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設(shè)備與工具我國是世界上自然災(zāi)害最為嚴(yán)重的國家之一，隨著國民經(jīng)濟快速發(fā)展、生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大以及社會財富的不斷積累，每年自然災(zāi)害侵襲造成的直接經(jīng)濟損失均在千億規(guī)模以上。今年以來，洪澇災(zāi)害肆虐，據(jù)新華社報道，此次洪水災(zāi)害已致 4552 萬人次受災(zāi)影響，截至 7月22日 ，直接經(jīng)濟損失超過1160億元。
我國歷年來洪澇及地震直接經(jīng)濟損失
當(dāng)?shù)卣?、洪水、泥石流、冰雪等自然?zāi)害發(fā)生時，短期內(nèi)會造成通信設(shè)備損毀，災(zāi)區(qū)往往面臨著大面積通訊中斷、電力中斷、道路中斷的情況，普通的應(yīng)急通信手段無法快速恢復(fù)通信。在災(zāi)害突發(fā)事件初期，會引起大范圍社會關(guān)注甚至恐慌心理，通信業(yè)務(wù)量一般會猛增，會造成不同程度的網(wǎng)絡(luò)擁塞，極端情況下可能造成大面積通信網(wǎng)絡(luò)中斷，同時應(yīng)急通信不易調(diào)度部署，快速恢復(fù)難度較大，會對救災(zāi)行動帶來嚴(yán)重影響。
1 海外及我國的應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)
簡介
發(fā)達國家應(yīng)對突發(fā)事件的通信保障體系建設(shè)的較早，經(jīng)過了多年的建設(shè)和實踐的不斷檢驗，發(fā)展了很多先進的技術(shù)、手段和措施。其中美國、日本、歐洲等國家及地區(qū)均建立了較為完善的應(yīng)急通信體系，在應(yīng)對2005年卡特里娜颶風(fēng)、2011年日本特大地震海嘯等災(zāi)害中發(fā)揮著顯著的作用，這些成熟的經(jīng)驗對我國應(yīng)急通信的發(fā)展具有很高的參考價值。
海外應(yīng)急通信系統(tǒng)及通信方式
2003年非典發(fā)生后，我國十分重視應(yīng)急管理工作，采納了車載衛(wèi)星通信、車載移動通信、便攜衛(wèi)星移動通信等較為豐富的應(yīng)急通信手段，并在近年來的歷次災(zāi)害中不斷發(fā)揮作用、得到有效檢驗。2008汶川大地震中，當(dāng)?shù)毓猛ㄐ呕景c瘓，應(yīng)急通信發(fā)揮了非常突出的作用，為抗災(zāi)救援提供了有力的保障。
我國應(yīng)急通信及指揮網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
由于光纜技術(shù)的快速發(fā)展及光纜成本的不斷降低，我國通信業(yè)大量使用光纜建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。從目前常用的通信方式上看，固定電話、手機以及互聯(lián)網(wǎng)都對光纜等有線基礎(chǔ)設(shè)施有著極高程度的依賴。汶川大地震的教訓(xùn)告訴我們，有線傳輸在大災(zāi)面前極不可靠，修復(fù)難度大，也很容易被再次損壞。重點發(fā)展無線通信技術(shù)作為災(zāi)害發(fā)生時的應(yīng)急通信手段，建立衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)、無線應(yīng)急通信網(wǎng)作為通信保障機制，是對通信過分依賴地面?zhèn)鬏數(shù)牟蛔阒庍M行補充與完善。
衛(wèi)星通信：利用人造地球衛(wèi)星做中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電信號，實現(xiàn)多個地球站之間的通信，具有覆蓋面大、頻帶寬、機動靈活、不受地理條件限制等特點。衛(wèi)星電話是地面光纜斷裂、基站被毀時唯一可用的通信設(shè)備，是災(zāi)區(qū)最適用的應(yīng)急通信手段。2016年8月6日，西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功將天通一號發(fā)射升空，這是我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的首發(fā)星。
專網(wǎng)集群通信： 集群通信系統(tǒng)是一種多用戶動態(tài)使用無線電通道的專用移動通信系統(tǒng)，語音通信采用PTT（Push To Talk）方式，呼叫接續(xù)快，主叫方能夠?qū)崿F(xiàn)一呼百答。專網(wǎng)集群通信具有信號抗干擾能力、傳輸質(zhì)量和保密性較強的特點，可作為現(xiàn)場應(yīng)急指揮調(diào)度的專用網(wǎng)絡(luò)，能夠快速建立多種呼叫方式。常見的應(yīng)急指揮車輛上都配備了數(shù)字集群通信系統(tǒng)。目前全球應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的主流，仍是以語音集群通信為主的窄帶專網(wǎng)，傳輸數(shù)據(jù)能力有限。對于下一代寬帶專網(wǎng)，已有多個國家啟動了國家應(yīng)急通信寬帶專網(wǎng)的建設(shè)，利用運營商現(xiàn)有 LTE網(wǎng)絡(luò)及專用頻譜共建專網(wǎng)。LTE 寬帶專網(wǎng)相比于窄帶專網(wǎng)最大的區(qū)別是從 PTT演變成 PTV（push to video），顯著提升了數(shù)據(jù)傳輸能力。
無線自組網(wǎng)：無線自組網(wǎng)包括 Ad hoc、Mesh、傳感器網(wǎng)絡(luò)等，具有無中心、自配置和快速組網(wǎng)等顯著特點，可以在沒有固定通信基礎(chǔ)設(shè)施的條件下，獨立動態(tài)性組網(wǎng)，通過多跳路由協(xié)同合作搭建無線通信網(wǎng)絡(luò)，適合區(qū)域應(yīng)急通信，實現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)類型、設(shè)備之間的聯(lián)通，有利于擴展覆蓋范圍。 通過借鑒海外應(yīng)急通信模式，我國應(yīng)急通信的通信方式逐漸走向衛(wèi)星化、專網(wǎng)寬帶化。同時，隨著大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等技術(shù)的成熟，應(yīng)用通信系統(tǒng)逐漸數(shù)字化及多媒體化、智能化。除此之外，在通信技術(shù)日新月異的今天，無人機、5G等“黑科技”在應(yīng)急通信保障中扮演著重要角色。
2 無人機在應(yīng)急通信里的應(yīng)用
2008年的汶川地震發(fā)生后，道路損毀嚴(yán)重導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)搶通困難，應(yīng)急通信車無法進入，震中區(qū)域的對外通信全部中斷，直到147個小時后，7個重災(zāi)縣對外移動通信才逐漸恢復(fù)。此后，高空基站被正式提上研發(fā)日程，其主要載體為熱氣球、氦氣艇、無人機等，可升至千米高空，承載大容量的基站。
2017年8月8日九寨溝地震中，一套由中國移動研發(fā)的無人機高空基站在光纜震斷、飛石不斷的九寨溝景區(qū)荷葉寨緊急升空，迅速打通方圓30多平方公里的移動通信信號。這是中國移動首次在地震中嘗試用無人機搭載基站進行通信搶險作業(yè)，實現(xiàn)了在應(yīng)急通信車不能到達區(qū)域的情況下迅速搶通網(wǎng)絡(luò)。此后，在 2018年廣東“山竹”臺風(fēng)、山東壽光抗洪，2019年木里森林火災(zāi)等救援中，不斷驗證了無人機高空基站是地震、洪水、泥石流等受災(zāi)面積大、道路損毀嚴(yán)重的災(zāi)害場景下，最為有力的通信保障利器之一。
無人機高空基站在地震中首次應(yīng)用 助援九寨溝
廣東“山竹”臺風(fēng)救災(zāi)
山東壽光抗洪救災(zāi)
木里森林火災(zāi)救援
無人機不僅僅可以用于搭載通信基站，提供強有力的應(yīng)急通信支撐，并且在今年的洪澇救災(zāi)過程中大放異彩，成為應(yīng)急通信保障的又一利器。
據(jù)人民郵電報報道，受持續(xù)性強降雨影響，湖北恩施鶴峰縣四個行政村19個基站退服。由于光纜恢復(fù)區(qū)域山勢險峻，需要橫跨水面60多米的灣潭河，無法采用傳統(tǒng)人力布放光纜的方式恢復(fù)，中國移動搶修人員結(jié)合現(xiàn)場實際情況后決定采用無人機牽引技術(shù)布放光纜，于次日下午恢復(fù)全部通信業(yè)務(wù)。
無人機布放光纜能有效克服地貌及施工作業(yè)環(huán)境復(fù)雜等不利因素，特別適用于自然災(zāi)害頻發(fā)的山區(qū)和跨河等復(fù)雜區(qū)域，確保了施工的安全，為5G基站布放光纜工作增加了新思路。
中國移動采用無人機牽引技術(shù)布放光纜，布放光纜1300多米
除了無人機技術(shù)，5G技術(shù)也正從全方位地在應(yīng)急通信里發(fā)揮重要作用。
3 5G在應(yīng)急通信里的應(yīng)用
在年初這場新冠肺炎疫情“阻擊戰(zhàn)”中，中國移動在3天內(nèi)完成了武漢“小湯山”醫(yī)院5G部署，實現(xiàn)2G、4G、5G全覆蓋，可滿足2萬人通話上網(wǎng)需求，有效支撐央視直播和北京301醫(yī)院遠程會診。中國移動還利用5G移動醫(yī)療車+云視訊終端，構(gòu)成移動化、小型化、一體化會診系統(tǒng)，讓優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源快速抵達“戰(zhàn)疫”一線，助力疫情期間的一線醫(yī)護人員進行5G床旁會診。在武漢，5G遠程醫(yī)療系統(tǒng)讓北京的專家跨越1200公里，與武漢“戰(zhàn)疫”前線的臨床醫(yī)生實現(xiàn)“面對面”高清救治指導(dǎo)。
中國移動5G醫(yī)療車
中國移動5G云視訊終端
5G技術(shù)與無人機的組合也讓5G高空基站方案成為可能。據(jù)環(huán)球網(wǎng)報道，今年初，中國移動聯(lián)合華為完成全球首個無人機5G高空基站應(yīng)急通信測試，高空無人機基站飛行200m高空時覆蓋能力超過6.5KM。此次測試進一步驗證了5G高空基站方案的落地可行性，為今后的應(yīng)急救援工作提供更加優(yōu)質(zhì)的通信保障方案。
5G無人機高空基站
4 5G消息在應(yīng)急通信里的應(yīng)用
隨著國內(nèi)LTE網(wǎng)絡(luò)的成熟覆蓋，IMS的建設(shè)完成，使得RCS（Rich Communication Suite，富媒體通訊套件）的乘著5G通信建設(shè)的東風(fēng)煥發(fā)了新機。5G消息本質(zhì)上不是5G通信特有的功能，其源于2008年就已經(jīng)誕生的RCS業(yè)務(wù)，是一種富媒體消息業(yè)務(wù)。相比較傳統(tǒng)的短信服務(wù)，5G消息具備內(nèi)容豐富、全面可達的優(yōu)勢。在5G消息應(yīng)用之前，政府部門只能向公眾推送文本消息，進行簡單的應(yīng)急預(yù)警通知與防災(zāi)科普宣傳?，F(xiàn)在通過5G消息的應(yīng)急群發(fā)應(yīng)用，政府部門可以面向公眾推送包含圖文、視頻、鏈接等豐富的媒體消息，更具有交互性。
7月24日，中國移動浙江公司基于全新5G消息平臺，上線了政府應(yīng)急業(yè)務(wù)，為公眾提供應(yīng)急預(yù)警體系和科普宣傳，其中的應(yīng)急群發(fā)功能可以提供臺風(fēng)、地震等災(zāi)害性預(yù)警和預(yù)測查詢。我國南方正遭遇洪澇災(zāi)害，5G消息的應(yīng)用將為人民群眾提供及時的應(yīng)急通訊，同時也顯現(xiàn)出5G消息在應(yīng)急通信保障和指揮調(diào)度體系方面有著廣闊的應(yīng)用前景。
5G 消息在應(yīng)急通信中的應(yīng)用
在中國應(yīng)急通信保障體系的發(fā)展中，我們能夠看到，以中國移動為代表的運營商始終沖鋒在第一線，這是中國移動作為央企的使命擔(dān)當(dāng)。我們也要看到，中國移動積極應(yīng)用無人機、5G通信等新技術(shù)，幫助救援隊伍搭建信息通道，有效保障現(xiàn)場救援指揮，為受災(zāi)民眾不僅僅是提供了及時的通信保障服務(wù)，更是快速架設(shè)了重要的信息生命橋梁。
隨著科技的進步，在中國移動這樣負責(zé)任的企業(yè)的努力下，暢通互通、安全可靠的中國應(yīng)急通信保障體系也越來越牢靠，極大地助力保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。
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