应急通信系统建设浅析

程岚 贾跃伟

【摘要】 本文首先介绍欧美发达国家应急通信系统发展现状；其次介绍目前我国应急通信系统发展现状；最后介绍我国应急通信系统下一步发展建议，主要就应急通信系统的建设基本要求、发展策略和新技术的应用展开描述。

【关键词】 应急通信 卫星通信 公网 集群通信

一、引言

近年来，汶川8.0级特大地震、玉树7.1级大地震、康定6.3级地震以及日本东北地区9.0级超特大地震，均属破坏能力特强、破坏面积特大、破坏速度特快的突发事件，这对应急通信系统特别是公用应急通信网络提出了严峻挑战。 “十二五”期间应急通信系统的建设须加大步伐，提高要求，建设具有信息采集与处理、通信保障、指挥调度为一体的应急综合平台，保证国家和人民生命、财产的安全。

二、国外应急通信系统发展现状

2.1应急通信系统北美发展现状

北美国家的应急通信系统包括卫星通信系统、公网的通信系统、集群通信系统以及军事通信系统等，凭借其科技和经济实力以及对应急通信的高度重视和大量的经济投入，在应急通信中收效巨大。

1、卫星通信系统。现阶段，美国、加拿大在役卫星约500颗卫星，有通信卫星、广播卫星、导航卫星、遥感成像卫星和气象卫星等。其中，铱星、全球星、快鸟遥感成像卫星、海事卫星等系统众所周知。这些卫星资源为北美地区的应急通信提供了强大的技术保障。

2、公网的应急通信系统。公网通信是实现通信的最便捷手段，北美地区非常重视公网的应急通信建设。911电话报警系统就是覆盖用户最广的应急通信系统，可保证紧急情况下特殊用户的通信能力。

3、集群通信系统。集群数字增强型网络iDEN在全美实现了覆盖， APCO Project 25和加拿大数字综合移动无线电系统DIMRS，在政府、警察、应急救援等部门都有应用。

4、军事通信系统。与其他国家相比，美国的军事通信系统配置最完整、技术最先进，形成了满足陆、海、空不同兵种通信需要的先进专用通信系统。美国国防卫星通信系统、军用卫星通信系统等可在紧急情况下，支撑军队作出快速应急反应，并为相关政府部门提供应急通信支持。

2.2应急通信系统欧洲发展现状

欧洲国家在应急通信系统的发展也非常先进，其在卫星通信、公网通信系统、集群通信及军事卫星通信等方面不逊于北美。

1、卫星通信系统。卫星通信系统的应用体现在：预警和灾情广播、导航定位、遥感卫星图像等。目前在轨服役的有70余颗卫星，有热鸟直播卫星、伽利略导航卫星等。

2、公网的应急通信系统。英国的“999”、比利时的“110”、瑞典的“117”、法国的“17”等都是公网通信的成功案例。欧洲正将公网的应急报警系统进行资源整合和功能完善，发展成为“112”应急联动系统。

3、集群通信系统。全欧集群无线电TETRA系统被欧洲国家广泛使用，应用在公共安全、交通、政府、军事等行业。

4、军事卫星通信系统。欧洲著名的天网军事卫星系统，不仅用于军队的日常通信和紧急协调，同时也可作为紧急情况下卫星通信的重要补充手段。 [1]

三、我国应急通信系统发展现状

随着国家对应急通信工作的重视和努力，公安、消防、民防、地震、气象、安监、水利、电力等部门加强应急通信建设工作，效果显著。

3.1卫星通信系统

我国现役的卫星有ChinaSat卫星、鑫诺卫星、亚太卫星、北斗卫星导航系统等。国际化的海事卫星、舒拉亚卫星和亚星等卫星系统也在我国的应急通信中发挥了重要的作用。

3.2公网的应急通信系统

我国公网的应急通信系统以公安110、消防119、医疗120为代表，逐步向各行业应急通信的互联互通、资源共享、互为备份的应急联动平台发展。

3.3集群通信系统

我国已建成模拟和数字集群通信网约130个，既有国外的TETRA和iDEN网，也有国内的全球开放式集群结构GoTa网和公共数字集群PDT网。

四、我国应急通信系统发展建议

随着突发事件和自然灾害的频发，建设一套适合我国国情的应急通信系统显得尤为重要。

4.1基本原则

为保证应急工作的迅速开展和高效完成，应急现场统一指挥和通信畅通，应遵循下述原则：

1）设备小型化：应急通信设备应轻便、体积小便于运输及迅速布设。2）节能型：应急应用的场景应充分考虑到电力供应问题，因此，应急通信系统应节能，尽量采用太阳能、电池供电。3）便于携带：可由交通工具包括车辆、直升机/无人机、飞艇或快艇等完成应急通信系统的运输及现场部署。4）操作简单：在应急通信中，设备操作应简界面友好、直观；部署迅速；硬件接口连接简便。

4.2应急通信系统发展策略

应遵循《国家突发公共事件总体应急预案》、《国家通信保障应急预案》等要求，切实制订与实施好包括预警、监控、管制、协调和保障等内容的应急通信专项预案，确保应对突发事件的实效性与可操作性，积极、稳妥、科学地通过各部门协调合作，实现“统一指挥、快速反应、资源共享、综合功能、联合行动”，最终建立一套完善的应急通信系统。

1）应急通信系统是一个复杂的系统工程，应统一认识、切实增强责任感、紧迫感，国家/省/市级的应急通信系统就是一个快速反应的通信与信息系统有机集成的平台，统一协调公安、消防、医疗、民防等各政府部门，提供快速、及时的应急服务。2）重视异构系统协同与互操作，促进互联互通，妥善处理好现有公网、专网及应急通信网的融合与信息共享，引导与协调各类通信网按其自身特征进行有机集成、协同工作，实现对突发事件的快速、有效的应急处理。3）有线和无线混合型应急通信网的建设，主要实现程控交换网、光纤通信网与地面无线宽带通信网、卫星通信网等混合组网，提高网络运行和应急工作的可靠性。4）天空地一体建设，在应急通信系统中，天上卫星通信、空中的浮游平台通信和地面通信是一个有机的整体。实现多空间维度通信手段的互相补充，达到应急通信网络的三维立体式无缝覆盖，使整个系统应用效能最大化。5）在民用通信与军用通信的关系方面，构建互补的军用/民用协同应急通信网络。[2]

4.3应急通信系统中新技术的应用

应急通信系统复杂，技术手段繁多，发展迅猛，综合运用各种通信手段，互为补充和备份，最大程度的满足应急通信的需求。

4.3.1下一代网络NGN

下一代网络基于分组交换技术，以新的分组交换技术及IP协议为基础，是融合语音、图像、数据于一体的全新网络。用户可接入到不同的业务提供商，下一代网络科提供各种个性化的服务，且网络不受时间、空间和带宽的限制。与Internet、电信网、移动网、广播/有线电视网及专用通信网相比，下一代网络可提供多业务、智能化、个性化的宽带服务，且具有移动性、安全性、开放性、兼容性与可管理性等特征，这些特点完全满足应急通信的需求。

4.3.2 3/4G

3G系统以其高速数据业务、更好的无线漫游和图像、音乐、视频流等多种媒体形式的信息处理服务现阶段得到了大规模的应用。

4G系统的优势是集成多功能的宽带移动通信系统，可在不同的无线平台及跨越不同频带的网络运行中提供无线服务。4G系统可接入互联网，提供信息通信、定位定时、数据采集、数据传输、远程控制及交互式多媒体等综合服务。

3/4G系统的建设为行业间、部门间信息的畅通传输保驾护航，更为应急工作快速、高效的开展提供有力的技术保障。

4.3.3 VSAT卫星通信

VSAT卫星通信有开通时间短、传输距离不受限制、通信容量大、设备部署快、组网灵活等特点，是当今应急救援时的最重要的通信手段之一。在最近的几次特大灾害中，VSAT卫星通信已成为现场应用最广泛的通信手段。

但在使用当中也暴露出一些问题，由于灾害事件的突发性，卫星资源和设备终端数量储备不足，对应急救援的通信造成一些不利的影响，这就迫切要求我们加大VSAT卫星系统的自主研发和卫星应急通信网的建设，确保应急通信的有序开展。有机地将现有的应急卫星通信网络和系统，根据需求和场合灵活配置使用，并与地面有线网络、无线移动网络相结合，实现天地互补、天地兼容和天地融合。

4.3.4定位导航系统

任何一次成功的应急救援行动，其关键因素是快速的响应时间、救灾地点精确的位置信息和三维地理信息。导航定位系统可提供全天候的、高精度的定位导航信息。

现有的卫星导航定位系统有美国的全球定位系统GPS、俄罗斯的全球导航卫星系统GLONASS 、欧洲伽利略卫星定位系统GALILEO以及我国自主研发的北斗导航卫星系统BeiDou四种。

我国自主研发的北斗导航卫星系统除具备定位导航功能外，还可双向通信，这更有利于应急救援工作的开展。

4.3.5宽带无线应急通信系统MiWAVE

宽带无线应急通信系统MiWAVE是国家十一五重大专项“新一代宽带无线移动通信网”的重要技术方向之一，也是我国4G提案的一个补充方案。其在救灾中的优势主要表现在可以即架即用和高速率传输，其系统峰值数据传输率可达上百兆。在灾害现场基础通信设施破坏严重的情况下，可快速布设，实现各救援分队、救灾指挥点、新闻站之间的宽带连接，实现相互间的应急通信视频传输，也可以实现与外界的信息交互。[3]

4.3.6无线传感器网络WSN

无线传感器网络WSN是由大量的微型传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，以协作地感知、采集、处理和传输网络覆盖地理区域内被感知对象的信息，并最终把这些信息发送给网络的所有者。无线传感器网络可应用在应急救援现场，其功耗低、成本低、部署迅速、抗毁性强，是一种全新的信息获取平台。通过部署在监测区域内大量的微型传感器节点，特别是在恶劣环境下或人类不宜到达的区域，无线传感器网络将实时监测和采集网络分布区域内的各种检测对象的信息发送到网关节点，以实现复杂的指定范围内目标检测与跟踪，为应急工作提供各种未知数据信息，方便应急人员对应急工作的判断、决策与快速展开。[4]

五、结束语

应急通信业务都是紧急、临时性的任务，且具有多业务、高质量、移动性、安全性等特点，其建设应借鉴国外的建设经验，充分利用现有通信技术，积极开展新通信技术的研发与应用，加大现有通信网络与新建通信网络的融合，规范建设与管理标准，最终建设规范的区域性和全国性的应急通信网络，确保我国应急通信系统健康有序的发展。

参 考 文 献

[1] 张雪丽，王睿，董晓鲁等 应急通信新技术与系统应用 机械工业出版社： 2010. 4-20.

[2] 通信产业网 –新闻正文-从汶川到玉树：应急通信保障的六个建议 网址http：//www.ccidcom.com/html/guanzhu/201005/12-106149.html 2010

[3] 通信世界网-技术专题-MiWAVE 网址http：//www.cww.net.cn/tech/techHtml/693.htm 2010

[4] 百度百科-无线传感器网络 网址http：//baike.baidu.com/view/140209.htm 2011