关于应急通信网络设计及关键技术探讨

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关于应急通信网络设计及关键技术探讨

发布日期： 2015-01-09 发布：  

  2014年33期目录       本期共收录文章20篇

　　摘 要：应急通信网络指的是在发生紧急情况时能够有效监控敏感区域并且提供可靠的通信连接，应急通信网络对于突发情况的紧急救援有重要作用，可以有效的防范突发情况造成的不良影响。
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　　关键词：应急通信；网络设计；关键技术
　　1 应急通信网络的特点
　　1.1 便捷和可移植性
　　应急通信网络主要是为了面对紧急情况而设置，所以在设置时就不像蜂窝移动设备和有线移动通信设备有固定的设备，应急通信设备最需要的就是在最短的时间内传递最有效的信息。所以应急通信一定要具有简便性和可移植性，能够在原有设备的基础上进行紧急网络的布置。在最有效的时间内实现信息的传递。
　　1.2 安全性
　　应急网络在进行信息传递时，涉及最多的是救援信息。紧急情况发生时，就需要大量的救援队伍，尤其是国家派出的军事力量救援是紧急情况发生时重要的救援力量，所以在信息的传递方面就需要一定的保密性，这样可以保证救援安全和军事信息安全。比如说在玉树地震中，由于地质情况的复杂就需要国家军队的支持，在进行信息的传送时，为了保证信息的安全，就需要对信息进行一定的加密，从而来保证救援队伍的顺利工作。
　　1.3 可扩展性
　　通信网络运行状况要想保持良好状态，就必须要有稳定的网络环境作支持，但在突发灾难的现场，由于现场情况多变，所以在网络环境方面的支持力量就不足。要想保证良好的通信环境，就需要应急网络的设备灵活多变，可以支持紧急情况不同用户的需求。这就要保证应急通信网络设计一定要具有可扩展性。
　　1.4 快速部署
　　紧急情况发生时，就需要快速的向外界传递救援信息。在基础的通信设施破坏时，就需要紧急安排应急通信设备，所以这就要求应急通信设备要具有一定的灵活性，这样可以保证通信设备尽快的运输到救援现场。同时应急网络更要注意的是，尽量选用商用网络，这样的网络设备不依赖专业的人员安装，仅仅需要救援队伍就可以完成网络安装工作。这样可以尽量的完成部署任务，及时的进行突发灾难现场情况信息的传送，积极的进行救援。就比如说在汶川地震中，由于地质破坏的严重，基础的通信设施就不能启用，所以这就需要通过轻便的商用网络来快速的完成通信功能。
　　2 应急通信网络的体系结构建设
　　2.1 应急通信网络的的框架
　　应急通信网络能够做到的是不仅仅是简单的紧急恢复通信，更能够做到的是有效的实现对紧急情况的应对，可以有效的配合救援工作的开展，同时也能够对危险敏感地带进行有效的监控。通信网络框架分为三层，分别是通信基础设施层，分布式计算层，实现信息收集和关联的中间件层。通信基础设施层是主要是利用在紧急情况突发后布置的设施和原有的通信设备来实现通信，一般常用的原有通信设备是蜂窝通信网络，保证用户通信正常。分布式计算层则是对所搜集到的信息进行负责处理，这也是应急通信网络中重要部分。中间件层则是起到上下连接的作用，中间件层可以收集到基础设施层的相关信息，而且要将信息传递到分布式计算层进行整理。这三个层次构成了应急通信网络的基本框架，这也是现在国际上通用的应急网络形式。
　　2.2 应急通信网络的建设
　　对于应急通信网络的建设，最需要的就是及时的通信方式，所以在突发灾害地区，可以允许用户进行终端访问，同时尽可能的利用现存的基础移动通信设备支持用户的使用，然后要建设应急设备，争取可以为受灾区的用户来构建一个灵活的信息设备平台。这样的设备平台也可以更好的配合突发情况的救援工作的有效开展。
　　2.3 应急通信网络的监控管理
　　应急通信网络主要的功能就是为了防备意外情况的发生，进行紧急情况进行动态监控就可以很好的防备意外，并且可以做好随时意外预警。无线传感器网络是现在应急通信网络进行敏感地区进行意外监控的有效方法。无线传感器中分布部署了许多的传感节点，这就保证了无线传感器能够进行自动化的监控，这就减少了一定的人力管理。同时可以看到的是无线传感器的监视精读高，适用的范围较广，同时能够覆盖的面积也比较大，这些特点可以让无线传感器更好的完成随时监控的工作。同时无线传感网络还能够有效的控制信息发送安全，这在保证军事救援队伍的信息安全方面有重要的作用，无线传感网络可以更好的帮助实现特殊情况下网络安全。
　　2.4 通信网络的协作建设
　　应急通信网络需要紧急进行部署，所以在运行中很可能会出现一定的问题。要想提高应急网络的实际工作能力，这就要对无线传感器的传感节点进行部署，但如果是这样就会相应的增加应急网络的建设费用。现在比较适用的方法是加强应急网络的协作建设，强化内部网络设施体系的建设，建立灵活性大的网络平台。通过网络协作建设可以有效的实现应急通信的自我修复，自我测试的能力，同时也可以强化应急网络的应对能力，收集信息和进行监控时，一旦有不良的情况发生，就可以向远程控制中心进行及时警报。
　　3 应急通信网络的关键技术
　　3.1 无线自组网技术
　　现在的应急通信网络的运用中最常用的是Ad Hoc网络，这样的网络技术就属于无线自组网技术。无线自组网的特点是没有网络中心，网络多进行跳跃传输和网络能够进行自我组织。这样的技术在应急通信网络中是非常重要的。Ad Hoc网络起源于20世纪七十年代，这种网络非常由于自身的特点非常能够适用于紧急情况。Ad Hoc是一种特殊性比较大的网络，它能够在不依靠基础网络设施就可以进行通信，并且在信息的保密方面做的也是特别好，由于这样的特点，Ad Hoc在出现的初期就被运用到军事现场方面。而现在，由于技术的改进和相应网络的从新设计，这种依托无线自组网技术的Ad Hoc网络被广泛的运用到紧急灾难处理现场中，并且外通信基础设备破坏强的灾区发挥了很大的作用。同时和无线自组网技术相互配合使用的就是WiMAX宽带无线网络技术，这项网络技术能够尽快实现网络业务的组网，提供较大面积的信号覆盖，在进行无线传感的监控时，如果能够有WiMAX的配合，那么就能更好的实现随时监控。
　　3.2 卫星通信技术
　　卫星通信技术是现在应急通信网络中比较便利的技术，现在的卫星通信发展技术正在逐步提高，人造卫星组成的卫星群能够有效的保证通信质量和通信覆盖面积。现在可以保证的卫星通信技术是只要通信卫星分布位置正确，那么三颗人造通信卫星就可以保证全球的通信信号。这样的技术如果运用到灾区紧急救援中将会是非常有效的。卫星通信的覆盖信号面积广，并且不会受到地面情况的制约，而且不需要建设地面基础通信设备，这是非常适用于移动通信信号差的地区，如果在灾区救援工作中可以配有一定的卫星电话，在汶川地震中就是通过这样的卫星电话，迅速的将重灾区的情况发送到外界，实现了及时救援的需要。卫星通信将会有效的向外界进行通信，，将灾区信息及时向指挥中心汇报，实现紧急状况的快速处理。
　　4 结束语
　　应急通信网络的建设对现在的及时灾情处理有重要的作用，完善现有的应急网络体系中的不足，强化应急通信网络的技术，建设一套安全合理的应急网络体系，这对于以后的整体通信网络发展也是有很大的作用。
　　参考文献
　　[1]王海涛，陈晖，张学平，等.基于认知无线电的应急通信网络设计与应用[J].桂林电子科技大学学报，2013.
　　[2]王海涛，张学平，陈晖.高生存性异构应急通信网络的设计与分析[J].电信科学，2013.
　　[3]高强，刘献伟，张英慧.应急通信网络抗毁性分析[J].电力系统通信，2009.
　　[4]杨优.应急通信网络设计及其关键技术思考与探究[J].信息系统工程，2012.

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