摘要：主要詳細的介紹了在緊急情況下，衛星通信在應急行動中所起到的作用。首先，簡單介紹了應急通信系統;其次，具體闡述了衛星通信系統在應急通信情況下的優勢。隨著我國衛星通信技術的快速進步和我國經濟的快速發展.衛星通信被廣泛的應用。應急通信系統的服務能力越來越強，衛星通信將會更大程度提高應急通信系統服務能力。能夠有力減少對社會和人民的損害，提高緊急情況的救援能力。基于衛星通信技術對應急通信系統集成了各方面的業務融合，為成立應急搶修移動指揮調度系統奠定了基礎，通過應急演練，已經應用在大型工作中。隨著通信技術的發展，基于衛星通信的移動應急系統和有線傳輸技術將成為通信網絡保障的基礎。

　　關鍵詞：通信搶修;衛星通信技術;應用;大數據時代;安全;應急;處理方式

　　引言：大數據因為具有復雜與信息量大等特點，要想實現數據的快速傳輸，需要找到更好的傳播通道與通信技術有效地處理大數據，借此提高存儲量，實現網絡層面的數據源流向變化，提高數據傳輸網絡的質量并提升傳輸網絡的效果。通過應用衛星通信技術可以使大數據傳輸的過程更加扁平化，在應急通信保障工作中，衛星通信具有相當重要的作用。當發生洪澇、地震等災害時，如汛期持續強降雨、強對流等惡劣天氣可能導致城市內澇、河流洪水，造成傳輸光纜損毀、基站大面積停電、局部地區通信網絡中斷，此時可利用衛星應急通信車初步恢復災區移動通信，建立應急通信指揮平臺，指揮搶險救災和緊急救援工作。

　　通信論文投稿刊物：《中國數據通信》(月刊)[1] 于1999年創刊，由中國科技協會主管，中國電子學會主辦，《中國數據通信》雜志社編輯出版的數據通信技術專業期刊。辦刊方向：以數據通信技術為主線，結合電信市場、業務和技術，報道中國數據通信技術的成果與發展趨勢，交流實用技術和經驗，跟蹤和報道數據通信的新動態。

　　正文：一、衛星應急通信系統平臺的構建方法

　　1.1衛星與地面固定網的融合應用

　　地面固定網主要包括公眾電話交換網和綜合業務數字網。其中公眾電話交換網就是我們日常生活中常用的電話網;綜合業務數字網是一個數字電話交換網絡。它除了可以用來打語音電話，還可以提供可視電話、數據通信、會議電視等業務。衛星通信系統與公眾電話交換網實現互連可以為用戶提

　　供最基本的通話和傳真業務，而與發展迅速的綜合業務數字網連接，可以實現多媒體和信息共享功能。當發生重大地質災害，地面干線網絡遭到嚴重毀壞無法滿足通信需要時，衛星通信系統就可以作為地面線路的備份連接，實現地面通信的快速恢復，確保信息暢通。通常，當某地發生突發情況通信癱瘓時，技術人員可以在第一時間攜帶衛星移動電話終端(如海事衛星、全球星)到達事發現場，以最快的速度建立起當地與外界的通信聯系;條件允許時，可將衛星車接入被損毀的地面固定網，提供與公眾電話交換網和綜合業務數字網一樣的通信功能;當用戶兩端相距較遠，中間地面有線線路損壞時，衛星通信車在其間還可實現中轉功能。

　　1.2衛星與地面移動網的融合應用

　　地面移動通信系統可分為公眾移動通信系統和專用移動通信系統，前者就是人們生活中使用最普遍的通信系統，如我們手機用戶最常用的GSM通信網、CDMA通信網等。后者是指專門用于應急指揮調試的數字集群通信系統。

　　災害和突發事件來臨時，往往導致線纜和電力中斷、話務堵塞、網絡癱瘓等問題，給救援工作的開展增加難度。而將公眾移動通信系統與衛星通信相結合，利用衛星鏈路中繼代替易毀的線路，回傳地面移動電話的通信流量，可以有效地提高應急能力和擴展系統覆蓋范圍，及時彌補地面通信的不足。2008年汶川地震發生后，在通信設施被嚴重破壞的情況下，中國聯通很快在重災區映秀鎮開通了VSAT地面衛星通信站，及時有效地恢復了移動通信業務。數字集群通信系統是一種專業無線指揮調試通信系統。具有快速呼叫建立的特點，非常適合應急通信中各個部門之間的調度通信，同時它還具有故障弱化、單站運行和終端之間的直通功能，適合于在突發、惡劣的以及沒有基礎網絡的場合下應用。在應急救災現場，同公眾移動通信一樣，可利用衛星通信將數字集群通信系統接入核心網，實現數據的回傳以及與公網的互通。隨著技術的不斷發展，集群通信系統除了可以提供語音服務之外，在數據支持能力方面也不斷提高，在我國應急通信的應用中發揮越來越重要的作用。

　　1.3衛星與無線接入技術的融合應用

　　當發生重大突發事件和險情，大規模的應急和救援行動展開以后，移動電話、便攜終端以及衛星通信車已不能滿足大量公眾和救援通信的要求，這就需要更大的寬帶系統支持。目前，我國寬帶通信業務主要是使用地面光纜傳輸來實現的，而以光纜傳輸為支撐的寬帶通信系統自身抗毀能力比較薄弱，且修復難度較大，難以在突發事件中迅速發揮作用，這就需要將衛星無線傳輸技術和寬帶無線接入技術融合應用來實現無線寬帶業務。WiMAX作為一種新興的寬帶無線接入技術，它具有傳輸容量大、覆蓋能力強、可靠性好、頻譜利用率高等技術優勢，傳輸距離能達到50kin，并能在20MHz(兆赫茲)信道帶寬下，支持高達75Mbit/S的數據傳輸速率。可以在光纜斷損時承擔回路的作用，替代原有的有線連接方式，來提供無線寬帶接入。借助衛星系統集成WiMAX寬帶無線接入技術實現語音、數據和視頻傳輸功能。其基本原理是：當用戶無法利用原有的光纜傳輸方式上網時，可在衛星通信車附近建立WiMAX基站，由基站將用戶發來的語音、數據、視頻等寬帶信息傳輸至衛星車，而后通過衛星鏈路傳至互聯網，滿足救災指揮中心、新聞中心、疾控中心、醫院等救援部門用戶指揮決策、信息交流、新聞報道等業務需求。

　　二、應急通信概述

　　2.1應急通信的定義

　　應急通信是指在出現自然或人為的突發性緊急情況時，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，實現通信的機制。應急通信并不是獨立存在的一種全新的新技術，而是各種通信技術、通信手段在緊急情況下的綜合運用，其核心就是緊急情況下的通信。應急通信不僅是單純的技術問題，還涉及管理方面。應急通信由于其不確定性，對通信網絡和設備提出了一些特殊要求，這些網絡和設備從技術方面提供了通信技術手段的保障。但在管理方面，還需要建立完善的應急通信管理體系，針對不同場景建立快速響應機制，協調調度最合適的通信資源，提供最及時有效的通信保障。應急通信網(EmergencyCommunicationNetwork,ECN)是指為應對突發性大型自然災害或公共事件而快速建立的臨時性通信網絡，為救災組織及人員保證通信暢通，最大限度地降低災難損失、維護社會安全和穩定。ECN主要用于遭受地震、臺風等重大自然災害以及發生突發事件或恐怖襲擊事件中。

　　2.2應急通信的發展趨勢及前景

　　近年來，恐怖襲擊事件時有發生，給相關國家公共安全造成了嚴重威脅，然而應急通信涵蓋的應用面相當廣泛，除了公眾安全、搶險救災之外，還有戰備通信等。在戰爭中，占領或摧毀敵方的通信設施是獲取勝利的重要環節這一，這也就從根本上決定了我國的應急通信要使用自己的應急通信技術。尤其是無線電應急通信技術，是應急通信的主體和核心，積極吸取國外先進的技術為我所用，并根據我國應急通信的實際情況，發展我國的應急通信技術。

　　2.3研究應急通信的目的及意義

　　中國是一個災難多發、頻發的國家.特別是自然災害時有發生，給國民經濟和人民生命財產造成了很大的損失。汶川地震、舟曲泥石流等，這些災難，既考驗了通信部門的應急響應能力，也考驗了通信網絡的應急通信保障能力。從這些經驗教訓中。我們逐步意識到只有在平時完善應急通信體系，達到應急通信保障的要求，才能在緊急關頭發揮它的作用.減少人民生命和財產的損失。應急通信系統是為滿足各類緊急情況下的通信需求而產生的，而自然災害、衛生事件、尤其是社會事件等突發公共安全事件發生的地點和規模都無法提前預知和準備。各類緊

　　急情況具有如下共同特點：需要應急通信的時間一般不確定，人們無法進行事先準備，如地震、海嘯、火災、臺風、泥石流等突發事件;需要應急通信的地點不確定;進行應急通信時，需要什么類型的網絡不確定%

　　三、衛星通信在應急通信系統中的應用

　　在應急通信保障工作中，衛星通信具有相當重要的作用。當發生洪澇、地震等災害時，如汛期持續強降雨、強對流等惡劣天氣可能導致城市內澇、河流洪水，造成傳輸光纜損毀、基站大面積停電、局部地區通信網絡中斷。可利用衛星應急通信車初步恢復災區移動通信，建立應急通信指揮平臺，指揮搶險救災和緊急救援工作。以往，衛星應急通信車主要用來承載2G基站的中繼傳輸，但2G基站的網絡利用效率低，GPRS最高速率通常只有30K左右，其低容量和低速率已難以滿足人們對數據和視頻通信的需求。因此，如何通過衛星傳輸作為3G基站的傳輸鏈路在應急狀態下快速開通3G基站，從而為用戶提供更好的通信服務，成為運營商亟需解決的問題。

　　針對3G業務速率高、實時性強的特點，采用衛星專線進行IP分組傳輸，為RNC和NodeB提供中繼鏈路。在衛星通信車CDM625A調制解調器上調通1路E1通道(速率2.048Mbit/s)，采用G.703協議，以IP-PPP-E1的衛星專線方式承載RNC和NodeB的Iub接口的數據，確保了數據的可靠傳輸。但衛星鏈路的帶寬較小、時延較大，尤其在雨雪天氣下，信號強度波動明顯，而3G基站對傳輸鏈路的質量要求較高。針對這個問題，武漢聯通為不影響現網通信，利用退網空閑的RNC設備，組建起試驗網，嘗試調整不同參數消除衛星鏈路傳輸時延較大對3G基站的影響。對RNC的尋呼響應時長、分配信道時長、基站同步相關參數，包括節點同步、空中接口同步、公共信道幀同步和專用信道幀同步參數進行了優化設計，還對尋呼重發次數、響應時長和信令的建立時長等進行了門限值的修改。硬件方面，對天線俯仰角、方位角和極化角進行精確調整，使接收系統的(G/T)值最大，減少鏈路損耗。通過以上措施，應急基站車車載3G基站正常啟站，在后續撥打測試和高速數據傳送測試中，數據丟包率和誤幀率在正常值范圍，呼叫建立時延、數據上傳和下載速率都能滿足需求。

　　四、衛星通信在應急通信中的具體應用

　　近年來，在各類重大突發事件、群體性事件以及災害事件的現場處置、救援工作中，大型活動、國際會議的安保工作中，公安機關各級領導靠前指揮，扁平化、可視化指揮模式得到廣泛應用，現場應急指揮的通信保障需求有以下特征和變化：①業務類型由傳統的單一語音業務保障向語音、視頻和數據的多業務綜合保障轉變;②現場參與處置的各單位之間通信互聯互通需求突出;③現場處置對實時監控圖像的需求明顯，對圖像質量要求較高;④現場處置指揮人員與后方總指揮部之間的視頻指揮通信保障需求強烈;⑤現場處置人員對公安內外網的信息查詢需求極大。針對上述需求，公安機關已經陸續配置了部分通信裝備用于現場指揮通信保障，旨在建設一套集成度高、通用性強、擴展靈活、規格統一、能夠快速部署的現場應急指揮綜合通信保障系統。

　　4.1自然災害發生時

　　自然災害的種類繁多，這些自然災害往往會突然爆發，在不同地區、不同環境下都可能發生。衛星電話的應用可以改變這一現狀，將受災地區的信息快速發送出去，為搶險救援工作提供關鍵的信息，從而保障災區人民快速獲得救助。

　　4.2社會安全事件發生時

　　社會安全事件主要包括涉及公共安全的重大刑事案件、涉外突發事件、恐怖襲擊事件、經濟安全事件等。因此使用衛星應急通信車架設臨時衛星通信鏈路則必將在通信、指揮、調度系統等各個方面起到開路先鋒的作用。

　　4.3突發話務高峰時

　　運用通信衛星將晚會信息發送到電視和網絡上，能夠使人們看到清晰的畫面，這也為衛星通信開辟了全新的應用領域。

　　4.4衛星視頻會議

　　衛星會議終端的作用是將某一會議點的實時圖像、語音和相關的數據信息進行采集，壓縮編碼，多路復用后送到傳輸信道。同時將接收到的圖像、語音和數據信息進行分解、解碼，還原成對方會場的圖像、語音和數據擁有E1+IP、2E1+2E1線路備份功能。會議過程中當主用線路突然故障時，終端將在毫秒級內檢測到故障狀態，自動啟用備份線路，保證會議順利進行。H.235信令和AES媒體流加密、GK注冊密碼認證、會控密碼操作等多重安全措施，保障信息安全。

　　五、系統工作的關鍵技術

　　5.1應急通信服務系統由于其具體應用功能的需求，需要具備一定的特殊性質，即能夠在突發事件發生之前，時刻滿足對自身相關情況實時監控，實時熱備，可隨時啟動。同時，還應具備滿足緊急突發事件或災后救援工作中所有現場工作具有大量不確定因素需要靈活調整的通信需求。所以，在通信系統的具體應用過程中，所采用的通信技術，應針對具體的處理工作性質進行分析設計，而從整體上說，所采用的關鍵技術應具有應用時提高寬帶利用率、平日降低工作功率和損耗、有效節省昂貴的衛星資源等基本特征。典型的衛星應急通信系統主要包括上下行射頻設備、天線、以及調制解調器等，而在系統的工作過程中，最為關鍵的應用技術主要有調制解調與編碼技術以及帶寬動態分配技術等。

　　5.2帶寬動態分配技術

　　帶寬動態分配技術是一種能夠最大限度減少衛星資源利用的方法。在衛星應急通信系統中，應急指揮中心站與遠端站之間的網管通道，通常存在帶內與帶外兩種形式，帶內信道主要是指相關網管信息的具體業務傳輸信道;而帶外信道則主要是指獨立于業務傳輸信道以外的網管信息通信傳輸信道。帶寬動態分配技術則通常采用獨立的網管信道方式，這是由于在帶內傳輸過程中，網管信息可以在遠端站與中心站之間，實現與衛星的一跳可達。另外，與傳統的靜態分配帶寬相比，動態分配技術運行的頻率要求相對較小，可以有效節省約60%左右的帶寬。本方案地面站將使用帶寬動態分配技術，在后臺網關系統中為本項目配置相應帶寬分配設置，保障在系統在多點通信時的通信質量。

　　5.3與地面網絡充分融合

　　本技術方案中，通過建立陸地廣電網絡專線建立指揮中心與衛星地面站的固網專線連接，作為衛星通信組網的鏈路備份。便攜衛星設備通過衛星與地面站建立連接后，可以選擇直接與其他其他便攜站建立連接，也可以通過地面廣電網

　　絡專線與指揮中心內網直接路由連接(與衛星通信相比，地面廣電網絡的應用可以有效規避誤碼率高、傳輸帶寬受限以及傳輸時延長等不良的工作狀況。)

　　總結

　　綜合上文所述袁衛星通信技術在應急通信當中是一項特別重要的通信手段袁它在災害發生時袁可以及時有效地實現信息的實時傳遞袁有效地確保了人民群眾的生命財產安全遙隨著社會的發展和信息技術的進步衛星通信具有開通時間短、傳輸距離遠、通信容量大、網絡部署快、組網方式靈活等優點，在應急通信中發揮著重要作用。衛星通信仍處于快速發展中，以衛星通信為依托的衛星應急通信.將在應急通信領域獲得更加廣泛的應用。災情發生后，應急通信系統作為陸地常規通信的補充和延伸，具有較高的機動性、靈活性，能夠快速部署，快速組網。輔以相應的衛星通信資源、陸地通信資源，后端支持保障系統，及專業的前端支持保障團隊，能夠迅速恢復前方關鍵位置的通信能力。同時，配置應急視頻通信箱、單兵無線圖傳系統，可以使前方同時具有了雙向傳輸語音、數據、高質量清晰圖像的能力，在最短時間內將受災現場的情況傳送至市級或自治區防汛指揮中心，使各級防汛指揮部門第一時間掌握汛情信息，為防汛科學決策提供依據，及時有效地進行防災救災指揮，對提高搶險救災能力具有極其重要的作用。

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　　作者：葛建云