現代應急通信的新利器-IP微波

應急通信是指在國家和社會(huì )出現自然災害、突發(fā)公共事件、大型集會(huì )等突發(fā)緊急情況或重大事件時(shí)，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法。應急通信系統須提供及時(shí)有效的應急通信保障，包括語(yǔ)音、傳真等窄帶通信業(yè)務(wù)，以及突發(fā)事件現場(chǎng)實(shí)時(shí)影像、指揮管理視頻等大帶寬信息的實(shí)時(shí)、高效的傳送。對于進(jìn)入IP化和寬帶多業(yè)務(wù)時(shí)代的移動(dòng)網(wǎng)等公共通信系統來(lái)說(shuō)，應急保障更需要強大的業(yè)務(wù)疏導、鏈路保護、路由備份等功能，這需要應急通信系統具備高效、智能和易管理的重要特性。

微波通信具有部署快捷、安裝靈活、設備緊湊、轉運方便等優(yōu)勢，成為國家應急通信常用的地面大容量無(wú)線(xiàn)傳輸系統。傳統的點(diǎn)對點(diǎn)PDH/SDH微波由于傳輸效率低、業(yè)務(wù)種類(lèi)單一、設備管理復雜等缺點(diǎn)，無(wú)法適應日益增長(cháng)的綜合寬帶通信業(yè)務(wù)應急保障需求。新型IP微波憑借面向IP的豐富空口業(yè)務(wù)類(lèi)型、靈活高效的自適應調制特性、G比特級的大帶寬傳輸、多方向網(wǎng)絡(luò )化及可靠的端到端業(yè)務(wù)管理等優(yōu)勢，成為新一代地面無(wú)線(xiàn)應急通信系統的新寵。

豐富的空口業(yè)務(wù)類(lèi)型支持多種應急業(yè)務(wù)高效傳送

IP微波在業(yè)務(wù)接入、處理和空口幀結構方面全面支持IP分組化業(yè)務(wù)，同時(shí)對PDH、SDH等傳統TDM業(yè)務(wù)也進(jìn)行了很好的兼容。IP微波中頻系統內置了完善的TDM交叉矩陣和IP分組交換單元，提供E1、STM-1、STM-4、ATM、FE、GE等多種業(yè)務(wù)接口，支持對TDM和以太業(yè)務(wù)的原生處理，也支持對所有業(yè)務(wù)的偽線(xiàn)封裝和MPLS傳輸管理。IP微波還提供了完善的端到端QoS保障機制，以適應寬帶業(yè)務(wù)對業(yè)務(wù)質(zhì)量精細化保證的需求。

圖一 IP微波支持豐富的空口業(yè)務(wù)類(lèi)型

靈活的自適應調制提升多變環(huán)境下的傳送效率

新型IP微波應用了空口自適應調制技術(shù)(Adaptive Modulation)，能夠根據天氣導致的空口環(huán)境的變化，無(wú)損地自動(dòng)調整調制級別。配合多級QoS管理機制，在天氣條件許可時(shí)使用最高調制模式，滿(mǎn)足更多更高帶寬業(yè)務(wù)的傳輸需要;一旦天氣條件惡劣，調制級別自動(dòng)下調，優(yōu)先保證高優(yōu)先級的業(yè)務(wù)如語(yǔ)音、重要數據等的傳輸鏈路不被中斷，待天氣轉好后再恢復回高調模式，極大地提高了應急微波系統的頻譜效率和應用范圍，降低了鏈路規劃和設計難度。

圖二 自適應調制確保業(yè)務(wù)傳輸靈活可靠

吉比特級大帶寬滿(mǎn)足大容量應急通信需求

微波系統面臨著(zhù)越來(lái)越多的IP分組業(yè)務(wù)傳輸，為充分利用頻率資源和調制模式，盡可能多提高系統吞吐率，業(yè)界領(lǐng)先的IP微波廠(chǎng)家均提供了高效的二層/ 三層以太幀頭壓縮技術(shù)，特別是對分組業(yè)務(wù)流中大量存在的短包業(yè)務(wù)，經(jīng)過(guò)深度幀頭壓縮能夠顯著(zhù)提升吞吐效率，單載頻的最大吞吐量可從400Mbps提高到 1Gbps，可充分滿(mǎn)足各類(lèi)應急指揮平臺和無(wú)線(xiàn)基站的的應急大寬帶業(yè)務(wù)傳輸需求。

圖三 深度幀頭壓縮技術(shù)顯著(zhù)提升系統吞吐量

多方向、網(wǎng)絡(luò )化簡(jiǎn)化現場(chǎng)部署和管理

由于應急通信保障和搶險指揮現場(chǎng)的特殊性，應急通信系統投入使用時(shí)往往涉及多點(diǎn)多方向的部署和管理需求，IP微波在增大帶寬、支持多種業(yè)務(wù)的基礎上，更融合了豐富的網(wǎng)絡(luò )特性。網(wǎng)絡(luò )化的IP微波盒式設備集成度高(5U以下)，單臺節點(diǎn)支持多達十幾個(gè)方向的寬帶微波鏈路。同時(shí)，設備內置有大容量的交叉/交換矩陣，能夠支持多種類(lèi)、海量業(yè)務(wù)的無(wú)阻塞上下和交叉/交換。除此之外，IP微波還能與光設備無(wú)縫融合，支持任意組網(wǎng)的保護拓撲，配合統一的網(wǎng)管平臺進(jìn)行端到端業(yè)務(wù)分發(fā)、管理和保護，使微波實(shí)現“無(wú)線(xiàn)光網(wǎng)”的功能，極大地提高了應急通信系統的易部署性和易管理性。

圖四 IP微波支持任意拓撲的統一組網(wǎng)

未來(lái)的IP微波技術(shù)還將向著(zhù)更大帶寬、更高可靠、更多特性和更加節能輕巧方向發(fā)展，512QAM/1024QAM高調技術(shù)、E-BAND毫米波頻段以及中射頻一體化的全室外產(chǎn)品等下一代微波通信技術(shù)和設備形態(tài)正逐漸進(jìn)入實(shí)用化階段，這為今后IP微波拓展更廣闊的應用途徑奠定了基礎。

目前我國正在大力打造包括微波、衛星系統、數字集群指揮調度系統等技術(shù)在內，具有移動(dòng)綜合應變能力的多元化應急通信保障平臺。IP微波不僅在緊急情況下能直接擔負業(yè)務(wù)接入和傳輸使命，同時(shí)可以成為上述各類(lèi)應用保障通信設備必要時(shí)的中繼接力系統，以其接口豐富、大帶寬、高可靠、網(wǎng)絡(luò )化、易部署和管理的優(yōu)勢，成為整個(gè)應急通信系統中不可或缺的重要組成部分。