通信抢修抢通背后的科技“神器”
来源: 人民邮电报 作者: 发布时间: 2023-08-08

受台风“杜苏芮”影响,我国近期多地出现大到暴雨天气,部分地区通信中断、人员失联,无数通信人在抗洪前线不舍昼夜,只为快速抢通网络。近年来,地震、洪水、暴风雪、森林火灾等自然灾害屡屡对通信系统造成破坏。通信线就是救援生命线,面对不可抗力,通信技术不断迭代发展,为救灾工作提供科技的力量。

当自然灾害来临时,通信网络信号为什么会中断?

一方面,受灾地区电力基础设施遭到破坏,通信基站会因为电力中断而无法工作。即使有应急电源,但超出续航时间后,基站仍会停摆。此外,电信运营商还有应急柴油发电机、车载移动基站等应急设施,但是否能驰援灾区,取决于道路是否畅通。

另一方面,基站、光缆等通信基础设施在自然灾害中会被损坏。在恶劣天气影响下,基站容易受损退服。在光缆受损的情况下,即便单个基站可以正常运行,但是基站之间“失联”,基站便成为“孤岛”。

因此,恢复通信最关键的就是要让受灾地区通信基础设施正常运作。在近期应急通信保障响应过程中,无人机、卫星通信等技术在满足不同场景的救灾需求时发挥了重要作用。

无人机成为恢复通信的利器。应急通信无人机可以成为空中移动的基站,为灾区提供稳定、可靠的网络信号覆盖,支持受灾群众和指挥调度人员拨打电话和发送短信。同时,无人机对洪涝、地震等自然灾害或山地、河谷、高原等地形条件都有很强的适应性,能够满足应急救援的突发性需求。

值得一提的是,随着技术的不断优化,应急救灾型无人机的种类在不断丰富,技术在不断升级,以满足各种环境的需求。此前应急救灾多使用可垂直起降、空中悬停、操作灵活、成本较低的旋翼无人机,但这类无人机飞行速度较慢、作业面积有限、抗恶劣天气性差。近两年来,固定翼无人机开始应用于应急通信保障任务,其中典型代表是翼龙。固定翼无人机有飞行高度高、飞行距离远、覆盖范围大、可自动避让障碍物等优点,但对起降条件要求比较高。

对于应急救灾型无人机的采用,“系留式多旋翼无人机或能成为比较经济、有效、实用的通信抢通工具”。知名科技博主张弛在接受《人民邮电》报记者采访时表示,固定翼无人机自带电源,但在提供空中移动基站服务时,可能会受到电源续航能力的限制。“而系留式多旋翼无人机地面电站通过电缆给无人机不间断供电,除了提供飞行动力,更重要的是给移动基站供电,可以实现连续多昼夜的通信保障。”

据了解,系留式多旋翼无人机已经在多次通信抢修抢通中大显身手。无人机可搭载4G或5G基站,5分钟之内快速升空至100米,完成应急通信基站架设,实现热点区域无线信号覆盖,可滞空时间超过24小时。

不仅能搭载移动基站,在特定环境下,无人机还能帮助抢修光缆。在暴雨、洪水、地震等灾害中,由于桥梁被冲断、地面崩塌等情况,保障人员无法跨越受灾区域布放通信光缆,此时,无人机可以成为运送光缆的载体。在一些特定环境中,如果体积轻巧的无人机“带不动”通信光缆怎么办?在近期的通信抢修过程中,过河大桥被损,保障人员将重量较轻的鱼线绑在无人机上,再将光缆与鱼线相连,让对岸保障人员通过无人机送去的鱼线实现光缆跨河,抢通光缆、恢复通信。

卫星通信是应急通信不可或缺的一部分。卫星通信可以理解为把基站建在了卫星上,在地面上使用专门的终端来获取信号。卫星通信具有覆盖范围广、信号稳定、通信质量高等优点,可以在地面通信网络受到破坏或无法使用的情况下,为应急通信提供可靠支持。在自然灾害中,卫星通信可以快速建立起通信链路,为救援行动提供必要的信息支持。

“卫星通信应该是救灾人员的标配。”张弛表示,“我国有自主研制的天通一号卫星通信系统,它的终端在三四千元,并非遥不可及,在我国可以实现卫星通信。”

目前,卫星通信主要为救灾指挥部门提供通信支持,业内专家表示,伴随低轨卫星逐渐成网,移动通信公网的手机可以兼容卫星信号,具备接入低轨卫星的能力,彼时,低轨卫星通信就能被大众广泛使用。

如果遇到交通受阻,卫星通信应急车辆无法进入灾区怎么办?答案是把基站装进背包,让卫星成为传输中继。在近期的应急通信保障过程中,通信抢修人员使用便携式卫星背包基站。背包重量不到20公斤,适合“单兵作战”,开机加电即可自动入网,为乡镇级或村级提供临时机动通信服务,连通通信孤岛。

“在自然灾害的通信恢复和救援过程中,双向通信主要依靠无人机和卫星通信。”张弛表示,“事实上,之前的救援还可以借助传统的广播通信,公众只要打开收音机或者电视,无论哪个频道或者哪个台都能优先听到救援指示。随着科技的进步,广播通信在应急通信中的作用在逐渐减弱。”

此外,在应对突发自然灾害中,通信设备自身的稳定性和可靠性至关重要。从底层通信基础设施的有线网络,到不断演进、成为救灾通信主力军的移动网络,再到采用容灾高可靠性的分布式数据中心,通信技术在把灾难影响降至最低的同时,为应对自然灾害的应急通信保障提供了更加丰富的技术手段。



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