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2021/10/13 16:52

中国联通李福昌:构筑空天地一体化应急通信保障体系“势在必行”

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C114讯 10月13日消息 今天,由TD产业联盟、《移动通信》杂志社联合主办的“5G网络创新研讨会(2021)”在京拉开帷幕。本次研讨会以“推动网络演进,促进应用创新”为主题,来自政府、运营商、主流设备制造商等全产业链的多位嘉宾,围绕着5G网络演进与技术创新,网络智能化,5G精准助力千行百业数字化转型等热点话题,分享了各自的精彩观点。

中国联通研究院无线技术研究中心总监李福昌做了《从7.20郑州水灾应急通信救援看空天地一体化通信》的主题报告。李福昌指出,构筑空天地一体化应急通信保障体系“势在必行”,可分三阶段建设空天地一体化网络,夯实“地基”,拓展“天基”。

“郑州7.20暴雨”考验运营商应急通信能力

7月19日开始河南多地爆发了特大暴雨,特别是郑州市72个小时累计降雨量达到617毫米,千年一遇,雨量非常大,暴雨导致大面积停电。暴雨之后,“脱网”下的郑州存在多处无移动互联网的区域。社会的千行百业都需要移动通信网络的支持,互联网技术赋予城市的秩序失效之后,直接影响到了社会正常运行。

中国联通以实际行动践行“人民邮电为人民”。截至7月23日晚,郑州主城区联通基站通信已恢复至灾前水平。中国联通郑州分公司以过硬的技术,完成了通信抢险的“五个率先”:率先恢复灾前水平,率先抢通巩义米河镇通信,率先抢通铁路局调度中心通信,率先开通郭家咀水库信号保障,率先抢通登封告城移网信号,并恢复3G/4G/5G基站13478站次,恢复全部中断光缆,保障了全市人民通信畅通。

应急救援是对运营商组织保障与运维能力的考验。截止7月23日,河南省累计出动应急人员3.03万人次、应急车辆8237台次、发电油机8018台次、卫星电话148部,累计发送短信息5200万余条。其中,郑州通信行业累计出动应急人员1.17万人次、应急车辆4607台次、发电油机6302台次。

复盘郑州7.20暴雨,李福昌总结道:“地面网络基础设施的恢复需要运营商具备强大的组织与保障、建设维护和运营维护能力;多地运营商分公司驰援郑州,参与应急通信保障,实现了基础网络设施的快速恢复;特大自然灾害对应急通信的方式与技术提出了新的挑战。”

构筑空天地一体化应急通信保障体系“势在必行”

李福昌指出,为了保障人民的生命与财产安全与社会运转,需要构建全时域、高可靠性的移动通信网。雨灾发生期,对2G(语音/短报文)业务需求激增;在退服基站修复期内,社会秩序需要3G/4G/5G移动通信网络的维持,空天一体化网络可以作为地面基础网络的补充与完善,在救援“黄金期”担负起应急通信功能。

同时,雨灾时段与灾后救援“黄金期”对应急通信更加迫切。李福昌指出,地面网络恢复期亦为“黄金救援期”,对运营商的应急救援与快速部署提出了考验;应急救援对新型应急通信方式提出了内在的技术诉求;天地一体化通信网络可以为基础网络设施提供有力的补充。

李福昌强调,网络恢复阶段,风险指数随时间成倍增加;在地面网络设施恢复阶段,运营商在应急通信救援中采用卫星通信与无人机成为重要成为此次郑州救援的应急通信利器,这标志着空天地一体化的渐进。所以,构筑空天地一体化应急通信保障体系势在必行。

李福昌表示,可以利用无人机快速恢复局部区域通信或者借助卫星构筑天地通信链路两种方式来构筑空天地一体化应急通信保障体系。从郑州7.20暴雨事件也可以看出,无人机与卫星成为此次应急通信救援利器,构筑起“生命通信链路”。

据李福昌介绍,目前比较常用的有卫星通信应急救援、回传式大型无人机和系留式小型无人机三种方式。

“卫星通信应急救援是在Ka/Ku波段下,借助地球无线电通信站,利用卫星作为中继,实现多个地球站/终端之间的通信。现阶段可提供语音与短报文服务;回传式大型无人机是大型固定翼无人机,搭载移动无线通讯基站,采用4G/5G通信技术,通过卫星传输,提供广区域覆盖、持续性应急通信保障方案,完全摆脱地面供电、通信回传的束缚;系留式小型无人机,作为应急通信基站,具有快速部署、轻便灵活、起降环境要求低等特点,能实现几十公里范围内快速、可靠、廉价的宽带通信。”

三阶段建设空天地一体化网络,夯实“地基”,拓展“天基”

空天地一体化通信网络服务业务的应用场景主要涵盖应急通信;边远地区/信息孤岛的普遍服务;航空、海洋等广域物联网服务和跨区域的行业专网服务等。

李福昌表示,空天地一体化网络建设思路与方案应空地并重,“业务、体制、系统”三位一体融合化,构建空基泛低空网络,面向多模终端提升现网能力。

“低轨卫星优势是覆盖广,但痛点是部署周期长。”李福昌表示,过去卫星作为专用设备终端不是问题,但作为通用设备时成为一大问题,如何让现有芯片厂商在芯片方案中把卫星模块做出来还有很漫长的路要走。总体来看,无论是卫星,还是地面5G都属于国家新基建地面设施。空基平台,最典型的是HAPS飞艇的优势是泛在覆盖、成本适中,但缺点也是部署周期长,特别是上天周期很漫长。大型无人机,比如留系的优点是大的面积覆盖,灵活性强,但是痛点是成本高,需要卫星支持。

李福昌强调,要分阶段建设空天地一体化网络,夯实“地基”,拓展“天基”。

阶段一,互联互通,打通卫星网络与地面核心网的互联壁垒,实现天地一体的全面网络覆盖,发展卫星互联网业务。“阶段一已经实现,联通与航天二院一起做的海上一体通信案例,通过互联互通方式实现移动网和卫星网的融合和卫星回传。”

阶段二,混合接入体制,打造安全可信的融合星地网络,为用户提供可以随遇接入的多模融合网络。“通过异系统的互通和双模终端操作,实现天基和地基的结合,当地面网络没有的时候可以自动切换到空基网,当地面网络出现的时候优选地面网。阶段二将在2025年前后实现。”

阶段三:统一组网系统,提供全球时空连续通信、高可靠安全通信、区域大容量通信,完成天地一体网络构建。阶段三的目标将在2030年左右,也就是6G阶段完成空地一张网的目标。同时,李福昌强调,空天一体化需要全产业链努力,因为目前来看主流芯片企业并没有把卫星的模块纳入到芯片规划里。

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