基于4G通信技术的应急通信系统研究

马哲

【摘要】 科技的快速发展以及人群流动的日益频繁使得人们对通信系统的应急能力也提出了更高的要求。本文接下来对基于4G通信技术的应急通信系统进行研究，为应急救援人员提供了新的通信手段。

【关键词】 4G通信技术 应急能力 通信手段

随着移动3G在全世界的普及，人们对于移动通信的速度以及数据传输量也提出了更高的要求。与此同时，4G通信诞生了。4G通信技术并没有脱离以前的通信技术，而是以传统的通信技术为基础，并利用一些新的通信技术，来不断提高无线通信的网络效率和功能。

一、应急通信解决方案

1、应急系统综述。根据已有的研究知道基于4G通信技术的应急系统目标是集IP互联应急用心网络指挥系统、电力基础以及电力管理电子化系统于一体，建立成为高度集中的电力综合指挥平台。应急通信指挥车是现场通信的核心，该系统在现今的无线微博传输技术下，与手提电脑、PDA、对讲机、图像采集等采用4G无线技术进行通信，通过卫星、微波等与应急指挥中心进行连接。

2、分系统设计方案。（1）单兵图传设备。单兵图传设备主要是为了实现短距离（3KM以内）范围内的无线图像的采集、分析和指挥。此设备的实现技术是使用编码正交频分复用和TDD时分双工技术 。其中编码正交频分复用技术由两个部分组成，发射机和接受器，分别实现数据的发送和接受，包括图像传递以及语音通信。（2）应急指挥箱。应急指挥箱系统主要是为了支持短距离范围内的通信，像是单兵图通信等。应急指挥箱系统支持对讲机、CDMA手机等语音信号的接入，在进行数据传输过程中，系统会根据实际的情况对图像以及语音等数据信息进行适当的调整。（3）IP互联互通设备。IP语音通信互联互通调度指挥系统是基于先进的IP软交换通信技术和DSP信号处理技术，可以将不同频段的无线电台、模拟集群、数字集群、固定电话、无线手机、卫星电话等各类不同类型的通信设备组成的一个统一的通信平台，可以实现不同终端之间快速组网完成语音信息的交换，实现互联互通，是一个完整的基于IP的图形化的语音调度解决方案。该系统是基于IP多播的语音和数据，集群调度服务器于通信车上，实现全网的统一指挥。

二、应急通信系统的技术特点

1、基于TDD双工模式的多点自组网技术

与前面三代通信中所采用的FDD模式不同，TDD模式中接受和传送的双向通信是在同一频道通信中（即载波的不同时隙），用保护技术来将接受和传送的信息进行分离的。TDD系统中不需要双工隔离器，而取代之以天线开关，发射和接受链路以时分方式工作，上下行工作于同一个频段，降低了对滤波器设计的要求，从而节省了成本，提高了频谱的利用率。

在该项技术中，从基站到用户设备的上下行链路信道都是用的是同一中频率，但是上下信道在不同的时间段运行，并且两个不同向运行的中间留有足够的间隔时间，以保护数据之间的独立和完整性。在TDD系统中，因为基站用户设备的上下链路通道所采用的频率相同，因而其参数也一样。如此一来当一方运行时，另一方也可以同时接受到数据，从而实现信道之间的互通互利。除此之外，因为上下信道运行的时间段不一样，因而可以通过灵活的控制开关，从而实现通信业务之间的不对称性。也正因为如此，TDD模式完全可以利用FDD模式所无法利用的不对称性，从而灵活的利用基站设备，进行信道间的通讯。

2、多种语音网络互联技术

尽管第三代移动通信系统也能实现各种多媒体通信，但未来的4G通信能满足第三代移动通信尚不能达到的在覆盖范围、通信质量、造价上支持的高速数据和高分辨率多媒体服务的需要，第四代移动通信系统提供的无线多媒体通信服务将包括语音、数据、影像等大量信息透过宽频的信道传送出去，为此未来的第四代移动通信系统也称为“多媒体移动通信”。第四代移动通信不仅仅是为了因应用户数的增加，更重要的是，必须要因应多媒体的传输需求，当然还包括通信品质的要求。多种语音网络互联技术其设计的基本思想是将各种语音在其终端进行转换，转换成特定的数字信号，然后在通过打包技术和无线通信技术使得各种不同的语音在该系统中进行信息的交流。

三、结束语

在发生灾难、事故等紧急情况下，均需要启动应急通信系统建立事故现场的通信。本文从应急系统的解决方案以及应急系统的技术特点两方面对基于4G通信技术的应急通信系统进行研究。endprint