通信中断主要是什么原因？
其他
暴雨之后：通信是如何恢复的？
抢险救灾，首先要保通信。那么，大灾之中，通信为什么中断？如何快速恢复通信？怎样做才更好？
”文 | 通信产业报(网) 党博文 胡媛
河南多地发生的严重汛情，牵动着全国人民的心。
截至8月2日12时，河南全省共有150个县（市、区）、1663个乡镇、1453.16万人受灾。全省组织紧急避险93.38万人，转移安置最高峰值147.08万人；倒塌房屋30616户、89001间；农作物受灾面积1635.6万亩，成灾面积872.3万亩，绝收面积380.2万亩，直接经济损失1142.69亿元；此次特大洪涝灾害共造成302人遇难，50人失踪。
在大灾面前，很多时候通信基站会退服，通信光缆会受损，通信受阻会造成受困群众无法与外界联系，也给应援救灾工作带来重重困难。当然，在此次河南卫辉，也有通信不退服现象，在被积水围困的七天七夜里，全市通信网络未中断、通信服务基本正常。
灾情面前，通信是不能中断的生命线。无论是遇到地震、洪水、暴风雪、森林火灾等，通信设备和网络一直是生命线。抢险救灾，首先要保通信。那么，大灾之中，通信为什么中断？如何快速恢复通信？怎样做才更好？
自然灾害发生时，信号的中断主要分为断电、光缆中断、机房坍塌、移动基站损坏、路由器和交换机失效、电信机房被淹等情况。
而此次信号中断主要由三种情况引起。一是市电停电后基站蓄电池耗尽，导致基站设备供电中断，基站设备退服。二是运营商光缆因灾中断，传输信号不通导致基站退服。三是运营商基站主设备因灾故障，基站退服。总之，信号中断的原因不外乎基站的关键配套设施出现问题，或者基站本身被自然灾害损坏。
很多情况下，造成基站退服的主要原因供电中断，因此，保通信重要的环节就是要保供电。
此外，灾害发生后，由于很多人急于拨打电话，会导致局部网络的通信量急剧攀升，从而导致网络拥塞，甚至引起网络瘫痪。
供电是首当其冲的，据中国铁塔相关负责人介绍，每个基站一般都配备了可工作几个小时的蓄电池备电，当市电停电后，会自动切换为蓄电池供电，但如果停电时间过长，蓄电池耗尽，基站就会中断运行。
而针对基站断电，电信运营商和通信设备厂商精诚合作，重点是借助应急通信救援车、临时通信链路调度、通信线路快速抢修、网络拓扑重新组织和规划等形形色色的手段，确保在尽可能短的时间内让通信业务恢复到正常。
面对灾情，地方运营商当然是第一责任人。与此同时，主要设备商一般都会第一时间向受灾地区各运营商核心机房、重点通信区域等派遣人员24小时值守，尽最大努力确保人员到位、物资到位，与运营商并肩守护网络通信生命线，为人民群众生命财产安全护航。
以中兴通讯为例，在此次河南抗灾中，截至7月25日，该公司驰援河南通信工程师已超过1000名，支援应急通信设备近2000套，救援车辆超过60辆，后续通信设备还在持续发货中。
作为设备商的中信科移动重点维护和保障的焦作和新乡，河南办事处迅速组成应急保障抢险队伍和当地运营商一起进行通信保障。一方面，24小时实时监控网络情况，把后台监控情况和现场实时共享，帮助指挥调度。与此同时，身处一线的中信科移动应急网络保障人员赶赴受灾现场，冲锋在抗汛保通信的一线，协助运营商排除现网通信故障，全力保障网络通信。
中国铁塔是主要建设方，自7月17日以来，铁塔公司在河南累计出动抢险人员12788人次，抢险车辆6475辆次，保障油机13521台次，进行紧急发电11703次，累计抢通修复基站15500多个。
据统计，目前在河南参与援助的有13支国家一类应急通信保障队伍和全国21个省的应急通信救援力量，专业抢修人员6100人，发电油机5513台，应急车辆2464台。
灾后通信如何快速恢复？
工信部发布消息称，截至7月27日12时，除仍浸在水中等特殊原因无法修复的146个基站(郑州市基站总数7.9万个，占基站总数的0.185%)外，郑州市所有基站抢通，郑州市全域通信服务恢复到灾前正常水平。
无疑，此次河南灾情地区的通信为何能快速恢复，关键是与时间赛跑，需要电信运营商和设备商的紧密合作，然而，随着技术的发展，应急通信保障举措也在发生变化。
据中兴通讯相关负责人介绍，随着SDN/NFV、云网融合、云边协同、边边协同等技术和方案的规模成熟，系统容灾和应急通信的可选项将越来越多。
从无线网络来看，随着移动通信从2G、3G、4G发展到5G，移动网络的自组织、自优化能力日益得到践行；Small cell的普及，以及Wi-Fi、无人机、卫星通信等补充手段的逐步推广；多样化、多层次、丰富性的核心网锚点部署和核心网的按需下沉应用，使得系统容灾和应急通信方式变得更加多元化，也使得移动通信成为抢险救灾的主力军。
而有线网络作为最底层通信基础设施，光传送网的环网保护、多环嵌套、MESH保护和恢复技术日臻成熟；承载网/数据通信产品的重路由、源路由和分段路由机制，以及路由器集群、大二层交换等方案得到广泛应用；光纤接入网尤其是光网城市、光纤到边缘山区的建设力度空前。因此，有线网络能够紧密协同移动网络，更加从容应对大面积、牵一发而动全身的救灾需求。
从数据中心的演变来看，Spine/Leaf组网方式的应用有效避免了网络节点的单点失效。而在金融领域至关重要的数据库已经呈现向分布式数据库演变的趋势，其各组件基于分布式架构实现多节点部署，避免单点故障；数据多副本策略及自研的数据高效同步复制技术，保障数据的高可靠性；系统基于金融级两地三中心容灾高可靠架构部署，在灾难情况下，灾备机房及时启动、接管现网，保障业务连续性，能够将灾难影响降至最低。
在河南铁塔看来，中国铁塔在应急通信保障方面，主要有五方面举措。
一是提高政治站位，坚持以人民为中心。二是从实战角度出发，扎实做好应急保障预案。三是未雨绸缪，充分做好相关物资储备。四是坚决落实灾前隐患排查整治。五是科学组织，有序高效开展应急保障。
河南铁塔相关负责人表示，面对灾情要结合前期抢险抗灾应急保障经验，对现有储备物资进行全面检查，品种有什么、数量有多少、分布在哪里、谁负责日常维护、怎样调运使用，都要做到心中有数。在标配的基础上做加法，对核心机房等关键站址适当提高配置标准，确保物资储备充足，加强油机、开关电源、电源模块等关键保障备品备件储备，确保战时随时可用。
北斗加持：应急通信“如虎添翼”
随着科技的发展，除传统的通信恢复之外，创新的应急通信手段也显威力。
若说此次疫情最令人难以忘怀的场景，莫过于“空中基站”启航。
7月21日，国家应急管理部紧急调派翼龙-2H应急救灾型无人机，搭载中国移动的基站设备，从贵州安顺出发，连续出动两次，分别赶赴河南省巩义市米河镇和郑州市中牟县阜外华中心血管病医院，滞空五小时为该地区提供应急通信网络保障，救援工作得以顺利展开。
翼龙大型长航时无人机应急通信系统利用大型固定翼无人机搭载中国移动无线通信基站通过中国移动应急通信覆盖模型算法，采用4G、5G通信技术，通过卫星传输。
截至21日11时20分，中国移动基站累计接通用户3572个，产生流量2089.89M，单次最大接入用户648个。发送灾区群众有效号码2704个，成功为灾区提供移动通信保障。7月22日凌晨6点，无人机高空基站完成通信保障任务并顺利返航。
随着网络的不断渗透发展，关键环节的通信保障在应急救援中的地位正愈发重要。
据介绍，翼龙大型长航时无人机应急通信系统利用大型固定翼无人机搭载中国移动无线通信基站通过中国移动应急通信覆盖模型算法，采用4G、5G通信技术，通过卫星传输。
当无人机上升至高空时，便形成了临时的“基站塔”，提供全天24小时应急通信保障方案，完全摆脱地面供电、通信回传的束缚，可快速打通指挥中心与指定区域之间的通信，该基站是应对地震、洪水、泥石流等受灾面积大、道路损毁严重等灾害场景下最有力的通信保障利器。
无人机基站利用复合系留缆不间断提供电源和数据传输，保障了系留式无人机基站可滞空100米超过48小时，实现大面积移网信号覆盖。
相似的案例也在联通得以体现。山东联通机动通信局携无人机基站援驰郑州，与郑州联通交付中心配合完成光缆布放和基站数据设置。山东联通无人机基站利用复合系留缆不间断提供电源和数据传输，保障了系留式无人机基站可滞空100米超过48小时，实现大面积移网信号覆盖。
说到卫星，就不得不提北斗系统。北斗系统是我国自主研制的卫星导航系统，是服务经济建设、社会发展和公共安全的重要空间基础设施，随着全球信息技术，特别是利用时空标识的信息技术的不断进步，以及5G等新基建的快速、广泛建设，除了服务航天事业以外，也将走进民用领域，特别是在近几年，高精度定位服务在抗击新冠肺炎疫情和南方水灾中发挥积极作用。
无疑，5G与北斗卫星导航系统同为“大国重器”，是实现“国器自立，自主可控”的两大核心领域，随着“5G+北斗”探索的深入，也将形成“5G+北斗+X”的技术融合与创新，推动各行各业的数字化转型。
启示：增强5G基站容灾能力
在自然灾害发生时，通信的畅通是至关重要的，因此以基站为代表的通信设备一直在进行产品本身和配套的升级，尽最大能力在恶劣的环境中提供正常服务。
近日，工业和信息化部、中央网络安全和信息化委员会办公室 、国家发展和改革委员会、教育部、财政部、住房和城乡建设部、文化和旅游部、国家卫生健康委员会、国务院国有资产监督管理委员会、国家能源局十部门联合印发《5G应用“扬帆”行动计划(2021—2023年)》中明确提出，增强5G基站行业适配能力。针对高温、高湿、防爆等特殊场景，研制适配各行业需求的专用5G基站。
无疑，在极端情况下，设备自身稳定性和可靠性至关重要。首先，面对防水、抗震、应对高温和极寒天气，电磁兼容能力缺一不可；其次，单板、子架、机架的1+1、1：1、1：N、M：N热备份、温备份、冷备份等问题也需要未雨绸缪。
而为了最大化保障生产的安全和效率，需要能够持续工作在多种复杂而极端的环境下，5G行业专用基站远高于普通室外基站的稳定性和可靠性要求。
对于在自然灾害中经常出现的设备断电的情况，通过电池备电，并按照设备的重要程度进行分时间段下电来降低能耗，尽可能地延长基站的工作时间；对部分关键的传输节点可以采用卫星链路作为备份，在地面有线网络中断之后，可以迅速切换到卫星链路来进行回传。
更多内容，见8月2日出版的第22期《通信产业报》特别策划：《通信，撑起暴风雨下数字“伞”》专题。
此外，针对高温、高湿、防爆等特殊场景，河南铁塔认为，应重点关注基站机柜的温控性能及基站电池的安全性能，选用成熟、质量可靠的工艺。河南铁塔创新非金属机柜，面对高温、高湿场景，对传统机柜进行了大幅度的结构优化及新材料使用。针对防爆场景，基站选址建设过程中，在控制建设成本的同时，尽量选在高于地平面、远离易燃易爆的场景，以降低安全隐患。
中兴通讯负责人指出，不同行业的作业环境差异极大，需要针对性地进行分析，再去研发定制化的专用解决方案，这就对供应商的产品研发能力提出了很大的挑战。面对更多行业的多样化需求，中兴通讯将持续投入资源，研制能与之适配的行业专用基站，做数字经济的筑路者，为行业注入5G之心。
采写：党博文 胡媛
制图：张曙念