现代应急通信系统的接入技术

摘 要 随着我国光纤传输网、光纤接入网的大规模建设,当前我国主要地方的应急通信系统可采用多种接入技术。本文首先概述了应急通信的含义与传统接入技术,分析了当前现代应急通信系统的接入技术组成,最后提出了现代应急通信系统的接入技术发展:多媒体(视频)融合通信平台、宽带无线应急通信系统和BGAN单兵通信系统。

关键词 现代应急通信系统;接入技术;无线;卫星

中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)08-0062-02

以往的应急通信设备往往依赖于单一通信制式,并且受系统和通信设备限制,无法整合利用应急现场不同制式的通信系统,难以应对复杂多变的应急现场,导致现场指挥效率低下,难以在第一时间作出应急指挥决策,更好的保障民众的生命财产安全[1-2]。近几年来,随着信息业务的快速增长,网络接入技术也因此得到了迅速的发展,并且呈现出多样化的特征。本文为此具体探讨了现代应急通信系统的接入技术,现报告如下。

1 应急通信与传统接入技术

1.1 应急通信的含义

应急通信是在出现自然的或人为的突发性紧急情况时,综合利用各种通信资源,保障救援、紧急救助和必要通信所需的综合通信手段和方法。近期各类自然灾难和公共安全事件频发,如何快速反应、及时应对突发性灾难事件和公众性安全事件,成为考验各个政府部门和公共事业企业的重要难题[3]。

1.2 传统通信的接入技术

接入技术负责将用户的局域网或计算机与公用网络连接在一起,本地交换机与用户终端设备之间的实施系统称为接入网(AN)。主要完成将所有用户接入到核心网的任务,是公用电信网中最大的和最重要的组成部分[4]。接入网由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体组成,通过网络管理接口进行配置和管理。其传统的技术如下。

1)ADSL技术。ADSL为不对称数字用户线路,是一种利用现有的电话线来传送高速数据信息,与电话信号在频谱上分开的技术,不对称性体现在其上行下行传输速度的不一致上,上行速率可达l mbit/s,下行速率可达8 mbit/s。数据信号不通过电话交换设备,减少了电话交换机的负载,ADSL的安装是在交换机房安装局端模块,在用户电话机和计算机前端安装用户终端模块[5]。

2)VDSL技术。VDSL(高速数字用户环路技术)的传输距离较短,一般只在几百米以内。具体来说,其是鉴于现有ADSL术在提供图像业务方面的带宽十分有限以及经济上成本偏高的弱点而开发的,不过由于国内的一般小区在1km以内。因此,高速数字用户环路技术在应用中,普通居民小区能够在一二个中心点内集中管理所有的接入设备,对设备维护与网络管理有重要的意义[6]。

2 当前现代应急通信系统的接入技术组成

1)集群通信。在救援现场,各应急指挥机构的工作会使用数字集群通信系统,这是用于指挥调度的专用移动通信系统,是现场应急通信保障能力的重要手段之一。数字集群系统支持的基本集群业务有单呼、组呼、广播呼叫、紧急呼叫等,集群补充型业务有用户优先级定义、用户强插、调度台强插等,目前在用系统具有支持短信、数据传送及视频等多种业务应用,并支持呼叫处理、移动性管理、鉴权认证、虚拟专网、加密、故障弱化及直通工作等功能,极大地便利指挥人员并适应指挥调度工作要求。目前应急通信保障队伍配备的应急指挥车辆上都有数字集群通信系统[7]。

2)卫星通信。卫星通信是一种特殊的微波通信,利用人造地球卫星做中继站转发无线电信号,实现多个地球站之间的通信。随着卫星通信技术不断发展,卫星通信的用户终端逐步趋向小型化,能够提供语言、图像、文字和数据等多媒体通信。除了使用卫星移动业务的个人卫星电话终端以外,应急通信队伍还装备有中低速率的IDR卫星站、宽带VSAT便携卫星小站等多种卫星固定业务地球站,也是灾害救援前期常用的卫星通信手段,其中IDR一般作为通信传输中继设备使用,而宽带VSAT小站则能够提供救援现场带宽要求较高的图像、话音、高速数据等综合业务。随着地面道路的恢复,装载卫星通信设备的应急车辆可以抵近救灾现场提供更高容量的通信支撑,目前应急通信机动队伍均配备了Ku频段静中通、动中通等大中型车载卫星通信系统,能够满足现场多个应急指挥机构的多媒体业务通信需求[8]。

3)短波通信。短波通信是无线电通信的一种,发射电波可经电离层的反射到达接收设备,因此通信距离较远,是应急通信的重要手段之一,并且由于短波是唯一不受地面网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段,具有极高的抗毁能力和自主通信能力,因此一般都将其视作应急通信保障的最后手段,广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。目前应急通信保障队伍配备的短波电台可提供单边带话或等幅报等通信能力。

4)微波通信。微波通信是一种无线通信方式,依靠电磁波在空间的传播来传递消息。微波通信系统分为:PDH数字微波系统、SDH数字微波系统、扩频数字微波系统。当现场微波站与事先架设且预留电路的微波站之间的通信距离和视距传输允许时,或者移动应急平台与属地应急平台之间在点对点微波通信范围内时,可以采用微波通信方式。现场应急通信容量要求不高时,适宜使用小微波系统。可以采用点对点扩频数字微波系统实现移动应急平台与属地应急平台的通信。少数情况下现场应急平台之间点对点通信可以采用数字微波作为可选手段。

5)宽带无线通信。随着IP应用的逐步普及,基于宽带无线网络技术的应急通信装备已经部署到各保障队伍。目前所配主要是用于现场IP接入的WLAN,和具有自组织、自管理、自愈、灵活的障碍物绕行通信能力,环境适应性和抗毁能力强的MESH系统,可与3G移动通信等技术相结合,组成一个含有多跳无线链路的无线网状网络,提供应急现场IP网络及语音服务,或近端接入点与远点接入点的双向视音频通信。

3 现代应急通信系统的接入技术发展

1)多媒体(视频) 融合通信平台。在应急通信中,很多用户如需要部署视频监控系统、有线/无线语音调度系统、视频会议系统、移动单兵音视频回传系统等通信业务系统时,需要寻找多个厂家和设备,针对不同的需求分别部署一套设备,来实现不同的业务。在实际应用中,多媒体指挥调度可与第三方数据业务、安防报警、应急预案、语音调度等进行结合,从而构成功能强大的多媒体应用通信平台。

多媒体调度系统整体解决方案(MDS)是以视频通信为主,结合语音通信和数据通信,为行业通信提供融合通信平台。该类系统将视频会议、视频监控、视频调度和指挥调度于一体,即会议监控实现了多业务集成,能够让多个用户在不同地点,通过网络同时进行可视化的多层级指挥调度和远程商讨。MDS多媒体调度系统是基于IP网络提供包括数据调度、语音调度、视频调度等多媒体调度业务的一体化解决方案。

2)宽带无线应急通信系统。宽带无线应急通信系统(MiWAVE)是其可以根据不同的应用环境而采用不同的接入方式,可通过地面固网接入、卫星接入、微波中继等多种接入方式与IP骨干网和互联网相连。在道路损毁、无法进行车载通信的情况下,可通过单兵徒步携带基站设备,基站架设方便,在1-2小时内,终端就可以开始工作。专为地震、水灾、雪灾、紧急军事事件、紧急社会事件等特殊情况而专门设计的应急通信平台,由基站和终端两个部分组成。每个基站的覆盖面广,可用于城域网范围。系统应用了最新自主研发的4G核心技术,能把无线带宽拓宽到几十Mb甚至上百Mb,使实况转播成为可能。

总之,全国的数字化和光纤化是应急通信接入技术发展的必然趋势,我们在实践中需要对设备加载测试,开通卫星通道、配置和测试业务操作学习,熟悉设备性能和操作流程,从而使得应急通信系统发挥应有的作用。

参考文献

[1]熊欣,韩大伟.浅谈电子通信工程中设备抗干扰接地措施[J].电子制作,2013(02).

[2]胡万莹,朱吉胜.基于卫星通信的应急通信系统[J].科技视界,2012(08).

[3]唐电波.辽宁移动应急通信管理体系建设的研究[D].大连理工大学,2010.

[4]赵芳芳.应急广播网络管理系统的实现[D].北京邮电大学,2011.

[5]林治强.应急通信保障方案的研究[D].南京邮电大学,2011.

[6]张志勇,曹玉,刘丽哲.一种通信控制电路抗瞬时干扰方法[J].计算机与网络,2007(15).

[7]董志良,白翠玲,索扬.通信基础设施投资基本理论研究[J].中国市场,2007(27).

[8]谭智斌,周勇.我国电子通信制造业技术创新能力评价分析[J].现代管理科学,2006(08).

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