多網絡融合在應急搶險中的應用

朱世偉 熊廷坤 周金全

摘要：隨著通信網絡技術的不斷發展，各種通信網絡技術界限越來越模糊，應急搶險中多種網絡資源融合應用已成為其發展的必然趨勢。在這一趨勢下，加強對多種通信網絡融合的組織應用研究，充分挖掘和利用當前各種商用、專用網絡資源，能夠更加高效便捷支撐各類應急搶險保障，更大限度地為當前經濟建設服務。

關鍵詞：通信網絡;組織應用;應急搶險;信息技術

一、引言

隨著技術的不斷發展，通信技術共用性、通用性、替代性的特點愈發明顯，各種通信網絡的技術界限越來越模糊，相關技術標準日趨統一、融合度越來越高，為公眾網絡和一些專用網絡的融合應用提供了技術基礎。因此，加強多種通信網絡融合在應急搶險中的組織應用，充分挖掘和利用不同的通信網絡資源潛力，實現對應急搶險通信保障的高效支撐，為經濟建設提供更加有力的網絡保障。

二、多種網絡融合在應急搶險中的優勢

我國當前通信網絡包括各類有線、衛星、4G/5G等公眾網絡，也包括集群通信、WIFI通信、自組網通信等現場區域臨時構建的專用網絡，經過三十年的建設發展，多種網絡并存形成了網絡廣域覆蓋、業務種類豐富、信息服務強大、用戶數量巨大、對國民經濟影響深遠的產業體系[1]。各種網絡在應急保障中的特點不盡相同，其應用通常以單點離散的方式存在，難以滿足應急搶險現場多樣化通信保障需求。因此，綜合利用當前公眾網絡和專用網絡，實現各種通信資源的優勢互補，能大大提高應急搶險保障中通信網絡支撐的效能，多種網絡融合應用主要優勢如下：

（一）覆蓋范圍大：當前我國商用衛星、移動4G/5G等可實現對大部分國人所在區域的覆蓋，但容易受各類自然災害破壞無法保障應急條件下的現場及時通信，通過與現場區域專用網絡的融合，可實現各類應急現場通信盲區的網絡覆蓋。

（二）網絡帶寬高：目前，商用衛星、移動4G/5G、WIFI等不斷完善，其在網絡帶寬、業務應用等方面將進一步提升。特別是隨著5G網絡的大規模應用，帶寬達到4G速率的十倍以上，網絡時延可以減小到毫秒級，更加有利于應急現場網絡保障效能。

（三）投入經費低：依托商用網絡，通過租用專線的方式，避免大量基站建設及相關維護費用，通過充分集成路由、信道等功能于一體的小型化高集成設備根據應急情況靈活部署，可有效降低應急保障編配設備的種類、數量和前期投入。

（四）建設周期短：通過融合商用網絡和專用通信資源，不存在大規模基礎設施建設，只需按需建設特定應急移動車和便攜站用于集群通信、WIFI通信等現場區域專用網絡接入，便可實現應急現場的通信全覆蓋，其采用設備均為現有成熟產品，大大縮短了系統建設周期。

三、多種通信網絡資源融合在應急搶險中的典型組織應用

商用網絡在為用戶提供高質量通信服務的同時需考慮經濟利益的最大化，在偏遠地區覆蓋范圍小，通信能力弱，對有些敏感熱點地區甚至存在覆蓋盲區，其整個網絡的可靠性和覆蓋范圍有限，比如：商用網絡主要面向公眾用戶，提供的服務往往是均等的，但在突發應急事件引起事發地域網絡擁塞、損壞時，難以實現應急條件下搶險調度的專用保障。因此，在滿足日常通信需求時，利用商用成熟設備集成應急保障通信移動節點，在商用通信網絡資源不足或自然災害破壞的情況下，可迅速機動至應急現場區域，構建應急現場通信保障節點并提供相應的應急搶險通信保障。其主要的組織應用方式如下：

（一）商用通信網絡資源不足的臨時增強

如圖1所示，當應急事件發生后，商用網絡通信節點A由于應急事件突發的日常用戶通信以及應急搶險保障現場指揮調度通信的需要。一是短時間內容易出現訪問用戶超出該節點設計建設時的服務用戶數，導致該節點通信服務性能大幅下降甚至服務中斷。二是隨著用戶通信的突發增加，整個節點的網絡訪問流量大幅增加，會出現各類用戶平均分配的網絡資源大幅下降，甚至出現整個區域的網絡擁塞，導致整個應急現場的通信難以保障。因此，一旦應急事件發生后，現場已有的商用網絡發生網絡資源不足時，將會大大影響應急搶險現場的指揮調度效率，給人們的生命財產造成巨大損失。

商用通信網絡資源不足的臨時增強主要利用現場通信（如集群、WIFI、自組網等）專網專用的特點，通過臨時快速部署應急保障現場通信保障節點，實現現場保障力量的高效指揮，并可減少應急現場商用網絡通信節點網絡服務資源的占用，對降低應急搶險現場商用網絡通信節點的負載具有一定的幫助。如圖2所示，在應急搶險保障現場，通過部署應急保障節點B，并根據應急搶險任務按需對各應急搶險力量分發現場通信終端，各終端可開機接入應急保障節點B，實現應急搶險保障現場通信專網快速構建，在應急保障節點B綜合集成信息處理單元，對應急搶險保障現場區域的各類信息進行區分服務和內部處理，實現對應急搶險保障力量的高效指揮。同時，通過應急保障節點B的處理，大大減小應急保障節點B與商用網絡通信節點A之間的網絡流量，可有效減輕應急現場商用網絡通信節點A的負荷，將有利于為應急搶險現場的信息交互提供高效通信保障。

（二）商用通信網絡遭到破壞的臨時替代

如圖3所示，商用網絡通信節點A由于受到地震、洪水、塌方等自然災害遭到破壞，導致該區域通信中斷，雖各運營商會在事發后快速組織力量進行應急現場搶修并按需臨時構建通信節點，但其時效性難以滿足應急搶險保障力量的需求，并且臨時構建通信保障節點需大面積服務整個應急現場所有用戶，其網絡資源將十分緊張，導致應急力量到達現場后無法充分利用商用網絡進行現場保障溝通指揮，大大延緩整個應急搶險現場的保障效率。

商用通信網絡遭到破壞的臨時替代主要利用現場通信專網專用以及商用衛星遠距離通信的特點，通過臨時快速部署應急搶險現場的通信保障節點，實現現場保障力量的高效指揮，并通過衛星等通信手段將現場應急信息傳回后方供上級指揮調度。如圖4所示，在應急保障現場，通過部署應急保障節點B，并根據應急搶險任務按需對各應急搶險力量分發現場通信終端，各終端可開機接入應急保障節點B，實現應急搶險保障現場通信專網快速構建，在應急保障節點B綜合集成信息處理單元，對應急搶險保障現場區域的各類信息進行區分服務和內部處理，實現對應急搶險保障力量的高效指揮。同時，在應急保障節點B綜合集成商用衛星遠距離通信手段，實現應急搶險現場與后方指揮中心的通信互連，確保后方對應急搶險現場情況的實時掌握，供上級應急指揮調度決策參考。

（三）商用通信網絡盲區補盲

商用網絡設計建設出于經濟效益考慮，網絡存在一定的通信覆蓋盲區，如一些偏遠地區、礦洞等。這些通信覆蓋盲區地區發生災難事件時，應急搶險力量到達后難以利用商用網絡的優勢資源保障應急搶險力量的高效指揮調度，進而影響現場應急搶險的效率。

如圖5所示，商用通信網絡盲區補盲主要通過部署應急保障節點B，并根據應急搶險任務按需對各應急搶險力量分發現場通信終端，各終端可開機接入應急保障節點B，實現應急搶險保障現場通信專網快速構建，實現對應急保障現場指揮調度信息的傳輸。同時，在應急保障節點綜合集成衛星、遠距離移動通信接入設備，并可按需部署通信中繼節點，實現應急搶險現場專用網絡就近快速接入商用網絡，實現應急現場商用網絡盲區的有效覆蓋。

四、結束語

隨著通信網絡技術的快速發展，以及對不同特點通信網絡融合優勢互補的趨勢，對當前比較典型的移動4G/5G、衛星、WIFI、自組網等通信資源如何在應急搶險中組織應用方式進行探索，為高效利用當前成熟的商用網絡資源以及現場區域專用網絡資源在應急搶險中的融合應用供一些積極有效的參考思路。

作者單位：朱世偉? ? 熊廷坤? ? 周金全? ? 中國電子科技集團公司第三十研究所

參? 考? 文? 獻

[1] 盧美蓮，程時端.網絡融合的趨勢分析和展望[J].中興通訊技術，2007，13（1）：10-13.

[2] 謝水珍.下一代網絡NGN[J].電腦知識與技術，2006（17）：81-83.