• 通信搶修搶通背后的科技“神器”
    來源: 人民郵電報 作者: 發布時間: 2023-08-08

    受臺風“杜蘇芮”影響,我國近期多地出現大到暴雨天氣,部分地區通信中斷、人員失聯,無數通信人在抗洪前線不舍晝夜,只為快速搶通網絡。近年來,地震、洪水、暴風雪、森林火災等自然災害屢屢對通信系統造成破壞。通信線就是救援生命線,面對不可抗力,通信技術不斷迭代發展,為救災工作提供科技的力量。

    當自然災害來臨時,通信網絡信號為什么會中斷?

    一方面,受災地區電力基礎設施遭到破壞,通信基站會因為電力中斷而無法工作。即使有應急電源,但超出續航時間后,基站仍會停擺。此外,電信運營商還有應急柴油發電機、車載移動基站等應急設施,但是否能馳援災區,取決于道路是否暢通。

    另一方面,基站、光纜等通信基礎設施在自然災害中會被損壞。在惡劣天氣影響下,基站容易受損退服。在光纜受損的情況下,即便單個基站可以正常運行,但是基站之間“失聯”,基站便成為“孤島”。

    因此,恢復通信最關鍵的就是要讓受災地區通信基礎設施正常運作。在近期應急通信保障響應過程中,無人機、衛星通信等技術在滿足不同場景的救災需求時發揮了重要作用。

    無人機成為恢復通信的利器。應急通信無人機可以成為空中移動的基站,為災區提供穩定、可靠的網絡信號覆蓋,支持受災群眾和指揮調度人員撥打電話和發送短信。同時,無人機對洪澇、地震等自然災害或山地、河谷、高原等地形條件都有很強的適應性,能夠滿足應急救援的突發性需求。

    值得一提的是,隨著技術的不斷優化,應急救災型無人機的種類在不斷豐富,技術在不斷升級,以滿足各種環境的需求。此前應急救災多使用可垂直起降、空中懸停、操作靈活、成本較低的旋翼無人機,但這類無人機飛行速度較慢、作業面積有限、抗惡劣天氣性差。近兩年來,固定翼無人機開始應用于應急通信保障任務,其中典型代表是翼龍。固定翼無人機有飛行高度高、飛行距離遠、覆蓋范圍大、可自動避讓障礙物等優點,但對起降條件要求比較高。

    對于應急救災型無人機的采用,“系留式多旋翼無人機或能成為比較經濟、有效、實用的通信搶通工具”。知名科技博主張弛在接受《人民郵電》報記者采訪時表示,固定翼無人機自帶電源,但在提供空中移動基站服務時,可能會受到電源續航能力的限制。“而系留式多旋翼無人機地面電站通過電纜給無人機不間斷供電,除了提供飛行動力,更重要的是給移動基站供電,可以實現連續多晝夜的通信保障。”

    據了解,系留式多旋翼無人機已經在多次通信搶修搶通中大顯身手。無人機可搭載4G或5G基站,5分鐘之內快速升空至100米,完成應急通信基站架設,實現熱點區域無線信號覆蓋,可滯空時間超過24小時。

    不僅能搭載移動基站,在特定環境下,無人機還能幫助搶修光纜。在暴雨、洪水、地震等災害中,由于橋梁被沖斷、地面崩塌等情況,保障人員無法跨越受災區域布放通信光纜,此時,無人機可以成為運送光纜的載體。在一些特定環境中,如果體積輕巧的無人機“帶不動”通信光纜怎么辦?在近期的通信搶修過程中,過河大橋被損,保障人員將重量較輕的魚線綁在無人機上,再將光纜與魚線相連,讓對岸保障人員通過無人機送去的魚線實現光纜跨河,搶通光纜、恢復通信。

    衛星通信是應急通信不可或缺的一部分。衛星通信可以理解為把基站建在了衛星上,在地面上使用專門的終端來獲取信號。衛星通信具有覆蓋范圍廣、信號穩定、通信質量高等優點,可以在地面通信網絡受到破壞或無法使用的情況下,為應急通信提供可靠支持。在自然災害中,衛星通信可以快速建立起通信鏈路,為救援行動提供必要的信息支持。

    “衛星通信應該是救災人員的標配。”張弛表示,“我國有自主研制的天通一號衛星通信系統,它的終端在三四千元,并非遙不可及,在我國可以實現衛星通信。”

    目前,衛星通信主要為救災指揮部門提供通信支持,業內專家表示,伴隨低軌衛星逐漸成網,移動通信公網的手機可以兼容衛星信號,具備接入低軌衛星的能力,彼時,低軌衛星通信就能被大眾廣泛使用。

    如果遇到交通受阻,衛星通信應急車輛無法進入災區怎么辦?答案是把基站裝進背包,讓衛星成為傳輸中繼。在近期的應急通信保障過程中,通信搶修人員使用便攜式衛星背包基站。背包重量不到20公斤,適合“單兵作戰”,開機加電即可自動入網,為鄉鎮級或村級提供臨時機動通信服務,連通通信孤島。

    “在自然災害的通信恢復和救援過程中,雙向通信主要依靠無人機和衛星通信。”張弛表示,“事實上,之前的救援還可以借助傳統的廣播通信,公眾只要打開收音機或者電視,無論哪個頻道或者哪個臺都能優先聽到救援指示。隨著科技的進步,廣播通信在應急通信中的作用在逐漸減弱。”

    此外,在應對突發自然災害中,通信設備自身的穩定性和可靠性至關重要。從底層通信基礎設施的有線網絡,到不斷演進、成為救災通信主力軍的移動網絡,再到采用容災高可靠性的分布式數據中心,通信技術在把災難影響降至最低的同時,為應對自然災害的應急通信保障提供了更加豐富的技術手段。



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