中國集群通信網(wǎng)
電力不通，道路受阻，如何復(fù)聯(lián)？ 應(yīng)急通信保障“黑科技”盤點(diǎn)
每當(dāng)發(fā)生重大自然災(zāi)害時(shí)，特別是在大震大洪后“三斷（電力、交通、通信中斷）”情況下，第一時(shí)間恢復(fù)受災(zāi)區(qū)域應(yīng)急通信至關(guān)重要。如何保障救援隊(duì)伍第一時(shí)間獲取災(zāi)區(qū)詳細(xì)情況？如何快速恢復(fù)公眾通信，及時(shí)傳遞民眾受災(zāi)信息？如何確保應(yīng)急設(shè)備穩(wěn)定可靠，不在關(guān)鍵時(shí)刻掉鏈子……這些問題時(shí)刻考驗(yàn)著信息通信行業(yè)的應(yīng)急處置能力。
近日，罕見強(qiáng)降雨襲擊華北和東北等地，北京、河北、黑龍江多地區(qū)受災(zāi)嚴(yán)重，強(qiáng)降雨帶來的電力、交通、通信中斷給搶險(xiǎn)救援帶來諸多難題。但很快，信息通信行業(yè)諸多“黑科技”紛紛上線，在受災(zāi)區(qū)域光纜中斷、基站退服的情況下，搭建起空天地一體的應(yīng)急通信保障網(wǎng)，為搶險(xiǎn)救援和災(zāi)后恢復(fù)工作快速高效有序進(jìn)行提供了有力支撐。讓我們跟隨本期《聚焦》，看看天上地下具體都是哪些“黑科技”在“沖鋒陷陣”吧！
天上的通信衛(wèi)士——
無人機(jī)高空基站
面對地震、洪水等自然災(zāi)害，通信中斷往往是搶險(xiǎn)救援面臨的一大挑戰(zhàn)。無人機(jī)在應(yīng)急通信領(lǐng)域具有巨大潛力，路斷了、電停了、基站退服了……在陸地上無計(jì)可施時(shí)，開啟空中通道便是第一選擇。通過將無人機(jī)這一守護(hù)通信“生命線”的標(biāo)配設(shè)施在受災(zāi)區(qū)域上空放飛，應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)便能迅速被建立，既能讓受災(zāi)群眾獲得求助或報(bào)平安的機(jī)會(huì)，更能為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供有力支持。
搭載高空基站的無人機(jī)根據(jù)飛行平臺構(gòu)型，可分為系留式無人機(jī)、固定翼無人機(jī)、旋翼無人機(jī)等。相比于有人駕駛的飛行器，搭載高空基站的無人機(jī)具有易操控、靈活性高、無人員傷亡、起飛要求低、接入速度快等特點(diǎn)。
無人機(jī)最重要的作用，便是可以作為可移動(dòng)基站，提供衛(wèi)星通信能力。近日，北京、河北、黑龍江等省市的部分區(qū)域因臺風(fēng)引發(fā)的洪澇地質(zhì)災(zāi)害導(dǎo)致通信中斷，無人機(jī)紛紛出動(dòng)，搭起了通信保障空中通道，有效解決了通信中斷問題。
比如，工信部緊急調(diào)度1架中興通訊無人機(jī)，搭載中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通的高空基站設(shè)備對北京門頭溝區(qū)王平鎮(zhèn)、潭柘寺鎮(zhèn)周邊區(qū)域進(jìn)行應(yīng)急通信保障，可在近80平方公里的范圍實(shí)現(xiàn)連續(xù)6小時(shí)的5G信號覆蓋，同時(shí)為約2400位用戶提供語音、短信和上網(wǎng)服務(wù)。中國電信Skycells-60V型垂起固定翼無人機(jī)，可高空滯空數(shù)小時(shí)，同時(shí)為176平方公里范圍內(nèi)的千余人提供通信接入服務(wù)。中國移動(dòng)DG-M20系留式無人機(jī)在北京昌平、黑龍江五常等地進(jìn)行通信保障，并啟動(dòng)SG 500縱列雙旋翼無人直升機(jī)，為門頭溝區(qū)王平鎮(zhèn)和大臺街道約30平方公里范圍恢復(fù)了移動(dòng)信號。中國聯(lián)通派出YH-630空中基站大型無人機(jī)為門頭溝區(qū)王平鎮(zhèn)、大臺街道、妙峰山鎮(zhèn)等區(qū)域恢復(fù)了聯(lián)通公網(wǎng)通信。
另外，無人機(jī)還可以“加入”搶險(xiǎn)救援隊(duì)伍，為布放光纜進(jìn)行跨河、跨路段牽引，并在空中監(jiān)視、空中通信、空中喊話、緊急救援、物資投送、應(yīng)急照明等場景下發(fā)揮重要作用。
比如在河北，石家莊趙縣沙河上游泄洪，河水暴漲，河道通信桿路嚴(yán)重受損，光纜中斷，兩個(gè)村莊通信受阻。中國電信石家莊分公司搶修人員使用無人機(jī)進(jìn)行跨河牽引布放光纜，提升光纜搶修效率，最終成功恢復(fù)故障光纜2條，搶修中斷基站1個(gè)。
手持對講機(jī)——
衛(wèi)星電話
“直撥衛(wèi)星，永不失聯(lián)”。在京津冀洪澇災(zāi)害發(fā)生的第一時(shí)間，多批次衛(wèi)星電話被送到受災(zāi)村鎮(zhèn)，撐起一頂頂衛(wèi)星通信“保障傘”，為應(yīng)急指揮中心實(shí)時(shí)研判災(zāi)情、調(diào)集救援力量提供了堅(jiān)實(shí)支撐。
以天通智能手機(jī)為例，從外觀上看與公眾常用的智能手機(jī)沒有太大差異，只是其衛(wèi)星信號來自“天通一號”衛(wèi)星的波束覆蓋區(qū)域。開機(jī)后，經(jīng)過校頻、對時(shí)、身份認(rèn)證等一系列同步工作，衛(wèi)星電話就可經(jīng)由衛(wèi)星與衛(wèi)星地面站實(shí)現(xiàn)與公眾電話網(wǎng)通信。
得益于通信衛(wèi)星巨大的天線和增益能力，一部小小的手機(jī)不需要很大的發(fā)射功率便能“捅破天”，直接與衛(wèi)星通信聯(lián)接。以“天通一號”為例，為保證與地面天通衛(wèi)星手機(jī)通信暢通，其星載大型網(wǎng)狀天線口徑達(dá)15米，在軌展開后可提供高增益的波束信號“聚焦”地面。衛(wèi)星還融合了頻率復(fù)用技術(shù)和低無源互調(diào)技術(shù)，使衛(wèi)星接收信號的靈敏度和通信容量得到有效提升。通過增大“天上基站”的天線增益，降低了終端天線增益的要求，在正常手機(jī)尺寸的終端上實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通話。
總的來說，天通衛(wèi)星手機(jī)既可以作為普通智能手機(jī)使用，也能作為衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端應(yīng)急使用，實(shí)現(xiàn)不受自然災(zāi)害影響全天候在網(wǎng)，可以說憑借衛(wèi)星“黑科技”真正實(shí)現(xiàn)了搶險(xiǎn)救災(zāi)現(xiàn)場的通信“零障礙”。
可移動(dòng)的信號——
便攜式衛(wèi)星背包基站
在搶險(xiǎn)救災(zāi)的過程中，應(yīng)急通信保障力量通常以班組和單兵作戰(zhàn)形式為主，他們與災(zāi)情爭分奪秒，在接到命令后第一時(shí)間向?yàn)?zāi)區(qū)接力進(jìn)發(fā)，如同點(diǎn)點(diǎn)星光，依次照亮失聯(lián)區(qū)域，為應(yīng)急救災(zāi)工作的開展提供了有力支撐。但是，受災(zāi)地區(qū)普遍面臨自然環(huán)境惡劣、道路等基礎(chǔ)設(shè)施受損的不利情況，大型應(yīng)急通信設(shè)備無法第一時(shí)間抵達(dá)災(zāi)區(qū)。因此，通信搶修隊(duì)員使用的衛(wèi)星三網(wǎng)便攜基站便在救災(zāi)一線“大顯身手”。
高通量衛(wèi)星背包基站重量通常為10～20公斤，可單人攜帶徒步進(jìn)入災(zāi)區(qū)，第一時(shí)間助力受災(zāi)群眾搶通通信“生命線”，有效提高通信節(jié)點(diǎn)的恢復(fù)效率。同時(shí)基站內(nèi)部集成中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián)通三家運(yùn)營商基站，一鍵開機(jī)加電、自動(dòng)對星入網(wǎng)，3分鐘即可恢復(fù)三家運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，能以大于30Mbps的接入速率同時(shí)滿足32人通話，提供持續(xù)2.5小時(shí)的緊急網(wǎng)絡(luò)保障，為搶險(xiǎn)指揮提供VoLTE高清語音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多媒體通信服務(wù)，助力救援工作順利開展。
據(jù)了解，在此次京津冀防汛抗洪救災(zāi)中，北京移動(dòng)首次大規(guī)模將輕便一體式衛(wèi)星基站投入現(xiàn)場救災(zāi)搶修中。通過在全國配置512M高通量衛(wèi)星資源專用于應(yīng)急通信保障，“高通量衛(wèi)星資源+輕便一體式衛(wèi)星基站”的黃金組合，在北京市房山區(qū)南窖鄉(xiāng)等受災(zāi)比較嚴(yán)重鄉(xiāng)鎮(zhèn)實(shí)現(xiàn)快速恢復(fù)基本通信，獲得了群眾的一致感謝與好評。
地面的堅(jiān)實(shí)后盾——
應(yīng)急通信保障車
受災(zāi)區(qū)域往往還會(huì)發(fā)生各種難以預(yù)知的次生災(zāi)害，除無人機(jī)外，需要更多“黑科技”進(jìn)一步強(qiáng)化應(yīng)急通信保障。
如果說無人機(jī)是應(yīng)急通信保障的高空衛(wèi)士，那么應(yīng)急通信保障車就是地面的堅(jiān)實(shí)后盾。在受臺風(fēng)“杜蘇芮”影響下的京津冀防汛抗洪關(guān)鍵時(shí)期，應(yīng)急通信保障車可以短時(shí)間代替受損的固定基站，成為人們接通手機(jī)信號并與外界取得聯(lián)系的中繼器。
將衛(wèi)星通信設(shè)備裝載在車輛上，便可實(shí)現(xiàn)快速到達(dá)、快速展開、可靠通信，其具備衛(wèi)星通信保障能力、輔助通信保障能力、現(xiàn)場通信保障能力和融合通信與指揮調(diào)度能力。
通常而言，車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)分為“靜中通”和“動(dòng)中通”兩種模式，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)急需求，選擇車輛是在靜止中或移動(dòng)中進(jìn)行衛(wèi)星通信保障。通過衛(wèi)星鏈路，衛(wèi)星通信可提供電話和上網(wǎng)功能，將信號范圍內(nèi)的短信、語音、視頻、感知數(shù)據(jù)等信息，實(shí)時(shí)與后方指揮中心交互，從而將應(yīng)急指揮體系進(jìn)一步向應(yīng)急現(xiàn)場推進(jìn)，助力一線情況實(shí)時(shí)掌握，保障指令順暢傳達(dá)。值得一提的是，應(yīng)急通信保障車不僅可以用于由突發(fā)事件造成的某地域通信中斷（如基站受損、斷電）等非常規(guī)狀況下，更是體育賽事、大型會(huì)議通信保障的中堅(jiān)力量�？梢哉f，只要能通車的地方，應(yīng)急通信保障車都能上！
受召集結(jié)各顯神通的應(yīng)急輔助
除了以上直接提供通信信號的“黑科技尖兵”，以下這些提供側(cè)面助力的科技力量在救災(zāi)現(xiàn)場“各顯神通”，也是應(yīng)急搶險(xiǎn)能夠旗開得勝的關(guān)鍵。
便攜式油機(jī)
受災(zāi)區(qū)域通信中斷，往往也伴隨著電力中斷。欲恢復(fù)通信，電力保障必不可少。為保障通信，各受災(zāi)地區(qū)信息通信業(yè)第一時(shí)間也在盡可能調(diào)度充足的應(yīng)急供電車和便攜式燃油發(fā)電機(jī)奔赴防汛救災(zāi)一線。比如在近期防汛搶災(zāi)現(xiàn)場，人們經(jīng)常會(huì)看到，信息通信業(yè)應(yīng)急保障人員腳踩泥濘、手抬肩扛近百斤重的油機(jī)翻山越嶺趕赴受災(zāi)基站，最終成功發(fā)電并恢復(fù)基站通信功能的救援背影。
救生拋投器
想要進(jìn)行光纜搶修，但道路中斷，人都過不去，又如何把沉甸甸的光纜帶過去？近期，中國移動(dòng)應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)在北京懷柔寶山鎮(zhèn)進(jìn)行光纜搶修時(shí)，早早準(zhǔn)備好了“抗汛神器”——救生拋投器。只見搶修人員將光纜的牽引繩系在拋射頭上，利用救生拋投器內(nèi)的壓縮氣體將拋射頭射至30米到90米處，快速引導(dǎo)光纜跨河。在救生拋投器的助力下，完成跨河光纜引導(dǎo)繩架設(shè)工作全部操作時(shí)間僅用了十余分鐘。
5G+VR水位觀測設(shè)備
洪災(zāi)中，搶險(xiǎn)人員涉水行動(dòng)前，免不了要事先觀察水位變化情況并依此做出預(yù)判部署。在安徽省安慶市，結(jié)合其他應(yīng)急通信設(shè)備，信息通信業(yè)利用VR技術(shù)設(shè)備，創(chuàng)新水位實(shí)時(shí)觀測功能。更低時(shí)延、更高速的通信信號可以將360°全景攝像頭拍攝的內(nèi)容及時(shí)、高清地傳遞給監(jiān)測人員。工作人員只需通過VR眼鏡等技術(shù)終端便可觀察水位尺刻度，實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)場情況及搶險(xiǎn)進(jìn)度，大幅提高汛期巡查工作效率。
高塔視頻監(jiān)測
高塔視頻監(jiān)測也為抗洪救災(zāi)的預(yù)警和部署提供了寶貴的“一手信息”。近日河北省內(nèi)大范圍出現(xiàn)強(qiáng)降雨，拒馬河、永定河、北運(yùn)河等主要河道共出現(xiàn)142站次漲水過程，防汛形勢嚴(yán)峻。信息通信業(yè)利用水庫、河道、海岸沿線的9138個(gè)通信鐵塔建成的全省河湖智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，協(xié)助水利部門實(shí)現(xiàn)了受災(zāi)區(qū)域?qū)崟r(shí)監(jiān)控，為防汛指揮調(diào)度提供有力支撐。
(責(zé)任編輯：李俊勇)