毛紅海 寧夏石嘴山市消防支隊(duì) 753000

移動(dòng)通信新技術(shù)在消防通信中的應(yīng)用

毛紅海 寧夏石嘴山市消防支隊(duì) 753000

本文通過分析3G和TD-LTE兩個(gè)新移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)體系的有關(guān)技術(shù)指標(biāo)和發(fā)展前景,提出利用移動(dòng)通信新技術(shù)來解決消防通信中存在的問題。探討了兩個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)以及在消防工作中的應(yīng)用。

3G；TD-LTE；消防通信

引言

公安部消防局先后下發(fā)了《城鎮(zhèn)公安消防部隊(duì)消防通訊裝備配備標(biāo)準(zhǔn)》、《城市消防通信指揮系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)導(dǎo)則》及《消防部隊(duì)350 MHz無線通信組網(wǎng)技術(shù)方案》等文件,各地消防部隊(duì)普遍加強(qiáng)了對(duì)消防通信指揮系統(tǒng)建設(shè)工作的領(lǐng)導(dǎo),加大了經(jīng)費(fèi)投入,消防通信指揮系統(tǒng)建設(shè)取得了一定的發(fā)展。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 ,新的通信標(biāo)準(zhǔn)體系和技術(shù)不斷涌現(xiàn),其中最為人們所關(guān)注的移動(dòng)通信新標(biāo)準(zhǔn)是3G和TD-LTE（準(zhǔn)4G）。

1 第三代移動(dòng)通信技術(shù)及其在消防中的應(yīng)用

1.1 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3G，全稱為3rd Generation中文含義就是第三代數(shù)字移動(dòng)通信二十世紀(jì)八十年代問世的第一代模擬制式手機(jī)只能進(jìn)行語音通話；1996到1997年出現(xiàn)的第二代GSM、TDMA等數(shù)字制式手機(jī)便增加了接收數(shù)據(jù)的功能，如接受電子郵件或網(wǎng)頁；第三代與前兩代的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升，它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實(shí)現(xiàn)無縫漫游。

國(guó)際電信聯(lián)盟在2000年5月確定WCDMA、CDMA2000、T DSCDMA是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。CDMA系統(tǒng)以其頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單、系統(tǒng)容量大、頻率復(fù)用系數(shù)高、抗多徑能力強(qiáng)、通信質(zhì)量好、軟容量、軟切換等特點(diǎn)顯示出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2009年1月7日14:30，工業(yè)和信息化部為中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通發(fā)放3張第三代移動(dòng)通信(3G)牌照，此舉標(biāo)志著我國(guó)正式進(jìn)入3G時(shí)代。其中，批準(zhǔn)中國(guó)移動(dòng)增加基于TD-SCDMA技術(shù)制式的3G 牌照，中國(guó)電信增加基于CDMA2000技術(shù)制式的3 G牌照，中國(guó)聯(lián)通增加了基于WCDMA技術(shù)制式的3G牌照。

1.2 3G在消防通信指揮中的應(yīng)用

視頻電話業(yè)務(wù)。視頻電話是一種集圖像、語音于一體的多媒體通信業(yè)務(wù)，可以實(shí)現(xiàn)人們面對(duì)面實(shí)時(shí)溝通。通話雙方在通話過程中能夠互相看到對(duì)方場(chǎng)景，近年來已在遠(yuǎn)程會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面得到了快速發(fā)展。只要通話的雙方都在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)便可使用視頻電話。傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，只能同時(shí)允許2個(gè)用戶進(jìn)行通話，不適用消防通信指揮的特殊需要。運(yùn)用視頻電話業(yè)務(wù)，能夠做到多方通話，做到一呼百應(yīng)。且利用視頻通話業(yè)務(wù)，可以達(dá)到遠(yuǎn)程協(xié)作的目的，指揮員能做到集中統(tǒng)一，靠前指揮，提高滅火救援效率。運(yùn)用視頻電話業(yè)務(wù)，能夠使火場(chǎng)指揮員更全面更客觀的觀察到火場(chǎng)內(nèi)部或全局的真實(shí)狀況，能有效防止誤報(bào)，瞞報(bào)事故的發(fā)生，從而對(duì)滅火救援人員起到現(xiàn)場(chǎng)督促的作用。此外，運(yùn)用視頻電話業(yè)務(wù)，還能對(duì)營(yíng)區(qū)、車庫(kù)、操場(chǎng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控，保障領(lǐng)導(dǎo)能夠隨時(shí)隨地了解所屬部隊(duì)的最真實(shí)情況。

移動(dòng)定位服務(wù)

無線定位業(yè)務(wù)，又稱為位置業(yè)務(wù)，是由移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的一種增值業(yè)務(wù)，通過一組定位技術(shù)獲得移動(dòng)臺(tái)的位置信息（如經(jīng)緯度，坐標(biāo)數(shù)據(jù)等），提供給移動(dòng)用戶本人或其他人的通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種與位置相關(guān)的業(yè)務(wù)。具體包括查詢本人或他人位置、各種導(dǎo)航服務(wù)、事故緊急呼叫、保險(xiǎn)業(yè)務(wù)以及移動(dòng)黃頁等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的活動(dòng)范圍越來越大而且越來越不確定，因而基于位置的服務(wù)有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。利用移動(dòng)定位服務(wù)，消防指揮中心在受理火警的同時(shí)，通過3G網(wǎng)絡(luò)能夠快速鎖定報(bào)警人位置，加強(qiáng)第一出動(dòng)力量。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于快速鎖定報(bào)警人信息還有一定難度，不能對(duì)謊報(bào)人員進(jìn)行處罰，導(dǎo)致謊報(bào)情況屢禁不絕。遇到各種謊報(bào)火情的情況，能夠快速記錄報(bào)警手機(jī)的各種信息，結(jié)合相關(guān)法律，對(duì)謊報(bào)人員進(jìn)行相關(guān)處罰，從而達(dá)到減少謊報(bào)情況的發(fā)生。當(dāng)人員被困或是失蹤情況發(fā)生時(shí)，只要其手機(jī)處于開啟狀態(tài)，就能夠通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，尋找被困人員的精確位置。利用這一功能，尋找被困人員位置將變得十分容易。

2 TD-LTE技術(shù)概述

LTE(Long Term Evolution,長(zhǎng)期演進(jìn))項(xiàng)目是3G的演進(jìn)，始于2004年3GPP的多倫多會(huì)議。LTE并非人們普遍誤解的4G技術(shù)，而是3G與4G技術(shù)之間的一個(gè)過渡，是3.9G的全球標(biāo)準(zhǔn),它改進(jìn)并增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù)，采用OFDM和MIMO作為其無線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行326Mbit/s與上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小區(qū)邊緣用戶的性能，提高小區(qū)容量和降低系統(tǒng)延遲。

在無線移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展演進(jìn)上，TD-SCDMA的一些特點(diǎn)越來越受到重視，LTE等后續(xù)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)也采納了這些技術(shù)，并且吸收了一些TD-SCDMA的設(shè)計(jì)思想。TD的雙工技術(shù)、基于OFDM的多址接入技術(shù)、基于MIMO/SA的多天線技術(shù)是TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

第一個(gè)就是基于TDD的雙工技術(shù)。在TDD方式里面，TDD時(shí)間切換的雙工方式是在一個(gè)幀結(jié)構(gòu)中定義了它的雙工過程。通過國(guó)內(nèi)各家企業(yè)的共同合作與努力，在2007年10月份，形成一個(gè)單獨(dú)完整的雙工幀結(jié)構(gòu)的LTE-TDD規(guī)范。在討論TDD系統(tǒng)的同時(shí)要考慮FDD(頻分雙工)系統(tǒng)，在TDD/FDD雙模中，LTE規(guī)范提供了技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的共同性。

第二個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是OFDM(正交頻分復(fù)用技術(shù))。其中有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，一是OFDM技術(shù)和MIMO(多輸入多輸出)技術(shù)如何結(jié)合，使移動(dòng)通信系統(tǒng)性能進(jìn)一步提升；二是OFDM技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信組網(wǎng)的條件下，如何克服同頻組網(wǎng)帶來的問題。

第三個(gè)是基于MIMO/SA的多天線技術(shù)。智能天線技術(shù)是通過賦形，提供覆蓋和干擾協(xié)調(diào)能力的技術(shù)。 MIMO技術(shù)通過多天線提供不同的傳輸能力，提供空間復(fù)用的增益，這兩種技術(shù)在LTE以及LTE的后續(xù)演進(jìn)系統(tǒng)中是非常重要的技術(shù)。我們同時(shí)也很關(guān)注MIMO技術(shù)和智能天線技術(shù)在后續(xù)演進(jìn)上的結(jié)合。

3 結(jié)束語

隨著3G網(wǎng)絡(luò)部署的全面展開以及TD-LTE技術(shù)的不斷成熟，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)變得越來越豐富。目前通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)日趨融合，語音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)日趨融合，無線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)多媒體等也已經(jīng)展現(xiàn)出強(qiáng)大的發(fā)展態(tài)勢(shì)。將3G以及未來的TD-LTE技術(shù)運(yùn)用到消防通信領(lǐng)域，是不可逆轉(zhuǎn)的大趨勢(shì)，隨著網(wǎng)絡(luò)功能的越發(fā)強(qiáng)大，必將帶來革命性的變革。我國(guó)3G網(wǎng)絡(luò)在建設(shè)中，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)也已經(jīng)在上海世博會(huì)投入使用。面對(duì)新技術(shù)，我們應(yīng)積極與電信部門和軟件公司聯(lián)系，使其早日應(yīng)用到滅火救援行動(dòng)中來。

[1]中國(guó)消防手冊(cè).中華人民共和國(guó)公安部消防局編.上?？茖W(xué)技術(shù)出版社.2006.12

[2]周煒.消防通信[M].中國(guó)人民公安大學(xué)出版社.2007.7

[3]李立華,陶小峰,張平,等.TD-SCDMA無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[M].北京:人民郵電出版社.2007:1-2

[4]王瑩,劉寶玲.WCDMA無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與優(yōu)化[M].北京:人民郵電出版社.2007:20-21.

[5]馬修·貝科.LTE:UMTS長(zhǎng)期演進(jìn)理論與實(shí)踐[M]北京:人民郵電出版社.2009.12

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.042