孫淑斌

（中通服建設有限公司，廣州 510095）

0 前言

隨著近年來大型集會活動、自然災害以及其他突發(fā)情況的增加，對我國通信系統(tǒng)無疑產生巨大壓力，此時應急通信系統(tǒng)扮演著重要的角色，可以確保信息的及時傳輸，降低經(jīng)濟損失，良好的應急通信對于社會穩(wěn)定至關重要。本文將結合筆者在應急通信管理方面的經(jīng)驗，給出應急通信保障方案的設計建議。

1 應急通信保障系統(tǒng)的特點及設計要求

1.1 應急通信的定義

在早期，應急通信是基于車載集成設計的，對環(huán)境的適應性良好，然而實時性要求無法達到。隨著通信技術的快速發(fā)展，關于應急通信的定義也更加明確，其核心凸顯在“應急”二字，即面向公共安全、緊急事件、預防恐怖襲擊以及其他突發(fā)盈虧的應急反應，都是屬于應急通信的，應急通信可以看作是對基礎通信的補充。

1.2 應急通信的特點

由于突發(fā)事件往往在時間、空間上都是未知的，而且常常難以預知，所以應急通信營具備不確定性與靈活性的特點，因此應急通信應當符合下述幾方面要求：

（1）小型化。傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)都是大范圍覆蓋的，而且具備相當全面的功能。一旦特殊情況發(fā)生，例如發(fā)生地震災害時，基礎設施會出現(xiàn)不同程度損壞，此時應急設備的小型化特點就很有必要，可以使布設更加方便，同時也增加設備的移動性。

（2）快速布設?？爝f將應急通信設備布設至指定區(qū)域，是應當緊急情況的基本要求，布設周期是評價應急處理能力的關鍵性指標。例如在時間空間已知的大型集會開始前，必須在短時間布設好應急通信設備。

（3）節(jié)能性。在很多電力無法正常供應的場景下，應急通信系統(tǒng)必須確保長時間的穩(wěn)定工作，所以節(jié)能性是其重要指標。

2 應急通信保障系統(tǒng)設計分析

2.1 應急通信工具準備

應急通信保障系統(tǒng)對物資資料有一定要求，通常必須配備好以下資料：（1）1：600萬全國地圖；（2）通信設施搶修預案；（3）應急調度預案；（4）各搶修保障分隊隊長聯(lián)系方式；（5）交換我等網(wǎng)絡結構圖；（6）應急通信物資儲備清單；（7）后勤用具。

2.2 應急通信預案實施

在面臨不同應急事件時，采取的應急通信預案不盡相同，下面分別從自然災害、突發(fā)事故以及重大活動三方面分析相應的通信預案：（1）首先是自然災害，例如洪澇、泥石流、臺風、地震等，當自然災害發(fā)生時，由當?shù)貞蓖ㄐ疟Ｕ戏株犔峁┒滩娕_等臨時性通信方式，確保搶修工作的順利開展；（2）然后是突發(fā)事件，例如礦難、重大交通事故等，應急通信保障分隊需要攜帶小型衛(wèi)星通信設備深入現(xiàn)場，及時匯報災情以及通信狀態(tài)；（3）最后是重大活動，例如“兩會”等，需要設計專門的應急預案，通過應急通信車的方式滿足穩(wěn)定的通信使用需求。

2.3 無線傳感網(wǎng)絡設計

無線傳感網(wǎng)絡包括傳感器節(jié)點與信息接收器，前者起到網(wǎng)關的作用。在待監(jiān)視區(qū)域布設傳感器節(jié)點，并通過自組織的原理形成傳感網(wǎng)，信息在傳感網(wǎng)中多跳傳輸，在達到匯聚節(jié)點后共同發(fā)送至管理節(jié)點。這種無線傳感網(wǎng)絡適合作為應急通信系統(tǒng)的核心部分，盡管成本較低，但是卻能實現(xiàn)很高的冗余度，各傳感元件協(xié)調工作，對傳感器部署區(qū)域的環(huán)境有高精度的感知，即便當災難發(fā)生時，對惡劣環(huán)境的魯棒性很高。無線傳感網(wǎng)絡不僅可以作為災難發(fā)生前的預警系統(tǒng)，而且可以作為災后的監(jiān)控與處理系統(tǒng)。

2.4 多維應急通信網(wǎng)絡構建

在很多緊急狀況下，尤其是當重大災害發(fā)生時，通信設備難免會遭受損壞，所以通信可能立即終端，所以憑借單一通信方式是很不可靠的。為此，本文提出多維應急通信網(wǎng)絡的概念，即包括有線通信、短波通信以及衛(wèi)星通信這三個維度的通信網(wǎng)絡，各網(wǎng)絡發(fā)揮相應的作用，即便在緊急情況下也可以在短時間組建功能完整的通信網(wǎng)絡。三個維度的通信網(wǎng)絡以嵌套的方式協(xié)調工作。

有線通信主要包括公用電信網(wǎng)、專用網(wǎng)絡以及無線傳感器網(wǎng)絡三種，技術相對更加成熟，可以幫助更好的定位用戶，進而實現(xiàn)報警等功能，這種通信方式的架設相對簡單，然而在災難發(fā)生時最容易被破壞，為此，可以通過短波通信的方式提高應急通信系統(tǒng)的適應性，尤其在山川等不方便架設布線的區(qū)域也可以采用短波通信的方式。除此之外，短波通信還有更強的靈活性，其中TD-LTE技術在應急工作中更是意義重大，其采用OFDM與MIMO的接入方式，達到足夠高的峰值速率。由于TD-LTE的通信網(wǎng)絡帶寬更高，所以指揮中心可以發(fā)送圖像信息、視頻信息，提高調度、指揮效率，這是窄帶數(shù)字集群的通信系統(tǒng)難以實現(xiàn)的。即便如此，基于有線通信與短波通信的通信網(wǎng)絡依然在輻射區(qū)域與覆蓋面上存在缺陷，因此還需要配合衛(wèi)星通信系統(tǒng)一起工作，其具有廣域廣播與多播技術，這都是應急通信不可或缺的核心技術。通信衛(wèi)星通過跟蹤遙測指令系統(tǒng)與監(jiān)控管理系統(tǒng)進行測控，并通過衛(wèi)星地球站進行通信，衛(wèi)星地球站由機載站、手持機、便攜站以及車載站構成。我國自主研制的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)可以提供精確授時與定位的功能，在跨地域、跨環(huán)境的條件下可以為應急通信提供很大的幫助。