國際應急通信系統(tǒng)建設與功能淺析

1、國際應急通信系統(tǒng)建設與功能淺析一、引言近年來，汶川8.0級特大地震、玉樹7.1級大地震、康定6.3級地震以及日本東北地區(qū) 9.0級超特大地震，均屬破壞能力特強、破壞面積特大、破壞速度特快的突發(fā)事件，這對應 急通信系統(tǒng)特別是公用應急通信網(wǎng)絡提出了嚴峻挑戰(zhàn)?！笆濉逼陂g應急通信系統(tǒng)的建 設須加大步伐，提高要求，建設具有信息采集與處理、通信保障、指揮調度為一體的應急綜 合平臺，保證國家和人民生命、財產(chǎn)的安全。二、國外應急通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀2.1應急通信系統(tǒng)北美發(fā)展現(xiàn)狀北美國家的應急通信系統(tǒng)包括衛(wèi)星通信系統(tǒng)、公網(wǎng)的通信系統(tǒng)、集群通信系統(tǒng)以及軍事 通信系統(tǒng)等，憑借其科技和經(jīng)濟實力以及對應急通信的高度重視

2、和大量的經(jīng)濟投入，在應急 通信中收效巨大。1、衛(wèi)星通信系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，美國、加拿大在役衛(wèi)星約500顆衛(wèi)星，有通信衛(wèi)星、廣播 衛(wèi)星、導航衛(wèi)星、遙感成像衛(wèi)星和氣象衛(wèi)星等。其中，銥星、全球星、快鳥遙感成像衛(wèi)星、 海事衛(wèi)星等系統(tǒng)眾所周知。這些衛(wèi)星資源為北美地區(qū)的應急通信提供了強大的技術保障。2、公網(wǎng)的應急通信系統(tǒng)。公網(wǎng)通信是實現(xiàn)通信的最便捷手段，北美地區(qū)非常重視公網(wǎng) 的應急通信建設。911電話報警系統(tǒng)就是覆蓋用戶最廣的應急通信系統(tǒng)，可保證緊急情況下 特殊用戶的通信能力。3、集群通信系統(tǒng)。集群數(shù)字增強型網(wǎng)絡iDEN在全美實現(xiàn)了覆蓋，APCO Project 25 和加拿大數(shù)字綜合移動無線電系統(tǒng)DIMRS，

3、在政府、警察、應急救援等部門都有應用。4、軍事通信系統(tǒng)。與其他國家相比，美國的軍事通信系統(tǒng)配置最完整、技術最先進， 形成了滿足陸、海、空不同兵種通信需要的先進專用通信系統(tǒng)。美國國防衛(wèi)星通信系統(tǒng)、軍 用衛(wèi)星通信系統(tǒng)等可在緊急情況下，支撐軍隊作出快速應急反應，并為相關政府部門提供應 急通信支持。2.2應急通信系統(tǒng)歐洲發(fā)展現(xiàn)狀歐洲國家在應急通信系統(tǒng)的發(fā)展也非常先進，其在衛(wèi)星通信、公網(wǎng)通信系統(tǒng)、集群通信 及軍事衛(wèi)星通信等方面不遜于北美。1、衛(wèi)星通信系統(tǒng)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應用體現(xiàn)在：預警和災情廣播、導航定位、遙感衛(wèi) 星圖像等。目前在軌服役的有70余顆衛(wèi)星，有熱鳥直播衛(wèi)星、伽利略導航衛(wèi)星等。2、公網(wǎng)的應急通

4、信系統(tǒng)。英國的“999”、比利時的“110”、瑞典的“117”、法國的“ 17” 等都是公網(wǎng)通信的成功案例。歐洲正將公網(wǎng)的應急報警系統(tǒng)進行資源整合和功能完善，發(fā)展 成為“112 ”應急聯(lián)動系統(tǒng)。3、集群通信系統(tǒng)。全歐集群無線電TETRA系統(tǒng)被歐洲國家廣泛使用，應用在公共安 全、交通、政府、軍事等行業(yè)。4、軍事衛(wèi)星通信系統(tǒng)。歐洲著名的天網(wǎng)軍事衛(wèi)星系統(tǒng)，不僅用于軍隊的日常通信和緊 急協(xié)調，同時也可作為緊急情況下衛(wèi)星通信的重要補充手段。三、我國應急通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀隨著國家對應急通信工作的重視和努力，公安、消防、民防、地震、氣象、安監(jiān)、水利、 電力等部門加強應急通信建設工作，效果顯著。3.1衛(wèi)星通信系

5、統(tǒng)我國現(xiàn)役的衛(wèi)星有ChinaSat衛(wèi)星、鑫諾衛(wèi)星、亞太衛(wèi)星、北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)等。國際 化的海事衛(wèi)星、舒拉亞衛(wèi)星和亞星等衛(wèi)星系統(tǒng)也在我國的應急通信中發(fā)揮了重要的作用。3.2公網(wǎng)的應急通信系統(tǒng)我國公網(wǎng)的應急通信系統(tǒng)以公安110、消防119、醫(yī)療120為代表，逐步向各行業(yè)應急 通信的互聯(lián)互通、資源共享、互為備份的應急聯(lián)動平臺發(fā)展。3.3集群通信系統(tǒng)我國已建成模擬和數(shù)字集群通信網(wǎng)約130個，既有國外的TETRA和iDEN網(wǎng)，也有國 內的全球開放式集群結構GoTa網(wǎng)和公共數(shù)字集群PDT網(wǎng)。四、我國應急通信系統(tǒng)發(fā)展建議隨著突發(fā)事件和自然災害的頻發(fā)，建設一套適合我國國情的應急通信系統(tǒng)顯得尤為重 要。4.1基

6、本原則為保證應急工作的迅速開展和高效完成，應急現(xiàn)場統(tǒng)一指揮和通信暢通，應遵循下述原 則：1）設備小型化：應急通信設備應輕便、體積小便于運輸及迅速布設。2）節(jié)能型：應急應 用的場景應充分考慮到電力供應問題，因此，應急通信系統(tǒng)應節(jié)能，盡量采用太陽能、電池 供電。3）便于攜帶：可由交通工具包括車輛、直升機/無人機、飛艇或快艇等完成應急通信 系統(tǒng)的運輸及現(xiàn)場部署。4）操作簡單：在應急通信中，設備操作應簡界面友好、直觀;部署 迅速;硬件接口連接簡便。4.2應急通信系統(tǒng)發(fā)展策略應遵循國家突發(fā)公共事件總體應急預案、國家通信保障應急預案等要求，切實制 訂與實施好包括預警、監(jiān)控、管制、協(xié)調和保障等內容的應急通信

7、專項預案，確保應對突發(fā) 事件的實效性與可操作性，積極、穩(wěn)妥、科學地通過各部門協(xié)調合作，實現(xiàn)“統(tǒng)一指揮、快 速反應、資源共享、綜合功能、聯(lián)合行動”，最終建立一套完善的應急通信系統(tǒng)。1）應急通信系統(tǒng)是一個復雜的系統(tǒng)工程，應統(tǒng)一認識、切實增強責任感、緊迫感，國家 /省/市級的應急通信系統(tǒng)就是一個快速反應的通信與信息系統(tǒng)有機集成的平臺，統(tǒng)一協(xié)調公 安、消防、醫(yī)療、民防等各政府部門，提供快速、及時的應急服務。2）重視異構系統(tǒng)協(xié)同與 互操作，促進互聯(lián)互通，妥善處理好現(xiàn)有公網(wǎng)、專網(wǎng)及應急通信網(wǎng)的融合與信息共享，引導 與協(xié)調各類通信網(wǎng)按其自身特征進行有機集成、協(xié)同工作，實現(xiàn)對突發(fā)事件的快速、有效的 應急處理。

8、3）有線和無線混合型應急通信網(wǎng)的建設，主要實現(xiàn)程控交換網(wǎng)、光纖通信網(wǎng)與地 面無線寬帶通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)等混合組網(wǎng)，提高網(wǎng)絡運行和應急工作的可靠性。4）天空地 一體建設，在應急通信系統(tǒng)中，天上衛(wèi)星通信、空中的浮游平臺通信和地面通信是一個有機 的整體。實現(xiàn)多空間維度通信手段的互相補充，達到應急通信網(wǎng)絡的三維立體式無縫覆蓋， 使整個系統(tǒng)應用效能最大化。5）在民用通信與軍用通信的關系方面，構建互補的軍用/民用 協(xié)同應急通信網(wǎng)絡。4.3應急通信系統(tǒng)中新技術的應用應急通信系統(tǒng)復雜，技術手段繁多，發(fā)展迅猛，綜合運用各種通信手段，互為補充和備 份，最大程度的滿足應急通信的需求。4.3.1下一代網(wǎng)絡NGN下一代

9、網(wǎng)絡基于分組交換技術，以新的分組交換技術及IP協(xié)議為基礎，是融合語音、 圖像、數(shù)據(jù)于一體的全新網(wǎng)絡。用戶可接入到不同的業(yè)務提供商，下一代網(wǎng)絡科提供各種個 性化的服務，且網(wǎng)絡不受時間、空間和帶寬的限制。與Internet、電信網(wǎng)、移動網(wǎng)、廣播/有 線電視網(wǎng)及專用通信網(wǎng)相比，下一代網(wǎng)絡可提供多業(yè)務、智能化、個性化的寬帶服務，且具 有移動性、安全性、開放性、兼容性與可管理性等特征，這些特點完全滿足應急通信的需求。4.3.2 3/4G3G系統(tǒng)以其高速數(shù)據(jù)業(yè)務、更好的無線漫游和圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式的 信息處理服務現(xiàn)階段得到了大規(guī)模的應用。4G系統(tǒng)的優(yōu)勢是集成多功能的寬帶移動通信系統(tǒng)，可在不同

10、的無線平臺及跨越不同頻 帶的網(wǎng)絡運行中提供無線服務。4G系統(tǒng)可接入互聯(lián)網(wǎng)，提供信息通信、定位定時、數(shù)據(jù)采 集、數(shù)據(jù)傳輸、遠程控制及交互式多媒體等綜合服務。3/4G系統(tǒng)的建設為行業(yè)間、部門間信息的暢通傳輸保駕護航，更為應急工作快速、高 效的開展提供有力的技術保障。4.3.3 VSAT衛(wèi)星通信VSAT衛(wèi)星通信有開通時間短、傳輸距離不受限制、通信容量大、設備部署快、組網(wǎng)靈 活等特點，是當今應急救援時的最重要的通信手段之一。在最近的幾次特大災害中，VSAT 衛(wèi)星通信已成為現(xiàn)場應用最廣泛的通信手段。但在使用當中也暴露出一些問題，由于災害事件的突發(fā)性，衛(wèi)星資源和設備終端數(shù)量儲 備不足，對應急救援的通信造成

11、一些不利的影響，這就迫切要求我們加大VSAT衛(wèi)星系統(tǒng)的 自主研發(fā)和衛(wèi)星應急通信網(wǎng)的建設，確保應急通信的有序開展。有機地將現(xiàn)有的應急衛(wèi)星通 信網(wǎng)絡和系統(tǒng)，根據(jù)需求和場合靈活配置使用，并與地面有線網(wǎng)絡、無線移動網(wǎng)絡相結合， 實現(xiàn)天地互補、天地兼容和天地融合。4.3.4定位導航系統(tǒng)任何一次成功的應急救援行動，其關鍵因素是快速的響應時間、救災地點精確的位置信 息和三維地理信息。導航定位系統(tǒng)可提供全天候的、高精度的定位導航信息。現(xiàn)有的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)有美國的全球定位系統(tǒng)GPS、俄羅斯的全球導航衛(wèi)星系統(tǒng) GLONASS、歐洲伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)GALILEO以及我國自主研發(fā)的北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng) BeiDou

12、四種。我國自主研發(fā)的北斗導航衛(wèi)星系統(tǒng)除具備定位導航功能外，還可雙向通信，這更有利于 應急救援工作的開展。4.3.5寬帶無線應急通信系統(tǒng)MiWAVE寬帶無線應急通信系統(tǒng)MiWAVE是國家十一五重大專項“新一代寬帶無線移動通信網(wǎng)” 的重要技術方向之一，也是我國4G提案的一個補充方案。其在救災中的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在可 以即架即用和高速率傳輸，其系統(tǒng)峰值數(shù)據(jù)傳輸率可達上百兆。在災害現(xiàn)場基礎通信設施破 壞嚴重的情況下，可快速布設，實現(xiàn)各救援分隊、救災指揮點、新聞站之間的寬帶連接，實 現(xiàn)相互間的應急通信視頻傳輸，也可以實現(xiàn)與外界的信息交互。34.3.6無線傳感器網(wǎng)絡WSN無線傳感器網(wǎng)絡WSN是由大量的微型傳感器節(jié)點以自組織和多跳的方式構成的無線網(wǎng) 絡，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域內被感知對象的信息，并最終把這 些信息發(fā)送給網(wǎng)絡的所有者。無線傳感器網(wǎng)絡可應用在應急救援現(xiàn)場，其功耗低、成本低、 部署迅速、抗毀性強，是一種全新的信息獲取平臺。通過部署在監(jiān)測區(qū)域內大量的微型傳感 器節(jié)點，特別是在惡劣環(huán)境下或人類不宜到達的區(qū)域，無線傳感器網(wǎng)絡將實時監(jiān)測和采集網(wǎng) 絡分布區(qū)域內的各種檢測對象的信息發(fā)送到網(wǎng)關節(jié)點，以實現(xiàn)復雜的指定范圍內目標檢測與 跟