2020-02-25 17:11:47
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信息時(shí)代，通信已經(jīng)成為人們工作、生活中不可或缺的重要組成部分。尤其在重大自然災害發(fā)生時(shí)，更加凸顯出通信的關(guān)鍵作用。作為和水力、電力一樣的重要基礎設施，通信是報告災情、組織實(shí)施救援必不可少的技術(shù)手段?？梢哉f(shuō)，保障災難發(fā)生后的通信暢通，就是保住了災區救援、盡量降低災害損失的生命線(xiàn)。
出現突發(fā)性緊急情況時(shí)，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法，被人們稱(chēng)作“應急通信”。應急通信并不是獨立存在的新技術(shù)，而是很多技術(shù)在應急方面的特殊應用。面對不同的緊急情況，需要的應急通信技術(shù)手段也不盡相同。
一個(gè)完整的應急通信過(guò)程通常涉及應急指揮中心、公眾通信網(wǎng)/專(zhuān)用通信網(wǎng)、現場(chǎng)三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節：公眾通信網(wǎng)/專(zhuān)用通信網(wǎng)是應急通信的網(wǎng)絡(luò )支撐，用于緊急情況報警、應急指揮中心與現場(chǎng)的通信連接等; 應急通信現場(chǎng)要保障指揮通信，通常以無(wú)線(xiàn)方式為主，使用集群、衛星、應急通信車(chē)等技術(shù)手段，快速部署通信網(wǎng)絡(luò )，提供通信保障。
就地震、水旱等自然災害來(lái)說(shuō)，首先要做的一般就是通過(guò)應急手段保障指揮通信; 同時(shí)，對自然災害可能引發(fā)的通信網(wǎng)絡(luò )本身故障造成的通信中斷，需要啟動(dòng)應急預案，利用各種管理和技術(shù)手段盡快恢復通信，保證用戶(hù)正常使用通信業(yè)務(wù)。在通信恢復后，需要保障重要通信和指揮通信、應急指揮中心與救援現場(chǎng)間的通信暢通; 及時(shí)疏通災害地區通信網(wǎng)的話(huà)務(wù)量，防止網(wǎng)絡(luò )擁塞，保證正常使用; 此外，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、短信等通信方式及時(shí)向外發(fā)布信息。
一、無(wú)線(xiàn)集群通信
無(wú)線(xiàn)集群通信源于專(zhuān)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)調度通信。與專(zhuān)網(wǎng)調度相比，集群調度具有共用載頻、共用設施(機房、移動(dòng)交換機、基站、天線(xiàn)、電源等)、共享覆蓋區、共享通信業(yè)務(wù)、分擔費用等優(yōu)點(diǎn)。
無(wú)線(xiàn)集群通信與公眾移動(dòng)電話(huà)的不同點(diǎn)在于: 集群通信以組呼為主，用戶(hù)之間有嚴格的上下級關(guān)系，用戶(hù)根據不同的優(yōu)先級占用或搶占無(wú)線(xiàn)信道，呼叫接續快(300ms～500ms)，且以單工、半雙工通信為主要通信方式。
(1)組呼為主
無(wú)線(xiàn)集群通信可以進(jìn)行一對一的選呼，但以一對多的組呼為主。集群手機面板上有一個(gè)選擇通話(huà)組的旋鈕，用戶(hù)使用前先調好自己所屬的通話(huà)小組，開(kāi)機后即處在組呼狀態(tài)。一個(gè)調度臺可以管理多個(gè)通話(huà)小組，在一個(gè)通話(huà)組內所有的手機均處于接收狀態(tài)，只要調度員點(diǎn)擊屏幕組名或組內某個(gè)用戶(hù)按PTT鍵講話(huà)，組內用戶(hù)均可聽(tīng)到。調度員可對部分組或全部組發(fā)起群呼(廣播)。
(2)不同的優(yōu)先級
調度員可以強插或強拆組內任意一個(gè)用戶(hù)的講話(huà)，且不同用戶(hù)有不同的優(yōu)先級，信道全忙時(shí)，高優(yōu)先級用戶(hù)可強占低優(yōu)先級用戶(hù)所占的信道。
(3)按鍵講話(huà)
在無(wú)線(xiàn)集群通信中，其無(wú)線(xiàn)終端帶有PTT(Push To Talk)發(fā)送講話(huà)鍵，按下PTT鍵時(shí)打開(kāi)發(fā)信機關(guān)閉收信機，松開(kāi)PTT鍵時(shí)關(guān)閉發(fā)信機打開(kāi)收信機。
(4)單工、半雙工為主
無(wú)線(xiàn)集群通信中為節省終端電池與少占用戶(hù)信道，用戶(hù)間通話(huà)以單工、半雙工為主。
(5)呼叫接續快
從用戶(hù)按下PTT講話(huà)鍵到接通話(huà)路時(shí)間短，但對指揮命令而言，若漏去一兩個(gè)字，有可能會(huì )造成重大事故。
(6)緊急呼叫
無(wú)線(xiàn)集群終端帶有緊急呼叫鍵，緊急呼叫具有最高的優(yōu)先級。用戶(hù)按緊急呼叫鍵后，調度臺有聲光指示，調度員與組內用戶(hù)均可聽(tīng)到該用戶(hù)的講話(huà)。
無(wú)線(xiàn)集群通信技術(shù)在正常情況下，用于公安、交通、大型企業(yè)等的通信聯(lián)絡(luò ); 在戰爭、災難等情況下，則可用于應急指揮、調度。在抗震救災工作中，無(wú)線(xiàn)集群通信可用于指揮、調度災區的救援、醫護、安置、公安、物質(zhì)供應、后勤等各部門(mén)的工作，從而使災區的搶救工作得以有序進(jìn)行。
二、無(wú)線(xiàn)電臺
無(wú)線(xiàn)電臺在救災過(guò)程中也能發(fā)揮重要作用，其中以城市廣播為主。此外，軍用無(wú)線(xiàn)電臺和個(gè)人電臺(業(yè)余電臺)同樣能發(fā)揮作用。
通過(guò)城市FM和AM廣播，無(wú)線(xiàn)電臺可以向受災群眾傳送外界的關(guān)心，同時(shí)受災群眾通過(guò)收音機也可以了解到當地的受災和救災狀況。雖然無(wú)線(xiàn)電臺并不能進(jìn)行對講通信，但也能間接起到災區與外界互動(dòng)的作用。
通過(guò)軍用和個(gè)人業(yè)余無(wú)線(xiàn)電臺也可以進(jìn)行應急通信。其中業(yè)余無(wú)線(xiàn)電臺簡(jiǎn)稱(chēng)業(yè)余電臺( Amateur Radio station)，是經(jīng)過(guò)國家主管部門(mén)正式批準，業(yè)余無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者為了試驗收發(fā)信設備、進(jìn)行技術(shù)交流和探討、通信訓練和比賽而設立的電臺，只設收信設備者為業(yè)余收信臺，簡(jiǎn)稱(chēng)“SWL”(Short wave listener)。目前在全世界范圍約有300多萬(wàn)部業(yè)余無(wú)線(xiàn)電臺，且絕大部分是個(gè)人業(yè)余電臺。
短波電臺受自然條件影響很小，因此可以作為重要的救災臨時(shí)通信設備。短波在應急通信中非常適用: 適合縣鄉一級的應急通信需要，不需依靠額外的傳輸介質(zhì)，且傳輸距離可達幾百公里，機動(dòng)性好、成本低。
三、衛星通信
衛星通信是地球站之間通過(guò)通信衛星轉發(fā)器所進(jìn)行的微波通信。面對地震、臺風(fēng)、水災等自然災害，衛星通信能夠發(fā)揮不可替代的重要作用，在陸地、海纜通信傳輸系統中斷，以及其他通信線(xiàn)纜未鋪設到之處，它能幫助人們實(shí)現信息傳輸。由于受自然條件的影響極小，因此衛星電話(huà)等通信手段可以作為主要的救災臨時(shí)通信設備。
衛星通信工作在微波波段，主要用于長(cháng)途通信，利用高空衛星進(jìn)行接力通信。
通信衛星通?？煞譃橥酵ㄐ判l星和非同步通信衛星。其中，高軌道同步通信衛星是運行在約36000km上空的靜止衛星。位于印度洋、大西洋、太平洋上空的三顆同步衛星，信號基本可以覆蓋全球。衛星的高度高，要求地球站發(fā)射機的發(fā)射功率也要大、接收機靈敏度要高，天線(xiàn)增益高。一些覆蓋一個(gè)地區或國家的通信衛星高度則可以低一些。
非同步通信衛星為運行在500～1500km上空的非靜止通信衛星，采用多顆小型衛星組成一個(gè)星座，如果能夠實(shí)現在世界任何地方上空都能看到其中一顆星，則這個(gè)星際通信就可覆蓋全球。低軌道通信衛星主要用于移動(dòng)通信和全球定位系統。
衛星通信的主要業(yè)務(wù)包括衛星固定業(yè)務(wù)、衛星移動(dòng)業(yè)務(wù)和VSAT業(yè)務(wù)。
(1)衛星固定業(yè)務(wù)
衛星固定業(yè)務(wù)使用固定地點(diǎn)的地球站開(kāi)展地球站之間的傳輸業(yè)務(wù)。提供固定業(yè)務(wù)的衛星一般使用對地靜止軌道衛星，包括國際、區域和國內衛星通信系統，在其覆蓋范圍內提供通信與廣播業(yè)務(wù)。覆蓋我國的國內衛星包括中星1、6、6B、9、20、22號，中國鑫諾1、3號，亞洲1A、2、3S、4號，亞太1、2R號等十幾顆靜止衛星。
在應對地震等災害時(shí)，帶有衛星地球站的應急通信車(chē)可以利用國內靜止衛星的轉發(fā)器，給災區對外界的通信和電視轉播提供臨時(shí)傳輸通道。
(2)衛星移動(dòng)業(yè)務(wù)
衛星移動(dòng)業(yè)務(wù)與地面移動(dòng)通信業(yè)務(wù)相似，可以提供移動(dòng)臺與移動(dòng)臺之間、移動(dòng)臺與公眾通信網(wǎng)用戶(hù)之間的通信。國際上目前可以使用的衛星移動(dòng)通信系統主要包括兩類(lèi): 對地靜止軌道(GEO)衛星移動(dòng)通信系統主要用于船舶通信，也可用于陸地通信，其中波束覆蓋到我國的系統有國際海事衛星系統和亞洲蜂窩衛星系統; 非靜止軌道(NGEO)衛星移動(dòng)通信系統目前覆蓋全球的只有三個(gè)—“銥星”、“全球星”和軌道通信系統。
(3)VSAT業(yè)務(wù)
甚小天線(xiàn)地球站(VSAT)系統，是指由天線(xiàn)口徑小、并用軟件控制的大量地球站所構成的衛星傳輸系統。VSAT系統將傳輸與交換結合在一起，可以提供點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的傳輸和組網(wǎng)通信。VSAT系統大量用于專(zhuān)網(wǎng)通信、應急通信、遠程教育和“村村通”工程等領(lǐng)域。
地震中，通過(guò)臨時(shí)架設VSAT網(wǎng)絡(luò )，可以在已修復的移動(dòng)通信基站或臨時(shí)架設的小基站與移動(dòng)交換機之間提供臨時(shí)通信鏈路，恢復災區的移動(dòng)通信。
四、地面微波通信
微波通信是用微波作為載體傳送信息的一種通信手段。微波是指波長(cháng)1m～1mm或頻率為300MHz～300GHz范圍內的電磁波。
地面微波中繼通信具有通信容量大、傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，但隨著(zhù)光纖通信的出現，微波通信在通信容量、質(zhì)量方面的優(yōu)勢不復存在。然而，在地震、洪水等自然災害發(fā)生時(shí)，常常伴隨著(zhù)通信光纜的斷裂; 這時(shí)候，微波通信就能夠大顯身手，通過(guò)微波線(xiàn)路跨越高山、水域，迅速組建電路，替代被毀的支線(xiàn)光纜、電纜傳輸電路，在架設線(xiàn)路困難的地區傳輸通信信號。另外，在修復公眾網(wǎng)基站、架設應急無(wú)線(xiàn)集群基站、聯(lián)通交換機之間的E1電路等方面，地面微波也可以發(fā)揮重要的作用。
要建立一套全方位、立體的應急通信體系，需要充分利用各項技術(shù)的優(yōu)勢，針對不同需求，靈活組織協(xié)調。目前，應急通信體系建設已經(jīng)在全球范圍獲得了各國政府的高度重視。ITU、IETF、ATIS等國際標準化組織也在積極進(jìn)行應急通信相關(guān)標準的研究。我國也正式啟動(dòng)了應急通信相關(guān)標準的研究，針對個(gè)人緊急情況和公眾緊急情況分析應急通信的需求，對緊急業(yè)務(wù)路由和定位、公網(wǎng)支持應急通信、集群通信、視頻監控、無(wú)線(xiàn)自組織、安全等各個(gè)方面進(jìn)行研究。
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