CDMA 2000在政府應急通信中的應用

文｜中國電信股份有限公司陜西分公司 張應斌

陜西省應急管理辦公室指導處 吳 晨

中國電信集團系統集成公司陜西分公司 張玉濤

1 引言

當前，我國社會經濟發展進入新的時期。這是一個黃金發展期，也是一個矛盾凸顯期，各種新問題層出不窮，事故災害、公共衛生和社會安全等領域暴露的問題日益突出。在建設和諧社會的背景下，切實加強突發事件的管理，提高預防和處置突發公共事件的能力，建設“平戰結合，注重實效”的政府應急通信指揮調度系統，是創建智慧服務型政府，全面履行政府職能，提高政府效能的迫切要求。

2 應急指揮系統介紹

應急指揮系統是針對突發緊急事件時，為政府進行應急對策、應急指揮提供相關信息獲取、應對預案查詢、決策支持的信息應用系統。具有災情信息獲取、信息共享查詢、快速評估、輔助決策、命令發布、現場指揮、動態顯示、信息公告等功能，并為實現應急指揮系統的“通信暢通、現場及時、數據完備、指揮到位”提供技術保障。它為公民構建一張全面的應急預警和處理的“安全網”[1]。

應急指揮車載系統由衛星通信子系統、短波通信子系統、無線集群通信子系統、CDMA 2000通信子系統、IP語音通信與綜合接入調度指揮子系統、計算機網絡系統、視頻會議系統、單兵圖傳子系統、信息安全子系統等組成。應急指揮車作為現場一級的應急指揮場所，可在事發現場短時間內建立指揮中心，領導和專家在指揮車內通過移動應急平臺信息系統與上級指揮中心進行信息交互、視頻會商、實時監控現場圖像并上傳，使用多種通信方式與上級和現場進行通信，查詢、調度、指揮相關人員和各種救援資源，進行全方位高效有序的指揮和調度[2]。

應急通信是應急體系平臺中基礎支撐系統的重要組成部分，是處理各類突發事件所必備的通信手段，充分利用信息技術和通信技術的最新成果，及時高效的應對各類緊急事件，提高應急響應能力[3]，建立并完善先進的應急通信綜合體系，對應急指揮具有重大的意義。本文就CDMA 2000作為應急通信方式之一，對其組網方案、通信原理、優勢等進行詳細闡述。

3 基于CDMA 2000應急通信解決方案

碼 分 多 址（Code-Division Multiple Access，CDMA）是近年來在數字移動通信進程中出現的一種先進的無線擴頻通信技術。它能夠滿足市場對移動通信容量和品質的高要求，具有頻譜利用率高、語音質量好、保密性強、掉話率低、電磁輻射小、容量大、覆蓋廣等特點。CDMA 2000是第三代（3G）通信協議標準，其優勢是上網速度快,實現語音、視頻電話等功能[5]。

CDMA 2000應急通信解決方案就是利用應急指揮車上的車載CDMA基站，確保應急指揮系統在地面通信網絡無覆蓋地區、地面網絡發生擁塞或癱瘓等極端條件下的應急指揮人員的通信暢通。

3.1 應急通信系統組網方案

車載CDMA基站經車載局域網通過衛星接入應急專用基站控制器（Base Station Controller，BSC）。BSC與CDMA交換中心相聯，同公網共享用戶歸屬寄存器（Home Location Register，HLR）、移動軟交換中心（Mobile Switching Center emulation ，MSCe）、分組業務數據節點（Packet Data Serving Node，PDSN）和網管系統，實現全省CDMA網絡應急通信用戶統一認證、注冊、維護管理，節省用戶投資。如圖1所示。

3.2 應急指揮車與指揮中心接入方案

（1）在極端條件下，應急車輛可通過衛星接入應急專用機房。

（2）應急指揮車長時間停留在有運營商光纖的位置時，可通過光纖接入應急專用機房，節省衛星傳輸費用，增加帶寬。

（3）在CDMA 2000公網覆蓋范圍內，可通過CDMA 2000上網卡實現車載各系統與指揮中心之間的IP語音、視頻圖像、數據等信息的實時交互。

應急指揮車與指揮中心接入方案，如圖2所示。

3.2.1 應急指揮車與指揮中心接入方案場景

（1）在CDMA 2000公網覆蓋情況下，車載視頻會議、IP電話、單兵圖傳等直接通過CDMA 2000網絡連接到應急指揮中心。如圖3所示。

（2）在無CDMA 2000公網覆蓋情況下，車載視頻會議、IP電話、單兵圖傳（與車載CDMA基站通信后）經光纖或衛星與遠程指揮中心進行信息互通。如圖4所示。

3.3 CDMA 2000應急通信保障方案：冷頻點

3.3.1 VIP冷頻點

是專為應急通信工作人員增設的專用頻點，平時VIP用戶在公用頻點下正常通信，當出現突發事件時，VIP用戶則獨享此頻點。

圖1

圖2

圖3

CDMA 2000目前使用的是800M頻段，主要使用上行825MHz～835MHz、下行870MHz～880MHz的800M A段頻帶，A頻段劃分了7個頻點（37、78、119、160、201、242、283），每個載頻都可以用作EVDO和1X，現在用得多的是把37頻點作為DO頻點，160、201、283用于1X。在應急通信中，我們選擇日常不啟用或啟用頻率較少的頻點作為冷頻點保障VIP用戶應急情況下的正常通信。

應急通信車周圍宏站全部駐留到283基礎載波，基于負荷均衡可以指配用戶到其他載波；當應急通信車開啟283載波和應急載波，設置應急載波為專用載波，283載波等效用戶數為0，將用戶通過283基礎載波硬指配到專用載波，并駐留在專用載波上進行業務；當用戶在空閑狀態離開應急通信車，通過Idle切換到宏網絡283載波，在業務壯態離開時，觸發手機輔助硬切換（MAHHO）到宏網絡283載波。通過關鍵引導及切換技術，體現了C網應急通信平戰結合的特點[4]。如圖5所示。

3.3.2 VIP白名單及工作原理

VIP白名單是CDMA 2000用戶，通過在應急專用BSC上注冊，并通過修改其PRL列表文件，在其通用UIM卡增加一個應急通信專用冷頻點，使其在應急車載CDMA基站覆蓋范圍內，能夠駐留冷頻點實現VIP通信，而普通用戶無法在此基站下通信，避免普通用戶對應急指揮的影響，保證了應急指揮人員的“人有我有，人無我有，人有我優”的設計思想，從而真正實現“平戰結合”，關鍵時候能發揮作用的應急通信系統。

3.4 CDMA 2000應急通信優勢。

（1）優勢1：人有我有——公網覆蓋區域內正常通信保障

圖4

圖5

應急指揮車車載系統通過CDMA 2000公網，實現與應急指揮中心之間IP語音、視頻圖像、數據的交互功能。

（2）優勢2：人無我有——極端條件下通信保障

偏僻地區無CDMA 2000網絡覆蓋時，開啟車載CDMA基站，VIP白名單用戶可在應急指揮車載基站覆蓋范圍內撥打電話、發送圖像、發送/接收短信、上網服務等，而普通用戶則不能。

（3）優勢3：人有我優——網絡擁塞應急優先保障

大型集會或突發事件發生時，如果現場CDMA 2000公網發生擁塞或癱瘓時，開啟車載CDMA基站，VIP白名單用戶可在應急指揮車載基站覆蓋范圍內撥打電話、發送圖像、發送/接收短信、上網服務等，而普通用戶則不能。

4 結束語

2011年中國電信陜西公司和陜西省應急管理辦公室，在陜西省政府應急系統全省各市的12輛應急指揮車上安裝車載CDMA基站系統，2011年9月通過驗收并交付各市政府應急管理辦公室使用。該系統的建成并投入運行，能夠第一時間將突發事件現場的圖像、數據、語音信息上傳至省、市指揮中心，讓應急指揮的領導在第一時間內掌握事故現場情況，并實現現場指揮與指揮中心之間指令的下達，增強了全省應急指揮體系的機動性和及時性，為社會的穩定和諧發展提供了保障。

1 通信論壇.應急指揮車.2009年2月28日.

2 張雪麗.應急通信面面觀.應急通信論壇.2011年1月28日.

3 楊德磊,呂曉娟.河南省災害應急平臺研究.《電腦與信息技術》.2010年03期

4 張力文.多載頻駐留及指配策略在CDMA系統中的應用.硅谷.2011年11期；

5 引自百度百科.