電力應急通信保障中無線自組網技術的應用研究

帥金泉

摘? ?要：互聯網技術的發展和移動通信系統的不斷完善為社會突發事件的通信提供了更多的保障。目前，為了滿足應急通信系統無控制中心和快速組網的要求，需要完善無線自組網技術，并且要減少對預設基礎設施的依賴。因此，文章將對我國應急通信保障發展背景進行分析，借助無線自組網技術的優勢進行電力應急通信保障中無線自組網技術的應用研究。

關鍵詞：電力;應急通信;保障;無線;自組網技術;應用

1? ? 研究背景

近年來，地球環境污染、氣候變化等環境問題備受關注，各種自然災害的發生也越來越牽動著大家的心，所以國家的應急通信保障也越來越被重視。自我國開始應急通信保障體系建設開始，雖然已經取得了長足的進步，但是和西方發達國家相比較還是有差距的。隨著我國各類突發事件的發生，目前的應急通信保障體系需要不斷更新和完善，來保證在應急事件發生之后能夠迅速組建高效、可靠的應急通信網絡。應急通信網絡的建設不僅需要滿足時間突發性和地點不確定性的要求，而且還要保證網絡建設能夠承擔業務的緊急性和信息的多樣性，但是傳統應急通信網絡已經很難滿足這些要求。所以要進行應急通信網絡的快速部署，為各類用戶提供各類需求，就需要網絡應急系統對特定的區域進行實時監控，并能夠在系統功能完善的基礎上對各類緊急突發事故作出快速響應，為各種救援活動和搶險救災提供技術支持[1-2]。

目前，我國的應急通信系統的功能相對較少，而且對于基礎通信設施的依賴性較大，所以在網絡自組織方面和生存能力方面都存在不足，很多的業務服務并不完善。具有代表性的是公眾通信網，如果在發生突發事件時，隨著話務量的激增，公眾通信網極易因沖擊而癱瘓，所以，在應對突發事件的時候公眾通信網并不可靠。相對而言，專門的集群通信系統在面對緊急突發事件的時候能夠快速建立廣播、呼叫等多種業務，但是在實際應用過程中這種網絡的覆蓋范圍比較小，所以往往是應用于指揮調度，集群通信網絡也是建立在基礎通信設施的基礎上的[3-4]。衛星通信的覆蓋范圍廣，但是其傳輸能力有限，而且在建設過程中對于技術要求比較苛刻，建設的要求相對較高。綜上而言，目前的衛星和集群通信系統很難滿足突發事件的網絡需求。

2? ? 應急通信保障簡介

無論是對于通信系統完善，還是各行業發展或是國家通信安全需求，應急通信保障系統都具有重要意義。例如，當某區域發生自然災害后，如果有線通信光纜和基站遭到破壞，通信網絡將中斷且短時間內極難修復，這將影響搶險救災工作的進度。在此背景下，應急通信保障系統在國家面臨突發緊急事件時應建立起來暫時性通信網絡。近些年在我國通信網絡不斷完善和國家保障能力不斷提高的同時，國家也在不斷尋求保障能力的提高和通信保障系統的完善，為社會突發事件提供技術支持和保障。

雖然目前的應急通信保障系統的功能還不夠完善，在很多方面還存在不足。但是在科學技術進步的推動下和高新技術引進的支持下，我國將不斷進行應急通信保障系統的探索和完善，為應急安全和災區人們生命財產安全提供保障。和其他通信系統相比較，應急通信保障系統因為其服務時間的特殊性應具備不同的特點，要求其具備時效性和快速反應能力。保證系統能夠在短時間內為搶險救災提供有效的信息支持，更好地完成調度和救援工作。此外，由于搶險救災具有不可預見性，所以在突發事件發生時，需要應急通信保障系統具有對各種事件提前準備的能力，在面對各種復雜事件時候能快速提供有效的解決方案。

3? ? 無線自組網技術簡介

隨著計算機網絡技術發展和移動無線通信業務的拓展，無線自組網技術應運而生，其由無線收發裝置單元集合組合而成，而且在組合中不僅有接收裝置，還要發射裝置，以保證通信功能。在傳統的移動無線通信技術中，路由器的設置只有發射單元模塊，而且每個單元只能夠接受發射單元發來的信息，卻不能夠向其他的單元發射信息。所以，一旦路由器在使用過程中出現異常，這就將導致很多單元失去聯絡[5]。但是，在無線自組網技術中，每個單元都能夠在通信過程中發揮作用，也就是說當突發事件出現的時候即使有一部分的單元受損，也不會影響其他單元的互通，保證通信的正常進行。

因此，借助無線自組網技術能夠在無網絡控制中心的條件下，迅速完成組網并快速展開，使網絡能夠具有較強的抗破壞能力，最常見的無線自組網有無線傳感網、無線網狀網、AdHoc網絡等。

在無線自組網中，單元之間的線路包括了多個節段，使其能夠在有限的傳輸距離內，借助中間單元的連接來完成距離較遠兩個單元的正常通信。其中，AdHoc網絡便是較為特殊的無線網絡，其在建設過程中不需要預設基站就能夠完成自動組網，并且其抗破壞能力很好，在目前的軍事和民用領域中得到了很好應用。AdHoc網絡研究涉及的范圍十分廣泛，包括：跨層設計、網絡體系結構、信息安全傳輸等。隨著相關技術的發展和完善，AdHoc網絡拓展和衍生了很多無線網狀網等技術。

4? ? 應急通信保障中無線自組網技術的應用

4.1? 混合式的無線通信網絡

在應急通信保障中，無線自組網最常用的形式是集成蜂窩網絡與AdHoc網絡的混合式無線通信網絡。如果發生地震、火災等重大自然災害，傳統的蜂窩無線網基站也將被破壞，所以其功能也將不完善，嚴重影響網絡通信。退一步講，即使基礎設備不被破壞，也會因為業務量的增加而影響信道環境，使得通信網絡崩潰。

如果能夠使用集成蜂窩網絡與AdHoc網絡的混合式無線通信網絡，便能夠很好地避免該問題的出現。一旦出現突發事故，通信網絡不僅能夠使用傳統的蜂窩無線網絡，而且能夠調用AdHoc網絡。一旦傳統的蜂窩無線網絡出現故障，節點便會直接跳轉到AdHoc模式下，并且可以通過多次的跳轉構成一條到BS的路由。此模式不僅能夠有效避免通信終端擁堵，而且能夠有效減少基站的業務工作量。

4.2? 無線傳感網絡

另外一種應急通信保障系統網絡是安全監控與預警的無線傳感網絡，此類網絡能夠在應急通信中進行有效、全面的實時監控，完成多風險控制。因為在應急事件發生時，很多區域極可能沒有通信基礎設置，或者基礎設置在應急事故中發生故障，導致通信網絡故障。此時，如果能夠借助基于安全監控與預警的無線傳感網絡，便能夠實現該區域內的實時監控和風險預警。

基于安全監控與預警的無線傳感網絡，能夠為應急事故處理提供可靠的數據，而且能夠保證系統具有較高的容錯率。基于安全監控與預警的無線傳感網絡在建設和使用中，具有較多傳感節點，可在多種場合中廣泛使用，網絡的覆蓋范圍較大。在基于安全監控與預警的無線傳感網絡實際使用中，網絡監控的精度較大，能夠減少人工干預，實現對區域內的全面監控。

4.3? 便攜式的移動通信網絡

除了上述常見通信網絡方式之外，還有便攜式移動通信網絡形式，完善了應急通信保障系統。便攜式移動通信網絡很好地發揮了無線自組網絡的優勢，使其能夠適用于水、陸、空等多種通信平臺，在使用中體現了很好的可靠性和暢通性。

便攜式的移動通信網絡具有較好的自配置性，且在功能等方面還具有良好的相對獨立性，在使用過程中擺脫了網絡基礎設施的依賴性。便攜式的移動通信網絡減少了人工干預，能夠實現多種接口的使用和連接，在應急救援等特殊情況下的通信建設和恢復中得到了廣泛應用。

5? ? 結語

應急通信網絡的快速部署，為各類用戶提供各類需求，因此，需要網絡應急系統對特定的區域進行實時監控，并能夠在系統功能基礎上對各類緊急突發事故作出快速響應，為各種救援活動和搶險救災提供技術支持。無線自組網技術能夠擺脫電力應急通信系統的基礎網絡設施限制，使網絡系統具有更高的靈活性和抗損性。無線自組網絡技術可以發揮出巨大的技術優勢，在爭分奪秒的救援形勢中，迅速地建立起有效的通信網絡，為后續的處理奠定堅實的基礎，盡可能地保障受災人民群眾的生命財產安全。

[參考文獻]

[1]劉孝先.重慶市電力應急通信組網體制設計[Z].北京：北京欣永順文化傳播有限公司，2014.

[2]王海濤，吳連才，武媛媛.應急通信保障中無線自組網技術的應用研究[J].數據通信，2013（2）：41-44.

[3]王海濤.應急通信的研究發展現狀和技術手段分析[J].信息通信技術，2011（5）：84-89.

[4]王海濤.應急通信發展現狀和技術手段分析[J].電力系統通信，2011（2）：1-6.

[5]涂青云.應急通信中應急調度分發模塊的研究與設計[D].北京：北京郵電大學，2011.