關(guān)于應(yīng)急通信系統(tǒng)的思考

杜 奔

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心檢測(cè)中心，北京 100041）

0 引言

當(dāng)今社會(huì)，日益增多的大型集會(huì)類事件對(duì)現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)造成極大的壓力，同時(shí)，地震、颶風(fēng)、火災(zāi)等一系列的突發(fā)事件不斷地考驗(yàn)著應(yīng)急管理工作的工作能力、辦事效率。在突發(fā)事件應(yīng)急處置中，應(yīng)急通信是應(yīng)急管理、搶險(xiǎn)救災(zāi)最重要和最基本的信息傳遞手段，符合突發(fā)性、移動(dòng)性、緊迫性、高強(qiáng)度、大規(guī)模的應(yīng)急救援要求，充當(dāng)著及時(shí)、準(zhǔn)確、通暢地傳遞第一手信息的“先鋒”角色，是決策者正確指揮突發(fā)事件處置的神經(jīng)中樞。我國(guó)應(yīng)急管理和保障人員眾多，但應(yīng)急通信系統(tǒng)不夠完善，無(wú)線電頻率資源緊缺，如何整合各方資源，不斷完善升級(jí)現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)，成為實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)?、反?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合”的應(yīng)急管理體系的重要一環(huán)[1]。縱觀全球，世界各國(guó)對(duì)于應(yīng)急通信體系的建設(shè)都十分重視，其中尤以美國(guó)為最，美國(guó)擁有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)水平，對(duì)于應(yīng)急通信體系（FirstNet）的建設(shè)，進(jìn)行了諸多探索，對(duì)我國(guó)而言，具有一定的借鑒意義和參考價(jià)值。

1 美國(guó)的應(yīng)急通信無(wú)線專網(wǎng)

美國(guó)雖然是世界軍事、科技、經(jīng)濟(jì)、金融霸主，但是面對(duì)突發(fā)事件，應(yīng)對(duì)和處置工作任務(wù)仍然十分艱巨。2001年“9?11”恐怖襲擊事件、2013年波士頓爆炸案和2017年拉斯維加斯露天音樂(lè)節(jié)槍擊事件，2019年休斯敦KMCO化工廠爆炸，2020年美國(guó)大規(guī)?？棺h和騷亂事件等天災(zāi)和人禍，都給美國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)和威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)第一響應(yīng)人員達(dá)到280萬(wàn)，公共安全系統(tǒng)由聯(lián)邦、州和地方機(jī)構(gòu)組成，獨(dú)立管理的網(wǎng)絡(luò)總數(shù)超過(guò)1萬(wàn)個(gè)，系統(tǒng)碎片化問(wèn)題嚴(yán)重。這種孤島式、相互割裂而存在的信息通信系統(tǒng)，不僅通信系統(tǒng)本身的運(yùn)行成本高昂，而且公共安全決策者指揮的有效性也極大降低。

20世紀(jì)70年代開(kāi)始，美國(guó)著手建設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)，通過(guò)多年探索認(rèn)識(shí)到全國(guó)統(tǒng)一的應(yīng)急通信無(wú)線專網(wǎng)系統(tǒng)是消除部門(mén)間的障礙、促進(jìn)互操作性的關(guān)鍵，使前線的救援隊(duì)伍和后方公共安全機(jī)構(gòu)之間的情況匯報(bào)和命令傳遞變得更加高效和安全。因此，建設(shè)全國(guó)性的FirstNet逐漸成為各方共識(shí)。

2006年，美國(guó)發(fā)布公共安全通信和互通電信要求；2007年，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）重新分配700 MHz頻段，共34 MHz用于公共安全通信；2010年，美國(guó)國(guó)家寬帶計(jì)劃出臺(tái)，支持部署一個(gè)覆蓋全國(guó)、互 操作性的公共安全移動(dòng)專用無(wú)線寬帶網(wǎng)；2012年，奧巴馬總統(tǒng)簽署《2012中產(chǎn)階級(jí)減稅和創(chuàng)造就業(yè)法案》，通過(guò)立法確認(rèn)700 MHz“D”頻段20 MHz頻率資源為公共安全服務(wù)；2017年，美國(guó)AT&T中標(biāo)FirstNet網(wǎng)絡(luò)建設(shè)項(xiàng)目，這是全球首例主流電信運(yùn)營(yíng)商參與全國(guó)性質(zhì)的公共專網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)，隨后美國(guó)50個(gè)州全部加入FirstNet[2]；2019年，F(xiàn)irstNet可部署物被用于支持全國(guó)450多個(gè)行動(dòng)的覆蓋范圍或能力，擁有72架地面部署設(shè)備、3架“翼上飛行單元”無(wú)人飛行器和1架飛艇；2020年，F(xiàn)irstNet批準(zhǔn)2.18億美元的網(wǎng)絡(luò)投資，用于支持使用FirstNet-AT&T網(wǎng)絡(luò)的第一響應(yīng)者使用5G和其他可部署設(shè)備。

2 我國(guó)的應(yīng)急通信

2.1 概況

2017年，《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)國(guó)家突發(fā)事件應(yīng)急體系建設(shè)“十三五”規(guī)劃的通知》正式發(fā)布，明確提出我國(guó)應(yīng)急通信保障能力建設(shè)要求，指出要充分利用相關(guān)專網(wǎng)資源和最新科技成果，整合和完善應(yīng)急通信能夠使用的各類網(wǎng)絡(luò)資源，提高公眾通信網(wǎng)絡(luò)堅(jiān)固穩(wěn)定性和應(yīng)急服務(wù)功能，形成公用應(yīng)急通信保障能力[3]。

2018年，我國(guó)應(yīng)急管理部成立，旨在整合優(yōu)化應(yīng)急力量和資源，推動(dòng)形成統(tǒng)一指揮、專常兼?zhèn)?、反?yīng)靈敏、上下聯(lián)動(dòng)、平戰(zhàn)結(jié)合的中國(guó)特色應(yīng)急管理體制，提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力，確保人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和社會(huì)穩(wěn)定。建立災(zāi)情報(bào)告系統(tǒng)并統(tǒng)一發(fā)布災(zāi)情，統(tǒng)籌應(yīng)急力量在救災(zāi)時(shí)統(tǒng)一調(diào)度，自然災(zāi)害類應(yīng)急救援，承擔(dān)國(guó)家應(yīng)對(duì)特別重大災(zāi)害指揮部工作[4]。為順利完成這些任務(wù)，需要大量的調(diào)度和指揮工作，強(qiáng)大完善的應(yīng)急通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)這些任務(wù)的關(guān)鍵。

據(jù)中國(guó)產(chǎn)業(yè)調(diào) 研網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)應(yīng)急通信行業(yè)發(fā)展監(jiān)測(cè)分析與發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告（2016-2022年）》顯示，我國(guó)應(yīng)急通信系統(tǒng)缺乏對(duì)通信手段的有效集成，需要進(jìn)一步優(yōu)化完善。有些通信網(wǎng)絡(luò)不足以支持視頻、圖像等寬帶業(yè)務(wù)，并且各部門(mén)應(yīng)急通信系統(tǒng)缺少統(tǒng)一規(guī)劃和互通標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)急指揮平臺(tái)難以互聯(lián)互通[5]。到目前為止，我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了以應(yīng)急衛(wèi)星網(wǎng)、短波網(wǎng)、各類應(yīng)急指揮車載應(yīng)急通信系統(tǒng)和小型便攜通信終端等組成的應(yīng)急通信系 統(tǒng)，但是尚未部署建設(shè)全國(guó)范圍的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，大部分無(wú)線專網(wǎng)扔然在使用2G技術(shù)，對(duì)于大帶寬需求行業(yè)，需要建兩張網(wǎng)絡(luò)。全國(guó)各級(jí)應(yīng)急管理機(jī)構(gòu)的應(yīng)急管理業(yè)務(wù)人員、專業(yè)救援隊(duì)伍、輔助應(yīng)急人員總?cè)藬?shù)達(dá)到1 620萬(wàn)人，使用的各類無(wú)線電通信設(shè)備約24萬(wàn)臺(tái)套，老舊設(shè)備數(shù)量較多（數(shù)萬(wàn)部模擬對(duì)講機(jī)尚未淘汰），寬帶通信使用公眾移動(dòng)通信的3G/4G網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行圖像、數(shù)據(jù)傳輸，但能夠使用的區(qū)域有限（約覆蓋國(guó)土面積不足一半）。

2.2 寬帶專網(wǎng)的發(fā)展

為了滿足各行業(yè)對(duì)寬帶集群業(yè)務(wù)的需求，2015年工業(yè)和信息化部正式發(fā)布1.4 GHz和1.8 GHz頻段專網(wǎng)頻率規(guī)劃。2019年，國(guó)內(nèi)寬帶集群（B-TrunC）網(wǎng)絡(luò)達(dá)到687張，用戶數(shù)超過(guò)30萬(wàn)，近60%的用戶分布在無(wú)線政務(wù)和公共安全領(lǐng)域。B-TrunC專網(wǎng)技術(shù)雖然日益成熟，但由于寬帶網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域小，全域覆蓋的投資巨大，所以發(fā)展緩慢，而且各地的政府共網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)商不同，暫時(shí)無(wú)法實(shí)現(xiàn)全國(guó)聯(lián)網(wǎng)，公共安全用戶無(wú)法跨地域使用。

3 關(guān)于應(yīng)急通信系統(tǒng)的思考

（1）發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)解決頻率資源問(wèn)題。在我國(guó)B-TrunC產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和PPDR技術(shù)論壇都聚集了國(guó)內(nèi)重要的科研機(jī)構(gòu)和主流的通信廠商，在標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)等多方面開(kāi)展相關(guān)工作，積極開(kāi)展與寬帶PPDR及其未來(lái)發(fā)展頻率規(guī)劃等問(wèn)題的研究，來(lái)支持未來(lái)公眾保護(hù)和救災(zāi)的發(fā)展，逐步發(fā)展規(guī)劃更多的無(wú)線電頻率資源。

（2）發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)尋求適合的通信技術(shù)。雖然5G技術(shù)是時(shí)代前沿，但是LTE技術(shù)仍然是目前建設(shè)應(yīng)急管理無(wú)線通信系統(tǒng)比較適合的演進(jìn)技術(shù)，LTE技術(shù)適合高速視頻業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本低，為應(yīng)急通信系統(tǒng)LTE與公眾移動(dòng)通信LTE互聯(lián)互通奠定基礎(chǔ)。

（3）發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)充分調(diào)動(dòng)運(yùn)營(yíng)商參與建設(shè)的積極性。運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)方面具備各種優(yōu)勢(shì)，充分利用運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)、人才和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施等資源更有利于應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

（4）發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)應(yīng)充分結(jié)合業(yè)務(wù)特點(diǎn)。應(yīng)急管理業(yè)務(wù)具有較明顯的地理聚集，日常業(yè)務(wù)量水平較低，突增業(yè)務(wù)量較多，緊急業(yè)務(wù)量較高，時(shí)間長(zhǎng)度不一和可靠性要求高等特點(diǎn)。為應(yīng)對(duì)這樣的需求，應(yīng)急管理無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)具備多頻段、寬窄融合、公專融合的特性。

（5）發(fā)展應(yīng)急信系統(tǒng)應(yīng)注意避免網(wǎng)絡(luò)碎片化問(wèn)題。我國(guó)傳統(tǒng)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)也存在嚴(yán)重的碎片化的問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，就要建立覆蓋范圍廣闊、相互操作方便、性能穩(wěn)定可靠、易擴(kuò)展的應(yīng)急通信系統(tǒng)，既可以節(jié)約頻率資源，又可以形成有效聯(lián)動(dòng)，統(tǒng)合各種力量進(jìn)行集中指揮。

（6）發(fā)展應(yīng)急通信系統(tǒng)可以合理應(yīng)用新一代公眾移動(dòng)通信技術(shù)。第五代公眾移動(dòng)通信（5G）系統(tǒng)具有低時(shí)延、大帶寬等特點(diǎn)，應(yīng)用切片技術(shù)，在人口密集場(chǎng)景充分發(fā)揮作用。例如mMTC海量機(jī)器通信接入切片可滿足海量物聯(lián)終端接入需求；eMBB增強(qiáng)帶寬切片可滿足高清視頻回傳需求；Voice語(yǔ)音切片可滿足高清語(yǔ)音通信需求。