应急通信中无线自组网的运用

无线宽带自组网的关键技术及应用尹合林【摘要】作为未来专业通信领域未来的发展方向之一,无线自组网技术得到广泛关注.文章介绍了无线自组网技术的技术和应用优势,并对无线宽带自组网的相关关键技术进行了详细阐述.结合无线宽带自组网的应用优势,建议性地提出了其在公共安全和应急救援领域的应用方案.【期刊名称】《数字通信世界》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】2页(P19-20)【关键词】无线自组网;宽带;专网通信;应急保障【作者】尹合林【作者单位】攀枝花市公安局,攀枝花 617000【正文语种】中文【中图分类】TN915.85;TN921 引言与传统蜂窝网络结构不同，无线自组网是一种节点对等的点对点通信网络，每个节点都可以与一个或者多个对等节点进行通信。

无线自组网部署方便简单，可以根据应用场景形成链型、星型以及混合型网络拓扑。

通过不同节点的中继传输，无线自组网可以实现多跳传输，从而实现更远距离的覆盖。

基于这些特点，无线自组网特别适合专网集群通信，在公共安全、应急救援和垂直行业等有着广泛的应用市场。

无线自组网最早起源于美国军方机构的先进战术通信系统（ATCS），相关技术于2000年初正式推向民用和商用，此后包括摩托罗拉、诺基亚在内的众多公司纷纷开发和推出自己的无线自组网产品。

早期的无线自组网技术主要应用在窄带无线网络中，特别是随着物联网和无线传感应用的推广，窄带自组网技术迅速发展。

物联网的主流标准，如Zigbee和蓝牙，都能够很好地支持自组网功能。

随着OFDM-MIMO宽带技术的成熟，特别是Wi-Fi和LTE技术的广泛商用，无线自组网技术也在向宽带化和IP化发展。

目前，国际组织IEEE和3GPP都已经开始着手制定无线宽带自组网相关标准，并发布了一些中间版本。

国内B-Tr unC标准组织也在2.0版本规范中增加了宽带集群终端直通模式的研究。

2 无线宽带自组网的优势相比传统的蜂窝网络结构，无线自组网具有如下主要优势。

应急通信基站回传中无线Mesh自组网的应用发布时间：2022-09-14T05:54:28.041Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷9期作者：姚克义[导读] 信息网络时代，先进的信息技术及网络技术被应用于各大领域，推动各大领域网络化及信息化发展作者：姚克义单位：重庆建安仪器有限责任公司，摘要：信息网络时代，先进的信息技术及网络技术被应用于各大领域，推动各大领域网络化及信息化发展，该背景下，应急通信领域也走向了信息化、网络化发展道路。

应急通信中的各种移动基站都应用到了无线Mesh自组网（一种信息网络技术），使得通信基站类型、业务内容都得到了完善及优化，应用范围也得到了扩大，更在很大程度上优化了应急通信基站回传方式，能够满足各种新型业务性能需求，由此可见无线Mesh自组网对应急通道基站回传的重要性。

对此，本文根据相关文献分析了应急通信基站回传中无线Mesh自组网的应用。

关键词：应急通信；基站回传；无线 Mesh自组网；应用分析现阶段，我国应急通信基站在4G和5G移动通信网络技术的支持下仅实现了基站类型多样化及功能多样化，还强化了语音通信性能，实现了语音加数据通信，能够满足各种实时业务需求、响应速度要求及客户感知要求，让应急通信基站在各种环境下（如海洋、沙漠、山区、孤岛等）都能够得到高效运行[1]。

尽管如此，现行的很多应急通信基站依然使用传统回传方式，已经无法满足应急通信保障需求，实际通信回传中依然存在光缆传输铺设距离远、线路复杂、易受损坏、容易受高山、高层建筑遮挡等问题，不同程度上影响了应急通信基站回传稳定性及回传效率。

而无线Mesh自组网的应用则能够突破时间及地域的限制，从而有效解决以上问题，实现数据、视频和音频的多方向传输，故必须将无线Mesh自组网应用于应急通信基站回传中。

1无线Mesh自组网的简单概述无线Mesh自组网是由多个节点组成，具有无中心、自组织、自适应调制编码、自动选择最佳路径、速率高、距离远、设备轻便及架设灵活等特点，具体如下。

通信网络的正常运行对于 维护社会秩序、保障公共 安全至关重要。
经济稳定
通信网络的稳定运行对于 维持经济秩序、保障商业 活动正常进行具有重要意 义。
无线通信网络应急保障的历史与发展
早期阶段
主要依赖于有线通信网络，受限 于基础设施建设和维护成本高昂
。
无线通信技术发展
随着无线通信技术的发展，移动通 信网络逐渐成为主流，为应急保障 提供了更多可能性。
案例二
总结词
优先保障生命安全、及时调整网络资源配置
详细描述
在火灾事故发生时，无线通信网络可能会受到火灾产生的烟雾和高温的影响。应急保障团队首先优先 保障现场人员的生命安全，同时及时调整网络资源配置，优化信号覆盖，确保救援人员和受灾群众能 够通过无线通信网络进行紧急联系和信息传递。
案例三
总结词
快速定位、保持通信畅通、协助救援
3
应急通信技术需要具备快速部署、灵活组网、可 靠传输等特术
无线自组网技术是一种无需基础 设施支持的无线通信网络技术，
具有自组织和自修复的特点。
在突发事件发生时，无线自组网 技术可以快速构建起一个临时的 通信网络，为救援人员提供可靠
的通信保障。
无线自组网技术需要解决网络拓 扑结构、路由协议、网络安全等 问题，以保证网络的稳定性和安
培训与演练
定期对保障人员进行培训和演练，提高应对突发 事件的能力和水平。
04
无线通信网络应急保障案 例分析
案例一
总结词
快速响应、恢复通信、多方协作
详细描述
在地震灾害发生后，无线通信网络面临严重破坏。应急保障团队迅速响应，采取紧急措施恢复通信，包括抢修受 损设施、调动应急通信车、协调运营商资源等。同时，政府、企业和社会各方积极参与，共同协作，确保灾区内 的信息传递和指挥调度。

2无线自组网在应急通信网络技术中的应用
2.1全面互联
使用无人机实现自组网络能够和地面监测站、卫星、传感器和地面车辆、各种航空器以及水面船只等共同组成一体化通信网络系统，将海陆空等通信信息顺利传输。在无人机移动过程中，作为中继传递通信信息，高效完成不同通信单元间的联动，形成功能强大的无线组网应急通信传输结构。
1.2类型介绍
在应急通信网中应用无线自主网主要分为四种类型，其一，单独组网，这种组网形式节点位置能够在开机之后迅速组成独立网络的形式；其二，无中心自组网络，这种组网形式需要将各个节点视为终端，或是路由器，每个节点的功能相同、重要性相等，此自组方式也可视为对等形式的组网；其三，动态拓扑组网，在此组网类型中，各个移动终端可按照任意模式或者速度移动，呈现出动态变化的网络拓扑结构；其四，多跳路由组网，这种组网方式在节点位置的发射功率会受限，进而导致双方通信不处于整个通信范围之内，此时借助其各个无线节点，实现信息在多跳路由当中完成中转[1]。
2.2移动基站
应急通信过程使用无线自组网可借助移动基站中存在的可移动通信网，在任意范围之内完成通信网络的建立和连接。结合通信环境的现实需求，在海陆空自由搭建通信平台。不必提前设置基础设施，在此条件下，恢复本地通信。在通信过程，只需采取适当人为干预即可完成网络设置和调整。在移动基站便携通信网络使用过程中，能快速将短时较难恢复的场地通信进行恢复，以便为救援人员提供优质的通信网络，高效完成通信过程。
结束语：总而言之，在应急通信过程中，无线自组技术的应用意义显著。结合事故区域通信现状，合理选择技术类型，以高度可行性的技术方案，提升通信数据传输效率。在全面互联自组技术的应用下，实现混合无线通信网的建立。使用移动基站建立自组通信网，实现快速恢复通信。借助无线传感，建立通信数据的监测和预警网络，实现通信监督。综合以上技术，实现应急通信通道的快速建立。

应急通信的发展现状和技术手段分析作者：王海涛 | 出处：中国无线电管理| 2011-01-04 15:46:09 | 阅读 782 次应急通信的发展现状和技术手段分析,1、应急通信概述在突如其来的大型自然灾害和公共突发事件面前，常规的通信手段往往无法满足通信需求。

应急1、应急通信概述在突如其来的大型自然灾害和公共突发事件面前，常规的通信手段往往无法满足通信需求。

应急通信正是为应对自然或人为紧急情况而提供的特殊通信机制，在公众通信网设施遭受破坏、性能降低、话务量突增的情况下，采用非常规的、多种通信手段组合的方式来恢复通信能力。

由此可见，应急通信具有时间和地点不确定性、通信需求不可预测性、业务紧急性、网络构建快速性和过程短暂性等特点。

应急通信为各类紧急情况提供及时有效的通信保障，是综合应急保障体系的重要组成部分，更是抢险救灾的生命线。

应急通信与社会、技术的发展息息相关，其内涵随着通信行业和技术的发展而不断变化。

第一，应急通信是公众通信网的重要组成部分，可被视为公众网的延伸和补充。

第二，应急通信既包括应急通信技术手段，也包括应急组织管理方式，是技术和组织管理的统一。

从任务内容角度来看，应急通信系统承担两类任务，一是平时为公众通信网提供补充服务；二是为突发事件提供通信保障。

从任务的性质来分，应急通信可以分为应急服务和应急保障。

应急服务主要是指为重大活动提供通信支撑，而应急保障主要是为重大通信事故、突发事件和自然灾害事件提供通信保障。

2 应急通信的发展现状在国际上，许多国家非常重视应急通信网络的研究和开发工作，特别是欧美发达国家和亚洲的日本。

美国从20世纪70年代开始建设应急通信网，目的是为了满足美国政府对于紧急事件的指挥调度需求。

“9·11事件”之后，美国更是投入巨资建设与互联网物理隔离的政府专网，推行通信优先服务计划并利用自由空间光通信（Free Space Optics, FSO）、WiMAX和Wi-Fi 等技术来提高应急通信保障能力。

煤矿井下应急救援无线通信设计一、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计所谓WiFi，其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术，可以在一定范围内接入互联网的无线电信号，也属于一种无线相容认证。

WiFi其实是由WECA（无线以太网相容联盟）宣传的业界术语。

在迅猛发展的无线通信技术中，尤其是相继出现的IEEE802,11g，IEEE802.11A等标准，WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。

其应急救援无线通信系统的主要组成部分，也就是其无线通信信道，通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1，就可以把救援人员的控制命令进行发送，直接发送到小车上的RFD采集终端。

借助于WIFI技术的自组网功能，其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后，直接在WIFI网络中加入，并成为其中间路由节点，通常对其通信链路产生延伸作用，对其正常运行提供有效保证。

之后会继续将一些其他节点进行投放，在对其链路进行建立过程中，其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送，救援中心就可以依照这些参数，对其具体的救援工作进行合理的安排。

(一)煤矿急救通信结构在煤矿井下发生灾害的时候，就需要立即将井下电力供应全部切断，其灾害现场环境具有一定的复杂性，所以，就结构而言，救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。

具体救援系统结构见图1，个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。

就无线网络通信技术而言，煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。

因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构，在具有局限性空间中进行无线信号的传输，所传输的距离接近地面。

所以在进行个人终端设计时，通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。

此外，在井下指挥中心与个人终端间，依照现场需要，添置中继台。

(二)井下个人终端设计在煤矿井下，语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。

要通 过 中间节 点对 通 信 进 行 中继 ， 种 网络 称 为 多 这
跳 （ ｕｔｈ ｐ 无 线 自组 网 。为 了 实现 通 信 中 继 ， ｍ ｌ—ｏ ） ｉ 通信 节点 一般 应具 有路 由和转发 消息 的能 力 。多跳 网络更能 体 现无线 自组 网 的优 势 ， 是 无线 自组 网 也 的主要应 用形 式 ， 而 我们 将 其 作 为 主 要 的研 究 目 因
法 替代 的优势 。无 线 自组 网作 为 一 种 技 术 ， 话 音 与
在无 线 自组 网 中 ， 没有 固定 的通信 基站 ， 所有 通
信节 点均 可移 动 ， 个 节点 之 间可 以直 接进 行 无 线 两
通信
。若 一个 节点 发 出的信 息可 被所 有其 他 节
点接 收 到 ， 种 网络称 为单 跳 （ｉｇ —ｏ ） 这 ｓ ｌ ｈｐ 无线 自组 ｎｅ 网。 当两 个节 点不 在 彼 此 的无 线 通信 范 围 内时 ， 需
无线 自组织 网络在公 安应 急通信 中的应用
刘 军 ， 许 德 健
（ 国 人 民 公 安 大 学 安 全 防 范 系 ， 京 １０ ３ ） 中 北 ０ ０ ８
摘
要
无 线 自组 织 网 络 技 术 具 有 自 由路 径 选 择 、 跳 、 立 成 网等 特 点 。根 据 公 安 应 急 通 信 需 求 ， 对 话 音 传 输 多 独 针
标 。 以下 如无 特别 说 明 ， 指 多跳 自组 网 ， 图 １所 均 如
示
通 信相结 合 成 为 一 种 新 的技 术 手 段 ， Ｖ ｉｅｏｅ 即 ｏ ｖ ｒ ｃ
Ａ ｏ ｅｗ ｒ 术 ， 用 这 种 新 技 术 可 以设 计 一 ｄＨ ｃＮ ｔｏｋ技 利

“卫星+无线自组网”技术在应急通信中的应用摘要：在应对各类突发事件和自然灾害的应急抢修工作中，应急通信是一个必不可少的环节。

抢修现场与应急指挥中心沟通的顺畅与否，不仅关系着抢修工作的效率，也决定了抢修的最终成效。

本文探索了一种“卫星+无线自组网”技术，在现场通过PDT手持设备进行无线自组网搭架，实现3-6公里范围内语音对讲，再通过便携式卫星平板终端实现现场音视频信号与应急指挥中心的互通。

关键词：无线自组网，卫星通信，便携式卫星平板，对讲机1背景介绍在应急故障抢修过程中，现场通常会出现天气情况差、道路情况复杂以及应急抢修作业现场网络环境差等情况。

应急抢修现场的信息需要实时采集、发送、反馈应急指挥中心，供应急指挥中心进行研判、分析和指挥。

在这些情况下，应急通信系统是至关重要的，对应急抢修现场通信网络的实时性和可靠性要求也越来越高，应急抢险通信保障技术人员必须首先深入现场，建立抢修现场与外界的通信连接，为应急抢险的重建提供通信保障。

现有应急通讯设备体积较大携带不便，会影响应急抢修现场的应急指挥系统搭建效率，又由于应急抢修作业现场与指挥中心的通讯难以建立，应急指挥中心人员无法第一时间了解应急抢修作业现场情况。

为了提升现场应急抢险救灾的能力，增强事故处置的效率和能力，需要解决应急通信系统中存在的问题。

对于应急抢修应急通信主要存在两个问题：一是现场人员的语音沟通协调，这一方面问题主要通过无线自组网对讲机的方式实现；二是抢险现场与应急指挥中心的音视频互通，现场需要将抢修的情况第一时间通过语音、视频、图片、文字等方式及时向应急指挥中心汇报。

2核心技术分析2.1便携式卫星平板技术卫星移动通信技术具有不受地理位置限制，受天气状况影响小的特点[1]。

卫星系统的组网结构较为简单，适合山区、野外等无公网信号场景下的应急通信，且传输方式较为安全。

传统的“卫星主站+便携站”的方式搭架方式复杂，设备较为笨重，在实际使用过程中存在不便。

论5G专网在应急领域的应用摘要：5G技术的快速发展为应急领域的通信保障带来了新的机遇和挑战。

本文介绍了5G专网的特点和应用场景，分析了其在应急通信保障中的优势和不足，并探讨了5G专网在应急领域的应用前景。

研究结果表明，5G技术在应急通信保障中具有高速、低时延、大连接等优势，可以为应急指挥提供高效、精准的通信保障。

但同时，5G专网在应急领域的应用还面临着网络建设成本高、技术标准不统一等挑战。

因此，应该加强5G技术的研发和应用，推动其在应急领域的普及和应用。

关键词：5G专网；应急通信保障；无人机；城市内涝；应用前景一、5G专网技术5G专网服务是指利用5G组网、切片和MEC边缘计算等技术，为客户提供专属覆盖、网络定制、数据隔离、质量保证的基础连接网络，实现大带宽、低时延、安全可靠的数据传输，满足客户生产、办公、管理等应用的通信服务需求。

根据网络定制化程度，分为5G独立专网、5G混合专网、5G虚拟专网三种应用方式。

5G独立组网：利用5G组网、切片和MEC边缘计算等技术，采用专有无线设备和核心网一体化设备，为客户构建一张增强带宽、低时延、物理封闭的基础连接网络，实现用户数据与运营商公众网络数据完全隔离，且不受运营商公众网络变化影响。

该模式下客户网内业务数据及终端/用户行为信息高度保密，企业专网与运营商公众网络端到端完全隔离，不受运营商公众网络故障影响。

5G混合组网：5G混合专网产品是指以5G数据分流技术为基础，通过无线和控制网元的灵活定制，为客户构建一张增强带宽、低时延、数据不出园的基础连接网络。

用户面网元UPF/MEC私有化部署，无线基站、核心网控制面网元根据客户需求灵活部署，为客户提供部分物理独享的5G专用网络。

满足客户大带宽、低时延、数据不出园区的需求。

5G虚拟专网：5G虚拟专网产品是指基于运营商5G公众网络资源，利用端到端QoS或切片技术，为客户提供一张时延和带宽有保障的、与运营商公众网络普通用户数据隔离的虚拟专有网络。

地下空间救援应急通信
中国经济高速发展，经过多年的建设，现在拥有全世界最多的地下建筑空间，包括地下商场、停车场、地铁、人防工程、隧道、矿井等。

地下空间一旦发生灾害，不仅施救非常困难，现场救援应急通信指挥网络的快速灵活构建也是一大难题。

远眺网际CytiMesh无线宽带自组网通信系统，采用新一代大规模MESH自组网技术，拥有自主知识产权，具有超强的网络自组自愈能力，支持高速移动中的数据传输和构建大规模MESH网络，经过多跳后仍然保持较高的有效带宽。

地下空间救援应急通信系统，可根据现场需要，由MESH融合通信智能手持终端、无线自组网便携式基站设备、车载设备、无人机机载设备等组成。

一旦地下空间有灾情发生，救援人员携带CytiMesh便携式无线自组网基站设备进入地下空间现场。

沿途布设便携式基站设备，基站设备开机后即可自主寻找相邻基站设备，迅速互联构成网络，并且与现场指挥车上的车载基站设备构成一个完整的应急通信无线自组网络。

在地下空间施救过程中，救援人员使用MESH融合通信智能手持终端可接入任意一个无线自组网基站，与指挥车上的指挥员构成有效的音视频双向通信，同时其自身装备中的各种传感器数据，如空气呼吸器、生命体征、室内定位等信息，也将通过融合终端自动实时地传送到应急通信指挥车的控制系统中。

应急通信在应急中的组网方案设计作者：张学明来源：《数字技术与应用》2012年第07期摘要：在各类自然灾害中，应急通信是必不可少的，而应急通信的组网方案尤为重要，合理的组网方式使得通信保障工作有条不紊，为指挥部及时了解灾区的情况，为指导救灾的正确决策提供依据，本文将制定几个组网方案，并对各种方案进行分析，指出其各自特点及适应环境。

关键词：应急通信组网预案中图分类号：TN915 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)07-0035-011、应急通信的重要性战时配合现有通信网为党政领导机关实施指挥提供通信保障，平时为抢险救灾、应付突发事件和重大国务活动、大型社会活动等提供应急通信手段。

当地震、洪水、冰灾、恐怖袭击等这些具有突发性、不可预见性、毁灭性的重大灾害事故猝然发生时最迫切需要的是通信联络。

但现代发达的通信设施对电力具有高度依赖性，灾难中通信电缆、电力设施一旦受到破坏，常规通信设施会随之陷入瘫痪。

如汶川5.12地震后的数小时里，成都、德阳等地区的常规通信陷入困境。

互联网服务也出现了大塞车。

大量救援人员向各出事地点涌去，人员、物资、车辆，一切都需要畅通的实时通信保障。

为了便于救灾工作的顺利展开，前线指挥能够获取灾情信息，从而做出及时准确的判断，迅速进行指挥调度，同时可将灾情利用应急通信手段回传至远端总指挥中心。

根据我局的现有设备做了几组应急通信组网预案。

2、组网方式概述方案一：利用便携微波及特高频复用器快速开通30路固定电话。

所需附属设备：电话机30部，30对电话电缆两条，75欧姆2兆电缆2条。

方案二：利用两辆KU波段卫星设备传2个两兆系统，一个系统给1000线交换机，另一个系统用于上网。

在1000线交换机引出2个系统，一个系统给GSM移动基站或3G基站车，另一个系统给一点多址。

具体实施步骤：首先向卫星公司申请转发器，用2个系统需要申请8兆带宽。

一辆KU波段卫星设备车、一辆1000线交换机、一辆GSM或3G车、一辆一点多址车开到事发地，1000线交换机停到现场指挥中心，其余车辆分别停在1000线周围（主要考虑2兆线长度）。

应急通信在应急中的组网方案设计随着人类社会的不断发展，自然灾害、社会突发事件等应急事件频繁发生，安全是人民最基本的要求和最根本的利益。

应急通信可以有效减轻灾害事件和突发事件的影响，保障人民生命财产安全和资源保护，是应急管理的重要组成部分。

为此，本文将探讨应急通信在应急中的组网方案设计。

首先，依据应急通信的特点和应急场景的实际需求，应急通信的组网方案可以采用星型、网状、链式、树型等不同的拓扑结构。

其中，星型拓扑结构是以中心节点为核心，所有其他节点通过中心节点进行通信的结构，适用于单一应急点或传输距离短的场景。

网状结构是由多个节点构成的复杂网络结构，可实现节点之间的全互联和分布式控制，适用于大规模分散的应急通信场景。

链式拓扑结构是由一条链状节点序列构成的结构，可以形成一种有序的通信链路，适用于远距离、线性分布的应急通信场景。

树型拓扑结构是由一个主节点向多个子节点分支而成的结构，可以实现基于节点等级的权限控制和管理，适用于应急指挥和调度场景。

其次，在选择应急通信组网方案时，需要考虑通信的可靠性、灵活性和安全性。

应急通信的可靠性是指在恶劣条件下仍能保证通信的稳定和连通，可以通过选择高可靠性的通信介质和设备、部署多条备用通信链路、优化通信连接等方式来提高。

应急通信的灵活性是指在不同的应急场景下可以快速搭建和适应，可以通过引入软件定义网络(SDN)、虚拟化技术、自组织网络等技术来实现。

应急通信的安全性是指要保障信息的机密性、完整性和可用性，可以采用加密通信协议、数字签名等技术来保障。

最后，应急通信组网方案的设计需要结合应急通信系统的整体架构和实际应用需求来开展。

应急通信常常需要与应急指挥系统、应急物资管理系统等组成完整的应急管理系统，因此需要充分考虑系统之间的互联互通和信息交换等问题。

同时，应急通信组网方案还需要结合应急场景的特点和区域性差异性来优化组网方案，例如在地质灾害频发的区域可以采用无线Mesh网络技术，快速应对灾害发生时网络中断的情况。

关键词 ： 应急通信； 无线 自 组网； Ａ ｄ Ｈ ｏ ｃ 网络 ； 无线传感 网络； 无线Ｍｅ ｓ ｈ ￣络
１ 研 究 背 景
持 困难 。因此 ， 现 阶段 包 括卫 星和集 群通 信 系统在 内
随着地 球环 境 污染 的加 剧 和气 候 的变 化 ，大 型 的应 急通 信 系统 已不 能满 足 复杂 多样 的应 急环 境下 可靠 、 健 壮 的通 信服 务保 自然 灾害 发生 的频 率激 增 ，各 国都 将应 急 通信 保 障 为各类 用 户群 体提 供 快速 、 列 为关 乎 国计 民生 的重 大课 题 。我 国的应 急通 信 保 障 的要 求 。 但 是 ，我们 欣 喜 看 到随着 信 息 网络 技术 的高速 障体 系建设 取得 了长足 的进 展 ，但 是与 西方 发 达 国
绍 了当前 国 内应 急通信 的现状 和存在 的 问题 。 然后 ， 概述 了ｖ Ｘ Ａ ｄＨｏ ｃ 络、 无 线传感 网和无线ｍｅ ｓ ｈ ￣络 为代表
的无 线 自组 网的显著特点和技 术优 障 中的几种 具体应 用。最后 ， 展
望 了应 急通信 网络今后 的发展 方 向。
程 短暂 性 等显著 特点 ，而传 统 的通 信系 统在 设计 和 尤 其适 用 于缺 乏有 线 网络 、需 要 进行 网络快 速部 署 因此 ， 应 该 充 分利 用这 些 实 现 时并没 有对 这些 特点 予 以充 分考 虑 。这 就要 求 或 动态 重 配置 的应 用情 形 ，
健壮 、 高 效 的应 急通 信 能够 快速 部 署应 急通 信 网络 ，为 各类 用 户及 时 提供 技 术手 段来 设计 和 实现 灵活 、 网络 Ｅ Ｃ Ｎ（ Ｅ ｍｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｃ ｙ Ｃ ｏ ｍｍ ｕ ｎ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｎ ｅ ｔ ｗ ｏ ｒ ｋ ） 。例 如 多样 化 的满 足各 自需 求 的通 信服 务 ，对 特定 区域 进 通 过 布置一 个 临 时无 线 多跳 网络 ， 行 实时监 控 ， 对 紧急 突发事 件 做 出快 速 响应 ， 并能 有 可 以在 消 防现场 ， 效协 调各 种 救援力 量 实施 抢 险救 灾 和灾 后重 建 。 当 通 过消 防员 身上 的背负 式终 端 ，将 现 场视 频 实 时的 便 于及 时 、 准 确 前 国 内应 急通 信 系统 功能单 一 ， 依 赖基 础 通信 设 施 、 通过 无线 网络多 跳传 输 到指 挥 中心 ， 提高 快速 反 应 能力 ， 最 大 限度 地 网络 自组 织 和生存 能力 较低 ，难 以提 供 多业 务服 务 掌握 现 场火 灾态 势 ，

和话音 业 务 的能力 。
２ 无线 网状网的网络结构 与特点
２１ 无线 网状 网 的网络 结构 ．
１ 无线 网状 网的起 源与发展
早 在２ 世纪９ 年代 中期 ， Ｍｅｈ Ｏ ０ 无线 ｓ网络 的概念
无线 网状 网有 三种 网络结 构 ， 即平 面结 构 、 多级 结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ构和混 合结 构 ， 图 ｌ 如 所示 。
ＷＭＮ 进入 了飞速 发展 的时期 ，同 时也 给移 动 Ａ ｏ Ｍ Ｃ 路 由、 ｄｈｃ Ａ、 安全和管理等相关协议 ， 既可以接入 网 网络本 身 的发 展注 入 了新 的活力 。其 间 ， 摩托 罗拉公 络 ， 也可以转发其他节点 的消息。 各个节点之间可以
司极 为关 注Ｍｅｈ ｅ ｏｋ公 司 的发 展 ， ０ ５ 成 功 形成任意拓扑结构。每个节点都可以直接或通过其 ｓＮ ｔ ｒｓ ｗ 于２ ０ 年
… ～ ～
～
、
就 已经提出， 但人们真正开始关注它是在近几年。 可
以说 ，无 线 Ｍｅｈ ｓ网络 是在 移 动 Ａ ｏ 网络 的基 础 上 ｄｈｃ 产 生发 展 的 。 移动 Ａ ｏ网络 是 美 国军 方 为 了在 战场 ｄ ｃ ｈ 上 通 信 而研 发 的 ，００ ２０ 年初 ，美 国ＩＴ公 司将 其 为 美 １ ｒ
文章 首先介 绍 了无线 网状 网的起 源发展 ， 次研 究 了无线 网状 网的 网络结构及 特点 ， 介绍 了铁路 应 急通信 其 最后
的网络部 署及无线 网状 网在铁路 应 急通信 中的应用 ， 并对 目前无 线网状 网的研 究热点和发展前景做 了展 望。
关键词 ：无线网状网； 网络结构 ； 铁路应急通信
优点是构建 网络成本低 、 网络覆盖率 高 、 可靠性强 ； 量可 以达 到 同等条件 下Ｐ 系统容 量 的 １ ＭＰ ０～５倍Ｉ ０ Ｉ 。

大， 难以在短时间内部署足够数量的网络节点， 加之普通 用户终端的通信范围很有限， 使得构建的无线 自组网是一 种节点稀疏分布（ 密度较低） 的难以保持网络全连通的Ａ ｄ Ｈ ｃ网络， ｏ 在这种网络中常会出现较长时间的网络分割现
发公共事件发生区域 ， 现有的通信网络设施很可能遭到破 坏． 即使存在少量可用的通信基础设施 ， 由于天气 、 地形等 因素的影响和短时间激增的通信量，往往无法满足应急通
急 通 信 网 设 计
３１ 设计 思想和 目标 ．
上提高 Ａ ｏ 网络的性能 。 ｄＨ ｅ 非常适合于规模较大的无线 应急通信网络环境 。迄今为止 ， 已经提出了大量的分簇算 法来构建和维护分级网络结构。 分簇算法的选择依赖于应 用的需求、 网络的环境和节点的特征 。 各种分簇算法具有 不同的优化 目标， 包括最小化簇计算和维护开销、 最小化 簇头、 最大化簇稳定性和最大化网络生存时间等［ ６ １ 。
为了改善无线自组织应急通信网络中数据投递的可
事件发生后在事发现场利用无线 自 网技术快速部署 自 组
象（ 即存在多个不能互相连通的子网）甚至整个网络也不 ， 能满足区域覆盖要求 ． 从而不能保证数据在全网内的可靠 投递， 即使能够投递到目的节点， 往往也具有较低的数据 投递率和较大的时延。 虽然通过增加节点密度或发送功率 的方法可以消除网络分割， 但是前者会大大增加网络部署
法． 在簇 内。 簇头可以控制节点 的业务接入请求并合理
分配带宽［ 此外 ， ５ １ 。 在分簇结构中， 簇内可以采用先验式路 由算法。 而簇间使用反应式路由协议来减少通信和路由开
销。因此通过分簇算法将网络划分成簇， 可以在很大程度
３ 基 于 网络 分 簇 和 信 息 摆 渡 的 无 线 自组 应

极端条件下消防应急救援的通信保障摘要：根据目前中国自然灾害和地质灾害的发生趋势,结合公共通信网络严重瘫痪的现实,迫切需要加强应急通信在断电、断网、断路等极端条件下的应急通信能力,以新的通信理念为目标,真正构建综合性、统一规划、覆盖面广、价格合理、按需服务的无线应急通信管理系统,为极端灾害中的应急救援提供稳定可靠的通信。

关键词：极端条件；消防应急救援；通信保障引言国内目前对“三断”极端条件下消防应急救援通信保障的研究，取得了大批阶段性的成果。

其主要表现：对恶劣环境下无线自组网的功用进行了成功的探析，发掘了新型通信装备在断网情况下的中继功能；对浮空平台应急通信系统的应用进行了有效的验证；对重特大灾害消防应急通信技术进行了多种困扰的条分缕析，提出了科学的对策攻略。

1消防应急救援通信的特点(1)现场环境的复杂性,如果在各种灾害发生后不进行初期救援,灾害影响范围将进一步扩大,造成经济损失和人员伤亡,灾害发生时现场情况异常庞大、复杂,救援任务尤为紧迫,为了保证火灾救援工作的快速完成,必须保证正常的通信,加强救援人员和指挥部之间的联系。

各种灾害环境往往表现出高度的复杂性,这些复杂的条件也对通信系统的建设提出了新的要求。

现场通信条件往往受多种因素影响,导致及时反馈不足,无法利用准确的现场信息制定最优的救援方案,因此现场环境的复杂性是消防救援通信中的一大难题。

(2)沟通要求不同,社会上有许多不同类型的突发事件,不同类型突发事件的发生情况也存在差异。

由于各种突发事件或灾害发生的偶然性和不确定性,单一的信息渠道无法保证现场信息的及时性和完整性,必须在当地建立良好的通信系统。

因此,不同的事件和灾害对通信的要求也不同,在通信系统建设的过程中,往往需要将公共突发事件与通信建设的标准和要求结合起来。

2极端条件下消防救援通信常见问题分析2.1通信硬件设施亟待更新从国家消防救援局提出应急通信装备全部模块化装箱的要求之后，在“三断”极端条件下，要求通信人员和通信装备要迅速“突进去”。

现代应急装备的创新发展趋势在当今社会，各种突发事件频繁发生，如自然灾害、公共卫生事件、事故灾难等，给人们的生命财产安全和社会稳定带来了巨大的威胁。

为了有效应对这些突发事件，提高应急救援的效率和效果，现代应急装备的创新发展显得尤为重要。

现代应急装备的创新发展首先体现在智能化方面。

随着人工智能、大数据、物联网等技术的不断发展，应急装备也越来越智能化。

例如，智能无人机可以在灾害现场快速获取信息，通过搭载的高清摄像头和传感器，实时传输图像和数据，为救援决策提供支持。

智能机器人可以在危险环境中执行救援任务，如在火灾现场进行灭火、搜救被困人员等。

这些智能装备能够自主感知环境、分析数据、做出决策，大大提高了应急救援的效率和安全性。

在通信技术方面，应急装备也取得了显著的创新成果。

卫星通信技术的应用使得在偏远地区或通信基础设施受损的情况下，依然能够保持稳定的通信联络。

应急通信车配备了先进的通信设备，可以迅速搭建临时通信网络，保障救援现场的通信畅通。

此外，无线自组网技术的发展使得多个应急装备之间能够实现快速组网，实现信息的实时共享和协同作战。

应急装备的便携性和轻量化也是创新发展的重要方向。

在一些特殊的应急场景，如山区救援、地震救援等，大型装备往往难以运输和使用。

因此，便携式的应急装备越来越受到重视。

例如，便携式生命探测仪体积小巧、重量轻，便于救援人员携带，可以快速探测到被困人员的生命体征。

轻量化的应急帐篷和睡袋，既方便携带又能提供舒适的休息环境，为救援人员保持良好的体力提供保障。

材料科学的进步也为应急装备的创新发展提供了有力支持。

新型高强度、轻质材料的应用，使得应急装备更加坚固耐用且便于携带。

例如，采用碳纤维材料制造的救援工具，强度高、重量轻，能够在救援工作中发挥更好的作用。

同时，防火、防水、防腐蚀等特殊材料的应用，提高了应急装备在恶劣环境下的可靠性和使用寿命。

多功能一体化是现代应急装备的另一个发展趋势。

过去，应急装备往往功能单一，而现在越来越多的装备具备了多种功能。