應急通信體系的探討
2008/04/30
摘要 隨著近年來世界各地多次緊急事件的頻發(fā),人們逐步意識到必須在平時完善通信體系,達到應急通信保障要求,才能在緊要關頭發(fā)揮它的作用。本文主要介紹了應急通信的特點、服務對象、能力需求、網(wǎng)絡組成及網(wǎng)絡要求。表1 我國通信網(wǎng)絡的最低應急能力需求
2.4 應急通信體系的網(wǎng)絡組成
作為一個國家的公眾通信網(wǎng)絡,它是由多種不同性質的互聯(lián)互通的電信網(wǎng)絡組成,它們基于不同的技術(例如電路交換、無線、IP和ATM)和架構,支持不同的協(xié)議和業(yè)務。不同的網(wǎng)絡類型包括電路交換網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、專用集群網(wǎng)絡、IP多媒體通信網(wǎng)絡(見圖1)。目前,國內一些大城市自建的數(shù)字集群政務專網(wǎng)可以作為應急通信的指揮平臺,它和公網(wǎng)應該是互相補充的關系。廣播網(wǎng)絡也是公眾通信網(wǎng)的補充,主要用于警示、公告信息的發(fā)布。
圖1 互通的多個通信網(wǎng)絡
這樣的網(wǎng)絡分類不是一種嚴格、標準的分類,這樣的分類主要用于說明國家的公眾通信網(wǎng)絡由多個采用不同架構、技術和協(xié)議的網(wǎng)絡類型組成,支持不同的用戶業(yè)務(語音、數(shù)據(jù)和多媒體等)。在這些網(wǎng)絡中,支持應急通信業(yè)務的優(yōu)先級機制則與網(wǎng)絡架構、技術和協(xié)議相關,其規(guī)范在不同的標準組織里面來制定。
每種網(wǎng)絡類型從魯棒性和信息承載能力上具有很大的差異。從圖2可以看到各種網(wǎng)絡的魯棒性和信息承載能力的分析。
圖2 各種通信網(wǎng)絡的魯棒性和信息承載能力分析
(1)目前多數(shù)情況下,公眾都是選用電路交換網(wǎng)絡(PSTN或移動通信)撥打應急部門的緊急號碼及救助熱線的方式來使用應急通信,畢竟電路交換網(wǎng)絡承載通信容量較大。但是固定電話受到線纜的限制,并不是任何時間、任何地點都可以使用。
(2)由于移動通信具有個人通信的特點,目前政府部門開始通過向民眾發(fā)送短消息來告警或者發(fā)布信息。移動定位技術可以極大地增加受災人員獲救的可能性。一些移動接入技術,如LMDS(本地多點分配業(yè)務)、WiMAX等,可以通過快速調動設備來恢復或增強局部地區(qū)的通信,具有不可替代的作用。一些新的技術如自組網(wǎng)技術,可以快速建立局域的通信網(wǎng)絡,而且網(wǎng)絡自組織、自愈合,容量較大,對于應急通信來說是十分需要的技術。因此,移動通信網(wǎng)絡在應急通信中將逐步占據(jù)主力位置。
(3)衛(wèi)星通信不受一般緊急事件的影響,能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網(wǎng)絡覆蓋的地域,非常適合應急通信廣度的需求。缺點是衛(wèi)星通信的容量有限,使用成本高。
(4)專用數(shù)字集群網(wǎng)作為專用網(wǎng)絡必然不如公眾通信網(wǎng)絡那樣健壯,其通信容量也不大。但是專用數(shù)字集群網(wǎng)絡作為獨立的指揮網(wǎng)絡,有很多公眾通信網(wǎng)絡不具備的優(yōu)勢,如響應速度、群組指揮等,而且不會受公眾通信的干擾。例如暴雨造成交通癱瘓,往往會伴隨局部地區(qū)的公眾通信網(wǎng)絡擁塞,專用通信網(wǎng)絡則不受影響。
(5)廣播網(wǎng)絡是一種單向信息傳播的網(wǎng)絡,從信息承載能力上來看是比較弱的,網(wǎng)絡的魯棒性也不算好,但是作為信息發(fā)布最便捷、快速的方式,還是具有不可替代的作用。
(6)IP多媒體網(wǎng)絡代表了電信網(wǎng)絡發(fā)展的方向,出現(xiàn)了很多新電信技術、新業(yè)務,可以用于更有效、更便捷、更完善的應急通信。不僅VoIP業(yè)務應支持應急通信,而且各種寬帶業(yè)務,像視頻廣播、視頻會議及監(jiān)控等多媒體業(yè)務也會為應急通信帶來更多方便。其它一些帶寬需求很低的業(yè)務,如即時消息、Presence和E-mail可以用來發(fā)送短小的命令及交互控制信息。尤其在僅有有限帶寬可以使用的情況下,它們可以作為應急通信的補充手段。
(7)與固定通信、移動通信、衛(wèi)星通信相比,互聯(lián)網(wǎng)在應急通信中的作用正在逐漸變得重要。互聯(lián)網(wǎng)的通信功能已經(jīng)在發(fā)揮重大的作用,不僅支持E-mail,QQ,消息之類的文字通信,還支持視頻、圖像等多媒體信息的傳送。互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)融入國家軍事、經(jīng)濟基礎設施等多個方面和領域。在應急通信方面,互聯(lián)網(wǎng)具有很好的自愈合、路由迂回的能力,并且能夠承載大容量信息。現(xiàn)在研究的一個重點是如何在互聯(lián)網(wǎng)上實現(xiàn)緊急呼叫并解決緊急呼叫的定位問題。另外,各種互聯(lián)網(wǎng)服務還可以成為應急通信的信息發(fā)布的載體。
無論是固定網(wǎng)絡、移動網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡、IP多媒體網(wǎng)絡,還是互聯(lián)網(wǎng)都具有各自的特點和優(yōu)勢,作為應急通信考慮應當將各種網(wǎng)絡聯(lián)合起來使用,優(yōu)勢互補、相互協(xié)作,以便更好地完成更復雜的通信任務。作為目前應急通信網(wǎng)絡體系,主要依靠緊急熱線,政務信息依靠政務網(wǎng)絡來傳遞。作為未來的應急通信網(wǎng)絡,則必須考慮各種網(wǎng)絡的互補協(xié)調,互聯(lián)互通。作為民眾,不僅可以通過呼叫中心的方式和政府聯(lián)系,還可以采用即時消息,E-mail,Internet等多種方式和政府聯(lián)系,而政府也可以通過移動通信技術隨時獲取受災民眾的匯報、位置等信息。未來的應急通信網(wǎng)絡是一個綜合的網(wǎng)絡體系(見圖3)。
圖3 應急通信網(wǎng)絡的演進
2.5 應急通信的網(wǎng)絡要求
對于應急通信業(yè)務,除了需要考慮在同一類型網(wǎng)絡或同一網(wǎng)絡域之內發(fā)生的情況,還要考慮跨越網(wǎng)絡邊界發(fā)生的情況。
(1)在同一網(wǎng)絡內需要考慮支持應急通信業(yè)務的因素有網(wǎng)絡架構(例如集中或分散的網(wǎng)元),特定的接入和網(wǎng)絡信令協(xié)議(例如ISDN,ISUP,SIP或H.323等),承載網(wǎng)絡類型(例如TDM,ATM或IP等),信令、承載網(wǎng)和管理的交互。
(2)支持跨越網(wǎng)絡邊界的應急通信業(yè)務的考慮主要有:建立應急通信呼叫/會話的信令,支持具有優(yōu)先級的應急通信呼叫能夠在承載層連接,不同網(wǎng)絡信令協(xié)議的優(yōu)先級機制的互通(例如ISUP和SIP),不同信令傳送協(xié)議的優(yōu)先級機制的互通(例如MTP和基于IP的傳送),不同承載類型的優(yōu)先級機制的互通(例如TDM和IP),支持對于應急通信呼叫/會話請求的認證,限制普通電話的網(wǎng)絡管理功能對于應急通信呼叫則開放限制。
圖4所示的是通用的NNI(Network-to-Network Interface)接口的參考模型,它包括信令接口和用戶媒體接口。信令接口包括呼叫控制協(xié)議和呼叫控制信令傳送協(xié)議。媒體接口包括承載和承載傳送協(xié)議。如果承載控制信令和呼叫控制信令是分離的,還應有承載控制到呼叫控制功能的接口。
理想情況是不同類型的網(wǎng)絡之間的互通接口能夠基于標準。例如,不同類型的網(wǎng)絡之間采用PSTN的互通標準來互通,即傳統(tǒng)的No.7協(xié)議作為呼叫控制信令,采用TDM中繼作為承載層的互通。從長遠來看,不同類型的網(wǎng)絡互通應當采用NGN的SIP呼叫控制信令以及以IP作為承載層。因此,不同網(wǎng)絡中的優(yōu)先級機制也應當做相應的規(guī)范。
圖4 NNI接口
3、結束語
建立合理的應急通信體系是關系國家安全、民計民生的大事。研究應急通信的特點、網(wǎng)絡體系,要充分利用各種通信手段來保證應急情況下的通信保障,不僅需要考慮通信網(wǎng)絡演進的趨勢性影響,還要利用各種新技術。目前,國家正在建立國家應急聯(lián)動系統(tǒng),將逐步實現(xiàn)緊急呼叫和救助熱線號碼的統(tǒng)一。從這一步出發(fā),整合政府各職能部門的資源,建立可靠的應急平臺指揮體系,建立完整的應急通信保障體系。這不僅需要高層的高瞻遠矚,也需要社會各方面力量的配合。
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