應急通信的過去、現在和未來

不久前，國家有關部門發布了2023年全國自然災害基本情況。根據數據顯示，全年各種自然災害共造成9544.4萬人次不同程度受災，因災死亡失蹤691人，直接經濟損失高達3454.5億元?！?024氣候和自然災害洞察報告》則顯示，2023年，全球損失超過10億美元的重大自然災害一共有398起，累計造成了3800億美元的經濟損失，較本世紀的平均水平高出22%。2023年，共有95000人因自然災害而喪生，這也是2010年以來的最高值。面對如此觸目驚心的數據，相信大家和我一樣，心情都是沉重的。自然災害是大自然發生的正?，F象。以我們人類目前的力量，想要阻止這些現象發生，并不現實。既然無法阻止，那么，及時進行預警，并且在災后進行快速應對，就是減少人員和財產損失的最有效手段。毫無疑問，通信技術在這一過程中，具有至關重要的作用。

今天這篇文章，小棗君就和大家詳細聊聊，人類應急通信技術的演進歷程。

█應急通信的發展史人類與自然災害的抗爭，早在遠古時期就已經開始了。那時候，人類的社會組織松散，生產力水平不高，所以，只能通過基本的呼喊或手勢，進行預警和救助消息傳遞。商周時代，隨著技術的進步，逐漸出現了烽火、狼煙、擊鼓、風箏等通信方式。這些方式基于聲光效果，通信距離遠，可以有效傳遞自然災害信息，也可以在外敵入侵時進行及時告警。

唐末宋初，人們發明了使用火藥作為動力的火箭，并將其用于緊急情況下的報信手段，也算是一個創新。后來，隨著文字和印刷術的發展和普及，加上郵驛制度的不斷完善，我們開始構建起一張覆蓋廣泛的早期“通信網絡”，不僅服務于政府的運作管理，也服務于普通百姓的溝通交流。政府也會有一些優先級更高的專用郵驛系統，例如八百里加急等，用于傳遞緊急信息或軍報。

到了近現代，有線電報和電話的出現，讓人類通信技術有了跨越式的升級。它們的信息傳遞即時性，是前所未有的。而且，隨著基礎設施的不斷建設，消息觸達能力也持續提升?；陔妶蠛碗娫挼男滦屯ㄐ?a href="http://www.qd573.com/v/tag/1722/" target="_blank">網絡，逐步取代郵驛等老網絡，成為聯接世界的工具。它加速了信息的傳遞速度，在發生災害等緊急情況時，能夠讓人們更高效地進行應對，減少損失和傷害。更偉大的通信革命，來自無線通信技術的誕生。19世紀末，無線電報被正式發明，將人類帶入無線通信時代。

基于無線通信技術，人類的應急救助能力有了顯著改進。無線電報誕生后最先應用的場景，就是海上通信。那時候海難頻發，無線電報救了很多人的命。著名的泰坦尼克號，就是因為有無線電報發出的求救信號，才讓700余人得以生還，避免了更大損失。無線通信不依賴于地面傳輸線路，在應對災害時有天然優勢，很快成為人類應急通信技術的重點發展方向。20世紀30年代，世界上最早的無線對講技術出現時，就是用于警察、消防等部門。后來，才有了二戰時的步話機。

上世紀60-70年代，隨著社會經濟的快速發展，城市人口密度和流動性不斷增加。在這種情況下，自然災害和突發公共事件所造成的人員和經濟損失，也越來越難以承受。在經歷了幾次重大突發事件后，各發達經濟體開始紛紛建立現代應急管理體系，從制度、流程、資金和科技等多個角度，提升包括自然災害在內的緊急事件應對能力。那一時期，科技發展日新月異，微波通信、衛星通信、無線對講通信等技術迅速崛起，給人類提供了更高效、更靈活的應急通信手段。以當時最流行的對講機通信為例?，F代意義上的對講機，出現于20世紀60年代，誕生于美國。后來，因其便攜實用，逐漸在各個國家普及，成為一種流行的無線通信技術。

70-80年代，基于早期的對講機，發展出了模擬集群技術以及數字集群技術，并形成了iDEN、TETRA等技術標準。很多國家的應急通信無線專網，都是基于這些技術建設的。在一些自然災害和重要活動中，這些技術發揮了重要作用。90年代末，我們國家對這些技術也進行了研究和引進，并逐漸形成了自己的無線專網技術標準路線（例如PDT等）。進入21世紀后，人類的應急通信技術已經獲得長足進步。衛星通信、集群通信等逐漸成為主流的應急通信手段，在重大自然災害、重要公共事件、大型集會活動的場合中，為緊急救援、指揮調度等工作提供必要的保障和支撐。2008年，汶川“5·12”地震發生，造成了巨大的生命和財產損失。應急通信管理體系和技術在這次地震中發揮了很大的作用，但是也暴露出很多的問題。

國內對于這些問題給予了更高的重視，并推動進行制度完善和技術升級。2008年之前的應急通信保障，以城市熱點地區突發容量需求保障為主。應急通信保障手段，主要是應急通信基站車、集群通信，少量采用衛星通信。汶川地震發生后，衛星通信在救災過程中有出色表現，逐漸受到重視。各級政府以及運營商，都開始積極引進衛星電話、衛星應急通信車、VSAT固定站等設備，提升衛星通信在應急通信技術體系中的比例。

衛星通信除了衛星之外，在移動通信技術（3G/4G）的不斷演進下，通信行業也開始研究，如何發揮這類技術在應急通信場景下的作用和價值。

█當代應急通信的挑戰與應對

時至今日，如本文開頭所說，全球自然災害的發生頻率有所增加，重大公共安全事件也時有發生。為了將災害損失降到最低，盡最大限度地保護人們的生命和財產安全，人類開始重新審視應急通信技術的發展路線，探索更多的技術創新，讓科技賦能災害報警和災后信息重建。災害或緊急事故，擁有兩大顯著特點——不確定性以及復雜性。不確定性，體現在時間、地點上。我們不知道什么時候會發生，在哪里發生。因此，在應對時，我們需要足夠的可移動性和靈活性，應急通信器材能夠做到快速運輸、快速部署。復雜性，則體現在現場的環境和需求上。災害可能發生在山區、沙漠、雨林，甚至是海上?，F在的應急通信需求，既包括災民的求救需求，也包括救災人員的協調需求，還有管理調度需求。除了語音之外，也開始有了視頻圖像的通信需求。所以，應急通信手段需要具有很強的穩定性及抗干擾能力，需要能夠提供多樣化業務，還需要有更強的性能、更大的容量。近年來，業界針對應急通信手段的創新，主要就是圍繞這些特定需求展開的。在 ITU 的規范下，世界各國相繼制定了完善的“空天地三位一體”應急通訊管理體系，以及操作標準規范。包括定位導航（GNSS）、互聯網、物聯網、移動通信、衛星通信、云計算、大數據、人工智能、VR/AR等在內的眾多ICT先進技術，紛紛被引入應急通信領域，公共構建了“空天地井”一體化應急通信技術體系。接下來，我們不妨通過業界一流ICT服務提供商中興通訊的一些案例，來看看這些先進技術，到底是如何在救災工作發揮關鍵作用的。●游牧式基站移動通信基站是目前公眾使用最多、最為依賴的通信手段。但是，在發生地震、洪災等自然災害時，傳統基站的電源以及傳輸資源很容易損壞，導致基站退服（退出服務），進而使得區域內的群眾失去手機信號。在傳統基站無法工作的情況下，采用小型化、輕量化基站進行業務快速恢復，就是一種必要手段。2022年9月5日中午12點52分，四川甘孜州瀘定縣發生6.8級地震。地震造成雅安市石棉縣多處通信設施受損，大量用戶失聯。得知消息后，中興通訊聯合中國移動四川公司，緊急調配了5G游牧式基站，運抵石棉震區，進行保障。這是5G游牧式基站首次實際應用于應急搶險場景。

作為一種小型化基站，5G游牧式基站具有極強的移動性，并支持靈活的部署方式。它可以支持Relay、Internet、衛星等多種回傳方式，采用小型室外柜形態，集成了交轉直、環境系統（風扇、散熱等）、路由和電池等設備，同時加持可升降天線桅桿、推車等。它體積小巧，可以通過輕型貨車進行運輸，能夠在災區快速完成架設與開通。

除了能夠給現場群眾提供高質量的網絡覆蓋之外，5G游牧式基站還具有邊緣計算能力。只需將一塊單板插入到現網的BBU槽位中，該基站就可以構建本地算力專網，幫助救援人員及指揮中心實現對救援圖像、視頻、語音等信息的共享，視頻業務本地分流時延降低80%，支持20Gbps的處理能力，極大地提升了前線救援指揮速度。

●無人機基站

最近這些年，無人機技術的快速發展有目共睹?；谒涂盏退亠w行、可懸停的特性，通信行業也對其進行引進，應用于災區的應急通信。業界主要采用多軸多旋翼無人機，吊掛基站，進行區域內的無線信號覆蓋。限于無人機的留空能力以及信號回傳，早期主要使用系留式無人機，底下總會有一個“尾巴”。

2023年8月，北京門頭溝部分山區鄉鎮受強降雨影響，災情嚴重，道路和網絡中斷。為支撐保障搶修救災，迅速打通通信“生命線”，中興通訊響應工信部緊急調度，迅速投入搭載了三大運營商高空基站的無人機，在北京市通信管理局的協調和部署下，對王平鎮、潭柘寺鎮周邊區域進行應急通信保障。

這款無人機體型相比傳統無人機基站有顯著不同。它搭載了大載荷長航時無人直升機載應急通信系統，具有多接入方式、多任務能力、寬環境適應度、大容量、廣覆蓋、長航時等特性。該無人機可以根據有關要求，在規定區域穩定飛行，可在近80平方公里的范圍實現連續6個小時的5G信號覆蓋，同時為約2400用戶提供語音、短信和上網服務。在北京門頭溝洪災現場，中興無人機應急通信系統有效滿足了當地防汛救災指揮通信需求，為恢復公眾通信立下大功。

去年11月，在四川省涼山州木里藏族自治縣海拔3626米的香格里拉湖試驗場舉行的「2023高原“三斷”場景無人機救援實戰驗證」中，中興通訊的這款系統以優異的表現，完成預定科目實戰驗證和匯報演示任務。

PWS公共預警系統

前面我們所說的技術手段，主要用于災后的通信系統重建。事實上，災情預警，對于減少災害損失具有更大的作用。這里，我們就要提到這些年很火的PWS系統，也就是Public Warning System（公共預警系統）。PWS系統可以發送地震和海嘯預警系統（ETWS，Earthquake and Tsunami Warning System）和商用移動警報系統（CMAS，Commercial Mobile Alert System）等告警消息。當用戶的手機收到告警消息時，會自動彈出信息，并播放特定的告警音?；诟婢?，用戶可以及時進行避險和自救。

最近國內的幾次地震，都有不少用戶收到了相關消息提示，PWS系統受到了廣泛關注和好評。中興通訊 PWS 系統基于創新業務平臺實現，它提供了電信網絡應用層的一個綜合解決方案，支持多種電信網絡協議的接入，例如INAP、MAP、 WIN、CAP、Diameter、SMPP、CBC-BSC、Iu-BC、SBc、N50 等接口。作為一個全球化的設備商，中興通訊對于政府、運營商公共預警的需求有著深刻的理解。他們推出了新一代的PWS系統，能夠助力政府、運營商實現緊急預警系統的快速部署，提供高性能可靠的公共預警服務。以上案例，是中興通訊通過先進ICT技術進行應急通信賦能的縮影。這些年來，中興在2023年甘肅臨夏地震、2023年“杜蘇芮”臺風、2022年雅安地震、2021年河南洪災、2018年印尼地震、2016年厄瓜多爾地震等多次國內外重大災害中，迅速響應，積極組織人力和備件資源馳援，為網絡搶通和救災工作順利開展，做出了巨大貢獻，也獲得了廣泛認可。他們的應急通信解決方案，都是基于實戰經驗，結合了自己的技術創新，擁有很強的實用性，能夠真正滿足一線需求。

█最后的話

伽利略說：“科技的真正目的，在于減輕人類生存的苦難?！睆姆榛鹄菬?，到電報電報，再到衛星、5G，毫無疑問，通信技術的發展演進，忠實地遵守了這一宗旨。日益先進的通信技術，不僅推動了社會和文明的進步，也大大改善了人們的生活環境和質量。它所挽救的生命，更是不計其數。在人類的未來發展中，苦難仍將繼續存在。但是，我相信，在像中興通訊這樣的科技企業的不斷創新和努力下，科技將變得更加強大，苦難會越來越少。我們終究將實現與自然的和諧相處，構建生生不息的恒久文明。