建设全国集群指挥调度网的途径

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【摘要】文章在阐述和总结以北京、广州两地成功建立数字集群网经验的基础上，结合国外的发展趋势，详细介绍了我国从大城市扩展建设全省集群指挥调度网的必要性与可行性，最后提出从城市拓展到农村、从区域扩展到全国这一建设全国集群指挥调度网的实施设想。

【关键词】数字集群　TETRA　应急通信保障　全国集群指挥调度网

1　引言

为实施国家突发事件应对法，必须建立健全全国统一的突发事件信息系统与应急通信保障体系，而在应急通信保障体系中必须建设全国集群指挥调度网作为其主体，我曾经论证了发展数字集群指挥调度全国应急网的必要性与可行性，本文拟进一步探讨实现这一目标的具体途径。

2　国内大城市应急通信保障体系的成功经验

数字集群是有别于蜂窝公众移动通信的专业移动通信系统，可广泛应用于指挥控制、生产调度，对于提高生产和工作效率，促进国民经济的发展，特别是对社会的稳定和人民生命财产的安全起着极其重要的作用。这是当前2G和3G等公众移动通信网所不能取替的。

从1996年以来我一直主持我国数字集群国家标准的制订工作，和国家标准工作组二十多位专家教授一起结合中国国情，从技术、经济、使用和维护等各方面共同分析研究了国际上的8种数字集群标准，认为欧洲ETSI标准TETRA制式具有快速反应、加密性、安全性、抗毁性等主要特性，最符合我国指挥调度所需，这是GSM蜂窝通信所不能胜任的。

2.1北京正通数字集群网

2001年北京市筹划建设奥运指挥调度网，在究竟是组建政府共用网还是分建各部门自用专网、采用哪种技术体制、哪家设备等方面的分歧很大。由于这是一项改革分建专网传统的创举，涉及多家利益，当时阻力很大，需要得到政府各级领导的认同、关注与支持才能顺利推进。出自于一个老科技工作者的责任感，我曾在10月1日写信给当时的刘淇市长，建议北京为应对恐怖事件加速建设TETRA数字集群指挥调度共用网。这样组建的政府共用网较各个部门自建专用网投资省、效率高、质量好，平时可为国民经济服务，非常时期可集中为抢险救灾及快速维稳服务，一举两得。由于得到刘淇市长的高度重视，批示北京信息办，排除了国内外各种干扰，吸取了之前历届奥运会分建奥运赛事组织与城市公共安全管理两个网的经验教训，决定建设一张统一的政府共用网，并通过与原信息产业部讨论，组建了北京正通网络有限公司进行网络建设和运营。北京正通公司通过招标选择了当时诺基亚的TETRA设备(后被空客母公司EADS并购)统一组建了北京市数字集群无线政务网，这是全球最大的城市级网络。目前有6个交换机，300多个基站，主要服务于市委市政府、应急办系统、奥运安保人员(包括公安、交管、武警等)、医疗急救、城管、司法、电力、水利等各个政府机关以及奥组委用户，数十个部门统一利用这一个公共平台组建各自的虚拟专用网。系统设计容量为90000用户，奥运期间实际在网86000用户，而且在奥运期间，所有的交换机全部满载运行；此外，系统还承载了全球规模最大的单兵定位／车辆定位系统，为超过40000名警力提供定位服务，政府共用网的各项需求均得到了很好的满足和验证。除了圆满完成2008北京奥运的通信保障任务，相继又出色保障了2009年的六十大庆，获得各界好评，创造了以“政府控制，企业运营，政府集体购买服务”的模式，成为成功的范例。

2.2广州880兆数字集群共网

2009年广州市积极进行亚运会的筹备工作，对于将承担亚运通信保障、政府日常指挥调度通信、城市应急联动通信等艰巨而繁重任务的数字集群网却一直没有定下来，当时考虑到广州市数字集群共用网建设的紧迫性，只有一年的建设优化周期，因此必须尽快慎重选择技术体制，学习北京经验，统筹兼顾加速建设全市指挥调度通信网，才能满足亚运会的指挥协调要求。

广州市政府采纳了专家建议借鉴了北京市无线政务网的建设和管理经验，选择了中国电信广东公司作为网络的运营商，采取政府集体购买服务的模式，广州市政府在15年内每年向广东电信支付几千万元使用费，网络由广东电信负责建设和运营维护，保证满足政府部门用户最高可达60000用户。广东电信通过招标选择了与欧洲宇航防务集团(EADS)开展本地产业化合作的中国电子科技集团公司第七研究所CETC品牌的TETRA系统设备，在短短的3～4个月内高速组建了广州市数字集群共用网。目前这个网络有2个交换机，近200个基站，已经成为全球第二大城市级数字集群网络，为市委市政府各部门、亚组委及涉亚公用事业等数十个部门的45000用户提供了安全、可靠、高效的调度通信服务，其用户数量、网络规模、网络负荷是历届亚运通信网络之最，开幕式当天承载呼叫高达220多万次的最大话务冲击，创造了历届亚运会之最，实践证明该网以“零故障”的成绩圆满完成此届亚运会的通信保障工作，现在已成为广州市各级政府部门在日常工作、大型活动、处置突发事件等政务指挥调度和应急通信保障的重要通信系统。

3　从大城市扩展建设全省集群指挥调度网

3.1建立区域性、全国性集群指挥调度网

当前诸多的社会因素不断激发了我国建设应急通信网的迫切需求。一方面是近年来各种重大自然灾害、安全事故以及一些公共安全事件的频繁发生；另一方面是奥运会、世博会、亚运会、大学生运动会这样的大型活动、展会和运动会在我国举办得越来越多。政府和各行业(轨道交通、民航、港口、煤矿、森林防火、油气田、高速公路、电力等)都展示了对数字集群的巨大市场需求。

鉴于“9・11”事件在纽约和华盛顿几乎同时遭到突然袭击，刚刚发生的挪威爆炸与枪击事件也分处两地，近几年来我国洪水、暴雪、泥石流、台风和地震灾害频仍，影响十几个省份，都说明局部地区的指挥调度网是不足以应对大面积的天灾人祸，而必须建立区域性、全国性的指挥调度应急网，才能在灾难发生时保证整个地区的信息畅通，指挥给力，救援及时。

国内外的实践表明TETRA取得长足的发展，数字集群指挥调度共用网是各级政府和社会公共服务的有效专业移动通信手段。目前许多欧美国家在大力发展公众移动通信网的同时都在建设数字集群指挥调度共用网，以满足政府各部门日常政务通信和应急指挥调度通信的需求。欧洲的英国、法国、西班牙、比利时、匈牙利、瑞典、挪威、芬兰等国家都已经建设全国性TETRA网，德国政府全国网(BOSNET网)成为欧洲最大的全国性数字集群指挥调度共用网。近几年，亚洲的印尼、马来西亚、越南、韩国、印度等国也在建设TETRA全国网。我国北京、上海、广州的建网使用实践也表明采用TETRA这一体制来发展全国数字集群共用网技术上是完全可行的。

3.2广东先行建立全省集群指挥调度网

由于中国封建传统思想的影响，有的部门总认为自己主导建设、运营和维护的专业移动通信系统为自己服 务最为得心应手，广东过去各地、各部门独立建网、各自为战的现象突出。一方面从我国60年来的经验教训说明这种做法导致投资巨大、效率奇低，如防汛仅汛期开通，平时闲置，重复浪费严重。而且专网设备老化，覆盖范围不大，电台管理不规范，维护修理水平不高，通信得不到保障。另一方面各自建设，通信制式不统一、各种模拟集群与对讲机，七国八制，信令不一，无法兼容，不能互连互通，电波秩序混乱，干扰严重。而且受限于一个单位的经济实力与技术水平，不可能随着通信技术的发展与时俱进不断改造升级网络，往往自建初期尚能使用，一段时期以后年久失修，越来越不好用，最终瘫痪报废了事。即使作为省应急处置的主要力量，省公安部门现有的模拟集群系统也只覆盖了小部分地区，且资源不能有效共享，其余大部分地区只能靠常规的通信系统，无法满足多警种和全社会协同作战的需求，这与信息大省的地位极不符合。近两年地区只有广州、深圳，部门只有民航、地铁建有TETRA数字集群，初见成效，但也没有连成网络，还没有真正意义上的统一的指挥应急平台。既不利于平时各部门协作指挥，也不利于应急情况下跨地市的联合作战，已无法满足当今社会多部门、跨地区统一指挥调度和相互协调需要。

而集群共用网主要突出一个“共”字，它能为不同部门用户提供各项所需的优良服务，使公众网的公共性和专业网的独立性比较好地得到协调解决，让每个原拟单独建网的部门都能从该集群共用网的虚拟专用网(VPN)中感到同样方便和安全可靠。虚拟专用网在构成上与实在的网络不同，它是建立在实际集群共用网络基础上的一种功能性网络；但对用户来说，在功能上则相当于实在的专用网络，也能向用户提供传统专业网的功能。政府和社会各界只需要购买服务，避免了上述各自建网的许多弊端，有利于网络的与时俱进不断升级，符合先进的云计算所推介的基础设施即服务(IaaS，Infrastructure as a Service)、平台即服务(PaaS， Platform as a Service)、软件即服务(SaaS，Software as a Service)等当代技术与社会的发展方向。

广东省毗邻港澳，洪水、台风等自然灾害频繁，经济和社会发展较快，区域联动性强，国际影响力大，对社会稳定和治安状况的要求很高，因而对全省统一的应急通信的需求更为迫切。如果各个部门、各个地区都各自为政，一方面多头投资，造成建设资金、频率资源及各种物力的紧张与匮乏，从而影响了其建设进度、规模及水平；另一方面多头建设，必然造成不同地区、不同部门和不同警种之间缺乏一个统一的指挥调度通信平台，无法进行配合和协调；彼此的数据库信息资源及人力、物力不能共享，必要的联合行动难以迅速有效的实施，就有可能在应对突发事件时延误战机。

目前广州和深圳已建成TETRA数字集群网，佛山、珠海、肇庆和东莞等地市正积极筹划建立数字集群网，推动广东省建立一个全省性网络的时机和条件已基本成熟。广东可以在全国先行，及时作出全省规划，统筹兼顾，在广州和深圳建成的数字集群网基础上，利用广东电信的资金、人才、技术等资源优势，首先将佛山和珠海按广州模式建设，以广州数字集群共用网为中心，联接深圳、佛山、珠海、肇庆和东莞，在十二五期间逐步覆盖珠三角，再建成一个全省性集群指挥调度网。不仅能满足全省各级政府管理与发展的需求，也为全国性集群共用网建设树立一个样板。

3.3建立全省集群指挥调度网的作用

数字集群指挥调度共用网的宗旨是服务经济和社会发展，在支持各级政府和各大行业的日常管理工作、重大活动的调度等社会管理方面具有重要作用，具体体现在以下四个方面：

(1)从政府角度看：可为全省各级政府及其各个政府部门提供信息化、数字化通信保障手段，提供政府日常政务通信的全省性基础平台，提高政府对突发事件的应急指挥调度通信能力，作为全省各个城市统一报警、统一指挥、快速反应、资源共享、联合行动的应急联动的移动通信共用平台。而且政府将数字集群通信的建设和运行维护交给了电信运营商，政府部门通过统一购买服务的方式使用，不再单独分散建设，减少了各级政府的财政开支与许多繁琐工作，在不断压缩人员编制的压力下，也无需政府部门保持一支通信运维专门队伍，同时也能提供机会给一些有应用需要但又没有条件自己建网的部门使用。

(2)从社会角度看：平时城市的生产调度、交通运输、物流配送、金融保险、工商税务、体育文化、市政管理、社会治安、医疗急救及消防、防汛等方面都需要一个先进的现代化指挥调度通信网，以提高生产和工作效率，确保国民经济的发展、社会的稳定和人民生命财产的安全。“全省网”提供了一个综合性专业无线电通信大平台，可吸纳供电、供水、供气、供热、运输、医疗、保险等关系到国计民生的社会公益单位作为用户，一方面补充“全省网”的经济收入，另一方面起到“服务社会”的作用。有利于在处置突发事件时能及时广泛地综合调动社会力量和资源，打好指挥调度通信基础，防范于未然。

(3)从产业发展看：“全省网”的建设采用“运营商建设和运营网络，政府购买终端和服务”的模式，建设运营与用户应用的权责划分清晰，可以充分发挥电信运营商基础设施资源和技术队伍的优势，有利于信息资源整合，带动和扶持本省电信建设、运维、科研、设计、开发与生产等相关电子信息产业和电信服务产业。通过集群共用网的建设与运营，将在交换、基站、天线、电缆、传输、终端、电源、计算机、元器件、印制电路与软件等相关上下游产业链中形成上百亿元的产业规模，形成新兴电子信息产业基地。

(4)从频率资源看：“全省网”的建设有利于对全省无线电频率资源的充分利用与综合治理、全省无线电电磁环境的净化和通信安全的保障。

4　从城市拓展到农村，从区域扩展到全国

社会要求高效处理紧急、突发事件。关键时刻如何保障重要信息通畅、高效指挥，多部门协调运作是社会对城市和乡村指挥调度系统提出的必须回答的课题。在全国大城市建设800MHz数字集群网络的同时，要考虑在县镇乡村级组建无线指挥调度的必要性，自然灾害不局限额定范围，从过往来看灾害发生在市级以下的城镇，如日本的宫城县地震和四川的汶川地震，往往小地方的通讯设备不完善，信息闭塞，导致了严重的人员伤亡和重大经济损失，所以在市级城市以下的乡镇建设一套无线指挥调度网也很迫切。

由于TETRA数字集群系统所需投资较大，适合在城市及平原地区建网，并作为省市级的中高层指挥调度网；但是乡村地广人稀，受限于当前的经济条件和地理条件，很难做到无缝覆盖所有边远地区。因而需要选择使用灵活的、投入成本低廉的通讯设备。

国家标准(GB／T 15160-2007)900MHz无中心自集群系统是一种不采用交换控制中心的集中控制，而由各移动台分别设定无线通信链路的分散控制方式的自主创新系统。拥有多项发明专利，特点如下：

(1)独立资源：2MHz带宽的频率，可满足3公里半径内2000用户的调度通信。

(2)终端成网：手持台和车载台可自行机动组成从几个到上千的小中型网。

(3)自由移动：无需固定设施，可确保队伍行军一路的通讯。

(4)单呼组呼：便于组织多个层次大小不同的队伍。

(5)可管可控：指配电台身份号码，便于及时监听、质询、警告与制止违规非法使用。

(6)低成本：无需交换机和基站，建网成本比有中心网节省显著，终端也便宜很多。据粗略测算，在县乡级基层指挥调度网的投资只有TETRA的十分之一。

由于无中心网兼备灵活性、抗毁性和快捷性等优势，北京首先在朝阳区以黑庄户乡作为试点建立900MHz无中心乡镇管理通信指挥网，上海市则在安亭镇建设城管网，实现对街道、乡镇、村庄的统一通信指挥。故可在TETRA数字集群系统省市级的中高层指挥调度网基础上，再补充900MHz无中心自集群系统作为县乡级的基层指挥调度网，从城市拓展到农村，形成一个无缝覆盖全省的完整集群指挥调度共用网。

不妨设想我国可以北京为中心将沈阳、大连、青岛连接起来形成环渤海区域网；以上海为中心将南京、杭州连接起来形成长江三角洲区域网；以广州为中心将深圳、珠海、佛山连接起来形成珠江三角洲区域网。只要我国坚持统一全国规划、统一技术标准、统一频率资源、统一运营体制、统一政府购买服务，确保互联、互通，从区域扩展到全国，就可以逐步形成一个全国的完整集群指挥调度共用网。