作 者:东方通信股份有限公司 李伟章
5月12日,四川汶川的8级地震使当地的通设施遭到新中国成立以来最严重的破坏,汶川县的固定、移动电话通信全部瘫痪。当地有线交换局站受损616个;无线基站受损16507个,传输光缆损毁10960皮长公里,殃及四川灾区7个县。
在抗震救灾的关键时刻,应急通信发挥了巨大的作用。
在救灾现场,救援、医疗、通信等人员配备了无线集群通信手机(集群终端),在抢救现场,各部门、各小组的成员通过集群终端可以向上级汇报情况;上级调度、指挥人员则通过各自的调度台,指挥其下属人员的工作。
而灾区与外界的联系,例如现场救灾指挥部与都江堰救灾指挥部之间,抢修公路、光缆的野外作业人员与总部之间,则是通过卫星电话进行长途通信的。
在抗震救灾的第一时间,通信部门通过空投或由通信员工冒着生命危险肩扛手抬将小型发电机、卫星电话终端、无线集群设备与终端、小型基站、VAST(小型卫星地球站)、小型微波设备、短波报话机等应急通信设备运送到灾区。与此同时,带有卫星地球站和各种配套通信设备的应急通信车亦从全国各地出发,日夜兼程开往灾区。
由于无线通信不受“线”的制约,可以做到即时安装即时使用,故无线通信一直是应急通信中的主角。以下是抗震救灾中所用到的应急通信系统及设备情况。
地面微波通信
微波通信是用微波作为载体传送信息的一种通信手段。微波是指波长1m~1mm,或频率为300MHz~300GHz范围内的电磁波。
地面微波中继通信具有通信容量大,传输质量高等优点,但随着光纤通信的出现,微波通信在通信容量、质量方面的优势就不复存在。而微波线路能跨越高山、水域,可迅速组建电路,在架设线路困难地区以及临时、应急通信方面仍能够发挥作用。
在这次抗震救灾中,通信部门利用地面微波替代被毁的支线光缆、电缆传输电路,同时,地面微波也在修复公众网基站、架设应急无线集群基站、联通交换机之间的E1电路等方面发挥了重要的作用。
卫星通信
卫星通信是地球站之间通过通信卫星转发器所进行的微波通信。
抗震救灾中,卫星通信有效地补充了其它通信手段的不足。在通信线缆未铺设到之处,陆地、海缆通信传输系统中断,战争、灾难、抢险等情况下有其不可替代的作用。另外,卫星通信在大众传媒(视频/音频广播)、定位、定时、导航等领域中己逐步显示其新的优势。
1.通信卫星
卫星通信工作在微波波段,主要用于长途通信。与地面的微波接力通信相比,卫星通信利用高空卫星进行接力通信。
(1)同步通信卫星
高轨道同步通信卫星为运行在约36000km上空的静止卫星。位于印度洋、大西洋、太平洋上空的三颗同步卫星,信号基本可覆盖全球。因卫星高度高,故要求地球站发射机的发射功率大、接收机灵敏度要高,天线增益要高。一些覆盖一个地区或国家的通信卫星则高度可以低一些。
(2)非同步通信卫星
非同步通信卫星为运行在500~1500km上空的非静止通信卫星。该系统采用多颗小型卫星组成一个星座,若能实现在世界任何地方上空能看到其中一颗星,则星际通信可覆盖全球通信。低轨道通信卫星主要用于移动通信和全球定位系统。
2.卫星业务
(1)卫星固定业务
卫星固定业务使用固定地点的地球站开展地球站之间的传输业务。提供固定业务的卫星一般使用对地静止轨道卫星,包括国际、区域和国内卫星通信系统,在其覆盖范围内提供通信与广播业务。
覆盖我国的国内卫星包括中星1、6、6B、9、20、22号;中国鑫诺1、3号;亚洲1A、2、3S、4号;亚太1、2R号等十几颗静止卫星。
在这次抗震救灾中,带有卫星地球站的应急通信车利用国内静止卫星的转发器,给灾区对外界的通信和电视转播提供了465MHz的临时传输通道。
(2)卫星移动业务
卫星移动业务与地面移动通信业务相似,可以提供移动台与移动台之间、移动台与公众通信网用户之间的通信。国际上目前可以使用的卫星移动通信系统主要包括2类。
a.对地静止轨道(GEO)卫星移动通信系统
GEO卫星移动通信系统主要用于船舶通信亦可用于陆地通信,其中波束覆盖到我国的系统有国际海事卫星系统和亚洲蜂窝卫星系统。
b.非静止轨道(NGEO)卫星移动通信系统
目前,覆盖全球的低轨道非静止卫星星座只有三个:“铱星”、“全球星”和轨道通信系统。非静止轨道卫星移动通信系统中,基站可被视为高速移动的,而地面的手机则是相对静止的。
在这次抗震救灾中,中央从各地调集了713部卫星电话终端急送灾区,在抗震救灾的关键时刻,卫星电话提供了灾区与外界联系的惟一通道,成为救灾指挥的生命线。
(3)VSAT业务
甚小天线地球站(VSAT)系统,是指天线口径小,并用软件控制的大量地球站所构成的卫星传输系统。VSAT系统将传输与交换结合在一起,可以提供点到点、点到多点的传输和组网通信。
VSAT系统大量用于专网通信、应急通信、远程教育和“村村通”工程等领域。
在这次抗震救灾中,卫通公司临时架设了VSAT网络,在已修复的基站或临时架设的小基站与移动交换机之间提供临时通信链路,恢复灾区人民的移动通信。灾区人民通过“中星1号”通信卫星,使用手机与亲人朋友取得了联系。
无线集群通信
无线集群通信源于专网无线调度通信。与专网调度相比,集群调度具有共用载频、共用设施(机房、移动交换机、基站、天线、电源等)、共享覆盖区、共享通信业务、分担费用等优点。