多网络融合在应急抢险中的应用

朱世伟 熊廷坤 周金全

摘要：随着通信网络技术的不断发展，各种通信网络技术界限越来越模糊，应急抢险中多种网络资源融合应用已成为其发展的必然趋势。在这一趋势下，加强对多种通信网络融合的组织应用研究，充分挖掘和利用当前各种商用、专用网络资源，能够更加高效便捷支撑各类应急抢险保障，更大限度地为当前经济建设服务。

关键词：通信网络;组织应用;应急抢险;信息技术

一、引言

随着技术的不断发展，通信技术共用性、通用性、替代性的特点愈发明显，各种通信网络的技术界限越来越模糊，相关技术标准日趋统一、融合度越来越高，为公众网络和一些专用网络的融合应用提供了技术基础。因此，加强多种通信网络融合在应急抢险中的组织应用，充分挖掘和利用不同的通信网络资源潜力，实现对应急抢险通信保障的高效支撑，为经济建设提供更加有力的网络保障。

二、多种网络融合在应急抢险中的优势

我国当前通信网络包括各类有线、卫星、4G/5G等公众网络，也包括集群通信、WIFI通信、自组网通信等现场区域临时构建的专用网络，经过三十年的建设发展，多种网络并存形成了网络广域覆盖、业务种类丰富、信息服务强大、用户数量巨大、对国民经济影响深远的产业体系[1]。各种网络在应急保障中的特点不尽相同，其应用通常以單点离散的方式存在，难以满足应急抢险现场多样化通信保障需求。因此，综合利用当前公众网络和专用网络，实现各种通信资源的优势互补，能大大提高应急抢险保障中通信网络支撑的效能，多种网络融合应用主要优势如下：

（一）覆盖范围大：当前我国商用卫星、移动4G/5G等可实现对大部分国人所在区域的覆盖，但容易受各类自然灾害破坏无法保障应急条件下的现场及时通信，通过与现场区域专用网络的融合，可实现各类应急现场通信盲区的网络覆盖。

（二）网络带宽高：目前，商用卫星、移动4G/5G、WIFI等不断完善，其在网络带宽、业务应用等方面将进一步提升。特别是随着5G网络的大规模应用，带宽达到4G速率的十倍以上，网络时延可以减小到毫秒级，更加有利于应急现场网络保障效能。

（三）投入经费低：依托商用网络，通过租用专线的方式，避免大量基站建设及相关维护费用，通过充分集成路由、信道等功能于一体的小型化高集成设备根据应急情况灵活部署，可有效降低应急保障编配设备的种类、数量和前期投入。

（四）建设周期短：通过融合商用网络和专用通信资源，不存在大规模基础设施建设，只需按需建设特定应急移动车和便携站用于集群通信、WIFI通信等现场区域专用网络接入，便可实现应急现场的通信全覆盖，其采用设备均为现有成熟产品，大大缩短了系统建设周期。

三、多种通信网络资源融合在应急抢险中的典型组织应用

商用网络在为用户提供高质量通信服务的同时需考虑经济利益的最大化，在偏远地区覆盖范围小，通信能力弱，对有些敏感热点地区甚至存在覆盖盲区，其整个网络的可靠性和覆盖范围有限，比如：商用网络主要面向公众用户，提供的服务往往是均等的，但在突发应急事件引起事发地域网络拥塞、损坏时，难以实现应急条件下抢险调度的专用保障。因此，在满足日常通信需求时，利用商用成熟设备集成应急保障通信移动节点，在商用通信网络资源不足或自然灾害破坏的情况下，可迅速机动至应急现场区域，构建应急现场通信保障节点并提供相应的应急抢险通信保障。其主要的组织应用方式如下：

（一）商用通信网络资源不足的临时增强

如图1所示，当应急事件发生后，商用网络通信节点A由于应急事件突发的日常用户通信以及应急抢险保障现场指挥调度通信的需要。一是短时间内容易出现访问用户超出该节点设计建设时的服务用户数，导致该节点通信服务性能大幅下降甚至服务中断。二是随着用户通信的突发增加，整个节点的网络访问流量大幅增加，会出现各类用户平均分配的网络资源大幅下降，甚至出现整个区域的网络拥塞，导致整个应急现场的通信难以保障。因此，一旦应急事件发生后，现场已有的商用网络发生网络资源不足时，将会大大影响应急抢险现场的指挥调度效率，给人们的生命财产造成巨大损失。

商用通信网络资源不足的临时增强主要利用现场通信（如集群、WIFI、自组网等）专网专用的特点，通过临时快速部署应急保障现场通信保障节点，实现现场保障力量的高效指挥，并可减少应急现场商用网络通信节点网络服务资源的占用，对降低应急抢险现场商用网络通信节点的负载具有一定的帮助。如图2所示，在应急抢险保障现场，通过部署应急保障节点B，并根据应急抢险任务按需对各应急抢险力量分发现场通信终端，各终端可开机接入应急保障节点B，实现应急抢险保障现场通信专网快速构建，在应急保障节点B综合集成信息处理单元，对应急抢险保障现场区域的各类信息进行区分服务和内部处理，实现对应急抢险保障力量的高效指挥。同时，通过应急保障节点B的处理，大大减小应急保障节点B与商用网络通信节点A之间的网络流量，可有效减轻应急现场商用网络通信节点A的负荷，将有利于为应急抢险现场的信息交互提供高效通信保障。

（二）商用通信网络遭到破坏的临时替代

如图3所示，商用网络通信节点A由于受到地震、洪水、塌方等自然灾害遭到破坏，导致该区域通信中断，虽各运营商会在事发后快速组织力量进行应急现场抢修并按需临时构建通信节点，但其时效性难以满足应急抢险保障力量的需求，并且临时构建通信保障节点需大面积服务整个应急现场所有用户，其网络资源将十分紧张，导致应急力量到达现场后无法充分利用商用网络进行现场保障沟通指挥，大大延缓整个应急抢险现场的保障效率。

商用通信网络遭到破坏的临时替代主要利用现场通信专网专用以及商用卫星远距离通信的特点，通过临时快速部署应急抢险现场的通信保障节点，实现现场保障力量的高效指挥，并通过卫星等通信手段将现场应急信息传回后方供上级指挥调度。如图4所示，在应急保障现场，通过部署应急保障节点B，并根据应急抢险任务按需对各应急抢险力量分发现场通信终端，各终端可开机接入应急保障节点B，实现应急抢险保障现场通信专网快速构建，在应急保障节点B综合集成信息处理单元，对应急抢险保障现场区域的各类信息进行区分服务和内部处理，实现对应急抢险保障力量的高效指挥。同时，在应急保障节点B综合集成商用卫星远距离通信手段，实现应急抢险现场与后方指挥中心的通信互连，确保后方对应急抢险现场情况的实时掌握，供上级应急指挥调度决策参考。

（三）商用通信网络盲区补盲

商用网络设计建设出于经济效益考虑，网络存在一定的通信覆盖盲区，如一些偏远地区、矿洞等。这些通信覆盖盲区地区发生灾难事件时，应急抢险力量到达后难以利用商用网络的优势资源保障应急抢险力量的高效指挥调度，进而影响现场应急抢险的效率。

如图5所示，商用通信网络盲区补盲主要通过部署应急保障节点B，并根据应急抢险任务按需对各应急抢险力量分发现场通信终端，各终端可开机接入应急保障节点B，实现应急抢险保障现场通信专网快速构建，实现对应急保障现场指挥调度信息的传输。同时，在应急保障节点综合集成卫星、远距离移动通信接入设备，并可按需部署通信中继节点，实现应急抢险现场专用网络就近快速接入商用网络，实现应急现场商用网络盲区的有效覆盖。

四、结束语

随着通信网络技术的快速发展，以及对不同特点通信网络融合优势互补的趋势，对当前比较典型的移动4G/5G、卫星、WIFI、自组网等通信资源如何在应急抢险中组织应用方式进行探索，为高效利用当前成熟的商用网络资源以及现场区域专用网络资源在应急抢险中的融合应用供一些积极有效的参考思路。

作者单位：朱世伟    熊廷坤    周金全    中国电子科技集团公司第三十研究所

参  考  文  献

[1] 卢美莲，程时端.网络融合的趋势分析和展望[J].中兴通讯技术，2007，13（1）：10-13.

[2] 谢水珍.下一代网络NGN[J].电脑知识与技术，2006（17）：81-83.