应急通信的“短板”及对策

周运伟

何谓应急通信？此词其实由来已久：古时候的“烽火通信”、“飞鸽传书”，便是最早的应急通信手段。现代意义上的应急通信，更是成为一种强大而特殊的通信机制与体系。无论是汶川、玉树抗震救灾，还是北京奥运会、上海世博会等大型活动的公共秩序维护??在预警方案、组织管理协调、通信设备等方面，都对政府和相关部门提出了越来越高的要求。而当越来越多的应急响应事件摆在公众面前时，其重要性和建设缺失也便凸显出来。

在现有的科学技术和社会管理条件下，绝大多数因自然因素引起的应急事件是很难预防或避免的，许多人为因素引起的应急事件也是很难预防或避免的；或者说，应急事件的发生是必然的。因此，对政府、组织、单位、团体和个人而言，既要有防灾意识，更要有减灾意识；光有防灾和减灾的意识还不够，还需要有防灾和减灾行动，不但要将防灾和减灾行动落实到日常工作和生活中，更要体现在危难发生之时。

为了协调应急处置时的行动，就需要应急调度指挥，也就需要应急通信。但是，应急事件不是我们生活的常态，日常生活中的许多通信方式及通信装备往往难以满足应急之需。因此，未雨绸缪式地准备和学习使用应急通信装备，就成为政府、组织、单位、团体和个人的自然选择，提供适于应急时使用的通信装备也成为科研人员和厂商的职责和努力方向。

应急事件与应急通信

通常来说，应急事件分成生产安全、公共卫生、自然灾害和社会安全４大类，在各大类中又分成若干个子类。如：生产安全类应急事件可分为矿难、化学、工业、旅游、交通、核事故等子类；公共卫生类应急事件可分为瘟疫、群体性不明原因疾病等子类；自然灾害类应急事件可分为火灾、水灾、地震、地质等子类；社会安全类应急事件则可分为恐怖事件、群体性事件、重大经济事件、重大刑事案件等子类。

在上述4大类应急事件中，有些是人为造成的，有些是自然因素造成的，有些是由于人类自身活动诱发的。这些应急事件往往相互交叉和关联，某类应急事件可能和其他事件同时发生，或由一种应急事件次生、衍生出其他类型的应急事件。各种应急事件的发生，除极少数可以预测其出现的大致时间和地点之外，绝大多数是突然而至的。不同类型的应急事件既可能发生于不同地区，又可能在同一地区同时或先后发生；即使是同一类型的应急事件，也可能发生于不同的地点且现场环境千差万别。

由于应急事件的类型众多且特点迥异，因此需要成立多个专业应急救援部门。当多种应急事件同时发生或由一种应急事件次生、衍生出其他类型应急事件时，必然要求多个专业应急救援部门和相关部门协同工作。由于应急处置时需要调配各种人员和物资，因此离不开应急通信系统。应急处置工作对其通信系统的要求可通俗地描述为：

在功能上，通得上、看得清和查得准。首先要能实现对应急现场的通信覆盖，满足应急处置时话音调度指挥需要；其次要能对应急现场实施有效的图像监控，必要时可将现场图像上传至上级机关，供领导指挥决策时参考；同时还要求能满足应急现场各种信息采集、查询和综合处理等数据业务的需要。

在性能上，拉得动、顶得住。考虑到应急事件发生后的复杂情况，应急通信装备不但应具有必要的信息传输功能，而且还应具有良好的机动性、环境适应性和抗毁性。

在组成上，多系统、多业务。应急事件的特殊性（多种类、时间/地点随机）和应急处置时对信息的多种需求（话音、图像和数据），决定了应急通信系统是一个有线/无线相结合、基础网络与机动通信相配套的综合性通信系统。

在组织上，跨部门、联成网。由于不同类型应急事件的处置要求各不相同，其救援工作是以相应的专业应急救援部门为主，其他部门协同参与，因此应急通信系统既要能满足多个不同专业应急救援部门的工作需要，又要保证各专业应急救援部门间的互联互通。

不容忽视的“短板”

应急事件发生地点的不确定性和现场形状的多样性，给应急现场通信系统的建设提出了相当高的要求，而应急处置时多部门协同工作则增加了通信系统的复杂度。由于目前还沒有一种现成的通信系统或网络能满足所有应急救援工作的需要，因此应急通信系统的构建具有一定的特殊性。

从技术实现角度看，应急事件的特殊性和应急处置时对信息的多种需求，决定了应急通信系统是一个有线/无线相结合、公网与专网结合、基础网络与机动通信装备相配套的综合性通信系统。应急通信系统的组织分为中央、地方和现场三级。

中央与地方：主要利用有线通信网、卫星通信网以及其他可用的远程通信资源。地方与现场：主要利用本地无线通信网、卫星通信网（车载或手持站）、短波通信装备、临时中继通信装备以及其他可用的中、远程通信资源。现场内部：主要利用本地移动通信网、现场临时搭建的通信网以及其他可用的近程通信资源。

在上述三级应急通信系统中，中央与地方这一级的通信资源相对丰富，保障其畅通的难度相对较小。而地方与现场、现场内部这两级的通信资源相对匮乏，保障其畅通的难度相对较大。特别是对于那些大规模的应急事件（如地震、海啸、泥石流），往往会导致基础性通信设施的毁坏，地方与现场、现场内部这两级的通信资源更多地依赖公众和专用的本地移动通信网，在沒有本地移动通信网覆盖时则只能临时搭建现场应急通信网。

近10年来，我国公众通信网（固定、移动、互联网）和公众广播、电视网的长足发展，为应急通信保障工作提供了有力支持。但是，公众移动通信网在网络覆盖、系统容量、业务能力等方面，尚不能完全满足应急救援时的特殊要求。

首先是网络中断和信号拥塞问题。有的应急事件发生时往往会导致有线通信的中断，如水灾、地震、台风等；有的应急事件发生时，往往会出现无线网络的信号拥塞或被人为强行中断，如群体性事件、恐怖袭击事件等。虽然公众移动通信网的车载基站可以实现局部区域的容量增补或通信覆盖，但在工作时必须通过有线、微波或卫星链路与其基础网络（交换机）相连，不能在脱网情况下实现单基站的临时组网。

其次是调度功能不足。公众移动通信网终端的通信方式以一对一方式为主，建立通信时有拨号操作和5秒以上的接续过程，不能满足应急指挥时组呼调度和接续时间短的使用要求。

对于担任应急救援任务的部门而言，由于公众移动通信网在应急通信保障方面存在这样的不足，因此往往将公众移动通信网作为其应急通信保障体系中的补充或辅助手段。当然，我们也应看到，对于数量众多的中、小型应急事件的处置工作而言，公众移动通信网所能发挥的重要作用是勿庸置疑的，提高公众移动通信网的容灾抗毁性能，对于从整体上提高我国的应急通信保障水平和能力具有重要意义。

与公众移动通信网相比，专用移动通信网（目前以常规和集群为主）以调度指挥所需的组呼调度功能为主，接续时间一般在0.5秒以内；车载的常规转信台或集群基站，不但能与其他（固定或车载）常规转信台或集群基站联网形成更大的覆盖区域，而且在脱网状态下还能在现场处临时组网；专用移动通信网的频率资源是专用的，不会因应急处置现场存在大量公网终端而导致信号拥塞；常规转信台或集群基站可以轻松安装在通过性能良好的越野车上，容易适应狭窄、颠簸的路面和恶劣的气候条件，等等。但是，在实际工作中，专用移动通信网也存在诸多不足之处。

制式众多、难以互通：目前，我国的专用移动通信网正处于模拟、数字并存的阶段，模拟制式相对统一但向数字过渡的步履艰难，有的数字制式不能与模拟制式平滑过渡，新的数字制式正处于“战国”时代，在未来5年之内还难以形成1～2种占主流的制式。这样的局面带来的直接后果就是应急时难以互通，不仅终端之间难以互通，而且系统之间也难以互通。

覆盖范围小：专用移动通信网的建设依靠国家或部门的财政投入，不可能像公众移动通信网那样“滚动”式发展，建设机会少，地区性差异极大，目前主要覆盖城市及其周边地区，对于面积广大的农村地区（尤其是偏远地区）不可能实现广域覆盖。

关注部门之内，难以整合：在同一地区，往往有多个部门建设有多个专用移动通信网，在财政方面是多头投入，功能上大同小异，覆盖则彼此交叉，由于技术或业务等原因难以整合成一个大系统；即使是在同一个系统或部门之内，由于建设资金来源、内部分工、新旧制式更新换代、地区性差异等原因，往往也是分别采用不同频点或技术制式，在全国范围内实现本系统或部门的“一网打尽”也几乎是不可能的。

目前，各个专业应急职能部门的应急通信装备建设大多集中于本部门自用的通信装备，对公众手上的通信工具的关注度不够，其结果是部门之内畅通了，但与公众之间沟通仍使用原始的方式（如喊话），其接下来的工作推进依然缓慢。

事实上，目前公众手上的通信工具（如收音机、手机、对讲机等）很多，这些都是应急时可以利用的通信资源，如果专业应急职能部门能适当地利用这些公众手上的通信工具，将疏散、现场实情通报、辟谣等应急信息，及时地传递给位于应急现场的公众，则会起到事半功倍的效果。

总而言之，现阶段我国应急通信的“短板”在于“地方与现场”和“现场内部”这两级，尤其是“现场内部”这一级，不仅各个专业应急职能部门之间及内部要实现“通得上”这个基本目标还存在诸多困难，而且专业应急职能部门与公众之间的应急疏导通信，也存在着明显不足，弥补这些“短板”应成为当前应急通信建设的重点。

技术对策

基于专网终端的跨部门临时互通

在应急事件现场，话音业务主要通过手持和车载终端来传输。由于不同专业应急救援部门所使用的手持和车载型专网终端在工作频率、技术体制等方面存在差异，而在应急事件现场的多部门之间的互通，又有一定的级别限制（一般不允许从某个部门直接调度指挥另一部门中的个人或小组），因此难以实现跨部门之间的终端互通。

为了实现应急时的互通，一种做法是互配终端，即在各专业应急救援部门之间交叉配置对方的终端，通过人工语音转接来实现跨部门互通；另一种做法是建设应急通信共网，不同的部门共用同一个专用移动通信网，这样就能有效地实现制式统一，确保应急时的互通。从已有的应急处置实践来看，如果需要交叉配置的终端数目过多，则第一种做法显然不太合适；如果为了减少交叉配置数量，要求各专业应急救援部门共用统一的专用应急频点，则又面临频率资源和实际运行机制等因素的制约。而第二种做法，已在上海、北京、成都、南宁等城市付诸实践多年，其运行结果表明：这种做法要求政府有强有力的财政投入，不仅是初建时的投入，更主要的是在运行维护和扩容改造方面需要源源不断地持续投入。显然，第二种做法不适用于经济不发达地区，对于大多数中、小城市也是不适用的。

为了更好地实现应急时的互通，尤其是实现在应急现场处的临时互通，在现场指挥部的统一指挥下，可以采用以下两种技术思路来进一步提高应急现场处的通信保障水平。

首先是基于现场无线电认知的临时互通。尽管专用移动通信网的制式众多，从系统层面上实现互通存在明显困难，但其使用的频段规划是已知的，其技术制式的标准也是公开的，开展现场无线电认知的先验知识是基本完备的，因此可以对应急事件现场处各种专用移动通信终端所使用的具体频点和技术制式进行识别，进而实现跨系统、跨制式的临时互通。

其次是针对专网终端的应急现场通播。专用移动通信终端主要是对讲机，目前是模拟、数字制式混存，调频制式和调相制式均有。由于专用移动通信终端的频段规划已知和技术标准公开，因此，可以采用宽带多载波通信技术，在专用移动通信终端所使用（部分或全部）频段中的每个载波信道上进行通播，确保位于现场处的每个专用移动通信终端均能收到那些特别重要的应急协同指挥命令（如撤离、部署调整等）。特别是同属一个专用频段、内部制式不统一的专业应急救援部门，在本部门所使用的专用频段内进行通播，可以迅速实现本部门内部之间的应急协同调度指挥。

显然，基于现场无线电认知的互通和针对专网终端的应急现场通播，均需要一定的技术和装备支撑，不可能让每个专业应急救援部门都装备。相比之下，针对专网终端的应急现场通播在技术上相对容易实现，功能简单，应急时的实用性更强。不管是基于现场无线电认知的互通还是针对专网终端的应急现场通播，某一个专业应急救援部门不具有临时强插到其他专业应急救援部门所使用通信频点的权限，这种应急专用的技术装备只能由具有更高权限的位于应急现场处的指挥部来装备和使用。

针对公众通信工具的应急疏散通信

对于特大规模的应急事件，尽管会出现通信基站损坏的情况，但现场处公众手中的手机是可以保存完好的，只要通信基站的信号恢复就可以继续使用。在应急情况下，在应急现场处架设的伪基站，尽管与外部之间的通信链路难以建立，但完全可以诱导现场处公众手中的手机重新入网，实现身份登记、接收小区广播、短信收发和基于单基站的通话等通信功能，这样就可以建立专业应急救援部门与现场处公众之间的沟通渠道，尤其是小区广播和短信群发功能，便于指导公众在应急时的舆论导向、情绪疏导、撤离和协同参与救援等工作。

参照针对专网终端进行应急现场通播的思路，对公众通信工具同样可以进行通播。目前，中波、短波、调频收音机的普及率较高，公众对讲机也较常用，采用宽带多载波通信技术在这些公众通信工具的工作频段内进行通播，只要它们开机，不用调谐接收频率就可收到专业应急救援部门发布的舆论导向、情绪疏导、撤离和协同参与救援等信息。

显然，基于伪基站的应急疏散通信不需要对公众进行事先培训，在应急时的实用性很强。针对中波、短波、调频收音机和公众对讲机的应急通播，则需要事先或临时开展宣传，培养形成应急时打开收音机或对讲机的习惯。

推动应急通信装备的“平急”结合

应急通信所需的基础通信网络及其机动通信装备的投入是巨大的。各种专业应急救援部门均建设覆盖全国的应急专用通信网，不但建设成本非常高，而且日常的运行维护也会成为沉重负担。即使应急专用通信网能建成，如果平时不用而仅是在应急时开启，则设备利用率极低，沒有日常管理和维护的支撑，在应急时是否能用也是一个大问题。

基于这种考虑，目前应急通信网的建设宜以已经具有相当规模且具有较强应急通信保障功能的专用移动通信网为主，其他部门通过配置相应的应急专用终端来共享其网络资源；对于已建成的应急专用通信网，不但要依靠日常使用中的管理、维护来保证其正常运转，而且还要根据多种应急救援工作的需要进行扩容和升级。

总之，应急通信装备是应急处置时的指挥“神经”，“通得上”是其基本目标。不仅要实现从中央到地方和从地方到现场的“通得上”，还要重点实现现场处的专业应急救援部门内部、专业应急救援部门之间的“通得上”，同时还应充分关注对公众移动通信工具的利用，利用一切可用的通信资源来提高应急通信保障的整体水平。