中國(guó)電信應(yīng)急衛(wèi)星通信能力及應(yīng)用

文|侯繼江

中國(guó)電信集團(tuán)有限公司

一、前言

中國(guó)電信通信應(yīng)急保障的主要任務(wù)是應(yīng)急情況下實(shí)施指揮提供通信保障，為搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件和重大國(guó)務(wù)活動(dòng)、大型社會(huì)活動(dòng)等提供應(yīng)急通信保障；在不影響通信應(yīng)急保障能力的前提下，平時(shí)為通信網(wǎng)的改造、延伸等提供臨時(shí)替代、支撐和補(bǔ)充，從而產(chǎn)生良好經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)立足應(yīng)急、著眼平時(shí)的目的。通過(guò)為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)各界提供通信保障服務(wù)，創(chuàng)造社會(huì)效益，凸現(xiàn)企業(yè)優(yōu)勢(shì)，提升中國(guó)電信品牌效益和服務(wù)等級(jí)。

在發(fā)生突發(fā)事件或事故需要應(yīng)急救援時(shí)，通信保障是應(yīng)急指揮的關(guān)鍵。衛(wèi)星通信具有不受地面條件限制、傳輸距離遠(yuǎn)、網(wǎng)絡(luò)部署快、抗毀能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為應(yīng)急通信的重要通信手段，在應(yīng)急通信指揮中具有不可替代的作用。中國(guó)電信擁有全球規(guī)模的寬帶互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，可為搶險(xiǎn)救災(zāi)、應(yīng)對(duì)突發(fā)事件及重大國(guó)務(wù)活動(dòng)、大型社會(huì)活動(dòng)等提供應(yīng)急通信保障。

二、Ka寬帶應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用

Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信已成為衛(wèi)星通信的主要發(fā)展方向,在國(guó)內(nèi)有很大的發(fā)展?jié)摿?。隨著我國(guó)自主研發(fā)的Ka頻段高通量通信衛(wèi)星投入運(yùn)營(yíng)，我國(guó)將正式步入使用國(guó)產(chǎn)Ka頻段寬帶衛(wèi)星進(jìn)行多媒體通信的嶄新時(shí)代。

中國(guó)電信開(kāi)展了Ka寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用研究，制定了Ka寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的融合方案和業(yè)務(wù)開(kāi)通流程，實(shí)現(xiàn)了Ka寬帶衛(wèi)星在應(yīng)急通信領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，形成并固化了全網(wǎng)業(yè)務(wù)應(yīng)用實(shí)施方案。建成Ka寬帶衛(wèi)星應(yīng)急業(yè)務(wù)平臺(tái)，進(jìn)一步滿足各類應(yīng)急保障任務(wù)對(duì)衛(wèi)星寬帶化傳輸需求，提升了中國(guó)電信在應(yīng)急通信保障方面“天地一體”的多手段、全方位的綜合保障能力。

在應(yīng)急通信保障中，借助高通量衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)應(yīng)急保障現(xiàn)場(chǎng)的基站中繼及多業(yè)務(wù)場(chǎng)景的融合將是應(yīng)急通信發(fā)展過(guò)程中的必然需求，與現(xiàn)有應(yīng)急通信裝備進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，搭建機(jī)動(dòng)、靈活、高效的應(yīng)急通信保障網(wǎng)絡(luò)，滿足搶險(xiǎn)救災(zāi)、突發(fā)事件、重大活動(dòng)等應(yīng)急通信保障和市場(chǎng)業(yè)務(wù)拓展需求。中國(guó)電信深化業(yè)務(wù)創(chuàng)新—以中星16號(hào)等高通量衛(wèi)星（HTS）為抓手，大力實(shí)施衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)，創(chuàng)新應(yīng)用模式，實(shí)施“海、陸、空”立體化業(yè)務(wù)發(fā)展新格局；業(yè)務(wù)場(chǎng)景化，提供合適的套餐、終端、配套軟硬件服務(wù)（圖1）。

圖1 HTS通信系統(tǒng)應(yīng)用

三、天通衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用

天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，是我國(guó)自主研制建設(shè)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，也是我國(guó)空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。依托天通一號(hào)衛(wèi)星，可向中國(guó)及周邊區(qū)域提供移動(dòng)通信服務(wù)，是地面移動(dòng)和固定通信網(wǎng)絡(luò)的延伸和補(bǔ)充。天通一號(hào)關(guān)口站建在西安，地面業(yè)務(wù)由中國(guó)電信負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)。

天通衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)為應(yīng)急管理工作日常業(yè)務(wù)開(kāi)展和應(yīng)急處理提供支撐，解決對(duì)國(guó)外衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的依賴問(wèn)題，提高設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率，提升自主可控能力，為應(yīng)急通信保障提供有力的技術(shù)支撐。

天通一號(hào)在應(yīng)急減災(zāi)領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用，相對(duì)于地面移動(dòng)通信系統(tǒng)，具有覆蓋范圍廣，通信資費(fèi)與距離無(wú)關(guān)、不受地理?xiàng)l件限制等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海洋、山區(qū)和高原等地區(qū)無(wú)縫覆蓋，滿足不同類別應(yīng)急行業(yè)用戶業(yè)務(wù)應(yīng)用需求。圖2為天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)林業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)。

圖2 天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)林業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)

四、Ka背包式衛(wèi)星4G基站解決方案

依托Ka寬帶衛(wèi)星平臺(tái)，將背包式4G基站系統(tǒng)與Ka寬帶衛(wèi)星傳輸能力進(jìn)行高度集成，提供一體化衛(wèi)星4G基站解決方案（圖3）。該方案充分考慮應(yīng)急場(chǎng)景下輕量化可單兵攜帶的需求，將寬帶衛(wèi)星與4G基站進(jìn)行板卡級(jí)有效融合。融合后4G衛(wèi)星基站通過(guò)寬帶衛(wèi)星接入公眾互聯(lián)網(wǎng)，并通過(guò)IPsec隧道實(shí)現(xiàn)與在電信機(jī)房部署的基站網(wǎng)關(guān)設(shè)備有效融合。該方案可為應(yīng)急搶險(xiǎn)指揮提供VoLTE高清語(yǔ)音、視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等多媒體通信服務(wù)。

圖3 Ka背包式衛(wèi)星4G基站解決方案

五、不同衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用

整合不同應(yīng)急衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急衛(wèi)星資源、通信裝備及保障物資的統(tǒng)一指揮、統(tǒng)一管理管理和統(tǒng)一調(diào)度。

VSAT應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)：利用C、Ku頻段傳統(tǒng)通信衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮中心與災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)之間的話音、數(shù)據(jù)、視頻等信息的遠(yuǎn)程傳輸。

寬帶應(yīng)急衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)：發(fā)揮寬帶衛(wèi)星覆蓋廣、終端小、成本低、建設(shè)快及抗災(zāi)害能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建業(yè)務(wù)種類應(yīng)急寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

天通應(yīng)急衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)：系統(tǒng)支持話音、短信和低速數(shù)據(jù)傳輸，具有覆蓋范圍廣、便于攜帶、與公網(wǎng)無(wú)縫銜接等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)災(zāi)害事故現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間的情況上報(bào)。

圖4為不同衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)融合示意圖。

圖4 不同衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)融合示意圖

六、天地一體化自組網(wǎng)應(yīng)急通信系統(tǒng)

隨著人民生活水平的提高，人們對(duì)環(huán)境改善和可持續(xù)發(fā)展、災(zāi)害事前預(yù)警監(jiān)測(cè)、災(zāi)害發(fā)生時(shí)的及時(shí)救援等都提出越來(lái)越高的要求，固有的通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法滿足任何地方突發(fā)事件的應(yīng)急通信要求，因此基于空天地一體化監(jiān)測(cè)和通信技術(shù)需求不斷提高。中國(guó)電信建設(shè)天地一體化自組網(wǎng)通信系統(tǒng)，在應(yīng)急救援、防恐維穩(wěn)、海上執(zhí)法、海洋石油地質(zhì)勘探等無(wú)通信網(wǎng)的邊遠(yuǎn)地區(qū)作業(yè)相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。天地一體化自組織應(yīng)急通信系統(tǒng)包括：廣域衛(wèi)星回傳鏈路、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信系統(tǒng)（4G/5G）、應(yīng)急接入終端、調(diào)度指揮系統(tǒng)、應(yīng)急通信輔助裝備等（圖5）。

圖5 天地一體化自組網(wǎng)示意圖

七、結(jié)語(yǔ)

中國(guó)電信應(yīng)急通信具備統(tǒng)籌使用應(yīng)急指揮體系所需衛(wèi)星資源，提升衛(wèi)星應(yīng)急通信服務(wù)保障能力與集約化水平，形成天地一體、互聯(lián)互通的公用應(yīng)急通信保障能力；以高通量通信衛(wèi)星為核心，構(gòu)建寬帶應(yīng)急衛(wèi)星通信網(wǎng)，推動(dòng)衛(wèi)星通信與地面信息基礎(chǔ)設(shè)施融合發(fā)展，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)功能，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，提升衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)及寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)能力；實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信與地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的全面融合，形成天地一體化的泛在應(yīng)急衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。