應急通信技術特點及發展趨勢分析

朱杰

摘 要：目前主要的應急通信手段都具有采用無線通信方式、機動性好、通信設備開通巡視等特點。對應急通信體系從規劃、規范、技術、標準的發展及技術體系設計方面就行了分析和探討。

關鍵詞：應急通信；弊端；規劃

應急通信是指在出現自然的或人為的突發性緊急情況時，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一種具有暫時性的特殊通信機制。應急通信應具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點。

1 常見的應急通信手段及其特點

目前主要的應急通信手段主要有衛星通信、集群移動通信、短波無線電通信、微波接力通信方式。這四種方式都具有采用無線通信方式、機動性好、通信設備開通巡視等特點，非常適合在緊急情況下的應急通信保障。

1.1 衛星通信

衛星通信不受一般緊急事件的影響，具有覆蓋面大、無縫隙覆蓋、在衛星覆蓋區域內無通信盲區、與地形和距離不敏感、不受地理環境、氣候條件和時間限制等優勢，能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網絡覆蓋的地域，是組成無縫隙覆蓋信息網不可缺少的組成部分，非常適合應急通信廣度的需求。缺點是衛星通信容量有限，使用成本高。

1.2 集群移動通信系統

集群通信是多個用戶共用一組無線電信道的專用移動通信系統的技術，群組內用戶共享前向信道，支持群組呼叫，它采用PTT方式，呼叫接續快，被叫不需摘機，適合調度類業務和專用系統。其基本系統可為單基地臺或多基地臺，基本結構可分為單交換中心的單基地臺網絡結構和單交換中心的多基地臺網絡結構，組網方式便捷、靈活，非常適用于應急現場指揮專網應用。缺點是其覆蓋范圍有限。

1.3 短波無線電通信

短波通信具有通信距離遠、抗毀能力和自主通信能力強、運行成本低等特點，采用地波傳播和電離層傳播，能滿足中、長距離的通信要求。同時短波電臺實現了數字化和小型化，體積小、重量輕，便于機動。缺點是頻率資源有限、受地形、地物、天氣影響較大，同時通信質量很難得到保障。

1.4 微波接力通信

微波接力通信具有通信容量大、通信質量穩定、可跨越高山、水域快速組建鏈路、抗災害性強、能夠提供多種業務等優點。但是微波接力通信繞射能力差，微波接力站站與站之間必須直視，頻率較高在自由空間傳輸損耗較大等缺點。

2 當前應急通信手段存在的弊端

雖然通過幾年的發展和建設，應急辦、公安、通、消防、武警、警衛等部門都分別具備了較強的現場通信能力，采用了包括無線寬帶接入、“動中通”衛星通信、單兵視頻傳輸等在內的各種先進通信技術，但仍然存在如下弊端：

⑴各參戰部門間現場信息的共享和聯合指揮通信還沒有能夠較好的實現，導致現場處置部門各自為戰，不能形成指揮調度“條塊結合”的整體優勢，現場指揮主責單位不能較為全面的掌控現場情況。

⑵現場應急通信組網沒有形成規范和流程，各部門具有很大隨意性，大大影響了現場通信組網的高效性和實用性，可能導致現場通信組織的混亂，甚至不同部門間互相干擾的情況。

⑶以衛星通信設備為核心的應急通信指揮車建設模式和思路，削弱了現場處置指揮的功能，使“現場通信指揮車”變成了“現場信息采集車”，沒有能夠起到現場通信組網，支撐現場指揮調度和輔助決策的作用。

⑷各單位內部應急通信系統建設沒有形成體系，各種應急通信手段功能單一，系統的綜合利用效率不夠，不能充分發揮整體效能。

3 應急通信體系發展及技術探討

3.1 應急通信體系規劃

⑴頂層設計與規劃。我國國土面積大，各種突發事件與災害多，國家統一規劃應急通信系統建設很有必要。要根據全國各地不同地區的地理特點、人員分布特點、城市特點及環境特點等，擬制出符合實際需求的規劃，即做好集群通信、短波通信、微波通信、超短波通信和衛星通信幾種手段的建設技術方案。

⑵制定標準，系統建設規范。我國應急通信系統建設在不斷完善之中，對一些突發事件與災害，應急通信的使用已積累了相當豐富的經驗，如汶川大地震中一些地區的應急通信設備在搶險救災過程中發揮了重要作用。但是，災區應急通信設備數量配備不局、設備配備單一、設備互連不上、人員操作不熟練等問題。因此，很有必要制定全國統一的應急通信標準。

2010年1月，CCSA應急通信特設任務組（ST3）審查通過了國家第一部應急通信標準，這標志著我國應急通信系統的建設更加規范。

⑶做好預案，隨時投入使用。國家、省、市（地）、縣、鄉等各級各行業均應根據自己所處地理位置、所配通信手段、所配設備數量、所在崗位保障重點等，制定出相應的切合實際、詳盡周密、行之有效的應急通信保障預案。對可能發生恐怖襲擊和戰爭等關系到國家安危和民族存亡的大事的預案，更要多次演練。

⑷監管到位，專網互聯互通。目前，隨著國民經濟的發展，公安、人防、消防等部門的應急通信建設投入較大，各應急通信專網建設規模不斷擴大或更新。政府部門要進一步加強監管，加強對各專網建設部門相關人員的培訓和教育，使大家提高認識、統一思想，嚴格督促檢查與考核，加大對專網間互聯互通工作中出現的惡性事件的查處力度，依照有關規定予以嚴厲追究。同時，加強專網間互聯互通相關標準的制定，用制度約束，否則提高應急通信效率就是一句空話。

⑸努力發展優勢通信。目前，指揮中心話音與突發事件與災害現場進行話音通信的同時，越來越要求送來逼真的現場視頻圖像和相關數據，目前主要是配置車載Ku頻段“動中通”、車載Ku頻段“靜中通”和便攜站“靜中通”，其業務集語音、數據、視頻于一體，可超越時間與空間的限制，被廣泛地用于應急通信。但Ka頻段衛星通信可用帶寬寬（3500MHz），傳輸速率高（總容量超過70Gbit/s），干擾少，設備體積小。因此，今后應急通信應廣泛應用Ka 頻段車載站和便攜站。

3.2 應急通信組網技術體系研究

⑴C3P IM的理念。通過借鑒美國軍方使用的指揮調度模型 C4ISR和雅典奧運會安保指決策系統C4I的理念，對下一代應急通信項目Project MESA的研究，總結各類重大事件現場應急通信保障的案例，分析現有的通信資源和技術手段，提出采用C3PIM重大現場應急通信保障的理念，為各類重大現場提供全方位的信息通信支持。

⑵技術體系設計。參照C3PIM的設計理念，筆者提出了應急通信保障的技術體系，該體系包括現場綜合通信指揮平臺、現場通信網絡、單兵通信設備三大部分，共同組成一套有機整體，為現場處置的指揮員、各部門參戰單兵提供從語音指揮調度到現場圖像采集的綜合通信支持。

現場綜合通信指揮平臺：該平臺是重大突發現場通信控制和信息匯集的“大腦”，能夠靈活快速部署在現場指揮部。它實現不同現場使用的通信設備間的互聯互通，包括數字集群電臺、模擬系統電臺、雙工電話，甚至軍隊上使用的一些短波電臺等。通過通信互聯上的靈活控制，為多部門現場處置協調提供技術支持，為決策提供輔助，以及對現場通信組網資源的控制和調配。

現場通信網絡：現場的通信網絡可以是多樣的，主要針對兩方面應用。一是指揮調度話音通信網，應急處置部門是使用半雙工的集群或常規系統。二是現場數據網絡。考慮到單兵通信設備應具備便攜性、小型化，且應兼有話音、數據和圖像的功能，所以該網絡應具備獨立組網的能力，能夠融合傳輸多種業務，經驗證明基于Mesh技術的多跳自組網比較適合。

單兵通信設備：前端處置小組的通信單兵配備的通信設備，這些設備應具有便攜性，而且發射機功率應盡量控制在最小范圍。在傳輸網絡上，采用基于IP的多跳自組網技術，能夠讓通信單兵只攜帶一套通信設備，滿足語音、數據和視頻同時傳輸的需求。相關設備包括了無線電臺、圖像采集設備、單兵通信網絡終端以及其他傳感設備。

4 小結

應急通信越來越重要，建立起能夠在各種突發性事件與災害下，將現場音視頻采集信息和地理位置信息等綜合信息在現場實時研判和快速決策以及傳輸到指揮中心研判和快速決策的應急通信指揮系統，是提升應急指揮能力和遠程決策能力的發展方向。作為應急通信系統的設計和建設企業，有責任學習和宣傳應急通信的相關內容，關注應急通信相關標準的制定，應用應急通信的新技術，設計和生產出應急通信新裝備。

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