜，經(jīng)年累月使用，需要大量人力物力，并且需要一年365 天全天候運(yùn)維保障。特別在地市、區(qū)縣兩級(jí)，人員緊張，服務(wù)保障力量薄弱，因此，系統(tǒng)的服務(wù)保障可集中安排在全國(guó)總部及各省分部?jī)杉?jí)提供服務(wù)保障能力。因此，系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)總部與分部?jī)杉?jí)業(yè)務(wù)服務(wù)系統(tǒng)、運(yùn)維管理系統(tǒng)，提供系統(tǒng)內(nèi)部的語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等應(yīng)急業(yè)務(wù)的集中服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)、通信、安全等分系統(tǒng)的綜合運(yùn)維管理，為應(yīng)急通信提供全面的服務(wù)保障支持。

5.2 創(chuàng)新引入服務(wù)保障模式

運(yùn)營(yíng)商已建設(shè)具備全國(guó)范圍內(nèi)的應(yīng)急通信保障能力，能夠提供重大自然災(zāi)害、重要活動(dòng)場(chǎng)合、重要節(jié)假日的應(yīng)急通信服務(wù)。應(yīng)急通信系統(tǒng)最為核心的為業(yè)務(wù)系統(tǒng)，通信為支持系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)能夠做到業(yè)務(wù)與傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全隔離，可確保業(yè)務(wù)的使用安全。因此，應(yīng)急通信系統(tǒng)可利用運(yùn)營(yíng)商的通信設(shè)施，采用社會(huì)化協(xié)作保障模式，安全無(wú)縫接入應(yīng)急業(yè)務(wù)中心，開(kāi)展各項(xiàng)業(yè)務(wù)。并且，根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際應(yīng)用需求，采用各種密碼技術(shù)對(duì)敏感信息進(jìn)行安全防護(hù)，有效支撐應(yīng)急通信的全方位服務(wù)保障。

此外，云計(jì)算是一種新的技術(shù)架構(gòu)和資源使用模式，將網(wǎng)絡(luò)通信、計(jì)算存儲(chǔ)、服務(wù)應(yīng)用等各類(lèi)信息資源都集中在虛擬化和資源池化的環(huán)境中統(tǒng)一共享利用，按需提供給各類(lèi)終端和用戶(hù)，既實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集約化建設(shè)，節(jié)約了資源和資金，又保證了系統(tǒng)的可靠性和安全性。這一新興技術(shù)的出現(xiàn)為應(yīng)急通信服務(wù)保障帶來(lái)了極大便利并且更為安全可靠。應(yīng)急指揮中心的各類(lèi)傳統(tǒng)應(yīng)急業(yè)務(wù)通過(guò)云化服務(wù)改造，實(shí)現(xiàn)各類(lèi)業(yè)務(wù)服務(wù)的集中管理和集中調(diào)度，通過(guò)資源調(diào)度整合最大發(fā)揮應(yīng)急指揮中心向受災(zāi)地區(qū)的應(yīng)急通信聚向化服務(wù)。同時(shí)，業(yè)務(wù)終端可以做到非常輕量化，甚至不存儲(chǔ)敏感數(shù)據(jù)，只在使用時(shí)連接到云中心獲取服務(wù)，可有效解決應(yīng)急時(shí)期復(fù)雜條件下的系統(tǒng)信息安全問(wèn)題。

5.3 孵化欲出的應(yīng)急通信指揮平臺(tái)

在應(yīng)急通信系統(tǒng)引入應(yīng)急通信指揮，旨在面向各類(lèi)人員通過(guò)直接或間接的方式對(duì)系統(tǒng)中的通信資源、通信裝備和應(yīng)用業(yè)務(wù)等進(jìn)行統(tǒng)一的管控和調(diào)度，并且對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，提供智能化輔助決策能力，以及靈活的信息服務(wù)保障能力等，在應(yīng)急通信系統(tǒng)中發(fā)揮智能大腦和敏感神經(jīng)的作用，進(jìn)一步提升應(yīng)急通信系統(tǒng)的能力。應(yīng)急通信指揮平臺(tái)可進(jìn)一步接入其他指揮系統(tǒng)，構(gòu)建統(tǒng)一的指揮調(diào)度平臺(tái)，在上級(jí)機(jī)關(guān)的統(tǒng)一指揮下，實(shí)施聯(lián)合救援救災(zāi)行動(dòng)。

隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)急通信系統(tǒng)在日常運(yùn)維中不斷產(chǎn)生積累的大量數(shù)據(jù)價(jià)值逐漸顯現(xiàn)?？梢云诖?，在不久的將來(lái)能夠充分利用基于系統(tǒng)運(yùn)行的大數(shù)據(jù)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能，最大限度地提高應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的通信保障能力。大數(shù)據(jù)挖掘分析比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析更具價(jià)值，可以采集、存儲(chǔ)、整合、分析和處理分散于系統(tǒng)各處的零散信息，并利用大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析深入研究應(yīng)急通信系統(tǒng)中各類(lèi)要素的關(guān)系，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化、流量監(jiān)測(cè)與控制、網(wǎng)絡(luò)巡檢與故障檢測(cè)、無(wú)線頻譜擇優(yōu)選擇、網(wǎng)絡(luò)安全保障等方面發(fā)揮重要作用。[7]

6 應(yīng)急通信新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

新時(shí)期為推動(dòng)應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)工作不斷向標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化邁進(jìn)，可進(jìn)一步制定應(yīng)急設(shè)備研制技術(shù)要求、應(yīng)急設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)急通信保障預(yù)案等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

制定應(yīng)急通信設(shè)備研制技術(shù)要求，從集成化、可靠性、安全性、環(huán)境適應(yīng)性、設(shè)備適配性、用戶(hù)體驗(yàn)等方面規(guī)范和指導(dǎo)應(yīng)急通信設(shè)備的設(shè)計(jì)，為研制小型便攜、安全可靠、好用易用的應(yīng)急通信設(shè)備奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

制定應(yīng)急通信系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施、移動(dòng)設(shè)施建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范，制定總部、分部裝備指導(dǎo)意見(jiàn)，提高各級(jí)主管部門(mén)應(yīng)急通信設(shè)施建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化水平。

制定應(yīng)急通信保障預(yù)案，對(duì)應(yīng)急部門(mén)或單位的應(yīng)急響應(yīng)、組織實(shí)施、工作原則進(jìn)行規(guī)定，在突發(fā)應(yīng)急情況下能夠發(fā)揮指導(dǎo)與參考作用。完善應(yīng)急通信保障預(yù)案體系，涵蓋應(yīng)急部門(mén)、應(yīng)急事件、應(yīng)急業(yè)務(wù)、應(yīng)急裝備等，做到事無(wú)巨細(xì)，有的放矢。

7 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)應(yīng)急通信系統(tǒng)的發(fā)展情況進(jìn)行了綜合討論。首先分析了應(yīng)急通信的需求特點(diǎn)，其次論述了應(yīng)急通信的新技術(shù)、新架構(gòu)、新服務(wù)、新標(biāo)準(zhǔn)，并提出了相關(guān)建議和設(shè)想。

日益頻發(fā)的自然災(zāi)害，更加常見(jiàn)的極端天氣，越來(lái)越多的大型活動(dòng)，對(duì)于應(yīng)急通信保障的需求更加迫切。因此，需要引入應(yīng)急通信新技術(shù)，完善應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，創(chuàng)新服務(wù)保障新模式，制定應(yīng)急體系標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建設(shè)新一代應(yīng)急通信系統(tǒng)，提高應(yīng)急通信保障能力，特別是提升災(zāi)害發(fā)生后應(yīng)急通信服務(wù)保障能力，從而確保人民生命和財(cái)產(chǎn)安全以及維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定。[8]