中科院寬帶無線應急通信系統(tǒng)在地震災區(qū)顯神威
科學時報 2008-5-30
名字就像為這次抗震救災而起
“今天一早我就得上飛機，我們還可以用電子郵件和MSN再聯(lián)絡，我們的應急通信手段是地震也震不垮的!”卜智勇對本報記者揮手再見。
記者不由得下意識地看了一下辦公室的掛鐘，這是5月28日的子夜，新的一天已經(jīng)開始了。
這是卜智勇第三次奔赴四川地震前線。
卜智勇絕對沒有想到，他參與研發(fā)的寬帶無線應急通信技術，首次實際使用竟然是在四川的地震災區(qū)。他或許可能想到的是，作為中科院上海微系統(tǒng)與信息研究所組織的專家救援隊隊長，大智之中還需要大勇。他的名字幾乎像是為這次抗震救災而起。
在北川第一站初試鋒芒
汶川大地震頓時使四川一些重災區(qū)成為“信息孤島”，中科院微系統(tǒng)所所長封松林和同仁們以最快的速度主動請纓，經(jīng)與綿陽市政府緊急磋商，5月16日，中科院上海微系統(tǒng)所組織了一支通信專家救援隊前往北川縣，隊長是該所研究員卜智勇。
卜智勇今年38歲，他作為博士后從芬蘭的諾基亞公司歸國后，很快就加盟中科院微系統(tǒng)所，曾先后從事第三代移動通信標準的開發(fā)、主持中國第一款CDMA2000手機的研制、國家“863”計劃等多項重大課題，并參與了歐盟第六框架科技發(fā)展計劃相關項目，還率先在國內(nèi)開發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權、兼容國際標準的寬帶無線接入系統(tǒng)。
5月17日凌晨3點多，卜智勇等15名科研人員抵達北川，立即著手尋找基站的架設位置。他們駐扎在北川中學，距離選定架設基站的山頭將近5公里，從上海帶來的設備重達1噸，包括5套基站、30個移動終端，都需要翻山越嶺地自己扛上去。
災區(qū)沒有電動設備，基站要打地樁、架天線，只能靠鏟子和鐵鍬。他們終于把基站牢牢豎在了山頭上。
系統(tǒng)架網(wǎng)成功后，北川縣救災指揮部指揮長宋民“霸”住一個終端，在第一時間了解到民政部等部門聯(lián)合制定的《“5·12”地震遇難人員遺體處理意見》，并整整看了2個小時的網(wǎng)絡信息。他激動地緊緊抓住專家隊隊員的手，說：“你們真是幫了我們的大忙啊!”
北川的新老城區(qū)、日本救援隊挖掘現(xiàn)場、北川一中挖掘現(xiàn)場……通過他們的寬帶無線應急通信系統(tǒng)，將視頻傳送到了現(xiàn)場指揮部的34英寸的液晶顯示器上，指揮部可以現(xiàn)場直觀快速地了解情況；在北川參加救援的衛(wèi)生檢疫、武警、軍隊、消防都通過該系統(tǒng)回傳了業(yè)務資料和現(xiàn)場照片等信息。
救援隊首先架起的10余個接入點前面，使用單位通霄在排隊使用，以致于上海市相關領導到微系統(tǒng)所，想通過視頻連線慰問一下前方的他們時，卜智勇無奈地說：大家都在排隊，我們怎么忍心自己用呢？
專家救援隊一行戰(zhàn)勝了余震、決堤等災害的威脅。當5月22日，面對重重困難、重重危險，也已奔赴北川災區(qū)的微系統(tǒng)所所長封松林決定要帶一些連日疲勞工作的人員回上海休整，另外再派一些人員來災區(qū)替換他們時，隊員們都不愿意。僵持之下，封松林不得不作出了“硬性”的決定：除了年輕的單身漢繼續(xù)留下來，讓幾位新婚的、家中孩子幼小、父母年邁的隊員先回上海休整。
“‘男兒正是報國時’，我為我們團隊的這些兄弟感到驕傲!”卜智勇說。
在青川6.4級余震中經(jīng)受通信考驗
5月24日，在上海充當奧運接力火炬手之后，卜智勇當晚再度出發(fā)，帶著另一批專家隊員進入四川災區(qū)。
25日中午，卜智勇等到達青川后，顧不上吃飯便投入到搭建寬帶無線應急通信系統(tǒng)的工作，僅用了2個多小時便完成了站址勘測、基站架設和系統(tǒng)調(diào)試的任務，使得無線信號能夠覆蓋青川縣城。
“截至目前，我們已為青川縣武裝部、關莊片區(qū)總指揮部、解放軍161醫(yī)院、濟南猛虎師、總后勤部、疾控中心及新聞媒體等多家單位配備了寬帶無線應急通信終端設備，保證了它們的應急指揮和外界的信息交互暢通�！辈分怯抡f。
25日下午4時21分，青川又突然發(fā)生6.4級的余震，所有的手機通信都被中斷，大家心急如焚。剛剛架設完畢的寬帶無線應急通信系統(tǒng)及時發(fā)揮了作用。
身處青川震中的卜智勇第一時間通過系統(tǒng)與上海進行了視頻連線，描述了余震造成的山體滑坡、泥石流和房屋倒塌狀況。
6.4級的余震過后，差不多每個把小時就有一次輕微余震。救援專家隊員從營地前往架設在半山腰的基站檢查設備，周邊不斷有巨石從山上滾下，泥石流也隨處可見。隊員們?yōu)楸ＷC這條唯一暢通的信息傳輸生命線不中斷，冒著危險爬到基站架設點加固安裝設備。
記者看到，卜智勇的胳膊上，有一片如麻疹樣的紅色斑點，“我也不知道這是因為在災區(qū)曝曬還是別的什么緣故，我們團隊中的好幾位兄弟都已經(jīng)這樣”。
“余震對移動通信造成影響，修復需要一些時間，會出現(xiàn)無法使用的情況，但我們的寬帶無線應急通信系統(tǒng)卻始終保持了穩(wěn)定�！辈分怯伦杂兴约旱摹芭d奮點”，他說：“青川縣的關莊鎮(zhèn)受災比較嚴重，通信一直不順暢，當指揮部的一位干部看到，在我們架設的終端上閃出‘新浪’、‘搜狐’的字樣，眼睛都為之發(fā)亮，說他地震發(fā)生這么多天來，沒有見到過如此通暢的網(wǎng)絡!”
系統(tǒng)為何有這樣的“神通”？
先讓我們看一下寬帶無線應急通信系統(tǒng)的具體技術指標。
廣覆蓋面：單個基站可覆蓋100平方公里；高數(shù)據(jù)率：單個基站可支持70Mbps；高移動速度：可支持120km/h的移動速度；可組網(wǎng)、可切換：能夠組建大到覆蓋一整個地區(qū)，小到一個村莊的不同規(guī)模網(wǎng)絡；一般情況下1～2個小時可架設完成；可配備于單兵、車載、無人機等多種載體。
具體的技術指標或許有些枯燥乏味，卜智勇對記者作了這樣的解說：寬帶無線應急通信系統(tǒng)的組成主要分基站和終端兩個部分，基站比通常的PC機體積小，終端體積只有電話機的一半。一個終端則可以帶8臺電腦。因為每個基站的覆蓋面廣，可用于城域網(wǎng)范圍；每個基站的高數(shù)據(jù)率，不僅能夠“聽”，還能夠解決一般難以實現(xiàn)的“看”的問題�！斑^去普遍使用的2.5G無線通信網(wǎng)絡，只能支持通話，如果要看實時視頻，帶寬就顯得過于狹窄。而我們這一系統(tǒng)應用了最新自主研發(fā)的4G核心技術，能把無線帶寬拓寬到幾十兆、甚至上百兆，使‘實況轉(zhuǎn)播’成為了可能�！�
“它比較輕巧，一個人就可以直接背在身上；由于它的可移動性，無論是在高速行駛的列車上，還是在天空盤旋的直升飛機上，都可以在移動的狀態(tài)下隨時開展工作�！�
寬帶無線應急通信系統(tǒng)的建立，使北川、平武、青川的抗震救災工作明顯受益，也讓它在各路救援大軍中有了廣泛知名度。該系統(tǒng)帶來的好處主要有3個方面：
首先，它在一線抗震救災人員、前方指揮中心和后方總指揮中心之間，搭建了一條“直觀通道”，讓指揮部能看清救援隊伍在做什么，以便測評決斷、及時調(diào)配和增補救援的力量。
其二，方便各類救災機構(gòu)開展工作。很多時候話音、手機短信不能直觀反映問題，必須通過圖片、視頻和大量文字才能說清問題，而這些信息的傳遞必須通過寬帶網(wǎng)絡。如遠程實施治療和救災指導，富有經(jīng)驗的醫(yī)生可通過該系統(tǒng)傳過來的實時語音視頻，同時指揮多個救災地點對傷殘人員進行診治；能讓建筑和水利專家與盡可能多的救援隊員進行現(xiàn)場溝通，使專業(yè)知識與救援行動緊密結(jié)合。
其三，它能讓災區(qū)用上互聯(lián)網(wǎng)。因為地震造成的通信癱瘓，不能上網(wǎng)、看不到新聞，導致當?shù)匾恍╊I導對救災局勢缺乏了解�；ヂ�(lián)網(wǎng)上網(wǎng)民們的感人話語，也無法傳遞給災區(qū)百姓。如今，這個應急平臺隨時隨地接入了互聯(lián)網(wǎng)服務，不僅使指揮部能及時了解全國救災局勢，還解決了眾多媒體在當?shù)責o法發(fā)稿的苦惱。
“之前，在北川的媒體記者每天都要前往綿陽發(fā)稿，然后再回到北川，把寶貴的時間浪費在路途上�，F(xiàn)在，記者在我們提供的所有終端上都能迅速便捷地發(fā)稿。5月20日中午，一名受困多日的婦女被救出的消息，就是通過這一平臺傳送出去后，由中央電視臺播出�！薄捌轿淠蠅蔚南到y(tǒng)因為使用單位十分之多，發(fā)揮了重要作用，四川信產(chǎn)廳主任李建疆前往考察時大加贊賞，并親自協(xié)調(diào)解決各種配套問題，現(xiàn)中央電視臺也使用南壩系統(tǒng)傳稿�！狈馑闪衷谙群蟀l(fā)給本報記者的兩條手機短信中說。
抗震救災是最好的驗收鑒定
卜智勇告訴記者，此次他們在四川地震災區(qū)架起的寬帶無線應急通信系統(tǒng)，采用的是最新的4G核心技術。該項目的成功研制既是研究所調(diào)整學科方向的一個重大舉措，也是目前正在進行的國家“十一五”重大專項——“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)”的重點支持方向之一。
為了迅速攻克該技術并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，中科院微系統(tǒng)所聯(lián)合高校和上海市的相關力量，專門成立了一家產(chǎn)業(yè)化公司——上海瀚訊無線技術有限公司，機制創(chuàng)新取得的最新科研攻關成果MiWAVE寬帶無線多媒體系統(tǒng)技術，就是多家研究力量的綜合展示，中科院聲學研究所、計算所、微電子中心也在協(xié)同作戰(zhàn)。
“本來我們和杭州市簽訂了合同，系統(tǒng)正在杭州市試驗運行，如果在整個大杭州城域網(wǎng)應用，需要300個基站�！辈分怯陆榻B說：“想不到這個試驗運行都還沒有完成，更沒有來得及作什么驗收或成果鑒定，就突然爆發(fā)了大地震。封松林所長當機立斷，同時在杭州市的大力支持下，臨時拆掉了杭州的一些基站，就趕快用它們來支援四川災區(qū)了。”
在這次抗震救災的很多應用領域中，寬帶無線應急通信系統(tǒng)發(fā)揮了不可替代的作用。中科院的一位領導同志說：它在災區(qū)投入實際運用所獲得的成功，是一次最好的“成果”鑒定，也是一次最好的項目驗收!
我們有信心投入全面應用
微系統(tǒng)所聯(lián)合聲學所、計算所、“863”Future計劃專家組、東南大學等，5月29日向中科院等有關部委呈報了在四川救災的具體應用情況，并提出了以通信手段實現(xiàn)科技救災的進一步思考：
1.進一步擴大戰(zhàn)果，爭取能夠建立覆蓋范圍更大的應急無線寬帶網(wǎng)絡。
2.希望能在四川地震應急的基礎上，加強系統(tǒng)的環(huán)境適應性和可靠性研究，研制能夠適應快速響應的寬帶無線應急通信系統(tǒng)配系和體系結(jié)構(gòu)，改進和完善為寬帶無線移動多媒體開發(fā)的通信體制和協(xié)議。
3.由于有本次地震應急小范圍組網(wǎng)的成功應用，說明前期已開始預研的寬帶無線移動多媒體的中科院重大項目基本思路和設備考慮基本正確，希望中科院能與杭州市共同支持，建立杭州寬帶無線多媒體城域網(wǎng)，推進支持我國下一代移動通信協(xié)議的寬帶無線多媒體通信協(xié)議的完善，及國家寬帶無線多媒體標準的制定等。
“此次寬帶無線應急通信系統(tǒng)在災區(qū)首次投入實際使用，不僅是我們的一次‘亮劍’，相信也能推動我國寬帶無線通信產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展�！辈分怯抡f。寬帶無線應急通信系統(tǒng)除了已經(jīng)在北川、平武、青川應用，他希望緊接著還能夠在包括茂縣、理縣、映秀、汶川等區(qū)域的600公里地震帶上得到全面的應用�！般氪ㄓ承沔�(zhèn)聽說我們有這樣的‘寶貝’，當?shù)鼐葹目傊笓]電話打來時都快哭了，要求我們立刻支援!那么多的解放軍戰(zhàn)士在災區(qū)都往前沖了，我們同樣要往前沖!”
“地震畢竟是一個突發(fā)事件，你們有足夠的建站人員、基站和終端設備嗎？”記者問。
卜智勇毫不猶豫地說：“沒問題。我們有這樣的信心，也有這樣的能力!”一如救災前線解放軍戰(zhàn)士的堅定回答。
就在這時，卜智勇又收到救災前線給他發(fā)來了一條手機短信：青川又發(fā)生了一次余震�！暗苄謧兌歼�在前方，我今天一定要趕回去。好在我們對這些余震都司空見慣了。”
“還是要注意安全啊!”記者真誠地祝福卜智勇和他帶領的前方團隊，祝福他們和災區(qū)的人民群眾平安!