淺談電臺網關設備在跨區域應急通信保障中的應用

時間：2013-02-24　來源：　作者：　點擊：次

主頁（http://www.by236.com）：淺談電臺網關設備在跨區域應急通信保障中的應用

北京市公安局信息通信處周千里

摘要：跨區域應急通信保障在歷次重特大突發事件救援處置中發揮了重要作用，但現場跨部門的互操作通信方面仍存在不足，本文從跨區域應急通信的特點和需求出發，分析研究了利用電臺網關方式實現互操作通信的原理、功能特點和應用模式，認為其特點適合現階段跨區域通信保障的實戰應用，因此提出了在跨區域應急通信保障中，采用電臺網關方式實現互操作通信的思路以及應用建議，旨在為相關單位在開展應急通信保障提供參考。

關鍵詞：電臺網關跨區域應急通信互操作通信

從近幾次我國發生的重特大突發事件的處置看，從異地抽調救援力量進行大范圍馳援的模式已經基本成型，并將逐步作為常態機制固化下來。如何既能保證事件整體指揮調度的協調有序，又能滿足各個支援力量在異地任務區內的正常通信，將成為應急通信領域的又一難題。因此，跨區域應急通信保障需要有關部門和參與單位提前研究、提前規劃、提前部署，確保一旦發生事件，能夠在第一時間保證無線通信暢通，避免由于技術應用混亂、管理組織不利、操作使用不便帶來的問題。相比西方發達國家，我們在這方面的研究和實踐顯得相對滯后。

通過總結多次跨區域應急通信保障的經驗和教訓，發現各個支援力量基本能夠實現自身的現場通信保障，但在綜合指揮調度通信，特別是跨部門的互操作通信上存在不足。然而，互操作通信[1]在應急通信保障中具有非常重要的意義，它為現場救援力量的快速反應、各部門橫向有效配合協作、應急資源的整體調配、信息指令的高效上傳下達發揮著重要支撐作用。如美國政府在911事件后就成立了由國土安全部牽頭的專門部門[2]，解決應急事件的互操作通信問題。

互操作通信，國內有的也叫作綜合通信、協同通信或互聯通信，廣義上都是指不同平臺間交換和共享數據的通信方式，包括硬件、網絡、操作系統等不同層次的互操作。在無線指揮調度通信方面，互操作通信主要是針對不同頻率、不同協議、不同通信方式的無線指揮網絡間的互聯互通，有效實現不同地區、不同部門、不同系統的統一指揮調度和橫向協同溝通。在日常應用中有多種方式實現互操作通信，從最簡單的交換各自使用的無線電臺到統一建設無線指揮調度共網，都可以達到異構網絡互操作的目的。然而，考慮到跨區域應急通信保障的特殊性，基于電臺網關設備實現互操作通信是其中一種更為實用、經濟、便捷的方式，其功能特點和應用模式正好適合現階段跨區域通信保障的實戰需求，應引起各方面的進一步重視。

一、開展跨區域應急通信保障的意義

（一）各類突發事件頻發使跨區域馳援通信保障成為必然

隨著社會和城市化進程的快速發展，以及世界范圍內極端天氣的頻繁出現，各類重大事故、自然災害、群體性事件、恐怖事件等突發情況頻發。據統計，從2000年以來我國各類災害損失已占國民生產總值的3%-6%。當一個地區發生重特大突發事件或自然災害時，僅僅依靠當地的應急救援力量是遠遠不能滿足快速處置的需求，因此通過更高甚至國家層面調集各方面、各地區應急處置力量進行增援成為了慣例。美國針對近幾年發生颶風災害，都調集臨近地區的救援力量開展應急處置；近期英國發生的群體性騷亂事件，為取保首都倫敦的穩定，內政部調集英國境內多個郡警力馳援倫敦警方；我國從汶川大地震救援到新疆7.5事件處置，大部分救援處置力量都來自其它省市。這些例子充分說明跨區域開展應急處置已經成為了應對重特大突發事件的必要手段和常態機制，同時也說明了開展跨區域應急通信保障的必要性。

（二）區域警務合作機制的建立促使跨區域通信保障常態化

近年來，以北京奧運會、上海世博會、廣州亞運會等國際性大型活動為契機，全國公安機關按照“常態、共享、聯動、共贏”的原則，先后建立了環首都地區、東北地區、蘇浙皖滬、中部地區、泛珠三角地區等區域警務合作機制，基本形成了一個覆蓋全國、輻射全警、聯動有關部門的警務合作格局。區域警務合作機制中重要的一個環節是要實現重大事件聯勤指揮處置，在合作區域內開展跨省市的應急處突和聯動指揮將逐步成為常態，特別是針對影響穩定的重大群體性事件處置，更是需要最短時間從臨近省市快速調集力量增援，如何實現區域警務應急通信一體化保障已經成為區域警務合作機制中重要的組成部分。

（三）跨地區應急綜合處置拉練為跨區域應急通信保障提供了實踐平臺

隨著各部門、各地方對應急突發事件處置的重視，有針對性開展各種形式的演練也越來越多，各次演練中通信保障的演練是必不可少的部分，而且絕大部分演練是在異地開展，這就需要各參與單位和部門要具備很強的跨區域通信支撐能力和很高的現場通信保障水平。國家反恐怖工作協調小組組織開展的“長城系列”反恐拉動演習從2000年初開始分別在北京、青島、新疆等多個省市舉行，涉及到公安、武警等多個部門，主要是跨區域突發事件處置演練，應急通信保障成為不可或缺的關鍵環節。今年開展的“天山-2上合組織聯合反恐演習”在新疆天山地區舉行，是又一次大規�？鐓^域合成演習，對參戰單位的現場應急通信保障能力是又一次的檢驗和考驗。

二、跨區域應急通信保障的特點和挑戰

（一）需要在異地獨立實現應急通信組網

由于各個地區、各個部門的通信系統在頻率使用、制式、協議等方面均存在不同，大多數情況下跨區域救援處置時需要各支力量自行獨立組建指揮通信網絡，這也成為跨區域應急通信保障的最大特點。目前，采用模擬常規轉信臺方式組建現場無線通信網絡的做法是比較通用和普遍的，既能夠在最短時間實現大范圍的覆蓋，在協調、實施和部署方面較為易行，又能夠在操作和使用方面滿足現有實戰需求。隨著數字集群系統的發展和普及，在一些條件允許的情況下也可以攜帶便攜式數字集群基站進行現場通信保障，滿足跨區域作戰的需求。但由于缺乏統一的協同手段，不同單位間的網絡很難實現有效的互通。

（二）需要實現多部門、多警種、多手段通信互聯互通

在跨區域應急救援中，增援力量除了內部的通信聯絡外，需要與屬地的處置力量以及當地各行業部門、上級指揮機關進行溝通聯絡。在手段方面，特殊情況下需要與手機、衛星電話等公網進行互通。例如在跨區域處置群體性事件中，增援警力需要與屬地警力進行協同配合，需要聽取現場指揮部的指揮，需要與武警、消防等其它現場處置力量進行橫向溝通，甚至需要聽取空中直升機對整體態勢的通報，需要與遠程的本單位指揮中心進行匯報聯絡。在這種需求下，組建內部獨立的無線通信網絡顯然不能滿足需求，目前僅僅采用互相交換無線電臺的方式實現簡單的溝通聯絡，還不能做到一體化的聯動指揮調度，這將影響參戰各方整體效能的發揮。

（三）異地應急通信保障對設備有特殊要求

在異地開展救援處置，一般面臨時間緊、距離長、任務重等困難，由于交通、人員、時間方面的限制，攜帶重型通信裝備開展異地通信保障幾乎不太可能，這就要求采用便攜式、輕型化的通信裝備，特別是功能一體化的“三防”設備將成為跨區域通信保障的首選裝備。但目前各地考慮到“平戰結合”的要求，對這類設備的貯備和應用還不到位，一般都使用常規的裝備進行應急通信保障，這樣在遇極端條件的環境下，可能給現場應急通信保障帶來很大的不利影響。

（四）現場指揮通信整體組織是關鍵

在重大現場當地負責通信組織的部門，需要有效協調各方通信保障隊伍和當地資源，幫助各支隊伍開展通信組網，但同時，更重要的是進行頻率的有效分配、資源的合理調度以及各種通信手段的集成整合，為指揮部門實現跨行政部門、跨行業、跨終端的指揮調度提供技術保證。通常情況下，各支援力量進行內部的通信組網沒有問題，但整體調度上仍缺乏有效組織、管理、統籌和整合，現場沒有技術手段能夠做到“一呼百應”，打破各自為戰的混亂局面。

三、基于電臺網關設備實現跨區域應急通信的思路

在跨區域應急通信保障中，現場通信的組織部門和參與部門[3]都不可能知道各方在現場使用的通信設備的種類、頻率、采用的協議和制式，要快速實現現場的不同類型設備和網絡的互聯互通，需要一種原理簡單、使用直接和操作簡便的技術來達到“即插即用”的效果，同時還要能夠靈活的控制和調配不同部門通信互聯的關系，這些特點恰恰是電臺網關設備的優勢所在。

基于電臺網關設備實現互操作通信的原理是將不同類型的電臺，甚至手機等多種通信終端，通過基帶語音接口，按照相同技術標準進行抽樣、量化、編碼，將其變為格式相同的數字信號后，根據需求進行靈活的數據和信令交換（可以是電路交換，也可以是IP包交換），從而達到互聯互通的目的。電臺網關在統一指揮調度、擴展無線信號覆蓋范圍、無線常規系統聯網、應急通信保障中都得到了廣泛應用。

電臺網關設備交換原理示意圖

以摩托羅拉公司的MOTOBRIDGE IP網關互聯產品為例，該網關除了支持不同類型的VHF/UHF電臺、短波電臺外，還支持不同種類的轉信臺、調度臺、IP電話、手機等設備，在跨區域應急通信過程中，作為現場通信參與單位，可以快速實現與現場多個協作部門、多種通信系統的互聯互通，甚至能夠通過衛星鏈路實現遠程與派出單位的正常通信。作為現場通信組織單位，利用配備的調度軟件，可以實現根據現場的實際需求，靈活的調配各通信網絡間的互操作關系，實時監測掌控現場通信狀態，成為真正意義上的通信控制中心。另外，MOTOBRIDGE IP網關設備采用堅固性、小型化設計，能夠作為應急裝備攜帶；基于IP分布式計算架構使系統組網具有更高的可靠性和靈活性，適合在環境不確定的異地進行使用；支持對語音信息的數字加密，有效提高了現場通信的保密性。

在具體的實施操作層面，要讓電臺網關在跨區域應急通信保障中發揮作用，實現不同部門和手段間的互操作，還需要應注意以下幾個方面：

1、建立現場“多網一中心”的應急通信整體格局。

應急現場的處置中，各個支援力量會根據自身攜帶的通信設備組建無線指揮調度網，從而出現多張有重疊的覆蓋網絡。作為現場處置指揮的最高通信保障部門，應充分考慮多個無線網絡的綜合調度和互操作通信問題，盡量選擇這些網絡的重疊覆蓋區域作為現場最高指揮部所在地，并建立通信控制中心，部署相應的電臺網關設備，既能夠保證各個支援部門在正常情況下獨立使用、互不干擾的要求，又能夠在特殊緊急情況下整合通信資源，滿足指揮“一呼百應”和一線跨部門協同工作的需要。同時，通過該中心可以將網關與其它可用的通信資源進行整合，實現與公共網絡、衛星網絡的互聯互通，在需要的時候能夠充分利用各方面資源，協調各方面力量。

2、充分考慮采用網關的技術標準問題。

目前，國內外多家通信設備廠商都能夠提供電臺網關產品，并針對互操作通信問題有完整的解決方案。由于國際國內都沒有相關的技術規范和行業標準，不同廠商的電臺網關間是不能實現互通的，因此在跨區域應急通信保障中需要涉及多個電臺網關聯網時，需要考慮采用統一的電臺網關設備。相關地區或行業的應急通信保障部門在開展應急通信技術體系或方預案設計的時候，在考慮大規模采用電臺網關實現互操作通信時，需要充分考慮不同廠商設備的兼容性和標準規范，確保在應急情況下使用時能夠互聯互通，形成整體合力。

3、制定的組網配置預案，提前進行設備測試。

針對部分能夠預見的跨區域應急通信保障任務，如對臨近省區市支援任務，通信保障部門對當地通信情況提前進行調研摸排，掌握當地無線通信使用情況、覆蓋范圍以及主要的通信手段，針對可能的通信保障任務要提前制定組網預案。同時，需要將異地的電臺設備接入網關進行互通調試，并將組網預案中的編組方式、頻率使用、互聯列表以及相關參數寫入電臺網關的配置中，一旦啟用將能夠快速的實現預案中要達到的通信效果。

4、完善協作機制，開展定期培訓演練。

使用電臺網關實現跨區域保障的互操作通信，主要是從技術層面提供必要的手段，但沒有必要的行政機制作為保障，技術手段將不能發揮更好的作用。因此，需要自上而下建立相關機制，從組織結構、技術規范、操作流程上確保使用網關進行互操作通信的暢通，并定期開展培訓和演練工作，查找保障工作中存在的不足和配合上的薄弱環節，制定改進措施，確保在應急突發狀況下互操作通信的正常開展。

四、結束語

經過多次重特大災害救援的洗禮，政府各個部門、各個地區對應急通信保障都高度重視，對技術裝備、人員配備、培訓演練投入很大，保障水平和能力有了明顯提高。特別是公安、消防、武警等強力部門不僅具備很強的本地應急通信保障能力，而且根據新形勢和新任務的要求，具備了快速應對跨區域應急通信保障的能力。然而，在各個系統應急能力提高的同時，不同部門、不同行業間的橫向配合和協同作戰能力仍有待進一步提高，重大現場通信的整體組織和資源調配仍存在薄弱環節。采用電臺網關實現部門間互操作通信，從技術上彌補了跨區域應急通信保障中暴露出的不足。

當然，通過電臺網關解決互操作通信只是一種方式，雖然它有自身的局限性，如需要有提前的準備和調試，不支持非語音數據的交互，不支持復雜控制信令的交互等，但這種方式仍不失為一種經濟、簡便、易行，適合現階段發展水平的手段。根據美國國土安全部應急處置委員會對通信互操作實現的可持續發展計劃[4]，通過網關實現互操作通信是技術演進路線的一個必經階段，隨著進一步發展，將逐步過渡到建立全標準化的共享通信網絡系統，實現不同終端與網絡的完全兼容。