?2008年春天發(fā)生的南方雪災和5.12汶川大地震，對我國應急通信和災害備份通信體系提出了嚴峻的考驗。在這兩場巨大的自然災害中，災區(qū)的通信網(wǎng)絡基本上伴隨著基礎設施(如光纜、銅纜、無線基站、交換設備、機房)的損壞以及電力供應的中斷而癱瘓。不光如此，由于災害同時帶來的交通中斷，導致平時準備的應急通信預案也由于器材、車輛和人員無法進入而難以實施。因此兩場災害的共同點就是，在災害剛剛發(fā)生，外界最需要了解災情，災區(qū)最希望向上級報告受災情況的關鍵時刻，通信無法發(fā)揮其應有的作用。之所以如此，一個重要的原因就是我國缺乏災害備份通信系統(tǒng)的規(guī)劃和建設。

　　1、關于應急通信與災害備份通信的異同

　　理論上，災害備份通信也應當從屬于廣義的應急通信，但在這里，為了強調災害備份系統(tǒng)的重要性，我們更愿意把兩者分開來闡述。

　　本文對應急通信(狹義)的定義是指：在發(fā)生重大災害導致當?shù)卦型ㄐ旁O施受損毀的情況下，通過某種臨時通信手段恢復當?shù)氐耐ㄐ?或在特殊情況下,根據(jù)政府指令或需要在原本就沒有通信手段的地區(qū)提供臨時通信手段的行為。以下所提“應急通信”均是狹義的概念。

　　對于災害備份通信，主要是指在構建和設計通信系統(tǒng)時，在采用主流通信手段的同時，利用某種通信手段作為主流通信手段的備份和補充，當主流通信手段因某種災害而中斷時，能夠使用備份手段繼續(xù)保障最基本通信需求的行為。

　　應急通信和災害備份通信的共同點在于它們都是在主流通信手段因災害或其它原因阻斷的情況下為受災地區(qū)或單位提供臨時通信聯(lián)系的手段。不同點則在于應急通信往往是在原有通信手段中斷之后，再采用其它手段恢復通信包括恢復主流通信網(wǎng)絡。因此應急通信的性質主要屬于亡羊補牢；而災害備份通信是在災害發(fā)生之前就為主流通信手段發(fā)生中斷的可能作好準備，以保障相關地區(qū)或單位的通信在受到災害影響時，能夠不受阻斷并保持最低限度的對外聯(lián)系。因此災害通信備份的性質更多的屬于未雨綢繆。應急通信和災害備份通信之間的關系應當是相輔相成，都不可或缺。

　　2、關于自然災害造成通信網(wǎng)絡阻斷的主要原因分析

　　根據(jù)2008年春天發(fā)生的南方雪災和5.12汶川大地震的實際情況來看，自然災害導致通信中斷的原因主要以下4點。

　　(1)災害導致基礎設施(如光纜、銅纜、無線基站、交換設備、機房)的損壞,使災區(qū)的通信網(wǎng)絡特別是與外界的主要通信干線被切斷；

　　(2)災害導致供電中斷,導致通信設施癱瘓；

　　(3)災害導致交通同時中斷，使預先準備的應急通信設備和人員難以進入現(xiàn)場；

　　(4)災害造成受災地區(qū)人們的恐慌，使得即使當?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡沒有受到損壞，也會由于大量的、遠超過當?shù)亟尤刖W(wǎng)絡設計負荷的呼叫和話務量而導致網(wǎng)絡癱瘓。使得最緊急的信息難以送出。

　　同時，根據(jù)兩次災害的實際情況來看，當災害剛剛發(fā)生時，以上4個事件雖然程度不同，但往往同時發(fā)生，不光使得災區(qū)原有的通信網(wǎng)絡癱瘓，同時使得采用應急通信手段緊急恢復災區(qū)通信也變得相當困難，其結果就是災區(qū)在相當長的時間內無法恢復正常通信從而與外界隔絕。

　　3、關于應急通信和災害備份通信的手段分析

　　根據(jù)上面的分析，在進行應急通信和災害備份通信的設計或制定相關預案時，都必須慎重考慮中繼、電力、交通以及超負荷業(yè)務量等4個因素的影響。

　　目前應急通信和災害備份通信可用的手段包括有線和無線兩大類，其中，有線的方法主要通過迂回路由或鋪設臨時電路等方法提供，無線的方法又可以細分為分為數(shù)字集群、無線蜂窩、無線LAN、WiMAX、微波、以及衛(wèi)星通信等，其中衛(wèi)星通信的手段又可以細分成衛(wèi)星移動通信、IDR、VSAT以及 IPSTAR衛(wèi)星寬帶等。同時根據(jù)運輸方法，衛(wèi)星通信又可以分為手持、車載、便攜以及固定終端等幾類。

　　以上幾種手段的比較。

　　(1)在長途中繼方面，地面光纜和銅纜優(yōu)勢是容量大，性價比高，但易遭地震、水災等自然災害的破壞。因此在災害情況下，采用微波和衛(wèi)星通信作為中繼電路備份是比較好的選擇；

　　(2)在電力方面，當災害導致大規(guī)模停電發(fā)生時，根據(jù)國內外的實際經(jīng)驗來看，除了精心設計的集群系統(tǒng)(如美國911事件中的NEXTEL)有可能采用備份方法為基站供電以外，其他無線系統(tǒng)由于規(guī)模導致的成本問題，很難為所有的無線基站、微波中繼塔提供備份供電；而衛(wèi)星通信由于自成體系，對電力的要求最低。只需要事先為相關衛(wèi)星終端配備一臺小型便攜發(fā)電機或太陽能電池，就可以在災難發(fā)生時為相關地區(qū)或單位提供基本的對外聯(lián)絡；

　　(3)在解決交通阻斷對通信的影響方面，一旦災害發(fā)生，無論多么輕便靈活的應急通信手段(包括衛(wèi)星手機)也都需要在交通恢復后(包括采用非常規(guī)的運輸手段，如這次地震災害中動用的直升機)才可以運進災區(qū)，為了避免通信的恢復依賴交通恢復的尷尬局面，只有在災難發(fā)生前未雨綢繆，建立災害備份通信系統(tǒng) ，才可以在災后確保通信不致中斷；

?????? (4)關于災后恐慌引起的網(wǎng)絡阻塞對關鍵通信的影響，目前為止只有兩種辦法，一是建立政府部門或企業(yè)專門的應急指揮通信系統(tǒng)，不和民用網(wǎng)絡有任何關聯(lián)，目前多采用數(shù)字集群系統(tǒng)；另外就是建立政府或企業(yè)的衛(wèi)星災害備份通信系統(tǒng)，這是因為當衛(wèi)星通信作為接入網(wǎng)時，由于和當?shù)氐慕尤刖W(wǎng)(無論有線還是無線)沒有任何關聯(lián)，電話或數(shù)據(jù)上星后直接到達設在異地或本地與長話局相連的衛(wèi)星通信關口站，因此可以避免災后恐慌引起的當?shù)鼐W(wǎng)絡阻塞。

　　綜上所述，衛(wèi)星通信是應急通信和災害備份通信最適用的手段。在平時，單純拿衛(wèi)星通信與地面電信業(yè)務相比，衛(wèi)星通信無論是在容量還是性價比上都是處于劣勢，但當災害發(fā)生，光纜被地震、洪水毀壞，地面無線通信因基站損毀、停電或負荷過重而停止工作的時候，當受災地區(qū)急需報告災情、外部急需了解災區(qū)情況的時候，衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)，特別是經(jīng)過預先設計、事先配備的衛(wèi)星災害備份通信系統(tǒng)將能夠確保關鍵信息的上情下達，從而拯救更多的生命和財產(chǎn)。

　　4、IPSTAR衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)在災備通信和應急通信中的應用

　　4.1、IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成

　　中國衛(wèi)星通信集團公司引進的IPSTAR系統(tǒng)是我國第一個投入實際運營的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，IPSTAR衛(wèi)星于2005年8月發(fā)射，隨后投入使用，使我國進入寬帶衛(wèi)星通信的新時代，可在中國大陸提供12Gbit/s的傳輸能力。該IPSTAR系統(tǒng)完全基于IP進行設計，是一個全IP的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。中國衛(wèi)通運營的IPSTAR系統(tǒng)由建設在北京、上海、廣州的3個IPSTAR關口站系統(tǒng)和遍布在全國各地的IPSTAR端站組成。

　　IPSTAR關口站系統(tǒng)是系統(tǒng)的核心交換節(jié)點，為IPSTAR端站提供互聯(lián)網(wǎng)接入、VoIP電話交換和各種內容提供服務。3個關口站之間建立光纜或其它通信介質連接，進行統(tǒng)一協(xié)調的運行管理，從而實現(xiàn)全國范圍的通信交換能力。

　　IPSTAR關口站與國內主要互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)連接，使得IPSTAR用戶繞開了地面網(wǎng)絡的多重路由器連接，每個IPSTAR用戶與骨干網(wǎng)的距離大大縮短，可以充分保證互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量。IPSTAR關口站配置了先進的VoIP平臺，可為所有IPSTAR用戶提供基于SIP的IP語音服務，同時通過IPSTAR關口站與公共電話網(wǎng)絡的互聯(lián)互通接口，可實現(xiàn)與普通固定電話和移動電話之間的相互通信。

　　4.2、IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)在災備通信和應急通信中的應用

　　在衛(wèi)星通信手段中，每一種通信手段都有著自己的特點，例如衛(wèi)星移動通信具有靈活，輕便，易攜帶的特點，適用于應急通信的場合，但只適合于個人通信。IDR通信容量大，適用于為無線蜂窩或地面接入網(wǎng)絡提供通信干線，但由于它的價格、體積、重量和耗電，缺乏靈活和機動性，不易全面推廣。VSAT往往是以專網(wǎng)的形式出現(xiàn)，系統(tǒng)容量有限，除了用于公共電信服務的網(wǎng)絡，一般和主流電信網(wǎng)絡隔離，有些VSAT通信主站設在本省，受災時也容易受災害波及。而 IPSTAR衛(wèi)星寬帶業(yè)務的特點是容量大，最多可以容納幾十萬用戶，其設計本身就是提供公共電信服務，由于其基于IP的特性，一個終端在災區(qū)內可以同時提供話音、數(shù)據(jù)和視頻傳輸?shù)木C合電信服務，同時重量和體積適宜于運輸和攜帶。

　　IPSTAR衛(wèi)星寬帶業(yè)務的主要應用形式如下。

　　1、衛(wèi)星寬帶電話

　　中國衛(wèi)通通過整合相關通信資源，利用先進的軟交換技術可提供基于IPSTAR寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的寬帶電話。

　　IPSTAR衛(wèi)星寬帶用于應急通信和災害備份通信時，有以下特點：

　　IPSTAR每終端既可以同時提供2-8路電話,也可以作為中繼電路同時提供最高達64路的中繼線路.

　　IPSTAR作為主叫可以通過中國衛(wèi)通的NGN網(wǎng)絡接入PSTN,PLMN等公眾通信網(wǎng)絡.

　　IPSTAR可以提供被叫號碼被PSTN和PLMN直接呼叫。

　　2、互聯(lián)網(wǎng)接入

　　IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)基于IP技術，使用一個衛(wèi)星端站就可將多臺電腦連入互聯(lián)網(wǎng)，如下圖所示

　　3、視頻傳輸

　　IPSTAR寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)可提供高達2Mbps的上傳能力，通過配置攝像裝置和編解碼設備，可將受災地區(qū)的現(xiàn)場情況實施傳到指揮部，以進行救災的組織。

　　(1)衛(wèi)星單跳，通過互聯(lián)網(wǎng)回傳

　　(2)衛(wèi)星單跳，通過地面專線

　　(3)衛(wèi)星雙跳

　　4.數(shù)據(jù)傳輸

　　類似于視頻傳輸，IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)還可以傳輸各種監(jiān)控數(shù)據(jù)，如水文監(jiān)測數(shù)據(jù)，地震監(jiān)測數(shù)據(jù)等。同樣，傳輸方式也有衛(wèi)星單跳傳輸和衛(wèi)星雙跳傳輸兩種。

　　(1)衛(wèi)星單跳，通過專線的數(shù)據(jù)傳輸

　　(2)衛(wèi)星雙跳數(shù)據(jù)傳輸

　　(一)IPSTAR寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)在地震救災中的應用事例

　　1.映秀鎮(zhèn)的通信統(tǒng)合應用

　　中國衛(wèi)通通過便攜式IPSTAR 衛(wèi)星寬帶終端在映秀鎮(zhèn)與某集團軍救災指揮部間建立了衛(wèi)星寬帶應急通信系統(tǒng)，第一個將映秀鎮(zhèn)的救助畫面實時傳回到四川省抗震救災指揮中心，為救災指揮部及時準確地指揮災區(qū)救援、衛(wèi)生防疫及災后重建工作提供了通信保障；同時也為在災區(qū)采訪的各新聞媒體提供了新聞、圖片的衛(wèi)星上網(wǎng)回傳手段；為幾千名救災人員和受災群眾提供了免費衛(wèi)星IP電話服務。

　　2.為媒體和電視臺等提供視頻回傳

　　在四川救災工作中，為央視網(wǎng)絡提供災區(qū)網(wǎng)絡直播；為上海東方衛(wèi)視、成都電視臺等媒體提供視頻直播、視頻回傳和信息傳送通道。

　　中國衛(wèi)通技術人員隨央視國際網(wǎng)絡和新聞頻道記者趕赴德陽綿竹縣尊道小學和尊道沈陽醫(yī)院，通過衛(wèi)星雙向視頻語音系統(tǒng)，進行“我在現(xiàn)場”網(wǎng)上直播。

　　3.唐家山堰塞湖視頻監(jiān)測

　　在唐家山堰塞湖搶險過程中，為唐家山堰塞湖指揮部架設10個無人值守衛(wèi)星寬帶水情監(jiān)控點，將所有水域水文災情視頻圖像傳到綿陽避險疏散指揮部和國務院，為搶險救災工作快速決策和指揮提供了科學準確的判斷依據(jù)。

　　通過寬帶衛(wèi)星傳送的唐家山堰塞湖水情視頻監(jiān)控情況

　　總之，在經(jīng)歷了年初的南方雪災和五月的四川汶川大地震后，痛定思痛，我國的應急通信系統(tǒng)特別是災害備份通信系統(tǒng)的建設應當或已經(jīng)引起了各級政府部門和相關單位的重視。鑒于經(jīng)受了四川抗震救災工作考驗的IPSTAR衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)的綜合優(yōu)勢，它必將在我國今后應急通信和災害備份通信系統(tǒng)的建設中發(fā)揮出它獨特的作用。