未来应急通信发展策略再思考

未来应急通信发展策略再思考陈如明(2008/9/414:14)近年来，特别是最近半年来发生了海啸、冰雪暴、汶川8级特大地震等突发事件。社会与城市应急联动系统，乃至公众通信网络，如何快速有效应对这类破坏能力特强、破坏面积特大、破坏速度特快的突发事件，成了一个严峻的问题。它决非一般“预案”所始料，而且可能一瞬间使常规通信手段，包括地面应急通信手段彻底瘫痪，使之丧失通信联络与协调指挥能力。因此，值得反思以往应急通信的发展策略与战略，以求取得更有实效、更好、更快的应对效率与实际效果。1实际情况简要回顾（1）海啸海啸所到之处地面通讯设施顷刻被夷为一片废墟，特别高大坚固的卫星地球站也许尚可幸存，此时移动卫星通信手段显示出有效威力。（2）冰雪暴2008年初中国南方一大片区域离奇持续的冰雪暴，使电力供应彻底瘫痪，从而使得大面积通信联络及生产、生活陷入困境，以卫星通信为主体的非电力线供电的通讯手段成为有效的通信联络工具。（3）汶川8级特大地震“5?12”汶川大地震，造成地面通讯设施及建筑物大面积倒陷毁坏及大规模生命财产损失，一时陆地交通及通信指挥联络瘫痪。从应急救灾通信全局而言，第一时间抓紧修复光缆依然为关键任务。在余震不断情况下，这种既非埋地、又非架空的沿地临时搭建的光缆往往极为脆弱，极易再次中断。此时该如何快速稳妥抢修好光缆？除采用常规或改进型快速铺设调通步骤外，协同地震与环境信息预报，选定合适的路由亦十分重要；同时，第一时间应急备份处理，借助适当容量的卫星系统、移动车微波系统、点对多点无线接入系统，以及移动车大容量一体化接入基站系统等均为可考虑的选择。甚大容量时借助低资费低轨卫星多转发器并联应急备份替换也是一种选择。多种手段因时、因地制宜综合应用，充分借助技术创新手段等多元化（Diversity）途径是应对大面积特大突发事件的有效途径，这在此次抗震救灾中得到了充分体现：总体来看，具移动综合应变能力的卫星系统与无线地面系统构成的天地一体、有三维连接能力的多元化途径有着极其重要作用，包括GMPCS型窄带卫星电话、BGAN等宽带卫星系统、便携式卫星系统、VSAT系统、IDR系统、“静中通”及“动中通”等各类卫星系统，GoTa、GT800、TD-SCDMA、Tetra等数字集群指挥调度系统，点对点微波及SCDMA、MiWAVE与类WiMAX等各种宽带无线接入系统，甚至短波电台、供电与连接自由的对讲机及无线电报和有序组织与管理的业余无线电台等。尽管目前无线/移动互联尚未普及，但移动短信与广域普及的互联网资源在此次抗震救灾中亦大展神威，网络媒体已显示出主流媒体与信息专家的重要作用。汶川特大地震重灾区属龙门山断裂带区域，地形地貌复杂，强震余震下地质结构极不稳定，山体滑坡、泥石流、堰塞湖丛生，此时对唐家山堰塞湖等险境与山区可能遇难人员进行卫星与航空对地监测定位、视频实时环境监控与传感分析等就显得非常有用。对此，包括高精度GPS地震监测在内的GPS/GIS应用，卫星遥感、航拍，气象卫星移动监测通报，侦察卫星拍照，“北斗一号”定位及数据传送，无线电监测定位援救，唐家山堰塞湖环境与水面卫星宽带视频监控及“全球眼”，MiWAVE地面宽带视频监控，RFID及Adhoc与传感网络应用，包括“宝视通”、“金色校园平台”等在内的视频多媒体会议、指挥调度、远程医疗、远程教育等均发挥出巨大的威力。积极采取务实的抗震措施，拟订好有效的应急预案并做好演练是应对特大突发应急事件的重要手段，这一点在此次抗震救灾中真可说得到了充分体现，典型的例子就是四川安县桑枣中学校长“以人为本、务实应急”预案与演练所创造出的师生无一伤亡的奇迹。自主创新与紧密协作在此特大突发应急事件应对中显得尤为重要。为什么我们要花大气力在全国征集、拼凑各种昂贵的外国装备的卫星通信系统与终端？原因是在卫星通信领域中严重缺乏有效的自主创新与共赢合作，特别是其地面段与各类应用终端。为什么我们的紧急联动通信与数字集群没有能在应急联动时发挥应有的作用与效果？原因亦是缺乏有效的自主创新与共赢合作，包括有效的组织管理创新。而为什么我们的公众移动通信事业无论从用户数、网络覆盖还是应用普及上均获得了全球广泛赞誉？原因正是较好地做到了全方位的自主创新与共赢合作。当然，在此抗震救灾过程已有一些自主创新设备与系统初显头角，发挥了重要作用，例如GoTa、GT800自主创新无线集群系统，SCDMA及4G研究重要成果的数据传输速率达上百兆比特的即插即用的MiWAVE宽带无线系统，结合国情的无线电监测应急救援与频谱管理及干扰协调，“北斗一号”卫星定位及数据通信应急支持，具优良数字视频压缩能力及优良专利费与性价比吸引力的AVS技术，具较好应对话务突发无线资源管理拥塞复合控制算法及较好视频、数据带宽支持能力的TD-SCDMA系统，以及上述一系列信息通信运营业务应用创新，等等。2未来应急通信发展策略再思考2.1切实重视卫星通信及其各类应用的战略重要性，付诸务实有效的规划与装备实施如上所述，我们已可充分理解卫星通信及各类应用对应急通信的战略重要性，无论是国家/社会/城市应急联动通信的“广域覆盖移动层”，还是包括公众通信在内的国家基础网络“储备支撑层”。对此，一方面，应充分理解卫星系统的独特作用与应用能力，并很好规划利用这种能力；另一方面，卫星系统要充当好这一角色，亦必须适应飞速发展的全球信息通信环境，以自主创新、共赢合作为基点，从系统架构出发，构筑“天地一体”有效三维立体无缝覆盖的多元化结构信息通信网络的有效支撑，形成各种有性价比吸引力的应用系统和终端，及其良性发展的有效产业生态环境。现今，国家对中国卫通实施“归核化”战略，加强其规模化发展及对社会效益、国防效益和国家综合国力的支持；鼓励有关部门、企事业单位优先使用自主创新产品；国有资产管理部门将自主创新作为考核电信运营部门的重要指标。这三方面政策的支持，对我国卫星通信、卫星应用及卫星产业发展将有十分重要的战略促进作用。2.2构建一种政府主导、企业支持的多业务融合、快速响应与联动的统一应急通信系统（1）政府主导源自此应急通信首先涉及国家与社会整体稳定安全、人民生命财产等公共公益事务；同时在应对过程中国家或地方各级政府首脑在第一线、第一时间进行应急指挥调度才最有权威与最有效能，以协同政府各部门及运营、制造、服务等各类企业快速支持，从而发挥巨大社会效益及国家安全效益。从今年初冰雪灾至此次特大地震半年时间，估计其损失即达8000亿左右。即使按此损失的10%左右由政府规划出资，便可以较快速度有计划建设好“国家骨干应急通信基础施设”,进而协同由相应企业及机构有效运营、维护与管理。这将会创造出巨大潜在宏观经济效益及社会与国家安全效益，最大限度地避免人民生命财产遭受惨重损失。（2）必须快速响应与联动，并体现有效的多业务融合运作。从连接与覆盖的移动层面看，如上所述，各类卫星及地面无线系统支持天地一体，因时因地制宜，多元化与多种模式可供及时选用，显得尤为关键,对此，同质或异构系统的标准化及协同互工作便十分重要。而真要可持续、及时提供价廉物美的足够满足需要并有较好安全性及可信度的应急通信系统网络与终端，必须立足于自力更生、自主创新及本地制造。这在卫星通信及数字集群领域尤为明显。而对应急联动调度指挥和分析决策而言，包括数字集群在内的有线/无线有机整合的快速指挥调度平台及灵活、安全、可靠的广域宽带多媒体视频传送实属要害。2.3以自主创新、共赢合作为基点积极推进应急通信的稳步、求实发展应急联动通信是一个复杂的系统工程，涉及多部门、多机制、多标准、多模式协同工作。受地区具体状况、财务能力与发展水平差异等多方面约束，期望全国一步到位、按统一规范建设一种完美的应急联动系统无疑是不现实的。社会应急联动系统（SIERS，SocialIntegratedEmergencyResponseSystem），简言之就是一个快速反应的通信系统与信息系统有机集成的平台，集卫星系统、数字集群指挥调度系统、有线通信网、无线通信网、Internet、广播电视网等于一体，统一协调公安、消防、交警、急救、公益、民防、媒体等各种政府部门，为人民大众提供快速、及时的各种救助和相应应急服务。“统一报警、统一指挥、快速反应、资源共享、综合功能、联合行动”是其最显著的特征。目前我国城市应急联动系统大抵可分为下述几种典型模式：（1）南宁模式（统一接警、统一处警、资源共享、联合行动），（2）北京模式（统一接警、分布处警），（3）上海模式（分布接警、分布处警、大警协同、资源共享），（4）成都模式（统一接警、分布处警、大警协同、资源共享），（5）潍坊模式（物理分散、逻辑集中、平战结合、应急响应、天地一体、安全可靠、高效快捷、共赢合作、联动运行）。各种模式均根据当地实际情况而构建，各有利弊，可作为积极推进应用的起点，应加速探索创新与累积经验，为进一步协同、融合及全国标准化奠定基础。目前我国应急联动通信存在的主要问题为：从全国情况看，运行模式众多，尚缺乏有力的标准化及相互协同；如何最大限度地充分发挥好既有后向资源的应有作用，又不失时机地发展好前向演进的新设备、新系统并一体化，极具挑战性，需尽快探索与总结，推广新进展、新经验，以确保全国从国家至省（区市）、地方的纵向与横向各层面、各级应急联动通信系统的有效互工作与互联互通快速响应；应急联动通信既包括有线，又包括无线，既包括卫星空间段，又包括地面段，既包括以先进IP及IMS/P2P为基础的平台，也可能利用非IP及非IMS平台,又可能直接借助无安全保障的公众INTERNET大网。因此，这是一个极庞大复杂的系统工程，需要特别注意其安全性；应急联动通信基本属“养兵千日，用兵一时”的运营方式，如何处理好其运维、融资、经营等均具挑战性。因此，政府主导合理加大投入，加速其标准化与协同有效工作，及基本运营模式创新探索与确立，应是其最重要而紧迫的任务。对此，从广域无缝连接及快速联动响应指挥调度的系统架构与装备实施来考虑，特别注意下述三方面实属关键：（1）卫星通信及各类卫星应用首先应加强卫星业务、应用与产业发展的规划，积极应对卫星通信面临的挑战。面对“LEO/MEO卫星通信系统要进一步发展，与地面通信系统亟待紧密有机综合，星座、覆盖与新技术含量要求，价格、性能与研发周期，开放标准与规模化，卫星通信的轨道/频谱资源争夺”这六大问题，在国家高层协调组织下，相关部门联手积极应对，制订、落实有效的卫星业务、应用与产业发展规划，包括宽带卫星通信与互联网接入业务，卫星直播业务、GPS之类卫星导航及其增值业务、边缘地区及农村卫星通信业务、卫星移动通信业务、卫星遥感应用业务、卫星空间环境应用业务、卫星数据采集业务、与商用卫星运营紧密联手的国防卫星业务，以及其它各行各业运用的各类卫星应用业务的发展规划，以有效利用我国有限的轨道/频谱资源，适应进入WTO后的国内外环境运行形势。卫星通信的基本定位必然是地面系统的有效支持、补充与延伸，特别是应充分利用其广播多播能力、广域连接优势及对距离因素不敏感等特点，对地面通信系统未能覆盖延伸的区域，发挥其有效的互补、支撑作用。因此卫星通信系统必须与地面通信系统进行紧密有机的集成综合,并在NGN、NGBWM发展中积极规划，充分发挥其包括CDN内容分布支撑在内的互补优势的重要潜在作用。应该指出，借助卫星的这些优势，集成WiMAX区域增强及Wi-Fi热点增强的多重覆盖有机组合的多层综合业务平台，可望成为卫星、地面宽带多媒体、视频业务发展的一种极有效的解决手段。就应急联动通信构建而言，中卫集团公司“归核化”后规模化实力明显加强；与此同时，我国亚洲卫星公司则精耕细作，有优秀运营经验与效益。因此，卫星空间段支持应急通信已有一定基础，关键是加强其地面段构建，打造并加强以自主创新、共赢合作为基础的卫星系统产业链，以形成规模化价廉物美的地面段能力，包括提供适宜应急通信应用的多样化各类终端。（2）现代数字集群近几年来，在我国数字集群领域，GoTa、GT800及TD-SCDMA的自主创新与标准化努力，已促使包括Tetra、iDEN在内的系统形