國(guó)外應(yīng)急通信歷經(jīng)考驗(yàn)走向成熟.doc

國(guó)外應(yīng)急通信歷經(jīng)考驗(yàn)走向成熟 信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院通信信息研究所 楊然 門汝靜美國(guó) “911” 事件：新增基站、 線路確保通信位于美國(guó)紐約的世貿(mào)中心不僅是商業(yè)中心，也是美國(guó)東部的通信中心之一。世貿(mào)中心的南北樓中放置著若干家電信運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備，隨著世貿(mào)中心的倒塌，其中及周邊的通信設(shè)施遭到了嚴(yán)重毀壞。臨時(shí)基站滿足無(wú)線業(yè)務(wù)需求紐約地區(qū)的無(wú)線運(yùn)營(yíng)商（AT&T、Nextel、 Sprint、 Verizon 等）雖然只有 5個(gè)基站被毀，但卻有 160 個(gè)基站在“911”當(dāng)天因?yàn)榻粨Q機(jī)或電源等原因無(wú)法正常工作。受到重創(chuàng)的公用通信網(wǎng)在 “911” 事件后承擔(dān)了高額業(yè)務(wù)量（在紐約， 移動(dòng)電話撥打數(shù)量平均增加了 400%，個(gè)別運(yùn)營(yíng)商甚至增加了1000%； 華盛頓增加了 125%）。面對(duì)突發(fā)事件，美國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商靠車載基站 （COW） 來(lái)恢復(fù)通信和提供更多的容量來(lái)滿足業(yè)務(wù)需求。恐怖襲擊發(fā)生 24 小時(shí)內(nèi)， 美國(guó)的電信運(yùn)營(yíng)商在紐約搭建了 17 個(gè)臨時(shí)基站和中繼系統(tǒng)， 來(lái)處理高額業(yè)務(wù)量；在 72 小時(shí)內(nèi)， 160 個(gè)基站的 47%的容量復(fù)原； 2周后， 無(wú)線行業(yè)不但提供了 “911” 之前的網(wǎng)絡(luò)容量，而且還增加了 23%的基站以支持居民和企業(yè)恢復(fù)生活與工作。華盛頓雖然沒(méi)有基站受損， 但仍然增加了 10 個(gè)基站為五角大樓地區(qū)提供額外的容量。此外， 賓夕法尼亞州墜機(jī)地點(diǎn)也增加了兩個(gè)臨時(shí)基站。增加線路保障固定通信暢通服務(wù)于美國(guó)東北部（包括紐約）的Verizon 公司是北美當(dāng)時(shí)最大的固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商，除了為紐約地區(qū)提供公眾電話業(yè)務(wù)外，還擔(dān)負(fù)著華爾街地區(qū)的紐約股票交易所和奈奎斯特所有的通信任務(wù)， 由于在世貿(mào)中心有多種通信設(shè)施，其在“911”中損失最大。在曼哈頓，Verizon 有 19 個(gè)中心局 （服務(wù)于 200 萬(wàn)電話線）， 但由于大部分網(wǎng)絡(luò)具有備用系統(tǒng)， 恐怖襲擊發(fā)生后， 這些系統(tǒng)仍可以正常處理 E911 等緊急呼叫。作為應(yīng)急通信的一部分， Verizon 馬上為曼哈頓地區(qū)提供了 4000 部免費(fèi)本地投幣電話， 向幸存者提供服務(wù)， 還向曼哈頓醫(yī)院、緊急救助中心調(diào)度了額外的電話線。華爾街是美國(guó)經(jīng)濟(jì)的命脈， 直接關(guān)系著美國(guó)企業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。為了不影響股市， Verizon 不遺余力地恢復(fù)華爾街網(wǎng)絡(luò)， 盡快增加了 24 條高速數(shù)據(jù)鏈路 （OC原48） 和數(shù)千條電話線， 重新調(diào)度網(wǎng)絡(luò)容量，以方便一些交易公司移至新的或臨時(shí)性辦公地點(diǎn)。在 Verizon的努力下， 9 月 17 日，華爾街如期開(kāi)盤，挽回了一部分人對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)的信心。此外，運(yùn)營(yíng)商支持的政府優(yōu)先服務(wù)項(xiàng)目也在 “911 事件” 中發(fā)揮了重要作用。FCC 從 1998 年開(kāi)始啟動(dòng)電信業(yè)務(wù)優(yōu)先 （TSP） 項(xiàng)目， 對(duì)國(guó)家安全和應(yīng)急準(zhǔn)備 （NS/EP） 人員提供優(yōu)先服務(wù)和業(yè)務(wù)恢復(fù)。政府應(yīng)急通信業(yè)務(wù) （GETS） 可以在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，跨運(yùn)營(yíng)商向 NS/EP提供緊急接入與優(yōu)先處理。在“911 事件” 中， 共處理了 1.8 萬(wàn)個(gè) GETS 呼叫。美國(guó)卡特里娜颶風(fēng)：打 “有準(zhǔn)備的戰(zhàn)爭(zhēng)”2005 年 8 月 29 日的卡特里那颶風(fēng)是美國(guó)近年來(lái)最為嚴(yán)重的自然災(zāi)難，隨颶風(fēng)而來(lái)的洪水幾乎完全淹沒(méi)了美國(guó)城市新奧爾良， 上千人死亡， 數(shù)十萬(wàn)人流離失所，造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的上千億美元。政府部門積極應(yīng)對(duì)與 4 年前的 “911 事件” 不同， 對(duì)于卡特里那颶風(fēng)，電信行業(yè)打的是一場(chǎng)“有準(zhǔn)備的戰(zhàn)爭(zhēng)” 。由于之前有風(fēng)暴預(yù)警，從政府部門到運(yùn)營(yíng)商實(shí)際上在風(fēng)暴之前已經(jīng)作了一些準(zhǔn)備，這些準(zhǔn)備工作很好地指導(dǎo)了颶風(fēng)后的應(yīng)急通信以及災(zāi)難恢復(fù)工作。在颶風(fēng)肆虐之前， FCC 就成立了由數(shù)百名員工組成的特別工作組。颶風(fēng)之后的一周， 該小組每天 24 小時(shí)不間斷工作，高效地處理與協(xié)調(diào)各項(xiàng)工作，基本滿足了用戶、 業(yè)界及聯(lián)邦應(yīng)急管 理 局 （FEMA， Federal Emergency Management Agency）的需要。從 9 月 1 日起， FCC 采取了多項(xiàng)行動(dòng)與措施， 保障災(zāi)時(shí)的應(yīng)急通信， 幫助受災(zāi)地區(qū)盡快恢復(fù)業(yè)務(wù)。主要行動(dòng)包括：第一，對(duì)特殊臨時(shí)授權(quán)（STA） 進(jìn)行流程提速，共批準(zhǔn)了 90 項(xiàng) STA 申請(qǐng)， 以及 100 項(xiàng)臨時(shí)性頻譜授權(quán)；對(duì)災(zāi)區(qū)所需的衛(wèi)星地面與空間站、海纜和國(guó)際路由， 實(shí)施臨時(shí)性授權(quán)程序；第二，臨時(shí)放寬三個(gè)州的號(hào)碼政策，要求運(yùn)營(yíng)商和號(hào)碼管理者方便用戶號(hào)碼攜帶；允許災(zāi)區(qū)用戶延長(zhǎng)電話號(hào)碼的保留時(shí)間， 按照原來(lái)的規(guī)定， 進(jìn)入 “冷凍” 期的住宅用戶號(hào)碼要在 90 天內(nèi)分配給其他用戶；第三，協(xié)調(diào)動(dòng)用電信行業(yè)的各方資源（如應(yīng)急發(fā)電機(jī)和燃料）， 以滿足救災(zāi)需求；第四，建立一個(gè)網(wǎng)站，公布相關(guān)信息（特別是用戶信息）， 并包括一些與業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者組織的鏈接；第五，分配臨時(shí)性的紅十字會(huì)800 長(zhǎng)途 免費(fèi) 號(hào)碼 1 -800 -RED-CROSS（1-800-733-2767）。災(zāi)后， FCC 專門召開(kāi)網(wǎng)絡(luò)可靠性與互操作性會(huì)議，評(píng)估損失、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。 2006 年 1 月， FCC 成立了一個(gè)由公共安全和電信行業(yè)專家組成的獨(dú)立小組，評(píng)估卡特里那颶風(fēng)對(duì)通信造成的影響，并對(duì) FCC 提出建議，以備戰(zhàn)災(zāi)難， 保障網(wǎng)絡(luò)的可靠性， 以及如何在公安、 火警、 重大醫(yī)療事件等緊急情況下進(jìn)行重要部門間的通信。FCC 計(jì)劃整合原來(lái)分散在 7 個(gè)司、局的國(guó)土安全職能，宣布成立新的公共安全/國(guó)土安全局，以加強(qiáng)美國(guó)通信網(wǎng)應(yīng)對(duì)災(zāi)難的能力。國(guó)家通信系統(tǒng) （NSC） 是一個(gè)由安全部、聯(lián)邦應(yīng)急管理局、 FCC 等 23 個(gè)聯(lián)邦部委和機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)盟體，專門負(fù)責(zé)與國(guó)家安全/應(yīng)急 （(NS/EP） 準(zhǔn)備相關(guān)的通信?？ㄌ乩锬秋Z風(fēng)之后， NSC 與業(yè)界合作進(jìn)行了一系列活動(dòng)以保障通信， 主要包括：第一，發(fā)放 1000 張新的政府應(yīng)急電信業(yè)務(wù) （GETS， 網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)優(yōu)先提供業(yè)務(wù)）卡，在颶風(fēng)期間共完成 4 萬(wàn)個(gè)GETS 呼叫；第二，向 4000 個(gè)聯(lián)邦應(yīng)急官員和NS/EP 用戶提供無(wú)線優(yōu)先業(yè)務(wù) （WPS） ；第三，向 3000 個(gè)用戶配置電信業(yè)務(wù)優(yōu)先權(quán) （TSP） ；第四，啟動(dòng)共享資源高頻無(wú)線電計(jì)劃 （SHARES）。運(yùn)營(yíng)商啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案BellSouth 是美國(guó)南部的主導(dǎo)本地運(yùn)營(yíng)商， 并與 SBC （這兩個(gè)公司將并入AT&T）一起擁有美國(guó)最大的移動(dòng)公司Cingular。颶風(fēng)災(zāi)難給其造成了巨大的損失， 交換機(jī)被淹、 鐵塔被刮、 光纜斷裂、用戶線連不上， 直接損失達(dá) 4耀6 億美元。 BellSouth 雖然在颶風(fēng)之前就啟動(dòng)了應(yīng)急預(yù)案， 并對(duì)發(fā)電機(jī)、 燃油作了準(zhǔn)備，但是颶風(fēng)災(zāi)難的強(qiáng)度超過(guò)了預(yù)期，由于洪水和安全問(wèn)題， BellSouth不能對(duì)備用發(fā)電機(jī)即時(shí)補(bǔ)充燃油。在FCC 的網(wǎng)絡(luò)可靠性會(huì)議上， BellSouth的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)經(jīng)理總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。首先，運(yùn)營(yíng)商和用戶對(duì)供電系統(tǒng)的依賴性越來(lái)越強(qiáng)，電力中斷嚴(yán)重影響了通信，不僅網(wǎng)絡(luò)設(shè)施無(wú)法正常工作， 而且手機(jī)用戶也無(wú)法充電。其次， 需要對(duì) “911” 呼叫中心在地理位置上進(jìn)行分散， 改進(jìn) “911” 的再選路方案。最后， 交換設(shè)備、發(fā)電機(jī)、 燃油罐需要放到高處， 以防止被水淹沒(méi)。新技術(shù)發(fā)揮應(yīng)急通信優(yōu)勢(shì)在 5 年前的 “911 事件” 中， 自由空間光通信 （FSO） 等為迅速恢復(fù)高速通信提供了有效的手段。在三年前的颶風(fēng)災(zāi)難中， WiMAX、無(wú)線 VoIP 則大顯神通， WiFi、 WiMAX 以及免許可證的無(wú)線網(wǎng)被用來(lái)幫助援救人員和災(zāi)民進(jìn)行通信。特別是 WiMAX 技術(shù)， 由于其覆蓋半徑大，可把災(zāi)區(qū)的一些臨時(shí)性WiFi 熱點(diǎn)（如救助中心、 避難所） 進(jìn)行連接，以及在光纖斷裂時(shí)承擔(dān)回傳線路的作用 。Intel 公司為災(zāi)區(qū)的一個(gè)空軍基地快速安裝了 WiMAX， 提供 WiFi熱點(diǎn)的回程鏈路，這些 WiFi 熱點(diǎn)距Internet 入網(wǎng)點(diǎn)（PoP） 15 公里。颶風(fēng)之前，美國(guó)沒(méi)有明確的WiMAX 技術(shù)政策， 但是考慮到應(yīng)急的需要， FCC 為他們專門頒發(fā)了臨時(shí)性許可證。颶風(fēng)中，服務(wù)于新奧爾良市政當(dāng)局的本地交換局出現(xiàn)癱瘓，但是市政府的 LAN 暫時(shí)沒(méi)有中斷，新奧爾良市市長(zhǎng) Ray Negrin 通過(guò) Vonage 的 VoIP與布什總統(tǒng)進(jìn)行了災(zāi)后的第一次通話。此外， 在救援工作中， 利用 WiFi 的無(wú)線 VoIP 也發(fā)揮了重要作用。FCC 還建議建立電視、廣播之外的基于 Inter原net 的預(yù)警網(wǎng)絡(luò)， 并希望在今后的應(yīng)急通信中充分利用基于 IP 的技術(shù)。FCC 主席馬丁在災(zāi)后的講話中強(qiáng)調(diào)：美國(guó)需要更可靠和冗余性更好的通信系統(tǒng)，包括更好的緊急情況警報(bào)系統(tǒng)。他呼吁美國(guó)政府把 Internet 納入緊急情況警報(bào)系統(tǒng)，電信業(yè)務(wù)提供商需要利用 IP 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)能力。馬丁提出三個(gè)重要建議：第一，建立一個(gè)更復(fù)雜的警報(bào)系統(tǒng)， 此系統(tǒng)使用 Internet 與其他先進(jìn)技術(shù)， 能夠盡早地向更多的人告警；第二，應(yīng)急應(yīng)答系統(tǒng)要裝備先進(jìn)的無(wú)線設(shè)備， 要允許跨越多個(gè)部門、多個(gè)頻率進(jìn)行通信；第三，要充分利用 IP 技術(shù)，基于IP 的網(wǎng)絡(luò)可以承擔(dān)電信網(wǎng)的備用網(wǎng)絡(luò)， 可以對(duì)電信業(yè)務(wù)進(jìn)行再選路。倫敦地鐵爆炸：重在解決網(wǎng)絡(luò)擁塞“雙管齊下”應(yīng)對(duì)高話務(wù)量倫敦地鐵爆炸并沒(méi)有造成公眾網(wǎng)的損毀，但是爆炸發(fā)生后，用戶紛紛給親友們撥打電話，這使得英國(guó)的電話系統(tǒng)發(fā)生了史無(wú)前例的擁堵現(xiàn)象。第一顆炸彈于早高峰中的 8： 50爆炸，固定與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)流量緊接著快速增長(zhǎng)，到上午 11： 00 時(shí)達(dá)到峰值，是平時(shí)的 2 倍。英國(guó)最大的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商沃達(dá)豐公司表示，爆炸發(fā)生后網(wǎng)絡(luò)通話量增加了 2.5 倍， 短信數(shù)量增加了一倍， 這還不包括那些沒(méi)有連通的呼叫。英國(guó)電信公司的網(wǎng)絡(luò)通話量也增加了一倍，而且迅速增長(zhǎng)的話務(wù)量已經(jīng)造成了網(wǎng)絡(luò)的擁塞。為此， 英國(guó)電信的發(fā)言人發(fā)出告示： 為了維持正常的通信， 用戶應(yīng)該盡可能只打一些短的、 必要的電話。英國(guó)其他的全國(guó)性移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商， 如 Or原ange 和 T-Mobile 等也面臨著類似的情形。所有的移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商均表示， 倫敦地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)通信狀況最為糟糕，英國(guó)其它地區(qū)則遇到了暫時(shí)性話務(wù)量激增造成網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況。爆炸發(fā)生后， 運(yùn)營(yíng)商采用了 “呼叫終止 （call gapping） ” 的方式來(lái)平息網(wǎng)絡(luò)擁塞。 “呼叫終止” 就是提前“丟棄” 一部分打往擁塞地區(qū)的電話（不影響緊急呼叫 999 業(yè)務(wù)）， 以降低其他網(wǎng)絡(luò)的呼入業(yè)務(wù)量（在某個(gè)點(diǎn)，全部呼叫的70豫被拒絕） 。一些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商正是采用這種方法限制了來(lái)自固網(wǎng)的接入。除 “呼叫終止”外， 移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商還使用“半速率編碼” ， 靠降低質(zhì)量來(lái)處理更多的呼叫。另外， 在高需求的 2 個(gè)半小時(shí)， 還對(duì)短信進(jìn)行了延遲傳送。ACCOLC 提供優(yōu)先通信為了對(duì)重要應(yīng)急響應(yīng)部門進(jìn)行 通信保障，英國(guó)的移動(dòng)網(wǎng)有一個(gè)特殊的網(wǎng)絡(luò)管理方案，即接入超載控制（ACCOLC），它對(duì)持有 SIM 卡的重要人員提供“特權(quán)”接入（類似美國(guó)的“優(yōu)先服務(wù)” ，但當(dāng) ACCOLC 啟動(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)不再受理公眾呼叫）。 “特權(quán)” 接入只是在非常特殊的情況下才調(diào)用，在相關(guān)部門 （稱作 “金色” 協(xié)調(diào)組）的特殊指令 （ “金色” 指令） 下， 由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行調(diào)用，一般只在特定網(wǎng)絡(luò)和有限的地區(qū)及很短的時(shí)間內(nèi)使用這個(gè)方案。在這次七七爆炸事件中，倫敦警察局指揮運(yùn)營(yíng)商 O2 在爆炸地點(diǎn) 1 公里范圍內(nèi)調(diào)用 ACCOLC， 以方便他們之間的通信。但是， 由于管理上的混亂，除警察局外，其他一些應(yīng)急響應(yīng)部門（如倫敦急救隊(duì)） 和公眾的通信卻受到了影響， ACCOLC 不但限制了此地區(qū)的公眾的通話，還對(duì)靠公眾移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的醫(yī)療救護(hù)系統(tǒng)等造成很大的麻煩，其教訓(xùn)很值得反思。日本新瀉縣地震：網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃防患于未然為了防止通信中斷， NTT 在主要交換機(jī)之間使用多路由和環(huán)形傳輸線路機(jī)制，并采取了 24 小時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，以維護(hù)網(wǎng)絡(luò)和提升業(yè)務(wù)性能。NTT 還配備了一定的應(yīng)急通信設(shè)施， 如： 可攜帶的衛(wèi)星通信地球站、數(shù)字移動(dòng)衛(wèi)星通信站、 應(yīng)急用可攜帶交換系統(tǒng)、 可攜WT帶移動(dòng)基站等， 以應(yīng)對(duì)災(zāi)難。 此外， NTT的日常通信設(shè)施都可以抵御多種自然災(zāi)害， 如防水、 防火、 防震、 應(yīng)對(duì)電力中斷等。災(zāi)難發(fā)生后，運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)受到不同程度的破壞，通信容量也可能會(huì)降低，而這時(shí)又是公眾通信的高峰時(shí)期， 很容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞。針對(duì)這種問(wèn)題， NTT 在平時(shí)的通信規(guī)劃和建設(shè)中，就為重要通信都專門預(yù)留了通道， 并在發(fā)生災(zāi)難時(shí)， 對(duì)受災(zāi)地區(qū)的普通電話進(jìn)行控制，以保證重要通信的暢通。同時(shí)， 引導(dǎo)用戶使用“171” 災(zāi)難應(yīng)急消息業(yè)務(wù)，從而將受災(zāi)用戶信息存儲(chǔ)到該系統(tǒng)中，以供親友查詢他們的消息。NTT 的消息存儲(chǔ)設(shè)備分布在全國(guó)的 50 個(gè)地方，最多可以存儲(chǔ)800 萬(wàn)條消息。此外， NTT 在 i-mode 互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中，也提供了災(zāi)難消息板業(yè)務(wù)， 受災(zāi)地區(qū)的用戶可以在 i-mode 業(yè)務(wù)菜單中填寫自己的情況，而其他地區(qū)的用戶可以通過(guò)這一平臺(tái)查詢親友信息。2004 年 10 月 23 日，日