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几种应急通信手段现状分析及应急通信体系发展探讨
作者：孙秀斌
来源：《科学大众·教师版》2012年第06期
摘 要：本文对目前无线集群通信、短波通信、微波通信和卫星通信等几种应急通信手段的现状进行了简单分析，阐述了它们各自在应急通信中的使用情况，指出了它们各自的优点和缺点；同时，根据我国几种应急通信手段的现状，从体系发展角度提出了自己的一些意见。 关键词：应急通信； 突发事件； 突发灾害
中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2012）06-172-003 一、引言
随着我国经济的持续高速发展和工业化、城市化进程的不断推进，人流、物流、信息流、资金流高度集聚，由此带来的社会不安定因素也在日益增加，经常会发生各类突发事件，如聚众闹事、生产事故、大型交通事故，甚至暴力犯罪、恐怖袭击等；另一方面，在人类生活中会遇到突发灾害，如必需面对的各类地震、雪灾、洪水、飓风等自然灾害频繁发生。出现突发性事件与灾害，会给社会生活、社会生产和社会稳定造成巨大损失和不良影响。为应对这些突发事件与灾害，综合组织利用各种资源保障救援、紧急救助，采取必要的通信手段或方法被人们称作“应急通信”。
应急通信具有时间的突发性和紧迫性、地点的不确定性、事态严重程度的不可预见性、现场与指挥中心信息的不对称性等特点。因此，应急通信应预防为主，建立起来的应急通信系统应具备小型化、快速部署、节能、可移动性、简单易操作。
目前，应急通信手段主要包括卫星通信、微波通信、超短波通信、短波通信等几种。其中，卫星通信包括C频段、Ku频段、L频段（海事）卫星通信和全球星手机等；微波通信主要包括无线集群通信（含转信通信）和音视频专用传输设备（图传设备）。下面对目前几种应急通信手段的现状进行简单分析，并对应急通信体系发展进行探讨。 二、几种应急通信手段现状分析 1.无线集群通信
无线集群通信源于专网无线调度通信。与专网调度相比，集群调度具有共用载频、共用设施（机房、移动交换机、基站、天线、电源等）、共享通信业务、共享覆盖区、分担费用等优点。它与公众移动电话的不同点在于以组呼为主，用户之间有严格的上下级关系，用户根据不
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同的优先级占用或抢占无线信道，呼叫接续快（300ms～500ms），且以单工、半双工通信为主要通信方式。紧急呼叫具有最高的优先级，用户按紧急呼叫键后，调度台有声光指示，调度员与组内用户均可听到该用户的讲话。这对指挥员及时了解和掌握突发事件现场情况，非常重要。
但是，集群通信需要建立很多基站，才能形成大范围通信网，而基站间的连接往往通过地下光纤或微波。对于光纤，一旦遇到台风、地震等自然灾害，就会立即中断，短时间内不能恢复通信（若有微波中继，这种情况可得到改善），这也是它的致命缺点。同时，它带宽窄，只能通话和传送短信，不能传输图像。因此，作为局部区域内的通信，集群通信是一种较好的通信手段，但作为指挥中心对远距离突发事件与灾害现场的通信，集群通信的使用局限性较大。 2.短波通信
短波通信是指工作频率为3MHz至30MHz的无线电通信，主要用于传送话音、等幅报和移频报。在传送电话话音时，采用振幅调制和单边带调制。一般分为便携式、车载式和固定式几种。具有体积小、通信距离较远、架设方便、机动灵活、受自然灾害影响小、重量轻、成本低、不需依靠额外的传输介质等优点，功率通常为数瓦至数十瓦。短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制制约的远程通信手段，一旦发生战争或突发灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。即无论那一种通信手段，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比。在山区、戈壁、海洋等地区，超短波通信覆盖不到，而短波通信成为主要依靠的通信手段。与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面，是组成国家、省、市（地）、县、乡通信网的有效手段。 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，但短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，还在快速发展。近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步，这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代应急通信的需要，在突发灾害救援过程中能发挥重要作用，其中以城市无线广播为主，非常适用于县乡一级的应急通信。另外，军用短波电台和业余电台在应急通信中同样能发挥作用。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候、太阳活动的强弱等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，同时，由于电离层经常发生快速的变化，使得收听短波信号经常出现类似海浪般忽大忽小的声音，形成难听的较大噪声，这是收听短波的一种普遍现象，即使在电子线路利用了自动增益来消除这种现象，但是在严重的情况下，仍会感觉出声音忽大忽小。此外，短波通信容易受到干扰，这些干扰包括夏天的雷电、电子日光灯、可控硅调光台灯、电脑、电视机、微波炉、电话线、大马力电机和各种机动车辆的马达、火花放电等。当然，这些干扰也同样会发生在任何频段上，只是短波的电波信号较微弱，而显得更容易受到影响，有时可设法找到这些干扰的来源并尽量避开。还有，短波通信带宽窄，传输数据速率低，不能同时传输话音、数据和图像，即传输的信息量有限。
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3.地面微波通信
微波通信是用微波作为载体传送信息的一种通信手段。地面微波中继通信具有通信容量大、传输质量高等优点，但随着光纤通信的出现，微波通信在通信容量、质量方面的优势不复存在。然而，微波通信具有良好的抗灾性能，对水灾、洪灾以及地震等自然灾害，常常伴随着通信光缆的断裂。这时候，微波通信就能够大显身手，通过微波线路跨越高山、水域，迅速组建电路，替代被毁的支线光缆、电缆传输电路，在架设线路困难的地区传输通信信号。另外，在修复移动通信网基站、架设应急无线集群基站、联通交换机之间的E1电路等方面，地面微波也可以发挥重要的作用。
中国开发成功点对多点微波通信系统，其中心站采用全向天线向四周发射，在周围50公里以内，可以有多个点放置用户站，从用户站再分出多路电话分别接至各用户使用。这种点对多点的微波通信系统对于城市郊区、县城至农村村镇或沿海岛屿的用户、对分散的居民点十分适用，较为经济。
但是，微波经空中传送，易受干扰，在同一微波电路上不能使用相同频率于同一方向，因此微波电路必须在无线电管理部门的严格管理之下进行建设。同时，由于微波直线传播的特性，在电波波束方向上，不能有高楼阻挡, 使用范围也受到一定的局限。此外，中继距离较短（50公里），如实现长途通信，需要建若干个中继站，中继站维护较为麻烦，若发生强台风、地震等灾害，其通信会受到一定影响。 4.卫星通信
卫星通信是（频率在300MHz至300GHz）地球站之间通过通信卫星转发器所进行的微波通信。当遇有紧急情况时，在没有任何地面通信设施的突发事件的当地及现场建立临时的通信链路，可为当地及现场提供临时性的应急通信服务。当遇有突发灾害，如地震、台风、水灾等而导致当地及现场的地面通信设施(如光纤/微波通信网、固定电话网、GSM/CDMA移动通信网、数据/视频传输网等)遭到损害而瘫痪时，可提供备份应急通信服务，以恢复当地及现场的正常通信状态。当遇有特殊情况而使当地及现场的地面通信设施容量不够使用时，可提供补充性的应急通信服务，以缓解当地及现场的通信压力。特别在面积大、地面通信线路不发达的地区，卫星通信手段更能提供性价比最优的解决方案。
与传统的地面通信相比，卫星通信覆盖面积大，不受地理条件限制，地面站设备构成简易、重量轻、体积很小、便于安装、容易操作，模块化结构便于组装，通信质量高，安全可靠，信息输送量相对较大（图像、话音、数据可同时传输），可直接链接用户终端，非常适合在重大突发事件与灾害发生和在地面通信网络瘫痪后保证通信畅通，使上级部门能够在第一时间获取现场信息，指挥相关部门及时开展应急救助工作，从而极大地减少突发事件与灾害造成的损失。
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