基于4G通信技術的應急通信系統研究

馬哲

【摘要】 科技的快速發展以及人群流動的日益頻繁使得人們對通信系統的應急能力也提出了更高的要求。本文接下來對基于4G通信技術的應急通信系統進行研究，為應急救援人員提供了新的通信手段。

【關鍵詞】 4G通信技術 應急能力 通信手段

隨著移動3G在全世界的普及，人們對于移動通信的速度以及數據傳輸量也提出了更高的要求。與此同時，4G通信誕生了。4G通信技術并沒有脫離以前的通信技術，而是以傳統的通信技術為基礎，并利用一些新的通信技術，來不斷提高無線通信的網絡效率和功能。

一、應急通信解決方案

1、應急系統綜述。根據已有的研究知道基于4G通信技術的應急系統目標是集IP互聯應急用心網絡指揮系統、電力基礎以及電力管理電子化系統于一體，建立成為高度集中的電力綜合指揮平臺。應急通信指揮車是現場通信的核心，該系統在現今的無線微博傳輸技術下，與手提電腦、PDA、對講機、圖像采集等采用4G無線技術進行通信，通過衛星、微波等與應急指揮中心進行連接。

2、分系統設計方案。（1）單兵圖傳設備。單兵圖傳設備主要是為了實現短距離（3KM以內）范圍內的無線圖像的采集、分析和指揮。此設備的實現技術是使用編碼正交頻分復用和TDD時分雙工技術 。其中編碼正交頻分復用技術由兩個部分組成，發射機和接受器，分別實現數據的發送和接受，包括圖像傳遞以及語音通信。（2）應急指揮箱。應急指揮箱系統主要是為了支持短距離范圍內的通信，像是單兵圖通信等。應急指揮箱系統支持對講機、CDMA手機等語音信號的接入，在進行數據傳輸過程中，系統會根據實際的情況對圖像以及語音等數據信息進行適當的調整。（3）IP互聯互通設備。IP語音通信互聯互通調度指揮系統是基于先進的IP軟交換通信技術和DSP信號處理技術，可以將不同頻段的無線電臺、模擬集群、數字集群、固定電話、無線手機、衛星電話等各類不同類型的通信設備組成的一個統一的通信平臺，可以實現不同終端之間快速組網完成語音信息的交換，實現互聯互通，是一個完整的基于IP的圖形化的語音調度解決方案。該系統是基于IP多播的語音和數據，集群調度服務器于通信車上，實現全網的統一指揮。

二、應急通信系統的技術特點

1、基于TDD雙工模式的多點自組網技術

與前面三代通信中所采用的FDD模式不同，TDD模式中接受和傳送的雙向通信是在同一頻道通信中（即載波的不同時隙），用保護技術來將接受和傳送的信息進行分離的。TDD系統中不需要雙工隔離器，而取代之以天線開關，發射和接受鏈路以時分方式工作，上下行工作于同一個頻段，降低了對濾波器設計的要求，從而節省了成本，提高了頻譜的利用率。

在該項技術中，從基站到用戶設備的上下行鏈路信道都是用的是同一中頻率，但是上下信道在不同的時間段運行，并且兩個不同向運行的中間留有足夠的間隔時間，以保護數據之間的獨立和完整性。在TDD系統中，因為基站用戶設備的上下鏈路通道所采用的頻率相同，因而其參數也一樣。如此一來當一方運行時，另一方也可以同時接受到數據，從而實現信道之間的互通互利。除此之外，因為上下信道運行的時間段不一樣，因而可以通過靈活的控制開關，從而實現通信業務之間的不對稱性。也正因為如此，TDD模式完全可以利用FDD模式所無法利用的不對稱性，從而靈活的利用基站設備，進行信道間的通訊。

2、多種語音網絡互聯技術

盡管第三代移動通信系統也能實現各種多媒體通信，但未來的4G通信能滿足第三代移動通信尚不能達到的在覆蓋范圍、通信質量、造價上支持的高速數據和高分辨率多媒體服務的需要，第四代移動通信系統提供的無線多媒體通信服務將包括語音、數據、影像等大量信息透過寬頻的信道傳送出去，為此未來的第四代移動通信系統也稱為“多媒體移動通信”。第四代移動通信不僅僅是為了因應用戶數的增加，更重要的是，必須要因應多媒體的傳輸需求，當然還包括通信品質的要求。多種語音網絡互聯技術其設計的基本思想是將各種語音在其終端進行轉換，轉換成特定的數字信號，然后在通過打包技術和無線通信技術使得各種不同的語音在該系統中進行信息的交流。

三、結束語

在發生災難、事故等緊急情況下，均需要啟動應急通信系統建立事故現場的通信。本文從應急系統的解決方案以及應急系統的技術特點兩方面對基于4G通信技術的應急通信系統進行研究。endprint