谈破坏性地震的应急通信需求及其应用

程紫燕　蒋晓山

（山西省地震局山西太原030021）

谈破坏性地震的应急通信需求及其应用

程紫燕蒋晓山

（山西省地震局山西太原030021）

破坏性地震发生后，必要的应急通讯可以使救援更有目标性，救援成功率得到大幅度提升。鉴于此，本文简要探讨了应急通讯在破坏性地震救援中的重要性，并且根据现阶段的主要技术手段阐述了卫星、3G等技术的实际运用，以期促进破坏性地震发生时救援效率的提高。

破坏性地震应急通讯需求应用

近年来我国地震频发发生，并且造成大量的人员伤亡，使人民群众蒙受了巨大损失。如何在破坏性地震发生后积极的采取救援措施，同时以高质量和快速度完成营救工作是目前一个尤为重要的研究课题。根据以往经验可知，应急通讯能够有效的提升援救效率，在很大程度减小损失，下文将介绍应急通讯对破坏性地震救援的重要性及其运用。

1　应急通信对破坏性地震的需求分析

当突发破坏性地震时，常用的通信手段都会在地震中遭到破坏与阻碍，出现严重障碍，导致与外界失去联系。一旦在地震中通信遭到破坏，经济、人身都会遭受巨大的损失，为了将这种损失降到最低，应当确保地震发生时受灾群众能够在第一时间与外界取得联系，只有这样才能为救援工作提供所需的信息，受难群众也能通过应急通讯尽快获取安全通道信息，有序的展开疏散工作。所以，应急通信可以在破坏性地震发生之后，确保信息顺畅的交流，促进救援效率的显著提高。

一般破坏性地震会导致受灾地区的正常通信受到诸多影响，主要体现在两个方面：一方面，地震会导致当地通信磁场受到影响，由此影响通信的畅通；另一方面通信设备会遭受损坏，例如基站、宽带等设施在地震中一旦受损，将会使得当地的通信超负荷运转，导致通话质量较差，通讯成功率降低。而只有应急通信才能维持灾后救援工作的顺利开展，确保救援人员能够在第一时间到达救援现场展开营救工作，这无疑确定了应急通信的重要地位，为此运营商和相应的技术人员要努力攻克困难，最大限度的满足应急通信的需求，以便顺利的进行灾后救援工作。

汶川地震灾后的地面通信设施损坏情况显示，传统的GRPS和CDMA在地震发生后无法正常支持数据传输，当地震烈度达到Ⅶ级以上使正常的语音通信受到较大影响，部分区域出现盲区，无法成功连接通信。为了保证三大业务的正常使用，我国二十多个省份都已经拥有比较成熟的应急通信技术，特别是云南、四川、青海这些处于地震带的地区，多采用车载集成式的应急指挥技术。应急通信具有全球覆盖的特性，而且不受周围环境影响，几乎不受地震灾害的影响，安全且稳定。

2　应急通信技术的应用

随着多年的发展，卫星通信系统逐渐成为破坏性地震发生后主流的应急通讯手段，在我国实际运用已经有十余年的历史，在以往的地震中均得到了应用，并且不断总结经验，相关技术日趋成熟。近年来手机行业飞速发展，带动了3G通信技术的发展，并且逐渐成为破坏性地震灾后应急通信的重要组成部分。

2.1卫星通信系统在地震灾后的应用

卫星通信系统相应技术已经相当成熟，并且针对不同的地震等级制定了不同的系统业务，现在主要的通信方式主要是VSAT卫星通信、海事卫星通信和亚星语音通信终端、北斗移动通信等。以下以7-8级地震为例探讨地震灾后应急通信系统的应用[1]。

通常7-8级地震对以往的通信设施造成巨大的损坏，将会直接导致地面通信受到阻碍，受灾群众无法与外界获得联系。现如今主流的技术手段是VSAT卫星网络，该卫星网络能够很好地结合通讯、3G等技术，可以依靠卫星电话来取代基站支持的移动通讯；目前的视频业务则大部分用到VSAT卫星网络，为灾后应急通信注入新活力，使通信网络的搭建更加方便快捷，通话质量、通信接通率都有较大的改善，可以弥补地面通信遇到高等级破坏性地震时容易受到影响的缺点，采用卫星通信系统可以凭借极其宽广的通讯范围和极强的恶劣坏境适应性确保震后通信服务的畅通无阻。

当地震烈度处于Ⅷ度以下时，交换路由将来自移动PC、工作站或者3G手机的数据和信息通过地面宽带和3G网络传递给后方指挥部，然而烈度达到Ⅷ度及以上时交换路由将数据和信息通过VSAT卫星传递给后方指挥部。语音的传递在Ⅷ度以下时主要依靠基站将蜂窝移动通信信息传递给通话方，而Ⅷ度及以上时，部分区域出现盲区，将不支持基站的传递工作，因而此时用通讯卫星将极短区域的VSAT卫星电话传递至通话方。随着卫星通信系统的发展，越来越广阔的地区逐渐支持卫星通信系统的业务，确保灾后通信能够得到保障。目前卫星通信系统主要支持的业务有数据传输、临时语音支持、视频会议等。为了实现卫星通信系统的数据传输又好又快。总之，在7-8级地震发生时，大量的地面通信设施将会遭到损坏，此时卫星通信能够起到关键性的作用。其中VSAT卫星网络是实现各种业务的主要方式，在受灾极其严重和烈度高的区域有较强的应用表现，可以很好的适用于三大主体业务。

2.2 3G技术在震后灾区的应用

3G技术是近年来发展迅猛的新技术，该应急通信系统由户外检测分系统、数据流通网络和中心系统三部分构成。户外检测分系统又称为野外检测系统，传输数据依靠无线传输技术，能够将地震局给出的震后专用网络共享[2]。这种子系统的数量可以无限多，接入的位置要根据实际情况确定，也要适时以现实情况为依据进行调整，调整的原则是保证当地采用的专线能够确保应急通信的畅通，子系统数量的增加可以根据中心系统的要求进行科学的调整，扩容工作要注重设备的利用效率，太过繁琐反而会影响操作。地震局提供的无线网络专网能够实现大数据的传输，基本组成结构和通常无线网络类似，均由无线路由器和认证服务器等构成，为了确保网络的稳定性，可以添加防火墙业务，不仅可以阻挡恶意破坏，也能使网络的管理更加快捷，保证数据传输精确性的同时使结果分析速度加快，结果处理的准确性提高。

目前几乎所有3G通信技术相关问题都可以归结为无线业务传输网络问题，无线业务传输网络不仅为营运商运用专业技术提供的专用网络，该网络还有不同于一般网络的特别之处，即拥有自主的管理能力，更加智能化。此类传输网络的自主管理主要依靠无线路由器发送接入请求，当专用网认证网完成了用户登陆信息严重之后，确定该接入为合法用户的行为，从而在该专用网络中把相应的网络地址分配给接入用户，提供网络服务。无线传输网络可以进行专网管理，确保户外检测系统能够进入专网，及时对地震信息予以分析和评估。

2.3其他地震情况下的应急通信应用

不失一般性，笔者简要阐述5-6级和8级以上的破坏性地震发生时的应急通信应用。

5-6级地震发生时通信设施受损情况较弱，所以基本的地面通信可以正常进行，卫星通信仅作为及其特殊情况时的通信手段。此时数据传输业务和视频会议业务都以3G技术为主，少数情况3G网络中断时才使用VSAT卫星提供网络。通常的蜂窝移动电话就能满足该地震等级下的语音通话，只有当通信量急剧增加时才会出现少许通信失败的情况，亚星电话、海事卫星电话和VSAT卫星电话仅在及其紧急的情况下才会使用[3]。8级以上的地震由于破坏程度极大，因而需要全方位运用卫星通信技术和3G技术。

3　结束语

破坏性地震会对地面通信带来不同程度的影响，并且地震等级和烈度的不同对应急通信的需求也存在较大差别，但是为了保证地震灾后的顺利营救工作，应急通信有着十分重要的意义。地震应急通信业务必须考虑当地地震特点和地理条件，利用日趋发达的科学技术手段提高应急通信的应用效果，同时要不断开拓新的应急通信手段，确保破坏性地震发生后三大业务的正常使用，从而为救援带来更多希望。

[1]赵恒,白仙富,张方浩等.破坏性地震的应急通信需求与应用初探[J].地震研究, 2012,35(1):139-144.

[2]奚冲霄,何荣帅.通信技术在破坏性地震中的需求及应用[J].信息通信,2012,(5): 185.

[3]潘丹,王伟,李英杰等.基于3G的安徽省地震应急通信系统研究[J].电脑编程技巧与维护,2013,(14):57-58,73.

P315[文献码]B

1000-405X（2015）-7-366-2