劉博斐 劉偉 朱雨豪 廖光文

（中電科新型智慧城市研究院有限公司 廣東省深圳市 518000）

1 概述

隨著社會(huì)的進(jìn)步、時(shí)代的發(fā)展，各種大型文體活動(dòng)、重要大會(huì)及論壇的舉辦越來越多。在這些活動(dòng)舉辦的同時(shí)必然將對舉辦地點(diǎn)周邊區(qū)域移動(dòng)通信系統(tǒng)造成極大壓力，進(jìn)而對電信運(yùn)營商、公安警用移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)等通信的應(yīng)急保障能力提出了極大挑戰(zhàn)。

1.1 解析常規(guī)應(yīng)急通信體系

提到移動(dòng)信息系統(tǒng)應(yīng)急通信，普通人首先想到的是應(yīng)急通信車。應(yīng)急通信車，主要是在應(yīng)急通信車內(nèi)加載2G-BTS、3G-NodeB或4G-eNodeB和天線設(shè)備，用于因重大活動(dòng)廣泛聚集（如奧運(yùn)會(huì)、大型戶外晚會(huì)等）或突發(fā)事件造成某地域通信中斷（如某地區(qū)移動(dòng)通信天線塔臺(tái)損壞）等非常規(guī)狀況的通信保障。如圖1所示。

撇開傳輸方面的因素，只要是應(yīng)急通信車能開到的地方，就能在該地點(diǎn)為公眾或?qū)I(yè)人員提供應(yīng)急通信保障服務(wù)。正是因?yàn)槠錂C(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，使得應(yīng)急通信車成為了公眾對應(yīng)急通信保障最直觀的認(rèn)識(shí)。而應(yīng)急通信車加上傳輸系統(tǒng)，也就構(gòu)成了常規(guī)的應(yīng)急通信保障體系。

1.2 引入應(yīng)急通信新模式，更好滿足客戶的多元化需求

以應(yīng)急通信車為核心的常規(guī)應(yīng)急通信體系能夠滿足人們對應(yīng)急通信的需求，但也有其弊端。最大的弊端就是它的成本。一臺(tái)應(yīng)急通信車價(jià)格少則幾十萬，多則上百萬。應(yīng)急通信車作為應(yīng)急物資，很大一部分時(shí)間里它是閑置的，故而不可能采購很多，但采購少了，又不能應(yīng)對應(yīng)急通信的需求。這個(gè)矛盾就需要運(yùn)營商或公安等部門思考應(yīng)急通信的新模式。

現(xiàn)在的基站設(shè)備，無論是3G-NodeB或4G-eNodeB，已經(jīng)告別了機(jī)柜模式，在設(shè)計(jì)上都采用BBU（室內(nèi)基帶處理單元）+RRU（射頻拉遠(yuǎn)模塊）的模式，而且重量和體積也越來越輕。這就為我們應(yīng)急通信保障工作的開展提供了新的思路。如圖2所示。

在應(yīng)急通信保障工作中，應(yīng)急通信車并不是必須的?？梢酝ㄟ^充分利用現(xiàn)有的基站設(shè)備資源來開展應(yīng)急通信保障工作。一臺(tái)皮卡車、一臺(tái)發(fā)電油機(jī)、一套BBU和RRU、一套帶抱桿的天線、電源設(shè)備，再加上傳輸設(shè)備以及必備線纜，我們就可以組成一臺(tái)簡易的應(yīng)急通信車。

這樣一臺(tái)應(yīng)急通信車，不僅能夠發(fā)揮專業(yè)應(yīng)急通信車所能發(fā)揮的所有作用，而且由于使用運(yùn)營商的備件資源，故而能夠?qū)崿F(xiàn)零成本。

2 應(yīng)急通信傳輸創(chuàng)新模式分析

2.1 應(yīng)急通信新模式探索必要性

2.1.1 適應(yīng)發(fā)展趨勢

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)今的通信基站已向小型化、節(jié)能化、靈活化發(fā)展。本文應(yīng)急通信的新模式既是建立在這一發(fā)展趨勢之上，而且由于所用設(shè)備能夠隨時(shí)更新，體現(xiàn)了這一新模式也是適應(yīng)這一發(fā)展趨勢的。

2.1.2 符合企業(yè)及有關(guān)部門需求

圖1：應(yīng)急通信車

圖2：無線設(shè)備小型化

圖3：應(yīng)急通信案例衛(wèi)星圖示

圖4：應(yīng)急通信案例現(xiàn)場圖示

運(yùn)營商企業(yè)或是公安的有關(guān)部門都應(yīng)該考慮如何降本增效。這一新模式使用閑置備品備件，不需要額外掏錢。這正是本文對如何降本增效這一最基本需求的探索和實(shí)踐。

2.1.3 可操作易推廣

本文提出的應(yīng)急通信新模式，由于是使用我們網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行所必不可少的備品備件資源，故而能夠保證該新模式的通用。其推廣實(shí)施不存在任何問題。

圖5：傳統(tǒng)應(yīng)急通信傳輸方案

圖6：引入無線網(wǎng)橋

2.2 應(yīng)急通信各場景應(yīng)用

針對不同的場景，應(yīng)急通信做法不一樣，歸納起來就兩種場景：

（1）傳輸光纜可達(dá)；

（2）傳輸光纜不可達(dá)。

2.2.1 傳輸光纜可達(dá)場景應(yīng)用

在傳輸光纜可達(dá)的場景下，一般采用BBU放置在就近基站，通過敷設(shè)臨時(shí)光纜，進(jìn)行RRU拉遠(yuǎn)的方式來實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信。

下面本文通過一個(gè)電信運(yùn)營商應(yīng)急通信案例，來介紹一下這一新模式實(shí)施應(yīng)用過程：

某省經(jīng)信委在某風(fēng)景區(qū)召開了“信息化進(jìn)企業(yè)專項(xiàng)工作會(huì)議”。會(huì)議所入駐酒店是在一個(gè)山坳里，酒店兩側(cè)都有小山阻擋。如圖3所示。

該酒店內(nèi)無4G信號(hào)，但會(huì)議組織方需要電信運(yùn)營商提供4G通信服務(wù)。收到相應(yīng)需求后，當(dāng)?shù)仉娦胚\(yùn)營商分公司立即向上級公司申請調(diào)用應(yīng)急通信車，但上級公司反饋應(yīng)急通信車都有外勤任務(wù)。而在距酒店直線距離500米處，有該電信運(yùn)營商一處基站。

如圖4所示，通過現(xiàn)場環(huán)境分析，該電信運(yùn)營商決定利用最近基站中的BBU，采用光纖拉遠(yuǎn)的方式，在酒店上臨時(shí)新建一個(gè)RRU，用以為酒店提供4G通信服務(wù)。

在經(jīng)過簡單規(guī)劃后，技術(shù)人員用2個(gè)小時(shí)的時(shí)間臨時(shí)敷設(shè)了一條基站至酒店的800米光纜，并開通了局房基站控制器至最近基站的臨時(shí)電路，與此同時(shí)，技術(shù)人員在樓頂安置好了的帶天線和RRU的抱桿，并利用壁掛式開關(guān)電源接通市電，為RRU供電。隨后技術(shù)人員接通光纜，配置數(shù)據(jù)，用時(shí)不到1個(gè)小時(shí)，就調(diào)測開通了應(yīng)急通信臨時(shí)基站。

從上面的案例，我們可以看到，該新模式的主要做法并不是局限于車中，我們更多的做法是將車單純的作為一個(gè)運(yùn)輸工具，擺脫車的束縛，應(yīng)急通信的臨時(shí)基站選址具有極大靈活性。

2.2.2 傳輸光纜不可達(dá)場景應(yīng)用

在應(yīng)急通信保障中，核心是傳輸系統(tǒng)，主要的瓶頸也在傳輸系統(tǒng)。傳統(tǒng)上，我們采用與常規(guī)應(yīng)急通信模式一樣的傳輸系統(tǒng)（圖5）：

在光纜不可達(dá)的場景下，一般使用微波通信[1]。這在2G時(shí)代和3G時(shí)代早期都是可行的方案，但在4G時(shí)代，由于移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以語音為主轉(zhuǎn)向了以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主。這就需要傳輸能提供E1接口（滿足語音業(yè)務(wù)）的同時(shí)，還要能實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的傳輸。為了適應(yīng)這一新的業(yè)務(wù)需求，應(yīng)急通信的模式也要做出相應(yīng)的轉(zhuǎn)變。這一新的業(yè)務(wù)需求在光纜可達(dá)的場景下是沒有問題的，問題出在光纜不可達(dá)的場景下。

針對城市中光纜敷設(shè)困難的光纜不可達(dá)的場景，本文進(jìn)行了相應(yīng)探索。

如圖6所示，引入無線網(wǎng)橋來傳輸以太網(wǎng)電路。無線網(wǎng)橋采用IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)，滿足用戶業(yè)務(wù)的以太網(wǎng)無線接入需求，提供了廉價(jià)有效的傳輸手段[2]。例如5.8G無線網(wǎng)橋，可以在幾公里到幾十公里范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的無線通信，短距離還可以實(shí)現(xiàn)非視距通信。這類設(shè)備價(jià)格低，安裝快捷方便，而且因?yàn)樘幱贗SM頻段，國家無委沒有對其進(jìn)行統(tǒng)一的分配，因此比較容易獲得批準(zhǔn)使用。但傳統(tǒng)無線網(wǎng)橋一般不具備E1接口，只提供以太網(wǎng)接口，故而還是需要一套SDH微波設(shè)備來傳輸E1電路。

能否利用無線網(wǎng)橋提供E1服務(wù)呢？答案是肯定的。通過E1 over以太網(wǎng)接口轉(zhuǎn)換器設(shè)備，可以在無線網(wǎng)橋建立的以太網(wǎng)鏈路上仿真E1通道。例如以色列REDWIN生產(chǎn)的支持2.4G和5.8G傳輸?shù)腞ADWIN 2000 C系列，可提供高達(dá)300 Mbps的數(shù)據(jù)吞吐量和最多16路E1/T1信號(hào)。如圖7所示。

圖7：帶E1轉(zhuǎn)換器無線網(wǎng)橋組網(wǎng)

圖8：替代方案一

圖9：替代方案二

該方案對于E1鏈路的時(shí)延和抖動(dòng)都是滿足電信級需求的，唯一缺點(diǎn)是成本相對較高，一套4E1上下行帶寬共200M設(shè)備需六萬元左右，而16E1上下行帶寬300M設(shè)備需十萬元以上。

為了降低成本，在這里設(shè)計(jì)兩個(gè)替代方案：

替代方案一：

如圖8所示，在傳統(tǒng)網(wǎng)橋與基站和應(yīng)急通信BBU之間各加入一個(gè)分組網(wǎng)設(shè)備，來實(shí)現(xiàn)E1電路和以太網(wǎng)鏈路在一個(gè)無線信道中傳輸。這種組網(wǎng)方式理論上能滿足E1電路對時(shí)延和抖動(dòng)的需求。成本方面一套無線網(wǎng)橋加兩套最低級的分組網(wǎng)設(shè)備，大概需三萬元左右，而如果兩套分組網(wǎng)設(shè)備利用備件資源，則成本只需一套無線網(wǎng)橋的費(fèi)用，大約一萬多元。

替代方案二：

如圖9所示，利用E1轉(zhuǎn)換器[3]和傳統(tǒng)交換機(jī)，來實(shí)現(xiàn)E1電路和以太網(wǎng)鏈路在一個(gè)無線信道中傳輸。該方案相比方案二成本更低，應(yīng)只需兩萬元左右，但對于E1電路的時(shí)延和抖動(dòng)方面的影響，還需要具體驗(yàn)證。

我們預(yù)期，在光纜不可達(dá)場景下，應(yīng)急通信實(shí)踐以上方案，不僅能為用戶提供傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)，也能為用戶提供高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

3 總結(jié)

綜上所述，在移動(dòng)信息系統(tǒng)應(yīng)急通信工作中，不能墨守成規(guī)，積極探索應(yīng)急通信的新模式和新方法，因地制宜，滿足日益增長的應(yīng)急通信需求的同時(shí)，切實(shí)實(shí)現(xiàn)降本增效。