移动通信新技术在消防通信中的应用

毛红海 宁夏石嘴山市消防支队 753000

移动通信新技术在消防通信中的应用

毛红海 宁夏石嘴山市消防支队 753000

本文通过分析3G和TD-LTE两个新移动通信标准体系的有关技术指标和发展前景,提出利用移动通信新技术来解决消防通信中存在的问题。探讨了两个新标准的优势以及在消防工作中的应用。

3G；TD-LTE；消防通信

引言

公安部消防局先后下发了《城镇公安消防部队消防通讯装备配备标准》、《城市消防通信指挥系统总体方案设计导则》及《消防部队350 MHz无线通信组网技术方案》等文件,各地消防部队普遍加强了对消防通信指挥系统建设工作的领导,加大了经费投入,消防通信指挥系统建设取得了一定的发展。

随着科学技术的发展 ,新的通信标准体系和技术不断涌现,其中最为人们所关注的移动通信新标准是3G和TD-LTE（准4G）。

1 第三代移动通信技术及其在消防中的应用

1.1 第三代移动通信系统简介

3G，全称为3rd Generation中文含义就是第三代数字移动通信二十世纪八十年代问世的第一代模拟制式手机只能进行语音通话；1996到1997年出现的第二代GSM、TDMA等数字制式手机便增加了接收数据的功能，如接受电子邮件或网页；第三代与前两代的主要区别是在传输声音和数据的速度上的提升，它能够在全球范围内更好地实现无缝漫游。

国际电信联盟在2000年5月确定WCDMA、CDMA2000、T DSCDMA是第三代移动通信系统的技术标准。CDMA系统以其频率规划简单、系统容量大、频率复用系数高、抗多径能力强、通信质量好、软容量、软切换等特点显示出巨大的发展潜力。

2009年1月7日14:30，工业和信息化部为中国移动、中国电信和中国联通发放3张第三代移动通信(3G)牌照，此举标志着我国正式进入3G时代。其中，批准中国移动增加基于TD-SCDMA技术制式的3G 牌照，中国电信增加基于CDMA2000技术制式的3 G牌照，中国联通增加了基于WCDMA技术制式的3G牌照。

1.2 3G在消防通信指挥中的应用

视频电话业务。视频电话是一种集图像、语音于一体的多媒体通信业务，可以实现人们面对面实时沟通。通话双方在通话过程中能够互相看到对方场景，近年来已在远程会议、远程教学、远程医疗等方面得到了快速发展。只要通话的双方都在网络覆盖范围内便可使用视频电话。传统的GSM网络，由于网络带宽的限制，只能同时允许2个用户进行通话，不适用消防通信指挥的特殊需要。运用视频电话业务，能够做到多方通话，做到一呼百应。且利用视频通话业务，可以达到远程协作的目的，指挥员能做到集中统一，靠前指挥，提高灭火救援效率。运用视频电话业务，能够使火场指挥员更全面更客观的观察到火场内部或全局的真实状况，能有效防止误报，瞒报事故的发生，从而对灭火救援人员起到现场督促的作用。此外，运用视频电话业务，还能对营区、车库、操场随时进行监控，保障领导能够随时随地了解所属部队的最真实情况。

移动定位服务

无线定位业务，又称为位置业务，是由移动通信网络提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动台的位置信息（如经纬度，坐标数据等），提供给移动用户本人或其他人的通信系统，实现各种与位置相关的业务。具体包括查询本人或他人位置、各种导航服务、事故紧急呼叫、保险业务以及移动黄页等。随着社会的发展，人们的活动范围越来越大而且越来越不确定，因而基于位置的服务有着广泛的现实意义。利用移动定位服务，消防指挥中心在受理火警的同时，通过3G网络能够快速锁定报警人位置，加强第一出动力量。传统的网络，对于快速锁定报警人信息还有一定难度，不能对谎报人员进行处罚，导致谎报情况屡禁不绝。遇到各种谎报火情的情况，能够快速记录报警手机的各种信息，结合相关法律，对谎报人员进行相关处罚，从而达到减少谎报情况的发生。当人员被困或是失踪情况发生时，只要其手机处于开启状态，就能够通过移动网络，寻找被困人员的精确位置。利用这一功能，寻找被困人员位置将变得十分容易。

2 TD-LTE技术概述

LTE(Long Term Evolution,长期演进)项目是3G的演进，始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE并非人们普遍误解的4G技术，而是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准,它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。在20MHz频谱带宽下能够提供下行326Mbit/s与上行86Mbit/s的峰值速率。改善了小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

在无线移动通信标准的发展演进上，TD-SCDMA的一些特点越来越受到重视，LTE等后续各项标准也采纳了这些技术，并且吸收了一些TD-SCDMA的设计思想。TD的双工技术、基于OFDM的多址接入技术、基于MIMO/SA的多天线技术是TD-LTE标准的三个关键技术。

第一个就是基于TDD的双工技术。在TDD方式里面，TDD时间切换的双工方式是在一个帧结构中定义了它的双工过程。通过国内各家企业的共同合作与努力，在2007年10月份，形成一个单独完整的双工帧结构的LTE-TDD规范。在讨论TDD系统的同时要考虑FDD(频分双工)系统，在TDD/FDD双模中，LTE规范提供了技术和标准的共同性。

第二个关键技术是OFDM(正交频分复用技术)。其中有两个关键点，一是OFDM技术和MIMO(多输入多输出)技术如何结合，使移动通信系统性能进一步提升；二是OFDM技术在蜂窝移动通信组网的条件下，如何克服同频组网带来的问题。

第三个是基于MIMO/SA的多天线技术。智能天线技术是通过赋形，提供覆盖和干扰协调能力的技术。 MIMO技术通过多天线提供不同的传输能力，提供空间复用的增益，这两种技术在LTE以及LTE的后续演进系统中是非常重要的技术。我们同时也很关注MIMO技术和智能天线技术在后续演进上的结合。

3 结束语

随着3G网络部署的全面展开以及TD-LTE技术的不断成熟，移动通信业务变得越来越丰富。目前通信技术和计算机技术日趋融合，语音业务和数据业务日趋融合，无线网络、移动多媒体等也已经展现出强大的发展态势。将3G以及未来的TD-LTE技术运用到消防通信领域，是不可逆转的大趋势，随着网络功能的越发强大，必将带来革命性的变革。我国3G网络在建设中，TD-LTE网络也已经在上海世博会投入使用。面对新技术，我们应积极与电信部门和软件公司联系，使其早日应用到灭火救援行动中来。

[1]中国消防手册.中华人民共和国公安部消防局编.上海科学技术出版社.2006.12

[2]周炜.消防通信[M].中国人民公安大学出版社.2007.7

[3]李立华,陶小峰,张平,等.TD-SCDMA无线网络技术[M].北京:人民邮电出版社.2007:1-2

[4]王莹,刘宝玲.WCDMA无线网络规划与优化[M].北京:人民邮电出版社.2007:20-21.

[5]马修·贝科.LTE:UMTS长期演进理论与实践[M]北京:人民邮电出版社.2009.12

10.3969/j.issn.1001-8972.2010.14.042