在抗震救災過程中,由我國最新自主研發(fā)的名為MiWAVE的寬帶無線應急通信系統(tǒng),被緊急調往北川等災區(qū)投入使用。作為重要的應急通信手段,該系統(tǒng)在災區(qū)通信基礎設施嚴重毀損的情況下發(fā)揮了關鍵作用。
就MiWAVE寬帶無線應急通信系統(tǒng)的特點以及其在本次抗震救災過程中起到的重要作用,《中國電子報》獨家采訪了中科院上海微系統(tǒng)與信息研究所研究員卜智勇。卜智勇研究員參與了這套寬帶無線應急通信系統(tǒng)的研發(fā)工作,并作為中科院上海微系統(tǒng)與信息研究所組織的專家救援隊隊長,多次深入到抗震救災前線參與救災活動。
采用4G核心技術
卜智勇介紹說,MiWAVE系統(tǒng)采用最新的4G核心技術,是國家863計劃與B3G移動通信的最新科技成果,是專為地震、水災、雪災、緊急軍事事件、緊急社會事件等特殊情況而專門設計的應急通信平臺。
MiWAVE寬帶無線應急通信系統(tǒng)是基于我國自主制定的寬帶無線多媒體(BWM)國家標準草案開發(fā)的。為了推動我國寬帶無線接入產業(yè)發(fā)展,促進我國具有自主知識產權的寬帶無線接入技術的應用,2005年底全國信標委組織成立了寬帶無線多媒體標準項目組。BWM項目組的目標是制定支持無線網絡融合的寬帶無線接入技術標準,使寬帶無線接入網、移動電視網和互聯網三大網絡經過統(tǒng)一設計和協(xié)調,能夠提供包括語音、數據、圖像等綜合多媒體的通信業(yè)務;同時致力于針對行業(yè)應用等特點進行系統(tǒng)優(yōu)化,增加無線鏈路的覆蓋距離,強化集群調度的功能,降低行業(yè)運營的網絡成本。自2005年項目組成立以來,項目組各成員單位通力合作,共收集了涉及物理層上下行調制方式、組網方案、安全機制等具有核心專利的多種技術方案。已經開展了理論分析、方案論證、仿真驗證等工作。目前標準草案基本完成,原型系統(tǒng)已經在上海、杭州的試驗網成功試用,并在這次抗震救災中,為保障實時多媒體通信發(fā)揮了重要作用。
獨立實現大范圍覆蓋和快速組網
寬帶無線應急通信系統(tǒng)的組成主要分基站和終端兩個部分?;颈韧ǔ5腜C機體積小,而終端體積也只有電話機的一半。一個終端則可以帶8臺電腦。因為每個基站的覆蓋面廣,可用于城域網范圍;每個基站的高數據率,不僅能夠“聽”,還能夠解決一般難以實現的“看”的問題。卜智勇說:“過去普遍使用的2.5G無線通信網絡,只能支持通話,如果要看實時視頻,帶寬就顯得過于狹窄。而我們這一系統(tǒng)應用了最新自主研發(fā)的4G核心技術,能把無線帶寬拓寬到幾十兆甚至上百兆,使‘實況轉播’成為可能。”
MiWAVE系統(tǒng)可以在沒有固網和移動網的情況下獨立工作。該系統(tǒng)采用UHV(磁控測射源)頻段傳輸,便于在山區(qū)以及地形復雜的環(huán)境下實現大范圍組網覆蓋和快速組網。該系統(tǒng)的各終端通過寬帶無線多媒體空中接口與基站聯通。在當地的基礎設施已經損失殆盡、無法提供骨干網情況下,基站通過衛(wèi)星接入、微波中繼、地面固網接入等多種接入方式與IP骨干網和互聯網相連。各終端可以提供互聯網接入、語音、視頻等寬帶無線多媒體的業(yè)務。
在本次抗震救災過程中,MiWAVE寬帶無線應急系統(tǒng)體現了以下特點:多接入方式,可通過衛(wèi)星接入、微波中繼、地面固網接入等多種接入方式與IP骨干網和互聯網相連,根據不同的應用環(huán)境而采用不同的接入方式??梢蕴峁┹^大的接入半徑,可組網,可切換,最高可支持120km/h的移動速度,支持高帶寬的數據吞吐量。無須固定通信頻道,可通過自動掃描獲取可用頻率。無須架設即可在應急通信車上使用。在道路損毀、無法進行車載通信的情況下,可通過單兵徒步攜帶基站設備,基站架設方便,在1~2小時內,終端可通過使用背包電池或者汽車點煙器配備于單兵、汽車、無人機等多種載體。
助力抗震救災高效調度和決策
MiWAVE寬帶無線應急系統(tǒng)的建立,為武警、特警、公安、消防、救援隊、地震局、醫(yī)院、媒體等部門提供了實時多媒體通信,為指揮中心掌握轄區(qū)內各救災點的情況并進行高效的調度和決策發(fā)揮了重要作用,使北川、平武、青川等地的抗震救災工作明顯受益。
在抗震救災過程中,該系統(tǒng)的重要作用主要體現在以下幾個方面:第一,在后方救援指揮中心和前方救援隊之間搭建了一條“直觀通道”。救援人員通過此通道將前方的救援情況,主要以視頻的形式傳輸到救援指揮中心,指揮中心再根據前方返回的情況進行測評決斷,及時地進行人員的調配和救援力量的增補,提高了救援效率。第二,方便各類救援機構開展工作。在很多時候語音和手機短信不能直觀地反映問題,必須通過圖片和視頻才能將問題說清楚,而這些信息的傳遞必須通過寬帶網絡。如遠程實施治療和救災指導。富有經驗的醫(yī)生可通過該系統(tǒng)實時傳輸的語音視頻,同時指揮多個救災地點對傷殘人員進行診治;能讓建筑和水利專家與盡可能多的救援隊員進行現場溝通,使專業(yè)知識與救援行動緊密結合。第三,給災區(qū)人民提供了一條和外部溝通的信息渠道。通過這個渠道,可以讓受災群眾看到全國人民都在為抗震救災而積極努力,讓他們看到大規(guī)模的捐款、捐物、獻血等援助活動。在情感上給他們支持,讓受災群眾知道全國人民都在關心他們,給他們信心和勇氣。第四,可以將帶有攝像頭的寬帶無線應急系統(tǒng)終端安放在大壩上,即時讀取堰塞湖水文數據,并將觀測到的水文的變化和壩上的情況通過天上的衛(wèi)星適時傳至遠在綿陽市里的專家面前。第五,為新聞媒體的多媒體實時報道提供了保證。湖北衛(wèi)視、江西衛(wèi)視以及新民晚報、廣州晚報等幾十家媒體單位都通過MiWAVE寬帶無線應急通信系統(tǒng)回傳了音頻、視頻和大量的文字、圖片資料。
對于該套系統(tǒng)在災后重建中能起到哪些作用,卜智勇表示,其正在向國家有關部委建議,由科技部牽頭建立一個大的寬帶無線系統(tǒng),該系統(tǒng)可以作為一個預警和應急系統(tǒng)。系統(tǒng)底層是由地震、水災等與自然系統(tǒng)有關的傳感器構成的傳感系統(tǒng),寬帶無線系統(tǒng)將傳感系統(tǒng)獲取到的地理信息進行集中匯總后傳送到監(jiān)控中心,地質專家通過分析可以及早地發(fā)現問題,進而采取相應的預防措施,起到真正的預警作用。