洪　旭，柳虔林，丁洪偉，何　敏

(云南大學(xué)　網(wǎng)絡(luò)與通信工程實(shí)驗(yàn)室，昆明　650091)

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三維多元應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建研究

洪旭，柳虔林，丁洪偉，何敏

(云南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與通信工程實(shí)驗(yàn)室，昆明650091)

應(yīng)急通信保障是事關(guān)社會(huì)穩(wěn)定、國家安全的重要工作。結(jié)合我國實(shí)際，提出了一種新型的三維多元應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模型，并介紹了有線通信、短波和超短波通信、衛(wèi)星通信這三維的關(guān)鍵技術(shù)和組網(wǎng)要點(diǎn)。通過此模型概念的提出能夠?qū)ξ覈鴳?yīng)急通信研究提供有益借鑒，以促進(jìn)我國在應(yīng)急通信領(lǐng)域的發(fā)展。

應(yīng)急通信;三維多元;網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建；衛(wèi)星通信

在重大災(zāi)害，尤其是重大地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，通信很可能會(huì)立即中斷，僅僅依靠任何單一通信方式都無法快速有效和外界建立聯(lián)系。近幾年通信領(lǐng)域迎來了前所未有的發(fā)展，3G普及，4G也已經(jīng)進(jìn)入商用階段。應(yīng)急通信正是在這樣的基礎(chǔ)上發(fā)展和成熟起來，在汶川“5·12”大地震、云南魯?shù)椤?·03”地震等重大自然災(zāi)害的搶險(xiǎn)救援中，及時(shí)搭建應(yīng)急通信通道，傳遞災(zāi)區(qū)詳情和受災(zāi)信息，在搶救生命財(cái)產(chǎn)發(fā)揮了重要作用。在災(zāi)情發(fā)生時(shí)，如何第一時(shí)間構(gòu)建應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)體系，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，探討應(yīng)急通信的新的研究方法及研究思路，為應(yīng)急通信研究的進(jìn)一步發(fā)展提供有益的建議和嘗試。

1　三維多元應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)

三維即有線通信[1]，短波、超短波通信[2-4]，衛(wèi)星通信三位一體；多元?jiǎng)t是各種通信手段如短波通信、電臺(tái)、有線電話和衛(wèi)星電話等多元結(jié)構(gòu)集體發(fā)揮作用。通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1　三維多元通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖

從圖1可以看出三維多元應(yīng)急通信的基本思想，就是有效整合現(xiàn)有資源，多位一體，有效解決單一作戰(zhàn)、各自為政的局面，最大限度地發(fā)揮各自的作用和優(yōu)勢(shì)，以最短的時(shí)間迅速構(gòu)建一套完整性強(qiáng)、效率高的應(yīng)急通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

1.1有線通信

有線通信是起步最早、技術(shù)最成熟、使用最廣泛的通信技術(shù)。在應(yīng)急通信系統(tǒng)中，有線通信是成本最低、搭建最簡(jiǎn)單、能最快發(fā)揮效用的通信方式，在現(xiàn)代應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)中仍然占據(jù)重要位置。使用最廣泛的有線通信技術(shù)有軍用程控電話機(jī)、有線傳真機(jī)、野戰(zhàn)PDH光端機(jī)和PCM設(shè)備[5-6]等。程控電話機(jī)及傳真機(jī)設(shè)備技術(shù)簡(jiǎn)單就不過多介紹，下面重點(diǎn)介紹PDH光端機(jī)和PCM設(shè)備的組網(wǎng)。利用PDH光端機(jī)進(jìn)行組網(wǎng)的一個(gè)簡(jiǎn)單模型如圖2所示。

設(shè)備GX-TEL120即是光端機(jī)設(shè)備，用此種設(shè)備組網(wǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單清楚、效率極高，能夠快速地組建應(yīng)急通信中急需的程控電話機(jī)和以太網(wǎng)絡(luò)[7]。另外，我們也可以利用PCM設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)，如圖3所示。

圖2　利用PDH光端機(jī)組網(wǎng)示意圖

圖3　PCM設(shè)備組網(wǎng)示意圖

由圖2和圖3可以看到，PDH光端機(jī)和PCM設(shè)備組網(wǎng)架構(gòu)差別不大，都可以快速組建起應(yīng)急通信所急需的程控電話和以太網(wǎng)絡(luò)。

1.2短波與超短波通信

在應(yīng)急通信中，雖然有線通信架設(shè)簡(jiǎn)單，但在重大災(zāi)害發(fā)生時(shí)，環(huán)境破壞嚴(yán)重，在應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形和環(huán)境以及遠(yuǎn)距離通信時(shí)，架設(shè)線路極為困難。這時(shí)，需要通過短波和超短波通信來彌補(bǔ)以上不足。短波和超短波通信在擴(kuò)展性和設(shè)備的易維護(hù)性上也優(yōu)于有線通信[8]。目前在搶險(xiǎn)救災(zāi)的應(yīng)急通信應(yīng)用中，架設(shè)超短波電臺(tái)、移動(dòng)電臺(tái)、移動(dòng)應(yīng)急通信車和手機(jī)等是最常用也是最有效的短波通信應(yīng)用設(shè)備。如在云南魯?shù)椤?·03” 地震中，搶險(xiǎn)人員首先架設(shè)的就是調(diào)頻電臺(tái)(FM)，及時(shí)通過廣播向?yàn)?zāi)區(qū)傳遞通知等信息。移動(dòng)應(yīng)急基站通信車具有架設(shè)方便、機(jī)動(dòng)靈活、功能齊全、覆蓋范圍廣等特點(diǎn)，近年來被廣泛應(yīng)用于自然災(zāi)害和緊急事件的搶險(xiǎn)救援中。圖4即移動(dòng)應(yīng)急基站通信車應(yīng)用的簡(jiǎn)單圖示。

圖4　移動(dòng)應(yīng)急通信指揮車使用圖示

1.3衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有三維無縫覆蓋能力、獨(dú)特靈活的普遍服務(wù)能力、覆蓋區(qū)域的可移動(dòng)性、廣域復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成能力、廣域Internet交互連接能力、特有的廣域廣播與多播能力以及對(duì)應(yīng)急救災(zāi)的快速靈活與安全可靠的支持能力等，已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)全球通信不可或缺的通信手段之一?，F(xiàn)使用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)有北斗通信衛(wèi)星，其具有發(fā)送短信功能，發(fā)生災(zāi)害和緊急情況時(shí)通過北斗終端發(fā)送短信就可以傳遞出信息。除北斗通信衛(wèi)星外，歐星電話、銥星電話、全球星電話等是搶險(xiǎn)救災(zāi)的主要力量。軍方使用的主要有基于KU頻段的便攜衛(wèi)星站，包括TBW-020(主要用于傳輸視頻)、TBV-016(傳輸語音)，TBW-001(傳輸語音、傳真)等。衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)組成如圖5所示，衛(wèi)星聯(lián)合通信網(wǎng)絡(luò)如圖6所示。

圖5　衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)圖

圖6　衛(wèi)星通信組網(wǎng)

2　結(jié)束語

本文簡(jiǎn)單介紹了有線通信、短波和超短波通信、衛(wèi)星通信的關(guān)鍵技術(shù)及組網(wǎng)要點(diǎn)，簡(jiǎn)要闡述了三種技術(shù)在應(yīng)急通信組網(wǎng)中發(fā)揮的作用，并以此為基礎(chǔ)提出了一種新型的三維多元應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)模型。中國是個(gè)自然災(zāi)害多發(fā)的國家，地震、泥石流、臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害往往造成巨大的破壞，給人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大損失。災(zāi)害發(fā)生時(shí)，快速架設(shè)應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)建立受災(zāi)區(qū)域和外界聯(lián)系非常重要。我們要加大力度研究和發(fā)展應(yīng)急通信，盡快建立起三維一體的應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，最大限度地發(fā)揮應(yīng)急通信的作用與優(yōu)勢(shì)。

[1]張雪麗，王睿.應(yīng)急通信新技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

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Study on the Construction of Emergency Communication Network

HONG Xu， LIU Qianlin， DING Hongwei， HE Min

(Laboratory of Network and Communication Engineering，Yunnan University，Kunming 650091，China)

As China’s natural disaster and various unexpected incidents occur frequently，the emergency communication guarantee has become an important work，which is related to social stability，national security.Based on this，combining the reality of our country，a kind of 3D multiple emergency communication network architecture model model is put forward.This model can provide beneficial reference for the study of China's emergency communication.Meanwhile，it can promote the development in the field of emergency communications in China.

emergency communication; three dimensional multiple; network construction

2014-12-12

洪旭(1989-)，男，碩士生，主要從事網(wǎng)絡(luò)通信方面的研究。

TN915.1

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2016.01.011