時間:2022-09-25 21:43:57
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇衛星通信論文范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
MAC層有MAC-Idle、MAC-Shared、MAC-DTM、MAC-Dedicated四個狀態[4]。它們之間的轉換圖如下。
1.1MAC-Idle狀態MAC-Idle狀態中不存在TBF,MES監視CCCH上子信道的相關傳呼。MES可能采用DRX(非連續接收)監視CCCH。在MAC-Idle狀態,上層可請求傳輸一個上層PDU(協議數據單元),這就會觸發在PDCH上建立一個TBF并由Idle狀態轉入MAC-Shared狀態,或者有可能通過RRC流程或者是RLC/MAC流程在DCH上觸發建立一個TBF,MES會在完成建立DCH后由Idle狀態轉入MAC-Dedicated狀態。
1.2MAC-Shared狀態在MAC-Shared狀態中,MES分配無線資源提供TBF用于在一個或多個PDCH上產生點到點連接。TBF用于在網絡和MES之間單向傳輸上層PDU。在MAC-Shared狀態,上層可請求傳輸一個上層PDU,這就會通過RRC流程在DCH上觸發建立一個TBF,這將會使MES由MAC-Shared狀態轉入MAC-DTM狀態。當上行鏈路和下行鏈路中的TBF都被釋放時,MES返回到MAC-Idle狀態。當重新配置PDCH到DCH的所有無線承載,釋放完PDCH上所有的TBF并建立第一個DCH時,MES將會由MAC-Shared狀態轉入MAC-Dedicated狀態。
1.3MAC-DTM狀態在MAC-DTM狀態MES將無線資源分配給一個或多個DCH和一個或多個PDCH。在MAC-DTM狀態當所有在PDCH上上行或下行的TBF都被釋放之后,MES進入MAC-Dedicated狀態。在釋放了所有的DCH之后,MES進入MAC-Shared狀態。在釋放了所有的PDCH和DCH之后,MES進入MAC-Idle狀態。
1.4MAC-Dedicated狀態在MAC-Dedicated狀態MES分配無線資源以提供一個或多個DCH(專有信道)。在釋放掉所有的DCH之后,由MAC-Dedicated狀態轉入MAC-Idle狀態,當從DCH到PDCH(分組數據物理信道)的所有無線承載都被重新配置以后,MES將會在釋放完所有的DCH并在PDCH上建立第一個TBF時由MAC-Dedicated狀態轉入MAC-Shared狀態。
1.5MAC層對組呼的支持由于GMR-1系統的MAC層不支持組呼功能,所以要對MAC層做一些改變。我們設計了組呼模塊,它和單呼模塊是并列的關系。根據邏輯信道的映射和MAC層的狀態來區分單呼和組呼兩個模塊通道。組呼工作在電路域,只跟DCH有關,跟PDCH無關[5]。所以在MAC狀態機中加入兩個狀態,分別是MAC-Ready-Gcc(組呼控制)狀態和MAC-Dedicated-Gcc狀態。工作在MAC-Dedicated-Gcc狀態下的主/被叫移動臺,正常接收MACDATA,狀態不變;在釋放掉所有DCH后,由MAC-Dedicated-Gcc狀態轉入MAC-Idle狀態。主叫移動臺發起組呼時,RRC層利用原語參數配置MAC層狀態;接收下行報文時,MAC層根據MAC-Dedicated-Gcc狀態將消息遞交給上層組呼模塊。圖4是主叫用戶的組呼MAC轉移圖。被叫側成員移動臺根據接收到的NCH邏輯信道通知MAC層轉入MAC-Dedicated-Gcc狀態,工作在組呼模塊。流程如圖所示。圖5是被叫成員移動臺組呼MAC狀態轉移圖。集群組呼中,網絡要向多個成員移動臺發送尋呼通知消息,因此需要采用廣播的方式發送。我們增添NCH為組呼通知信道。由于系統資源有限,這里我們借用未配置的CBCH邏輯信道的位置來配置NCH邏輯信道,NCH邏輯信道的突發結構和調制解調編解碼方式與CBCH邏輯信道保持一致。例如,如果BCCH指派CBCH使用第一幀,則NCH使用2、3、4幀,如果BCCH指派CBCH使用第1、2幀,則NCH使用3、4幀,余此類推。
2MAC層PTT競爭隨機接入回退策略
當組呼講話方釋放組呼上行信道時,講話方用戶在上行DACCH(專有隨路控制信道)信道上發送“UPLINK_RELEASE”消息,表明講話完畢。當一個組呼中有幾個用戶要同時講話時,會產生講話權的競爭。組呼成員也可能有不同的優先級,這時候需要一種競爭策略來解決[6]。以下舉例為組呼信道采用8時隙結構,編碼的話音為2.4kbits/s。網絡收到講話方上行信道的“UPLINK_RE-LEASE”消息以后,在組呼信道的下行信道的DACCH上向所有組呼移動臺發送“UPLINK_FREE”消息,表明上行信道空閑,允許新的講話方使用上行信道。需要講話的組呼用戶,在下行信道上收到“UP-LINK_FREE”消息以后,采用直接強占和隨機接入相結合的方式,在組呼上行信道發送“UPLINK_AC-CESS”消息,消息被封裝在NT5上,直接搶占第一幀,隨后的隨機時間選擇為T,回退的最大幀數為F,則T=40ms*F??紤]到2比特的用戶優先級,讓優先級高的用戶有較大的概率競爭成功,設用戶優先級為m,退的次數為n,回退的最大幀數為F,則F=(m+5)*n,其中m=1,2,3;n≥1。
當n=0的時候,四個級別的用戶都搶占第一幀,此時F=1。用戶優先級m和回退次數n與回退最大幀數F關系部分如表1所示。下面以用戶優先級m=0為例,隨后的隨機時間選擇為200ms(5幀),400ms(10幀),600m(15幀),和800ms(20幀)總計2s秒鐘的時間爭用上行信道,方法如圖6所示。按下PTT移動臺,在最初開始的一幀直接發送“UPLINKACCESS”請求,若有碰撞,隨機占用之后的5幀之一發送“UPLINKACCESS”請求,若還有碰撞,隨機占用后續10幀之一發送“UPLINKAC-CESS”請求,還有碰撞,隨機占用后續15幀之一發送“UPLINKACCESS”請求,一直到,隨機占用后續20幀之一發送“UPLINKACCESS”請求,任意幀周期,當下行鏈路由“UPLINKFREE”轉換成“UPLINKGRANT”時競爭結束。任何一個按下PTT的移動臺直接搶占最初的一幀發送“UPLINKACCESS”,在后續的2秒鐘的時間內又可以競爭上行信道四次,競爭期間,如果收到網絡在下行信道上發送“UPLINK_GTANT”,則競爭結束。
當網絡成功收到一個“UPLINK_ACCESS”消息以后,在組呼信道的下行DACCH信道上發送“UP-LINK_GRANT”消息,用于告知競爭成功用戶可以使用上行信道,其它用戶不再進行競爭,直到再次收到“UPLINK_FREE”消息為止。這里我們考慮的是有競爭沖突時,保證優先級高的用戶有較大的概率競爭成功。通過以上的描述,分析計算可得。從公式可以看出,優先級高的用戶,產生沖突的概率低,這樣就很好的保證了優先級高的用戶有較大的概率競爭成功。假設一個優先級為0、3的用戶,其競爭產生沖突的概率曲線如圖7所示。從圖中可以看出,優先級高的明顯比優先級低的沖突概率小,當n的取值逐漸變大,p越小,當n為5時,概率幾乎為零了。事實上,n值不能取很大,應為值越大,雖然沖突概率很小,但是從PTT按下到響應這個時延過大,這不是我們所期望的。所以這個退避算法兼顧了n值不能太大,沖突概率小。
3結語
1.1系統網絡結構從網絡結構上,系統可劃分為終端和綜合信關站兩大部分。終端包含用戶識別模塊,綜合信關站由收發系統、業務控制系統、衛星信號監測管理、移動交換中心等網絡部件組成,系統網絡體系結構見圖2。用戶話音和數據通過業務信道在終端和信關站之間傳輸,當系統內部終端之間相互通信時,由信關站轉發信號,傳輸路徑經歷了2跳衛星鏈路。當衛星終端與網外用戶通信時,信號經歷1跳衛星鏈路由信關站的移動交換中心GMSC(GatewayMobileSwitchingCenter網關移動交換中心)與PSTN、PLMN(PublicLandMobileNetworks公共陸上移動網絡)和SMC(SortMessageCenter)建立連接。同步軌道衛星通信系統單跳延遲大約270毫秒。
1.2衛星移動終端SMT(SatelliteMobileTerminal)SMT是基于“北斗”的衛星移動通信試驗系統的用戶終端,用戶使用SMT接入試驗網得到所需的通信服務。為區別試驗網內不同的用戶,使用用戶識別模塊UIM(UserIdentityModule)予以識別。每個移動終端都有各自的衛星設備識別號SMEI(SatelliteMobileEquipmentIdentity)。每個移動用戶都有自己的衛星移動用戶識別號SMSI(SatelliteMobileSubscriberIdentity),分別存儲在UIM上和SHLR(SatelliteHomeLocationRegister)上。
1.3綜合信關站SGS(SynthesizeGatewayStation)
綜合信關站由收發系統、業務控制系統、衛星資源監測與管理、移動交換中心等網絡部件組成。
1.3.1收發系統GTS(GatewayTransceiverSystem)它受控于GSC,包含射頻子系統和信道處理子系統。射頻子系統完成衛星射頻信號和中頻或基帶信號之間的轉換功能,信道處理子系統完成信道調制/解調、幀處理、交織/解交織、編碼/譯碼和信道映射等功能。它完成GSC與無線信道之間的轉換,實現SMT和GTS之間通過衛星傳輸及相關控制功能。
1.3.2業務控制系統GSC(GatewayServiceControl)GSC是地面信關站的控制部分,它處于GTS和移動業務交換中心GMSC之間。一個GSC可以連接和控制幾個GTS,在試驗系統中只有一個GTS。它的主要功能是無線信道的管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除,移動臺切換管理,話務量統計等。
1.3.3衛星資源監測與管理SRMM(SatelliteResourceMonitor&Management)衛星資源監控與管理完成對衛星資源的監控與協調管理工作,包括了:衛星頻譜與信號監測、衛星工作狀況監測與系統管理、運行狀況與工作模式管理、信關站與地面運控網進行信息交互與處理、天線與射頻狀態監視。
1.3.4移動交換中心GMSC(GatewayMobileServiceSwitchingCenter)移動業務交換中心由軟交換SS(SoftSwitch)、AAA(AuthenticationAuthorizationAccounting)服務器、操作維護中心OMC(Operation&MaintenanceCenter)、衛星接入網關SAG(SatelliteAccessGateway)、地面接入網關TAG(TerrestrialAccessGateway)等實體組成。①軟交換SS(SoftSwitcher)完成移動呼叫接續、控制、無線資源和移動性管理等功能,是衛星移動通信試驗網的核心,同時也是與地面固網和實驗網的接口設備。②AAA服務器認證:用戶在使用網絡系統中的資源時對用戶身份的確認。授權:網絡系統授權用戶以特定的方式使用其資源。計費:網絡系統收集、記錄用戶對網絡資源的使用,以便向用戶收取資源使用費用,或者用于審計等目的。AAA服務器含衛星歸屬位置寄存器SHLR(SatelliteHomeLocationRegister)與地面移動網的HLR類似,SHLR是用來存儲本地用戶位置信息的數據庫,每個衛星移動用戶必須在某一個SHLR登記,不同之處是試驗網將衛星移動設備標識寄存器集成到SHLR之中。登記的主要內容有:用戶號碼、移動設備號碼、位置信息、業務信息等。試驗系統暫不考慮衛星訪問位置寄存器SVLR(SatelliteVisitorLocationRegister),但設計時應該留有擴充的空間。③地面接入網關TAG地面接入網關實現與地面PSTN,PLMN和短消息中心的接口,信令轉換,業務合成、分解、存儲和傳輸的實體。地面接入網關實現試驗系統與地面其它網絡的多種業務轉換和互通。④衛星接入網關SAG衛星接入網關是業務控制分系統GSC和移動交換中心GMSC的接口實體。⑤操作管理中心OMCOMC是網絡擁有者對全網進行監測和操作的功能實體。
1.4系統接口定義
1.4.1UIM-SMT接口衛星移動終端SMT到用戶識別模塊UIM接口,SMT在注冊、實現雙向鑒權、加密、信息存儲時要與UIM交互信息和數據。
1.4.2S-Um接口S-Um接口又稱SMT-GS衛星空中接口,是衛星移動試驗網的主要接口之一。對衛星移動通信而言,大部分信令都是和SMT相關,S-Um接口傳遞的信息包括了無線資源管理、移動性管理和接續管理等。S-Um接口與衛星移動通信試驗系統采用的體制密切關聯,相互決定。
1.4.3Am接口Am接口是信關站內部GTS和GSC之間的內部接口。
1.4.4A接口A接口是衛星地面信關站和GMSC之間的接口,該接口攜帶關于信關站的管理、呼叫處理和移動性管理等信息。采用SIP和RTP協議分別傳輸信令和業務數據,通過TCP/IP承載傳輸。
1.4.5R接口R接口為GMSC與AAA之間的接口,GMSC通過該接口向AAA服務器和SHLR查詢被叫衛星移動用戶的選路信息,以便確定呼叫路由,呼叫時對用戶進行鑒權,并在呼叫結束時向AAA發送計費信息。試驗系統的SHLR與信關站放在一起。
1.4.6P接口為綜合信關站的地面接入網關與地面網絡的接口,傳遞業務及控制信息。
1.5系統通信體制為了適應衛星資源,試驗系統采用CDMA通信體制。前向信道(衛星到終端)和反向信道(終端到衛星)各占用不大于8MHz頻譜帶寬。見圖3。前向和反向信道采用擴頻方式,將2.4kbps的數據經成幀、編碼、交織、加密處理后,由擴頻序列將頻譜展寬。前向信道由以下信道組成:PICH(PilotChannel):前向導頻信道,為參考信道,終端由它獲取相干解調及同步信息;SCH(SynchronizationChannel):同步信道,發送定時參數,系統參數;PCH(PagingChannel):尋呼信道,用于尋呼用戶,發送短消息和系統消息;BCH(BroadcastChannel):廣播信道,為終端提供廣播業務;DSCH(ForwardDedicatedSignalChannel):前向專用信令信道,傳送專用信令,在通信過程中傳輸交換信令;TCH(TrafficChannel):業務信道,承載語音和短消息業務,試驗系統使用1~30條。反向信道由以下信道組成:RACH(RandomAccessChannel):反向隨機接入信道,用于終端發起呼叫、被叫和注冊時傳輸信令;RTCH(ReversedTrafficChannel):反向業務信道,承載語音和短消息業務;RDSCH:(ReversedDedicatedSignalChannel):反向專用信令信道,用于通信過程中交換信令。前向信道采用正交的Walsh碼區分用戶和控制信道,碼片速率4.9152Mcps,調制方式為QPSK,信道編碼為1/3卷積編碼。反向信道采用隨機碼區分用戶,碼片速率4.9152Mcps,調制方式為HPSK,信道編碼為1/3卷積編碼。
2系統工作原理
系統的工作原理見圖4。用戶終端對語音、數據、短消息進行信息處理、基帶處理、射頻處理形成頻率為L的射頻信號后,由天饋單元發向衛星。衛星接收到用戶所發的信號后,進行放大、變頻、濾波等處理,經C波段天線發向信關站。在綜合信關站中,由專用C波段天線接收衛星發來的入站信號,經低噪放、下變頻處理成中頻信號(70MHz),經中頻分路后送往兩個16路解調器,解調后數據接入本地局域網,通過信令處理與軟交換完成與對方用戶的連接,建立通信信道。信息經信關按協議處理后送往交換機,交換機將數據送往兩個16路調制器,調制器完成對數據的信息處理、基帶處理、擴頻調制后,形成中頻為70MHz的已調合路信號(2個中頻,各含16路),送往中頻合路器,合路后經上變頻處理成S波段信號,經高功率放大(HPA)后,由S波段天線發向衛星。衛星收到信關站所發的信號后,進行放大、變頻,處理成頻率為L1/L2的射頻信號發向用戶。用戶端接收到衛星所發來的微弱信號后,經低噪放(LNA)、變頻處理成頻率為70MHz的中頻信號,經解調、信道處理、信息還原后得到對方所發的語音、數據、短消息等信息格式。終端接入流程舉例,見圖5。
3結束語
SOQPSK-TG信號可以在OQPSK的基礎上由CPM的形式表示。二進制序列映射為NRZ碼序列后進行預編碼,再將所得信息插值,經過脈沖成形濾波后積分得到相位調制信息,利用正余弦查找表取得基帶同相和正交分量,最后通過正交調制可以獲得SO-QPSK-TG信號。SOQPSK-TG與BPSK,QPSK,GMSK信號功率譜比較,如圖1所示。由于SOQPSK-TG調制方式相對傳統BPSK、QPSK調制方式消除了載波相位±π/2或±π的突變現象,相對于GMSK調制方式,載波相位不僅可以在±π/2內連續變化,還可以保持不變。因此從圖1中可以看出SOQPSK-TG調制方式功率譜密度更為緊湊,滾降速度快,頻譜利用率高,因此能夠滿足目前衛星通信領域對頻譜性能的要求。又因為其具有恒包絡特性,放大器的非線性對其解調影響不大,因此功率利用率高,滿足衛星對低功耗的要求。
2SOQPSK-TG的極化分集接收
經過高斯信道傳輸后的衛星接收信號可表示為,本文設計的極化分集接收系統首先通過ADC將接收的兩路圓極化信號(左旋極化、右旋極化)轉換為數字信號,然后經過自動增益控制環路(Au-tomaticgaincontrol,AGC)、差模環(Differentialmodeloop,DML)、最大比合并(Maximumratiocombining,MRC)、共模環、定時同步環路,得到解調信號,整體框圖如圖2所示。
2.1自動增益控制環路衛星通信信道衰落使得接收信號的包絡會產生起伏,幅度變化可以相差幾十分貝,本文給出的MRC算法、載波恢復算法和時鐘恢復算法都要求輸入端的兩路信號幅度保持恒定不變,可見AGC在系統中至關重要。因此需要通過AGC調節接收信號的增益,使接收機輸出電壓恒定或基本不變,提高系統性能。其數學模型如下A(n+1)=A(n)+βR-A(n)x(n[])(8)式中:A(n)為AGC的調節增益,R為增益門限,β為增益步長。經過當前時刻增益A(n)所得的信號A(n)x(n)與門限R作比較,若小于門限則會增大下一個時刻的增益A(n+1),同理若大于門限則減小下一時刻的增益,使輸出信號基本維持在門限附近。增益步長β越小,幅度收斂越慢,捕獲時間越長,誤差越小,即波形失真越??;反之β越大,收斂越快,捕獲時間越短,誤差越大。
2.2差模環到達接收機的兩路信號由于相位或本振頻率不一致會引入一定的相位偏移和頻率偏移,而MRC算法要求兩路信號同頻、同相后才能加權合并,取得增益,因此必須完成兩路信號的同頻同相處理。兩路信號經過下變頻、低通濾波后通過鑒相器將所得的誤差信號分為兩路,通過環路濾波器后以相反的極性調整數字控制振蕩器(Numericalcontrolledoscillator,NCO),使兩路信號以相反的方向被推到同一個公共頻率上,實現兩路信號的同頻同相鎖定。SOQPSK-TG信號的差模環算法模型推導如下,設經過AGC后的兩路信號分別。
2.3最大比合并常用的極化分集接收合并方式有3種:等增益合并、選擇合并和最大比合并。本文采用分集增益最佳的最大比合并算法[25],其原理是通過AGC所獲得的加權系數對兩路信號進行加權合并,使信噪比較大的一路獲得較大的權值,信噪比較小的一路獲得較小的權值。設so為合并輸出信號電壓,αi為各支路加權系數,si為各支路輸入信號電壓,N為支路個數。假設各支路噪聲不相干,因此合并輸出噪聲功率n2o應為各支路輸入噪聲功率n2i之和,可得合并輸出信噪比γo為當且僅當各支路信號電壓與加權噪聲功率之比相等時,輸出達到最大值,此時分集增益為N。
2.4共模環衛星相對地面的高速運動會使信號載波產生多普勒頻率分量,這就要求接收機有較強的頻移捕獲能力、較快的同步速度以及較高的同步精度。本文采用同相正交環算法對載波進行恢復。
3仿真驗證
仿真條件:信號中頻f0=32MHz,下變頻后載波fR=fL=4MHz,每周期采樣點數Nc=32,采樣率fs=128MHz,碼元個數Num=800,每個碼元采樣點數Ns=64,接收信號為正弦起伏包絡,起伏范圍為20dB,兩路輸入信號頻差Δf=2.56kHz,相差Δφ=π/4,多普勒頻移fd=6.4kHz,噪聲為高斯噪聲,信噪比SNR=15dB,各環路仿真結果見圖3~10。上述仿真結果表明,自動增益控制環路能夠較好地恒定輸入電平,如圖3,4所示;差模環、共模環能夠準確跟蹤兩路輸入信號頻差、相差及多普勒頻移,如圖5~8所示;最大比合并模塊能夠使得信噪比較差的一路得到補償,如圖9所示;最后的解調結果如圖10所示,在最大起伏為20dB條件下,通過分集接收實現了正確解調。為進一步驗證本文所提算法性能,圖11給出了分集接收SOQPSK-TG衛星通信系統與傳統BPSK衛星通信系統的性能對比結果。對比結果表明,極化分集SOQPSK-TG傳輸系統明顯優于傳統BPSK系統,在最大起伏為20dB條件下,可獲得5~10dB平均信噪比增益。
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衛星通信技術則是由使用圍繞地球的同步/非同步的通信衛星來做一個中間站進行一種遠距離通信的實現方式。它本質上是由微波通信以及航天技術之上發展新穎的無線通信的技術,而衛星通信技術自身采用的無線電頻率為微波頻段。從而產生的衛星通信技術,它的主要特點就是傳輸的距離遠,且頻率高。也因為衛星通信頻帶寬,且頻率高,變化范圍大的重要優點,衛星通信技術在我國的軍事建設和經濟發展等方面都具有深遠的意義。
我國的現今衛星通信技術的發展在擴展新的頻段,加強先可用的頻段的利用率以及現在公用干線的通信網都應該一步步轉向跟隨寬帶化的發展趨勢,能夠準確地利用衛星通信技術來建立我國的衛星寬帶業務以及數字化通信網絡。所以對于衛星通信網技術而言應該逐漸的走向小型化的、智能化的未來方向。從目前我國的計算機科技的水平來看,假設把設備功能全部換由軟件來進行操作實現,那么由于軟件的特點也就是需要按照一條條的指令來運行,就算我們采用多處理器的方式來進行協助共同運算,也沒有辦法真正保障高頻率情況下的處理能夠及時有效,也使得軟件無線電技術在衛星通信領域中的使用范圍明顯受到限制?;谝陨显颍韵略O計想法是為了能夠讓軟件無線電技術能真正應用在衛星通信方面。
首先我們所有的設備都需要經過模塊化處理,各個模塊分開保證控制功能,以及各個模塊之間的高速數據的交換問題。而信道設備以及接口設備的內部結構信道設備包括調制解調器、信道的編譯碼器和置亂器等,在總的CPU的控制之下,信道設備的具體參數值可以做到由軟件來進行定義處理。而將無線射頻的設備、信道設備和接口設計在衛星通信技術中也是十分關鍵的存在。再來考慮到了衛星通信技術有著多址方式,業務類型廣以及其頻率高且變化區域廣等各種優點,在信道設備和接口設備的設計選用模塊化的設計構思。各個模塊應該能夠各自擁有能定義自身功能的各個軟件接口,而選用的軟件接口更應保證標準化以方便各個不同供應商的生產。然后在各個模塊的具體設計上面,也要根據具體運算量大小,選擇不同的軟件接口功能。再來根據具體的各類應用環境,更加靈活地修改和使用數據幀結構,并且保證以軟件協同硬件兩相結合的方式實現。最后就是設備功能和系統功能的定義要靠網絡管理系統來最終實現。
伴隨著因特網大面積普及及現在移動網絡的迅猛發展,衛星通信技術絕對會在未來迎來更進一步的發展機會?,F在我國逐漸采用自主研發的通信衛星為主體,來建立完善的衛星通信系統。軟件無線電技術作為一個可利用在衛星通信方面的技術來說,也一定會伴隨衛星通信的腳步,成為加速我國科技發展的重要技術。
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關鍵詞:移動雷達;應急通信;衛星通信
Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem
DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing100089)
Abstract:Inordertotranslatemobileradar'sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication'smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicationrequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication.
Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication
1引言
隨著氣象信息自動采集的不斷發展,自動采集數據越來越成為氣象信息采集的主流。新一代天氣雷達系統,可以進行較大范圍降水的定量估測,獲取降水和降水云體的風場信息等,在短時災害性天氣預報和應急服務中發揮巨大的作用,特別是對風害和冰雹相伴隨的災害性天氣的監測和預警[1]。為了把移動雷達實時數據傳輸到北京市氣象局,通信方式的選擇成為信息采集的重要環節,目前氣象應用通信方式有很多種。如CDMA/GPRS/3G、北斗衛星、無線局域網(WLAN)、專線等,還有下面要討論的基于亞洲衛星通信線路。移動雷達對通信的主要需求是網絡質量可靠;帶寬至少要達到雙向2Mbps;移動雷達采集數據地點不固定。如何滿足移動雷達的要求是本系統需要解決的問題。
2通信方案的設計
2.1氣象信息傳輸通信方式對比分析
目前氣象應用通信方式有很多種,如CDMA/GPRS/3G、北斗衛星、無線局域網(WLAN)、專線等。由于天氣雷達數據量大,要求網絡質量高,固定地點天氣雷達的數據傳輸一般都是利用專線傳輸。表1是常用無線通信方式傳輸氣象數據的對比。無線局域網傳輸距離短,安全性差,一般只能作為數據的傳輸中繼;北斗衛星是我國自主研制的衛星導航定位系統,安全性高,用于傳輸字節少如自動站等的數據比較適合;CDMA/GPRS,運行成本低,但是其通信速率要求低,不能滿足雷達數據傳輸要求;3G下行速率理論值是2.8Mbps,實際傳輸效果沒有達到此值,而且網絡質量與基站覆蓋有很大關系。天氣雷達如果地點固定,而且在市內或縣城內,使用專線較好,有充足的時間建立專線的話,應用2Mbps專線傳輸雷達數據是一種好的選擇。衛星通信作為天氣雷達數據的備份是一種最佳選擇,因為它的網絡帶寬、移動性、實時性、開通周期等方面都能滿足要求。
2.2衛星通信特點分析
衛星通信是以人造通信衛星作為中繼的一種微波通信方式。衛星通信的優點:通信距離遠,建設成本與通信距離無關;不受地理環境影響;廣播方式,衛星覆蓋區域內的任何點可實現通信;通信容量大;可自發自收。衛星通信的缺點:信號極弱(毫微微瓦級),對技術和設備的要求較高;時延;多址問題;存在單一故障點;雨衰。
3衛星通信的應用
綜合考慮雷達數據傳輸的速率在2Mbps以上,支持視頻、移動、應急等方面的要求,選擇亞洲衛星通信是本系統的最佳選擇。本系統采用等效口徑為0.95m的偏饋型橢圓拋物面天線,天線面使用四片碳化纖維面板組成。天線系統工作在Ku頻段。天線控制系統內置高性能信標接收機,可在5分鐘內自動對星,通過對中衛一號、亞洲二號、亞洲三號、亞洲四號四個衛星兩種極化方式的上百次測試,尋星準確率100%,配置40W功放時具備傳輸速率大于等于3Mbps,保證傳輸速率大于等于2.048Mbps,完全具備傳輸多路話音、2路視頻圖像、2路數據的業務能力。圖1就是本系統建立的移動雷達衛星網絡結構圖。從圖中可以看到移動雷達系統采集數據到數據處理服務器(192.168.3.5/24)或模擬語音經過語音網關,通過網絡交換機和IP加速器(192.168.3.3/24),由調制設備(192.168.3.2/24)調制信號傳輸到衛星,再由衛星接收站傳送到地面,通過調制解調器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器轉發到防火墻(192.168.1.1/24),在防火墻上作語音網關和數據服務器NAT地址轉換。最后在服務器(192.168.2.254/24)上可以看到雷達系統上傳的數據,在電話終端上可以進行語音通話。這個網絡是雙向的,不僅數據可以雙向傳輸,而且在北京市氣象局可以監控到衛星通信系統的狀態。本系統因為經費有限,建立了電話通信模式,并留有視頻接口。
圖1移動雷達衛星網絡結構圖
4結論
本系統采用的亞洲衛星通信系統具有一鍵對星功能,天線能夠自動展開/收藏,自動定位、自動捕獲和自動跟蹤衛星,5分鐘內完成尋星任務并建立衛星通訊鏈路。在傳輸速率、網絡安全、天線對星時間、網絡接口、應急通信等方面都能滿足實時雷達傳輸數據的要求。
致謝:國家氣象信息中心網絡室和視頻與衛星室、西安瑞興通信有限公司、北京市人工影響天氣辦公室、北京市氣象信息中心、北京市大氣探測技術保障中心在系統建設中給予的大力支持。
參考文獻
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征稿啟事
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論文摘 要:消防通信規劃是城市消防規劃中的重要內容,本文論述了目前我國消防通信規劃的現狀及編制中存在的問題,詳細介紹了消防部隊信息通信體系建設的現狀和未來發展趨勢,分析了當前消防通信規劃編制和實施中的重點問題,為消防通信規劃編制工作提供參考建議。
1、前言
隨著我國應急救援體系的發展,消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量,廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中,并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障,是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性,所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展,在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展,各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級,消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大,內容滯后且不全面,對規劃編制的指導意義不夠充分,一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求,實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因,使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展,造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚,部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面,缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮,造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開,實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成,目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施,網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力,所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據,形成了一套較為完整的消防通信網絡體系,以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網,這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡,承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞,并可實現IP語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求,合理規劃消防計算機通信網,確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡,是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡,目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設,在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主,確保消防有線通信網的完備可靠,保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350MHz超短波無線常規通信設備,并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網,北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡,并且利用GPRS、CDMA、3G等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網,用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網,構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中,依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊信息通信的需要,此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署,并推進消防衛星通信網的建設,一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備,在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞,具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能,負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求,目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心,建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺,一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中,并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和GIS技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況,綜合考慮未來城市應急救援體系的發展,確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺,通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備,是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況,配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成,是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署,各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用,而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統,因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限,各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中,應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫,以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
隨著信息通信技術的高速發展,眾多高性能的通信技術將逐步應用于消防通信領域中,不斷推進消防通信的發展。目前第四代移動通信技術已進入實驗性應用階段,在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通信硬件設備的發展,使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升,設備成本將更加低廉,未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應用,使災害救援現場各級指戰員具備強大的信息通信能力,數字集群通信、衛星通信、微波數據通信等通信設備也將廣泛裝備到各級消防部隊中,逐步成為普遍配備的常規通信手段。隨著城市災害聯網監控系統的建設,消防通信指揮中心可以智能感知火災等災害事故的發生并及時獲取相關災情信息,極大的提高消防部隊對災害事故響應能力。此外物聯網、遙感技術、傳感器技術、Ad Hoc網絡等應用于消防領域,可以即時、全面、深入的獲得滅火和應急救援現場的災情狀況和救援實力狀況,實現天空地一體的消防通信體系和數字化指揮調度體系。在消防通信規劃中,應結合未來通信新技術的發展,合理規劃和部署城市消防通信建設。
論文摘 要:消防通信規劃是城市消防規劃中的重要內容,本文論述了目前我國消防通信規劃的現狀及編制中存在的問題,詳細介紹了消防部隊信息通信體系建設的現狀和未來發展趨勢,分析了當前消防通信規劃編制和實施中的重點問題,為消防通信規劃編制工作提供參考建議。
1、前言
隨著我國應急救援體系的發展,消防部隊已逐步成為城市主要的應急救援力量,廣泛參與到自然災害、事故災難、社會安全事件等公共突發事件的應急救援處置中,并承擔了部分非緊急的社會救助任務。消防通信是消防部隊開展滅火救援行動的根本保障,是未來城市應急救援體系中信息通信的主要組成部分。美國911恐怖襲擊事件中警察和消防員未建立統一的通信手段而造成的慘痛教訓凸現出城市消防通信規劃的重要性,所以在城市消防規劃編制過程中合理規劃和部署消防通信的建設和發展,在規劃方針的指導下逐步建立和完善城市消防通信體系,是消防部隊在執勤備戰和災害救助中全面發揮應急救援能力的根本保障。
2、消防通信規劃的現狀
消防通信規劃的編制主要由城市規劃設計單位和消防部門共同完成。由于城市建設和通信技術的高速發展,各地消防通信系統也在不斷的擴展和升級,消防通信建設所依據的《消防通信指揮系統設計規范》等規范文件的要求與目前的應用現狀相差較大,內容滯后且不全面,對規劃編制的指導意義不夠充分,一些通信指揮系統雖已達到火災報警、火警受理、滅火救援通信調度等應用的基本要求,實際中卻不能滿足新形勢下消防部隊應急救援通信指揮的需求。并且由于消防通信規劃的專業性較強、技術要求高、涉及的領域廣泛繁多、基礎設施建設發展不均衡等方面的原因,使消防通信規劃的編制工作難以有效和深入開展,造成部分城市消防通信規劃的內容空泛、缺乏深度、可操作性較差,不能切實有效的指導城市消防通信建設和發展。此外我國的應急管理體系建設起步較晚,部分消防通信規劃內容僅片面集中于火災事故方面,缺乏城市應急救援總體發展的綜合考慮,造成消防通信建設與城市應急救援體系建設脫節。
3、消防通信建設現狀
消防部隊的信息通信建設按照公安部消防局信息化建設的總體規劃部署和具體要求展開,實施主要依靠當地政府財政撥款、當地公安部門和電信部門的通信網絡建設以及消防部隊自身的信息化裝備建設來完成,目前各級消防部隊均已形成了相對獨立的消防信息通信體系。以下將從基礎通信網、消防通信指揮中心、消防綜合業務信息系統等幾個消防規劃中涉及的重點方面具體展開論述。
3.1 基礎通信網絡
基礎通信網絡是消防通信和城市應急通信的基礎設施,網絡的建設直接決定了消防部隊的信息應用能力,所以基礎通信網絡的發展是消防通信規劃的重點。目前消防部隊依托公安信息網、公眾電信網、無線超短波通信網、衛星通信網等多種通信網絡傳輸語音、圖像和數據,形成了一套較為完整的消防通信網絡體系,以下歸納為計算機通信網、有線通信網、無線通信網、衛星通信和短波通信網等幾部分介紹。
3.1.1 計算機通信網
目前消防部隊各級單位均已接入了以公安信息網為基礎的計算機通信網,這一網絡是消防部隊數據通信的基礎網絡,承擔滅火救援指揮調度、消防綜合信息管理等大部分信息系統的數據傳遞,并可實現ip語音電話和視頻傳輸等多媒體應用。為保證調度指揮等重要信息的可靠傳遞,部分節點間還建立了指揮調度專線和備份網路。在消防通信規劃中應按照當地公安信息網和消防部隊自身信息通信的建設情況以及各級消防部隊的信息通信需求,合理規劃消防計算機通信網,確保網絡的全面接入和可靠暢通。
3.1.2 有線通信網
有線通信網包括報警電話接入和報警信息查詢專線、指揮調度專線、辦公市話網和公安專線網等通信網絡,是城市各級消防隊站獲知災害事故發生和傳遞調度指揮命令的基礎信息通信網絡。其中報警電話接入專線是用于接受公用電話網的報警和城市消防遠程監控系統的火警信號及相關信息的通信線路。報警信息查詢專線是用于獲取報警電話的位置、裝機人身份等信息的數據專線。指揮調度專線是用于連接火警受理終端、各消防站以及各相關聯動單位的通信專線。辦公市話網和公安專線網是消防部隊內部各級部門之間和與公安機關之間通信的辦公電話網。有線通信網是傳統的消防通信基礎網絡,目前各城市基本完成了消防有線通信網的建設,在消防通信規劃中應以未來網絡容量和性能的改進及發展等內容為主,確保消防有線通信網的完備可靠,保證消防部隊對災害事故快速響應和出動調集命令的有效傳達。
3.1.3 無線通信網
無線通信是消防部隊在滅火救援展開和進行過程中用于災害現場信息傳遞的主要通信方式。目前各級消防部隊普遍配備了用于現場通信的350mhz超短波無線常規通信設備,并利用轉信臺擴展網絡覆蓋的范圍。大部分城市還依托當地公安無線集群通信系統建立了消防集群通信網,北京、上海等地還建設了具備網絡容量大、通話質量高、應用功能多等特點的數字集群通信網。消防部隊以超短波無線通信為基礎構成了由城市消防通信指揮網、現場指揮網和滅火救援戰斗網組成的三級無線通信網絡,并且利用gprs、cdma、3g等公眾移動通信技術以及超短波、微波數傳設備等多種手段建立無線數據通信網,用于傳輸滅火救援現場的圖像和數據信息。此外公眾移動電話網也是消防部隊重要的輔助通信手段。合理規劃城市消防無線通信網,構建可靠的無線通信體系是消防部隊在滅火救援過程中戰斗力有效發揮的根本保證。
3.1.4 衛星通信和短波通信
在地震、泥石流等大型自然災害救援或野外應急救援中,依賴中繼站的常規無線通信網往往會受到傳輸距離和范圍、電力供給、極端環境影響等方面的局限,不能滿足消防部隊信息通信的需要,此時衛星通信和短波通信等應急通信方式成為救援現場最有效的信息通信手段。目前公安部消防局已對消防衛星通信體系做出總體的規劃和部署,并推進消防衛星通信網的建設,一些城市的消防部隊先后配備了“動中通”衛星通信設備、便攜衛星站、短波電臺等應急通信裝備,在玉樹地震和舟曲縣特大泥石流等自然災害救助和部分大型跨區滅火應急救援中顯現出極強的應急通信保障能力。消防衛星通信和短波通信是應急通信體系中的重要部分,是城市有效抵御極端災害的基礎保障設施。
3.2 消防通信指揮中心
消防通信指揮中心是消防部隊信息通信和作戰指揮的中樞,具有受理報警、滅火救援指揮調度、信息情報支持等功能,負責火災及其它災害事故的接處警受理和消防救援力量的調度指揮。按照公安部“三臺合一”的要求,目前我國大部分地級以上城市均已設置了包括治安、交通、消防在內的接處警指揮中心,建立了統一的集中受理和多部門聯動的接處警平臺,一些城市還進一步將醫療救護、安全生產等應急救援相關的領域納入其中,并形成城市綜合應急救援指揮中心。部分通信指揮中心還具備使用手機定位技術和gis技術確定報警人的位置、使用短信平臺受理報警、即時監控救援力量的行動狀態、通過圖像監控系統獲取災害發生區域的現場狀況和交通狀況等功能。在消防通信規劃中應針對本地的實際情況,綜合考慮未來城市應急救援體系的發展,確定消防通信指揮中心的建設發展方案。
移動消防通信指揮中心是設置在專門的通信指揮車中并集成了消防通信指揮相關功能的移動指揮平臺,通常包括調度指揮臺、輔助決策信息系統、多種無線通信系統、火場圖像系統、視頻會議系統、現場廣播、供電及照明等其他輔助設備,是眾多救援力量參與的復雜災害事故處置現場中通信指揮的關鍵因素。按照城市規模和應急救援體系的建設情況,配置不同功能組件和不同移動及通信能力的消防通信指揮車是消防通信規劃中的重要問題。
3.3 消防綜合業務信息系統
消防綜合業務信息系統是包括了滅火救援指揮、消防監督管理、部隊管理和消防公眾服務等多種應用功能的信息系統集成,是消防通信中應用軟件的主要部分。按照消防部隊信息化建設總體規劃和部署,各級消防部隊將逐步推廣和應用包括消防基礎數據平臺、消防公共服務平臺及各消防綜合業務信息系統等部分的一體化業務平臺。目前各地統一按照公安部消防局部署方案的要求,逐步開展了消防監督管理、部隊管理和公眾服務等信息系統的推廣和應用,而對于消防基礎信息平臺、滅火救援指揮系統等面向滅火救援指揮和管理的信息系統,因受到基礎信息數據庫和通信基礎設施建設情況的局限,各地的應用程度差異較大。在消防通信規劃中,應將建立和完善城市地理信息、火災風險信息、危險源信息、水、電、生產、醫療救護信息等內容的城市應急救援基礎信息數據庫,以及按照城市應急救援的具體需求開展消防指揮調度系統、消防指揮決策系統、重大危險源評估系統、模擬演練等系統的應用納入到消防通信規劃中重點建設。
4、未來發展趨勢
隨著信息通信技術的高速發展,眾多高性能的通信技術將逐步應用于消防通信領域中,不斷推進消防通信的發展。目前第四代移動通信技術已進入實驗性應用階段,在不久的將來勢必將成為消防通信體系中高質量傳輸數據信息的重要手段。信息通信硬件設備的發展,使信息通信裝備的通信性能和移動性能不斷提升,設備成本將更加低廉,未來隨著多媒體單兵信息裝備的深入應用,使災害救援現場各級指戰員具備強大的信息通信能力,數字集群通信、衛星通信、微波數據通信等通信設備也將廣泛裝備到各級消防部隊中,逐步成為普遍配備的常規通信手段。隨著城市災害聯網監控系統的建設,消防通信指揮中心可以智能感知火災等災害事故的發生并及時獲取相關災情信息,極大的提高消防部隊對災害事故響應能力。此外物聯網、遙感技術、傳感器技術、ad hoc網絡等應用于消防領域,可以即時、全面、深入的獲得滅火和應急救援現場的災情狀況和救援實力狀況,實現天空地一體的消防通信體系和數字化指揮調度體系。在消防通信規劃中,應結合未來通信新技術的發展,合理規劃和部署城市消防通信建設。
5、問題和建議
消防通信的發展應與城市應急救援體系各方面的發展情況及相關領域的具體情況協調統一。由于通信技術的發展速度較高,消防通信規劃編制中應準確預見未來城市消防通信的需求,在首先確立適合消防通信發展總體框架基礎上靈活的選擇兼容性好、生命力強并具備開放和統一標準的技術和設備,有效避免重復建設,并盡量降低系統升級換代和改造的成本。發展中還應重視基礎通信設施建設,切忌盲目追求新技術和熱點技術??煽慷群涂篂哪芰κ窍劳ㄐ畔到y中不能忽視的問題,應充分考慮應急狀況下缺乏電源供給、設備損壞、大量用戶占用等特殊情況的系統運行,合理劃分系統中緊急與非緊急應用的分工、采取冗余和備份設計、增設應急狀態的專用模式等手段提高系統可靠程度和對災害的抗擊能力。此外消防通信系統設計中還應充分考慮到互聯網、公安網、公眾話務網、政務網等多個獨立通信網絡中各種系統間數據的融通,設計中應盡量將系統各具體應用建立在統一的平臺和網絡中,并采用一些安全穩妥的連接手段,共享和交換各網絡間的信息數據。
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