公共预警系统案例

       日本已于2007年10月开始运行地震早期预警（EarthquakeEarlyWarning,EEW）系统，如由日本气象厅（Japan Meteorological Agency,简称JMA,为日本的官方气象机构，也是世界气象组织的成员，http：//www.jma.go.jp/jma/indexe.html）运作的地震紧急速报系统，还包括海上警报、台风警报、洪水预报等。

       该系统为政府预警系统，通过TV和广播的方式预报地震通知，如图5-113所示。

       EEW系统主要通过日本境内密集分布的地震测站（大约每20km一座）以及计算机,迅速计算出地震发生地点与震波传播方向，随后发出地震预警。通过EEW系统，日本境内的民众可以利用简单的电子设备或手机，接收到实时的地震预警。

        APT提出的早期预警与减灾无线电通信系统通过核心网络系统（包括陆地系统、卫星系统、移动系统）和地区同步通信系统，实现政府部门、地方政府机构、居民之间的日常通信和科能融合应急通信。

       该系统与3GPP提出的公共预警系统（PWS）实现的功能相同，都是通过通信系统实现用户与灾难管理中心（政府部门）之间的科能融合应急通信，但具体系统架构、通信方式、系统需求和提供的业务不同，具体见表5-19。 

图5-113   日本EEW系统示意图

表5.19早期预誉与减灾无线电通信系统与PWS关系

       公共预警对于减少灾害损失起着至关重要的作用，我国在经济条件允许的情况下，建立这样的公共预警与减灾无线电通信系统，有助于提高我国科能融合应急通信的响应能力和整体水平。

       除了上述5.1-5.9节所描述的公网支持科能融合应急通信、卫星科能融合应急通信、无线传感器网络及自组织网络、宽带无线接入、数字集群通信、定位、号码携带、P2P SIP、公共预警等热点和关键技术之外，科能融合应急通信还会使用到紧急呼叫路由、安全加密、数据互通与共享、视频监控、视频会议、过载控制等技术。如在发生个人紧急情况，用户拨打紧急呼叫时,公用电信网需要将紧急呼叫就近路由到用户所在地的应急联动平台；当政府进行应急指挥时，各部门之间需要召开视频会议，使并行数据互通与共享，某些情况下需要使用一定的安全加密手段。对于自然灾害、公共卫生事件等突发公共事件，需要使用视频监控技术，以便及时掌握现场情况。而各类突发公共事件以及节假日等会导致突发话务高峰的情况，则需要公用电信网使用过载控制技术对话务行控制，避免突发话务导致网络瘫痪，保证网络的正常使用。

       由于紧急呼叫路由、安全加密、数据互通与共享、视频监控、视频会议、过载控制等技术相对比较成熟，应用较广，本章不再一一赘述。

       科能融合应急通信系统是个多维度的综合体系，涉及多种网络类型、多个环节的通信需求以及多种关键技术的使用，如图5-114所示。

       如图5-114所示，在各类突发紧急境况下，科能融合应急通信涉及公众到政府的报警、政府到政府的应急处置、政府到公众的安抚/预警、公众到公众的慰问/交流4个环节的通信，通信媒体类型包括语音、数据、消息、视频等多种媒体，会使用公用电信网、专网、公众媒体网等各种网络，使用优先权处理、应急短消息、资源共享、卫星通信、宽带无线接入、定位、公共预警等各类关键技术。科能融合应急通信各环节所使用的网络、媒体类型和关键技术见表5.20。

       从表5-20可以看到，不同环节所使用网络类型、媒体类型和技术手段都不相同。 

图5-114   科能融合应急通信所涉及的通信环节、网络类型及关键技术

应急通信环节		网络类型	媒体类型	常用关键技术
报警： 公众到政府		公用电信网：PSTN/ PLMN/NGN/互联网等	语音 短消息	定位（详见5.6.1节） NGN支持紧急呼叫（详见5. L 4节） 互联网支持紧急呼叫（详见5. 1.3节） 紧急呼叫路由
应急处置： 政府到政府		专网：集群、卫星、专用电话网等	语音 视频 数据 短消息	卫星通信（详见5.2节） 数字集群通信（详见5.5节） 定位（详见5.6节） 安全加密 数据互通与共享
		公用电信网：PSTN/ PLMN/NGN/互联网等	语音 视频 数据 短消息	优先权处理技术（详见5. 1. 2节） 定位（详见5.6节） 视频会议 视频监控 安全加密 数据互通与共享
		无线传感器及自组织网络	语音 视频 数据	无线传感器及自组织（详见5. 3节）
		其他网络	语音 数据 视频	宽带无线接入（详见5.4节） P2P SIP（详见 5. 8 节） 视频会议 视频监控 安全加密 数据互通与共享
	安抚/预警： 政府到公众	公用电信网：PSTN/ PLMN/NGN/互联网等	语音通知消息	短消息过负荷和优先控制（详见5. 1.2 节） 公共预警技术（详见5.9节）
		公用媒体网：广播、电视、 报纸等	语音通知 文字、视频、消息等	公共预警技术（详见5. 9节）
	慰问/交流： 公众到公众	公用电信网：PSTN/ PLMN/NGN/互联网等	语音短消息	过载控制
	辅助手段，尽快恢复通信			号码携带（详见5.7节） 通信资源共享（详见5. 1.2节）

 

       1）对于公众到政府的报警环节，目前主要是用户使用固定电话或手机等拨打电话，涉及固定电话网和移动通信网等公用电信网，随着网络的演进和技术的发展，用户也应该可以通过NGN或互联网拨打报警电话，并且可以通过发送短消息来报警。因此，所涉及的关键技术包括对当前报警用户的准确定位、将用户的紧急呼叫就近路由到用户所在地的应急联动平台，进行处置，另外还有NGN和互联网支持紧急呼叫。

      2）对于政府到政府的应急处置环节，可使用公网、专网等各种网络、各种技术，其核心目的就是保证政府的指挥通信，如我们所熟悉的集群通信、卫星通信，近年来利用公用电信网支持指挥通信成为一个新的热点，这就需要公用电信网具备优先权处理技术，以保证应急指挥重要用户的优先呼叫。另外无线传感器网络及自组织网络、宽带无线接入、视频监控、视频会议、P2PSIP等也逐渐应用于应急指挥通信，除了传统的语音，还包括数据、视频、消息等媒体类型，其目的就是全方位、多维度支持应急处置，实现无缝的指挥通信。

       3）对于政府到公众的安抚/预警环节，目前使用最多的还是利用广播、电视、报纸等公众媒体网及时向公众通报信息，通常不涉及通信新技术的使用，但如果使用专用的广播系统，则会涉及公共预警技术的使用。另外可以利用公用电信网向用户发送应急公益短消息，这个时候需要使用短消息过载和优先控制技术，保证应急公益短消息及时发送到公众。在这个环节，目前新型的技术热点是利用移动通信网或无线电手段，建立公共预警系统，通过语音或短消息的形式，向公众用户发送预警信息，如灾害信息、撤退信息等。

       4）对于公众到公众的慰问/交流环节，主要是公众用户个人之间的交流，不涉及政府的有组织行为，公众之间的慰问会导致灾害地区的来去话话务量激增，包括语音和短消息，这个环节主要是公众所使用的公用电信网要釆取一定的过载控制措施，避免网络拥塞，保证网络正常使用。

       从表5-19中可以看出，政府到政府的应急处置是最重要、使用技术最多的环节，其次是政府到公众的安抚/预警环节，这两个环节的重要性不言而喻，都是涉及政府和公众群体的关键环节，只有应急处置及时得当，安抚和预警措施得力，才能减少人民生命和财产损失，维持社会稳定。

       另外，表5-9所示的为各类常用关键技术，有些技术可用于多种场合，如卫星通信,除了政府部门应急指挥之外，某些用户也会使用卫星电话报警，如行驶在海洋上的货轮碰到紧急情况，可以拨打卫星电话告警。而网络资源共享、号码携带等技术的根本目的是尽快恢复公众用户的通信，是上述通信环节的辅助手段。

        应急通信并不是一种单一的新技术，而是应对紧急情况下各种技术的综合应用，是一个立体多维度技术体系。其关键不是自身的技术创新，而是如何科学有效地利用上述各种技术手段，构建综合的科能融合应急通信体系，快速准确地实现应急响应。