應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的組成和技術(shù)手段分析

周芳

摘要：在突如其來的大型自然災(zāi)害和公共突發(fā)事件面前，常規(guī)的通信手段往往無法滿足通信需求。應(yīng)急通信正是為應(yīng)對自然或人為緊急情況而提供的特殊通信機(jī)制，確保緊急通訊能夠迅速的建立。本文主要是對應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的組成和技術(shù)手段進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò) 組成 技術(shù)手段 分析

1.應(yīng)急通信網(wǎng)監(jiān)理的目的

應(yīng)急通信的目的是在通信網(wǎng)設(shè)施遭受破壞、性能降級、異常高話務(wù)量或特殊通信保障任務(wù)情況下，采用非常規(guī)的、多種通信方式組合的技術(shù)手段（有線、無線、衛(wèi)星、集群通信等），來恢復(fù)國際、國家、地區(qū)或本地的通信能力，以便使應(yīng)急人員無論何時何地、采用何種接入方式，盡可能利用殘存和臨時部署的通信資源建立通信連接，在應(yīng)急情況下最大限度地保障通信暢通，從而達(dá)到及時報告災(zāi)情、實施緊急救援、降低災(zāi)害損失和保障災(zāi)后重建的目的。應(yīng)急通信為各類緊急情況提供及時有效的通信保障，是綜合應(yīng)急保障體系的重要組成部分。應(yīng)急通信具有時間和地點不確定性、通信需求不可預(yù)測性、業(yè)務(wù)緊急性、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建快速性和過程短暫性等特點。

應(yīng)急通信與社會和技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，并且不同機(jī)構(gòu)對于應(yīng)急通信可能會有不同的理解。應(yīng)急通信的內(nèi)涵將隨著通信行業(yè)和技術(shù)的發(fā)展不斷發(fā)展變化。首先，必須要明確應(yīng)急通信是公用通信網(wǎng)的重要組成部分，可以視為公網(wǎng)的延伸和補(bǔ)充，而不應(yīng)將應(yīng)急通信與公網(wǎng)隔離開來。另外，應(yīng)急通信既包括應(yīng)急通信技術(shù)手段，也包括應(yīng)急組織管理的方式方法，是技術(shù)和組織管理的統(tǒng)一。應(yīng)急通信系統(tǒng)承擔(dān)的任務(wù)，總體包含3個方面：①平時為公用通信網(wǎng)提供補(bǔ)充服務(wù)；②為突發(fā)事件提供通信保障，這也是應(yīng)急通信承擔(dān)的任務(wù)職責(zé)；③戰(zhàn)時為作戰(zhàn)提供支持。按照應(yīng)急任務(wù)的性質(zhì)不同，可以分為應(yīng)急服務(wù)和應(yīng)急保障。應(yīng)急服務(wù)主要是指為預(yù)定的重大社會、經(jīng)濟(jì)和外交活動提供業(yè)務(wù)支撐；而應(yīng)急保障主要是為重大通信事故、突發(fā)公共事件和自然災(zāi)害提供通信保障主要。

2.應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的組成和技術(shù)手段分析

2.1 應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成

在應(yīng)急通信過程中，會使用現(xiàn)有的固定有線網(wǎng)、蜂窩移動網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等公眾通信網(wǎng)絡(luò)，也會用到集群、衛(wèi)星、短波等專用通信網(wǎng)絡(luò)，廣播、電視、報紙等公眾傳媒網(wǎng)絡(luò)以及傳感網(wǎng)、Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)場監(jiān)控和救援網(wǎng)絡(luò)。專網(wǎng)在應(yīng)急通信中基本用于指揮調(diào)度，而公網(wǎng)基本用于公眾報警、公眾之間的慰問與交流以及政府對公眾的安撫與通知等。應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)是一種涉及多種通信技術(shù)手段的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)事發(fā)的時間、地點和基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的受損程度，其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成是不確定的、多樣的和動態(tài)變化的。因此在設(shè)計應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)時，很難有一個統(tǒng)一、完美的體系架構(gòu)，需要根據(jù)實際需求進(jìn)行全面考慮，選擇合理的應(yīng)急通信技術(shù)手段，并進(jìn)行有效的整合。一般情況下，首選應(yīng)急突發(fā)事件后殘存的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，然后根據(jù)需要部署其他網(wǎng)絡(luò)。固定有線通信網(wǎng)能夠提供高速和穩(wěn)定的通信信道，通話費用較低，適用于大數(shù)據(jù)量的實時傳輸，但是受到線纜的限制，并不是任何時間和地點都可以使用。

移動通信支持動中通，靈活方便，更適合應(yīng)急通信需求，但其覆蓋范圍和所能承載的業(yè)務(wù)有限。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信距離遠(yuǎn)，且不受地面條件的限制，能夠迅速實現(xiàn)在地面?zhèn)鬏斒侄螣o法滿足的地點之間的通信，特別是在面積大、地面通信線路不發(fā)達(dá)的地區(qū)。但是衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投入大、傳輸速率相對較低、通話費用高，適用于極端情況下的應(yīng)急通信。數(shù)字集群系統(tǒng)實現(xiàn)組呼、單呼、廣播以及短消息和分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，適用于應(yīng)急指揮調(diào)度。隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷普及，其應(yīng)急通信能力逐漸得到認(rèn)可，發(fā)揮著重要作用。互聯(lián)網(wǎng)可以提供包括E-mail、即時通信、文件傳輸、流媒體等多種通信服務(wù)，具有網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣、信息傳遞量大、費用低的優(yōu)點， 但是存在突發(fā)情況下容易發(fā)生網(wǎng)絡(luò)擁塞而不能快速響應(yīng)的問題。無線自組網(wǎng)是移動通信技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的產(chǎn)物，具有網(wǎng)絡(luò)自組織和協(xié)同合作的特征，非常適合組建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)來協(xié)調(diào)各類人員展開救援行動和應(yīng)對突發(fā)事件。無線自組網(wǎng)的典型實例包括Ad hoc 網(wǎng)絡(luò)、無線傳感網(wǎng)和Mesh 網(wǎng)絡(luò)，它們具有鮮明的技術(shù)特色和應(yīng)用領(lǐng)域，在應(yīng)急通信場合均能發(fā)揮重要作用，這些無線自組網(wǎng)技術(shù)的有機(jī)融合必將加強(qiáng)應(yīng)急突發(fā)場合下的通信保障能力。

2.2 應(yīng)急通信保障中的技術(shù)選型

應(yīng)急通信技術(shù)并不是獨立存在的新技術(shù)，而是很多技術(shù)在應(yīng)急方面的應(yīng)用，各類技術(shù)通過不同組合滿足不同應(yīng)急通信需求。目前與應(yīng)急通信相關(guān)的技術(shù)包括公眾通信網(wǎng)、數(shù)字集群、無線傳感器、Ad hoc 自組織、微波、視頻會議和視頻監(jiān)控、安全和加密、定位、衛(wèi)星通信、地理信息系統(tǒng)等多個技術(shù)領(lǐng)域。選擇何種技術(shù)手段與緊急突發(fā)事件的性質(zhì)緊密相關(guān)，并且要考慮通信中斷的原因。具體講，通信中斷（或阻塞）的原因主要有以下4 點：

（1）通信基礎(chǔ)設(shè)施（如光纜、銅纜、無線基站、交換設(shè)備、機(jī)房）的損壞，使事發(fā)地區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)特別是與外界的主要通信干線被切斷。

（2）供電中斷，進(jìn)而導(dǎo)致通信設(shè)施癱瘓。

（3）交通中斷，使預(yù)先準(zhǔn)備的應(yīng)急通信設(shè)備和人員難以進(jìn)入現(xiàn)場。

（4）事發(fā)地區(qū)人們的恐慌和其他地區(qū)人們的關(guān)注，即使當(dāng)?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)沒有受到損壞，也會由于出現(xiàn)遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)赝ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)設(shè)計負(fù)荷的呼叫和話務(wù)量而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓，使得緊急的信息難以有效地傳遞。

從應(yīng)急突發(fā)事件的實際情況來看，以上4種情況雖然破壞程度不同，但往往同時發(fā)生，不僅使得事發(fā)地區(qū)原有的通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓，同時使得采用應(yīng)急通信手段緊急恢復(fù)通信也變得困難，其結(jié)果是事發(fā)地區(qū)在相當(dāng)長的時間內(nèi)無法恢復(fù)正常通信，從而與外界隔絕。根據(jù)上面的分析，在進(jìn)行應(yīng)急通信和災(zāi)害備份通信的設(shè)計或制定相關(guān)預(yù)案時，必須慎重考慮中繼、電力、交通以及超負(fù)荷業(yè)務(wù)量等4個因素的影響。

3.總結(jié)

近年來，我國重大突發(fā)公共事件時有發(fā)生，給公共安全造成嚴(yán)重威脅，大力發(fā)展我國的應(yīng)急通信系統(tǒng)勢在必行。如何引導(dǎo)公眾合理使用公眾通信網(wǎng)絡(luò)，積極疏通突發(fā)的巨大話務(wù)量，減輕通信設(shè)備的阻塞，保證重要通信的暢通，這些問題都有待深入研究和探討。

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