應急通信網絡架構及相關技術研究

甄 琦，鞏 銳，葉 瀟

（1.國網新疆電力公司信息通信公司，新疆烏魯木齊，830000；2.新疆信息產業有限責任公司，新疆烏魯木齊，830000）

應急通信網絡架構及相關技術研究

甄 琦1，鞏 銳2，葉 瀟1

（1.國網新疆電力公司信息通信公司，新疆烏魯木齊，830000；2.新疆信息產業有限責任公司，新疆烏魯木齊，830000）

應急通信網絡架構研究是為了應對我國作為一個地質災害和自然災害頻發的國家，在地震、泥石流、臺風等自然災害頻發的狀態時，對各種應急通信和，應急指揮通信、應急機動指揮通信能力的協調。本文通過對應急通信和應急指揮的研究背景，對于國內外應急通信的研究現狀進行努力的分析，深刻地介紹和闡述具有應急通信需求地域的通信滿足。

應急通信；網絡架構；技術研究

0 引言

應急通信網絡架構和相關技術，是互為促進，并且共同發揮作用的，尤其是在前幾天在四川九寨溝地震發生的過程中，應急通信網絡，技術延伸發展的優劣情況，對于應急通信的作用起到了很大的影響作用。

1 關于應急通信的基本需求分析

緊急情況發生的時候，對于應急通信系統滿足政府和公眾之間的基本需求，就要能夠依托報警機制、應急處置需求、安撫預警方式、同時納入信息聯絡和慰問交流環節。具體來說，應急的處置環節，是需要能夠起到安撫公眾傳遞作用的，是在突如其來的自然災害發生的時候，人為架設起來的特殊通信機制。在公共通信網絡設施過程中，人們常常會選擇一些非常規的多種應急通道。應急通信需求由于時間和地點往往不太確定，尤其是在通訊時，具有不可預測性，因此在搶險救災時，可能要根據救災泄漏而發生一定的變化。

2 應急通信網絡的組成和技術手段

2.1 應急通信網絡的基本構成

應急通訊網絡一般來說會使用信用固定的有線網絡、蜂窩移動網絡、公眾互聯網絡通信等硬件設施來進行連接，尤其是在進行現場監控和救援方面，可能會應用緊急通信的調度指揮體系。完美的架構完美的架構，需要考慮需求線路和線纜的通訊費用需求，在互聯網普及的過程中，應急通信網絡也結合了移動互聯網，可以即時通信，并且擁有進行快速、大量信息傳遞的特點。

2.2 應急通信保障技術選型的特點及利弊

應急通信網絡技術的應用歷史由來已久，因此在很多領域實際上是一種應用的集成技術，各種不同類型的技術，通過組合來滿足了應急通信的需求，在使用公共通信網絡、數字集群網絡、無線傳感器網絡、AdHoc自組織網絡的過程中，采用多個技術領域的共同結合作用，才能處理不同的緊急事件。現代通信網絡，可以利用短波和超短波來進行視頻會議和視頻監控，這種視頻監控非常有利于搶險救災。

3 應急通信保障技術的幾種主流網絡技術

3.1 無線自組織網絡技術的原理及應用

無線網狀網絡技術是目前最為先進的無線接入技術之一，多個多樣化的節點，可以利用災害發生地區，所在的路由器、臺式機，甚至手持終端等移動節點，快速而靈活的具有很好連接和擴展性的網絡，這種網絡的優點是具有，網絡兼容性，不必限制特定的無線通信方式。對于直接設置應急通信網絡系統的應用平面圖剖析之后發現，現場應用指揮，可以使用移動自組織網絡，以平面的方式連接不同的網絡節點，無論是網絡移動設施，還是車、船終端，這些移動終端所構成的網絡，可以形成獨立的通信片域。

3.2 現代化三維多元應急通信網絡構建原理及應用

圖1 無線自組織網絡技術的原理

三維多元應用網絡體系，是一種更加靈活和多元化的通信網絡，在現有應急通信基礎之上所進行的網絡架構，是能夠更好的應付災變環境，防止后備通信設備損毀的一種有效的應用網絡。例如，前段時間四川九寨溝七級地震的巨大自然災害發生之時，災害嚴重的九寨溝地區的游客立刻與外界中斷了通信。當時輻射一千公里范圍左右均有強烈震感，部分地區通信受到阻斷。災害發生之時，約30多個小時左右，通訊逐漸恢復，當時現場搶險救災就架構了三維多元應急通訊網絡。在部分恢復無線網絡的時候，人們逐漸落實了災害遇難者的身份，在搶險救災的過程中，及時的挽救了大部分人的財產和生命安全，本次地震在震后三天左右已經確定有25人遇害，其中21人的身份已經得到確認。

典型的三維通信網絡結構，必須要依托集體通訊方式綜合發揮作用，一般的網絡架構圖如圖2所示。

圖2 網絡架構圖

3.3 更加復雜的嵌套模型通信格局的使用趨勢

無論是從簡單的無線通訊網絡，還是更加復雜的三維通信網絡體系，數字化的同步嵌套模式發生重大自然災害和重大活動時，都發揮出了更加方便便捷、信號穩定的效果。更為復雜的組網方式使用同步數字系列或者脈沖編碼系列的組網方式，組建起快速應急通道。尤其是在大規模、大范圍的地質災害發生的過程中，由于災害的發生是漸進的、緊急的、破壞力極大的，因此，選擇衛星通信來進行補充，力圖覆蓋更加廣闊的覆蓋面，達到更遠的通信距離，也是補充嵌套網絡的一種更加高級而常用的方式。多元化的嵌套模型，離不開便攜式的衛星站或者口徑較小的衛星地球站的配合，無線通信、公用電信網、應急專用網絡、集群通信網絡、末端網絡通信設施、無線傳感網絡和不同類型的網絡應用場景綜合發揮作用之后，不僅可以應付緊急災害點情況下的公共預警功能需求，也可以快速的進行救災物資的調配。

4 結束語

前我國對于應急通訊的研究和實踐應用的經驗仍然停留在探索階段，摸索的過程中，應該不斷加強對于災情發生時的模擬和預演，當地的消防、武警和搶險救災隊伍應該加強培訓，熟練地掌握如何快速建立應急通信網絡體系，與通信協調合作、及時溝通，提升應急網絡和應急救援的綜合水平。

[1]劉焱.油田衛星應急監測關鍵技術研究[D].吉林大學,2016.

[2]洪旭.應急通信網絡架構研究與機動指揮通信能力評估分析[D].云南大學,2015.

[3]趙達爽.四川移動衛星應急通信網管控系統設計與實現[D].電子科技大學,2014.

Research on emergency communication network architecture and related technologies

Zhen Qi1,Gong Rui2,Ye Xiao1
(1 State Grid, Xinjiang electric power company,information communication company,Urumqi Xinjiang,830000;2.Xinjiang Information Industry Co., Ltd.,Urumqi Xinjiang,830000)

Emergency communication network architecture research is to deal with China as a geological disasters and frequent natural disasters in the world, in the earthquake, landslides, typhoons and other natural disasters prone state, all kinds of emergency communication and emergency communication, coordination,emergency mobile command and communications capabilities Through the research background of emergency communication and the research status of emergency command, emergency communication efforts for analysis at home and abroad, deeply introduces communication with regional emergency communications needs to meet

emergency communication; network architecture; technical research