《電子技術應用》
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日本大地震對電信網絡的影響

2011-03-25
作者:David Kennedy
關鍵詞: 電信 地震 VoIP 電力

服務恢復穩定,但是完整的損害狀況尚無法確定

日本主要的電信公司已經恢復最嚴重受災區的部分固網和行動服務,但是剩下的問題會更難以修復。我們預期部分新問題會在未來幾周浮上臺面,因為路上與海底里受擠壓或是受損的基礎建設會開始出問題。

電力短缺已經導致日本全國輪流停電,而且導致固網寬帶和VoIP的聯機中斷,因為終端設備已經沒電了。

已經造成的損害

地震造成電信基礎建設許多方面的損害。地震的震動,除了震壞了電子裝備和民用基礎建設外,也會造成土壤液化,并壓迫或損毀坑道、導管和纜線。液化的土壤也會流進坑道和導管。周圍巖石和土壤殘余的剪應力、壓應力和拉應力也會損壞基礎建設,可能在地震發生數天或數周之后才導致故障。水會從受損的管道和坑道流入電信系統,可能導致其它的故障,海底電纜尤其容易受到這種威脅。結果就是未來很有可能還會發生故障。

有兩大關鍵基礎建設故障,其一是震災區域里用來服務固網和行動通信的固網回程線路(backhaul routes)的中斷,其二是電力的中斷,因為發電機的燃料和備援電池都耗盡了。在3月14日時,日本時報引述NTT East(日本東北部的主要電信服務供貨商)的說法,表示該區有888,000條固網線路停止運作。它還引用了日本總務省的數據,表示有11,400座手機基地臺無法運作。就全國而言,主要的基礎建設依舊能維持運作,數據中心基本上似乎未受到影響。

雖然原本有數條回傳纜線斷裂,導致部分國際通訊中斷,但其國際通訊能力卻是令人訝異的強健,尤其相較于臺灣2006年時發生的大地震,就嚴重擾亂了臺灣的通訊。

發生地震以后,修復損害的過程已經取得重大的進展。盡管固網服務的損壞依舊是個問題,服務正在逐步復原。NTT DoCoMo提出報告,在3月12日時它有6,720座手機基地臺無法運作,在3月15日時只剩下2,130座基地臺還無法運作。KDDI起初報告有3,800座基地臺無法運作,目前已經減少到剩下1,500座無法運作;同時Softbank無法運作的基地臺數量,也從3,786座減少到1,157座。通訊流量有限的區域依舊限制部分通訊。

修復行動通訊的進展快過修復固網通訊。這或許是因為營運商優先修復行動網絡的緣故,如果是這樣,這么做是非常合情合理的。因為核能電廠受損導致電力短缺,所以固網通訊很容易受到日本全國輪流限電的影響。如果沒有電源,VoIP終端和寬帶調制解調器都無法運作,這意味著使用者現階段非常依賴行動通訊。

很有可能營運商已經把重點放在最簡單的維修上,而且發現剩下的基地臺難以修復。在嚴重受災區,營運商已經訴諸使用臨時基地臺的手段以幫助緊急救難隊。許多地區依舊實施行動數據流量限制,因為殘存的基礎建設已經支撐到了極限。

得到的教訓

日本強健的網絡得力于兩大因素。

  • 日本高密度和多樣化的內部與聯外網絡創造了許多多余備用的路徑,避免受災最嚴重的地區以外的地方的主要服務也跟著中斷。
  • 營運商從1995年的神戶大地震學到許多經驗,設置安裝了可以應付地震的特化建筑工程。街道上的基礎設施與建筑物之間有彈性地下管道,管道有滑動關節可減輕軸向力,下水道檢修孔和其它信道隧道里也有彈性關節,以上種種在1995年之后的新建設中都顯得司空見慣。

然而,這些措施都未能幫助容易受損的固網通信設備避免電力的中斷。即使營運商可以維持他們的纜線基礎建設繼續運作,但如果終端設備的電力未能受到保護,網絡就沒有多大用處了。隨著使用固網的網絡化消費電子產品數量越來越多,這個問題可能會越來越嚴重。

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