应急通信系统集成的关键技术研究

2022-02-06崔帅

通信电源技术 2022年21期

关键词：接入点布线子系统

崔帅

（河北远东通信系统工程有限公司，河北石家庄 050200）

0 引言

通过应用应急通信系统，可在出现突发事件后实现现场与指挥中心的良好通信，以便决策者科学指挥调度，最大程度上降低突发事件的不良影响。现阶段，各类信息化技术手段层出不穷，应急通信系统应不断创新优化，以满足实际需求。

1 应急通信的特点

应急通信系统可以在重大突发事件发生时，通过网络快速布设传输重要信息，科学快速地发布决策指令，有效处理重大突发事件，降低不良影响[1]。应急通信主要具备以下特点：一是应急通信事件具备不确定性、突发性、不可预见性等特征，人们无法事先准备；二是无法确定应急通信地点；三是无法对通信容量进行准确确定；四是应急通信环节无法确定需要应用何种类型的网络。

对于应急专用通信系统而言，其具备较强的独立性，不包含于公共网络。若应急通信对公共网络存在依赖性，当出现应急事件时，即便通信设施仍处于正常运行状态，但公网通信量增加会出现通信拥塞等情况，无法很好地实施调度指挥。针对一些重大突发公共安全事件，往往应创设不对称通信环境，利用应急专网实施调度指挥，同时利用无线宽带网络了解现场情况。此外，为解决一些自然灾害性通信基础设施被破坏的应急事件，还可以部署应急通信车，结合微波传输与卫星传输形成应急指挥网络，配合城市应急通信专网开展实际工作。

2 应急通信系统的要求

对于应急通信系统而言，主要是为通信提供支持，通常情况下利用计算机实现紧急通信[2]。设计应急通信系统时，应从多种类型的设备传输信息入手，由信号灯开始形成相应文本信息，获得实时流视频，最终构建统一的通信系统，确保在紧急情况下仍能正常通信。紧急通知系统更偏向于紧急信息的单向传递，而应急通信系统一般是进行多方信息的发起与接收。各系统的组成结构中，不仅有传感器，还有输入与输出设备。应急通信系统如图1所示。

图1 应急通信系统

目前，应急通信系统的要求主要体现在小型化、快速布设、移动性、节能性以及操作便捷性等方面，

（1）小型化。常规应急通信系统具备广泛覆盖、大区制特征，功能较为完善，基站设备具备一定的复杂性，能够很好地满足相关职能机关实际要求。而在特殊情况下，当发生一些自然灾害时很容易使基础设施受损，因此应急通信设备应满足小型化要求，进而达到快速布设、安全稳定传输通信信息的效果，获得较好的应急通信效果[3]。

（2）快速布设。无论是公网应急通信系统，还是专用应急通信系统，均应满足快速布设的要求。对于可预测的事件（如重要的集会）等，通信量会激增，此时需要结合实际需求将公网应急通信设备快速布设于相应位置。当出现破坏性自然灾害时，应急反应时间更短，这种情况下需要尽量缩短布设周期，以便获得较好的处置效果。

（3）移动性。应急通信系统电信基础结构的组成设施应具备较好的机动性，包括车载卫星系统、无人机等，结合实际需求科学选择即可[4]。建设应急通信系统前，应通过实际测量了解不同地形真实的数据信息。指挥调度中心能够与应急系统相连，实现各种移动设备的指挥调度，通过无线链路对整个应急通信系统进行远程监控。通过这样的方式，使指挥人员全面了解现场实际情况，针对各种应急场合制定更加科学、合理的决策。

（4）节能性。一些应急场合不具备完善的电力供应，如果对电池供电较为依赖，很容易会出现各种问题。无论是基站设备，还是移动终端，均应具备较好的节能性，保证应急通信系统长时间稳定运行。将各种设备安装在应急指挥车中，如备用电池、太阳能蓄电设备、小型发电机等，从而满足应急通信系统的实际运行要求，提升应急处置效果。

（5）操作便捷性。对于应急通信系统而言，设备需要便于操作和维护，可以在实际应用中用最短的时间进行组网、部署。此外，还应拥有直观的操作界面和良好的兼容性，尽量减少硬件系统连接端口，保证接口具备模块化和标准化特征，支持各种通信系统接入[5]。

3 应急通信系统集成的关键技术

3.1 综合布线技术

应急通信系统综合布线环节主要是将多个基本单元用线缆连接在一起，如群配线架、分配线架以及主配线架等，不仅便于操作，还具备较强的扩展性，性价比较高[6]。综合布线系统将应急通信覆盖区域作为一个单元，主要涵盖以下子系统。

（1）管理子系统。管理子系统主要是在楼层配线间进行架设，可实现水平线缆与垂直干线端部相连，管理子系统中拥有交换机，还包括跳线等部分。

（2）设备间子系统。通过设备间子系统，能够使各线缆与主干线连接到系统内部。

（3）工作区子系统。在工作区子系统的应用下，可以实现通信系统与用户的良好连接，一方面可保证各场地实时通信，另一方面能够实时掌握不同场地的信息数据。

（4）水平子系统。通过水平子系统能够将分配线架与相应信息插座相连，当单个线路发生故障时，不会对整个系统通信产生影响。

（5）垂直干线子系统。垂直干线子系统主要负责各楼层配线架与主配线架相连，实现各建筑、各楼层间的良好通信。

3.2 软交换技术

软交换技术属于下一代通信网络的核心组成内容，该技术在网络底层协议中独立存在，具备多种功能，可以进行宽带管理、路由管理、协议处理以及资源配置等，并且还能满足现阶段电路交换的各项业务需求。现代软交换技术不再受到媒体网关的限制，能够利用软件开展呼叫控制工作，通过应用相应软件还可实现一些其他功能，如信令转换、连接等。与传统软交换技术相比，现代软交换技术不会对应急网络通信产生较大影响，具备更高的独立性。局域通信系统集成设计环节，利用软交换技术可以为应急通信网络提供多种控制服务，如通信连接与呼叫等，属于实时通信的关键技术手段。

4 系统集成设计

将IP终端与模拟终端分别设置为主设备与辅设备，局域应急通信系统设计时不仅要保证其具备较好的可靠性与安全性，还应拥有较强的可扩展性与实用性等。系统设计过程中，应以实时通信作为重要基础，最大程度上减少项目开发成本，提升系统可扩展性，以便后期进行完善与优化。

结合系统设计要求与原则，综合考量设计成本与功能需求，选择IP分布式架构进行区域网应急通信系统设计，可以避免出现分组网络相互干扰的情况，保证各区域间实时通信。在不同地点利用分组网络设置相应的接入点，以便与应急通信系统相连。通过安装模拟设备，以供模拟终端接入，保证各模拟终端可以相互通信。用户利用接入点接入系统中，能够与主系统进行连接，从而满足各方实时通信需求。分组网络存在较高的稳定性，可以实现故障的自我恢复。在软交换技术及分组网络支持下，实时应急通信系统在数据传输上更加稳定，不仅可以实现实时通信，还能在故障问题发生后自我修复。

将以太网作为应急通信系统的基础，通过部署主机与IP接入点，达到实时通信的目的。将主机放在管理楼区域，对系统与终端接入进行管理。此外，将1台IP接入点设置于分支机构，实现总部与分部间的实时通信。应急通信系统模拟终端会利用电缆向IP接入点中汇集，通过以太网IP终端与相应网关连接，最终获得良好的实时通信效果[7]。

为了确保区域内应急通信系统的稳定运行，应在控制楼接入点安装紧急呼叫管理装置，其属于应急通信系统中较为重要的部分。通过紧急呼叫管理，可以在紧急情况下确保系统实时通信。大型局域通信网络中，紧急呼叫管理装置的存在可有效防范故障风险。通常情况下，紧急呼叫管理会与应急通信系统主机同步运行，主要负责备份处理相关数据。如果出现网络连接失败或主机故障情况，紧急呼叫管理装置会被作为主机接入所有接入点，取代原有控制主机开展相应工作。针对基于以太网的应急通信系统，可选择光缆布线与6类布线相结合的方式，有助于应急通信系统综合布线模块良好布设。