應急通信行業發展前景無限

    應急通信與社會、技術的發展息息相關，其內涵隨著通信行業和技術的發展而不斷變化。第一，應急通信是公眾通信網的重要組成部分，可被視為公眾網的延伸和補充。第二，應急通信既包括應急通信技術手段，也包括應急組織管理方式，是技術和組織管理的統一。從任務內容角度來看，應急通信系統承擔兩類任務，一是平時為公眾通信網提供補充服務；二是為突發事件提供通信保障。從任務的性質來分，應急通信可以分為應急服務和應急保障。應急服務主要是指為重大活動提供通信支撐，而應急保障主要是為重大通信事故、突發事件和自然災害事件提供通信保障。

    在突如其來的大型自然災害和公共突發事件面前，常規的通信手段往往無法滿足通信需求。應急通信正是為應對自然或人為緊急情況而提供的特殊通信機制，在公眾通信網設施遭受破壞、性能降低、話務量突增的情況下，採用非常規的、多種通信手段組合的方式來恢復通信能力。由此可見，應急通信具有時間和地點不確定性、通信需求不可預測性、業務緊急性、網絡構建快速性和過程短暫性等特點。應急通信為各類緊急情況提供及時有效的通信保障，是綜合應急保障體系的重要組成部分，更是搶險救災的生命線。

    應急通信的發展現狀

    在國際上，許多國家非常重視應急通信網絡的研究和開發工作，特別是歐美已開發國家和亞洲的日本。美國從20世紀70年代開始建設應急通信網，目的是為了滿足美國政府對於緊急事件的指揮調度需求。「9·11事件」之後，美國更是投入巨資建設與網際網路物理隔離的政府專網，推行通信優先服務計劃並利用自由空間光通信（FreeSpaceOptics,FSO）、WiMAX和Wi-Fi等技術來提高應急通信保障能力。

    目前，日本已建立起較為完善的防災通信網絡體系，如中央防災無線網、防災互聯通信網等。中央防災無線網是日本防災通信網的骨架網絡，由固定通信線路、衛星通信線路和移動通信線路構成。防災互聯通信網可以在現場迅速連通多個防災救援機構以交換各種現場救災信息，從而有效進行指揮調度和搶險救災。

    此外，國際上許多標準化組織（例如ITU-R、ITU-T、ETSI和IETF等）也在積極推進應急通信標準的研究。ITU-R主要從預警和減災的角度對應急通信展開研究，包括利用固定衛星、無線電廣播、移動定位等向公眾提供應急業務、預警信息和減災服務；ITU-T從開展國際緊急呼叫以及增強網絡支持能力等方面進行研究，主要包括緊急通信業務（EmergencyTelecommunicationsService,ETS）和減災通信業務（TelecommunicationforDisasterRelief,TDR）兩大領域；ETSI主要關注緊急情況下組織之間以及組織和個人之間的通信需求；IETF對應急通信的研究涵蓋通信服務需求、網絡架構和協議等多個方面。

    我國應急通信的發展大致可以分成3個階段。第一個階段是1998年以前，第二個階段是1998年到2003年，第三個階段是2003年到2008年。我國在2004年正式啟動應急通信相關標準的研究工作，內容涉及應急通信綜合體系和標準、公眾通信網支持應急通信的要求、緊急特種業務呼叫等。

    與此同時，國內許多企業也在積極研發應急通信相關產品，如中興的GT800、華為的GOTA和中科院浩瀚迅無線技術公司的MiWAVE等。
    總的來說，當前我國的應急通信保障方面的研究工作可以歸納為以下幾類：一是充分挖掘現有通信和網絡基礎設施的潛能，通過增強網絡自愈和故障恢復能力來提升其應急通信保障能力；二是針對現有應急通信系統缺乏有效的統一調度和指揮的情況，考慮如何實現跨部門、跨系統的指揮調度平台，使各個專網之間以及專網與公網之間實現互聯互通；三是針對一些部門的應急通信系統不支持視頻、圖像等寬帶多媒體業務的問題，引入寬帶無線接入技術；四是針對各專用應急通信系統缺少統一規劃和互通標準的情況，啟動應急通信相關標準的制定工作；五是研究應急通信資源的有效布局和調配問題，如優化通信基站的選址和頻道分配來滿足應急區域的通信覆蓋要求。

    近年來，我國應急通信研究重點圍繞公眾通信網支持應急通信來展開，對於現有的固定和移動通信網，主要研究公眾到政府、政府到公眾的應急通信業務要求和網絡能力要求，包括定位、就近接入、電力供應、基站協同、消息源標誌等，除此之外研究在網際網路上支持緊急呼叫，包括用戶終端位置上報、用戶終端位置獲取、路由尋址等關鍵環節。這些研究工作有效推動了國內應急通信系統和相關平台的發展，增強了各種應急突發情況下的通信保障能力。雖然我國的應急通信保障體系建設有了很大發展，但是依然存在技術體制落後、資金投入不足等問題，與應急通信的實際要求還有較大差距。此外，應急通信保障的研究工作大都沒有充分關注和利用無線自組網技術，也沒有考慮融合多種通信技術手段來提供全方位、可靠的應急通信保障，而是過多強調發展集群通信、短波無線通信和衛星通信系統。

    應急通信網絡的組成和技術手段分析

    應急通信網絡的構成

    一般地，應急通信網絡會使用現有的固定有線網、蜂窩移動網、網際網路等公眾通信網絡，也會用到集群、衛星、短波等專用通信網絡，廣播、電視、報紙等公眾傳媒網絡以及傳感網、AdHoc網絡等現場監控和救援網絡。專網在應急通信中基本用於指揮調度，而公網一般用於公眾報警、公眾之間的交流以及政府對公眾的通知等。也就是說，應急通信網絡是一種涉及多種通信技術手段的異構網絡，其網絡構成是多樣的和動態變化的。

    因此，設計應急通信網絡很難有一個統一的、完美的體系架構，需要根據實際需求進行全盤考慮，選擇合理的應急通信技術手段，並進行有效整合。一般情況下，首先以應急突發事件後的「殘留」設施網絡為基礎，然後根據需要部署其他網絡。

    我們可以對常見的通信手段進行比較。固定有線通信網能夠提供高速和穩定的通信信道，通話費用較低，適用於大數據量的實時傳輸，但是受到線纜的限制。移動通信支持動中通，靈活方便，更適合應急通信需求，但其覆蓋範圍和所能承載的業務有限。衛星網絡通信距離遠，且不受地麵條件的限制，能夠快速實現在地面傳輸手段無法滿足的地點之間的通信。但是衛星通信網絡建設投入大、傳輸速率相對較低、通話費用高，僅適用於極端情況下的應急通信。數字集群系統可以實現組呼、單呼、廣播以及短消息和分組數據傳輸業務，適用於應急指揮調度。此外，隨著網際網路的不斷普及，其應急通信能力逐漸得到人們的認可，發揮著重要作用。

    網際網路可以提供包括E-mail、即時通信、文件傳輸、流媒體在內的多種通信服務，具有網絡覆蓋範圍廣、信息傳遞量大、費用低廉的優點，但是突發情況下容易出現網絡擁塞現象。無線自組網是移動通信技術和計算機網絡技術融合的產物，具有網絡自組織和協同合作特徵，非常適合組建應急通信網絡來協調各類人員展開救援行動和應對突發事件。無線自組網的典型實例包括AdHoc網絡、無線傳感網和Mesh網絡，它們具有鮮明的技術特色和應用領域，在應急通信場合均能發揮重要作用。這些無線自組網技術的有機融合必將大大加強應急突發場合下的通信保障能力。

    應急通信保障中的技術選型

    應急通信技術並不是獨立存在的新技術，而是多種技術在應急方面的應用集成，各類技術通過不同組合滿足不同應急通信需求。目前與應急通信相關的技術和應用包括公眾通信網、數字集群、無線傳感器、AdHoc自組織、短波、超短波、微波、視頻會議和視頻監控、安全和加密、定位、衛星通信、地理信息系統等多個技術領域。選擇什麼樣的技術手段與緊急突發事件的性質緊密相關，並且要考慮通信中斷的原因。

    通常情況下，通信中斷（或阻塞）的原因主要有以下幾點：（1）通信基礎設施(如光纜、銅纜、無線基站、交換設備、機房)的損壞，使事發地區的通信網絡特別是與外界的主要通信幹線被切斷；（2）供電中斷，進而導致通信設施癱瘓；（3）交通中斷，應急通信設備和人員難以進入現場；（4）事發地區人們的恐慌和其他地區人們的關注，即使當地通信網絡沒有受到損壞，也會由於出現遠超過當地通信網絡設計負荷的呼叫和話務量而導致網絡癱瘓，使得緊急的信息難以有效傳遞。

    關於災後恐慌引起的網絡阻塞對關鍵通信的影響，目前通常採用兩種辦法，一是建立政府部門或企業專門的應急指揮通信系統，目前多採用數字集群系統。二是建立政府或企業的衛星災害備份通信系統。

    這是因為當衛星通信作為接入網時，電話或數據上星後直接到達設在異地或本地與長話局相連的衛星通信關口站，因此可以避開當地網絡阻塞。無線自組網同樣能夠發揮傳遞關鍵通信的作用，且組網快、穩定性高。

    針對現有的無線通信技術手段，在用於應急通信時應根據其特點區別對待。短波通信由於其傳播特性存在盲區，且信道質量易受電離層變化影響，因此一般不在近距離應急通信中使用。移動通信主要依賴於固定光纖網絡系統，在重大突發公共事件中極易癱瘓，在應急通信中只能作為一種備用手段。微波接力通信由於只能進行視距傳播，在一些地形比較複雜的地域很難奏效。衛星通信由於不受地形、氣候等條件的限制，在應急通信中比較常用，但是衛星通信的信道容量有限，加上通信成本比較高，因此不能用於大範圍的緊急救援行動。超短波通信在應急通信中應用較多，這是因為超短波通信的環境適應性強，信道資源豐富，並且超短波通信使用比較方便，其台站設備便於攜帶與架設。在超短波通信中，集群通信是一種使用非常廣泛的手段，這是由於集群通信除了有普通無線電通信的語音功能外，還具備群組呼叫、優先分級、快速接續等功能，適用於指揮調度通信。

    從應急突發事件的實際情況來看，以上4種情況雖然破壞程度不同，但往往同時發生，從而不僅使事發地區原有的通信網絡癱瘓，還使採用應急通信手段緊急恢復通信變得非常困難。其結果往往是事發地區在相當長的時間內無法恢復正常通信。因此，在進行應急通信和災害備份通信的設計或制定相關預案時，必須慎重考慮中繼、電力、交通以及超負荷業務量4個因素的影響。

    在長途中繼方面，地面光纜和銅纜優勢是容量大、性價比高，但易遭地震、水災等自然災害的破壞。因此在災害情況下，採用微波和衛星通信作為中繼電路備份是比較好的選擇，也可以考慮利用無線自組網技術進行多跳中繼。

    在電力方面，當災害導致大規模停電發生時，根據國內外的實際經驗來看，很難為所有的無線基站、微波中繼塔提供備份供電；而衛星通信由於自成體系，對電力的要求最低，只需事先為相關衛星終端配備一台小型便攜發電機即可。無線自組網可以由多部電台臨時構成，對電力供應的要求較低。

    當前，我國應急通信保障系統不夠完善，系統缺乏對通信手段的有效集成。有些通信網絡帶寬較窄，不足以支持視頻、圖像等寬帶多媒體業務，並且各專業部門應急通信系統缺少統一規劃和互通標準，應急指揮平台很難互聯。我國應該結合國情加快發展應急通信系統，制定相應的應急通信標準，進一步規範我國應急通信系統的建設。與此同時，應為各類新技術提供試驗、應用基地，促進新技術在應急通信領域的應用和產業化，提高應急響應能力，為構建完善、科學先進的應急通信體系提供技術保障。

    在解決交通阻斷對通信的影響方面，一旦災害發生，無論多麼輕便靈活的應急通信手段（如衛星手持終端）也都需要在交通恢復後才可以運進災區，為了避免通信的恢復依賴交通恢復的尷尬局面，只有在災難發生前未雨綢繆，建立災害備份通信系統，才可以在災後確保通信不致中斷。