从实战化角度，看应急通信装备小型化研发方向

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作者：王慧奇，工学硕士、毕业于大连理工大学

实战中，应急通信需求主要来源于两个方面，一方面是消防、应急、公安等专业队伍的通信需求，对通信的可用性、可靠性、安全性等要求高，我们称之为关键通信需求。另一方面是来源于人民群众的普通通信需求，我们称之为公众通信。这两种通信需求，在部分场景中是独立存在，在有的场景中又同时需要。在不同场景下，对通信功能的需求也不尽相同。我们通过分析各实战场景下的不同通信需求，指导应急通信装备小型化研发方向。

一、回顾应急通信典型场景，看应急通信装备基本需求

实战中，需要应急通信的场景基本分为两种：突发事件场景和临时保障场景。

1）突发事件场景。包括四大类：

自然灾害：地震、地质灾害、洪涝、干旱、极端天气事件、森林草原火灾等。

事故灾难：道路交通、煤矿等矿产开采、危险化学品，生产安全事故等。

公共卫生：鼠疫、霍乱、突发急性传染病。

社会安全：群体性事件、涉外安全、反恐。

这类事件的特点是事发突然，无任何预知，时间紧急。自然灾害场景，如地震会面临无电、无路、无公网困境。事故灾难场景，如火灾现场，爆炸现场会面临行进困难或者无法行进，公网和供电不可靠。社会安全事件场景，如恐怖袭击事件会面临无公网可用。这类场景中，有专业队伍，如消防、公安、武警等。需要现场实施应急指挥和救援，这就离不开关键通信。同时这类场景如地震，火灾，重大交通事故发生后，有大量的受灾群众，他们需要与外界交流，需要获得救援指引，他们就需要公众通信。

这类场景中的关键通信功能需求有：语音、视频、定位、短彩信，数据等。

我们对关键通信的功能需求进行分层：

Ø第一需求：如语音。满足基本的指挥调度需要。

Ø第二需求：如定位、视频、短彩信。满足深入指挥的需要，增强指挥准确度。

Ø第三需求：如数据分析、三维地图等其他增值服务，进一步优化现场指挥救援。

这类场景中的关键通信对应急通信装备的可用性也提出了基本要求：

a.自带供电，即开即用，减少依赖。

b.装备小型化，便于行进和架设。如便于单兵背负或者无人机挂载。

c.可快速搭建区域内的无线通信网络。便于指定区域范围内展开指挥救援。

d.可快速拉通与指挥中心的传输链路。便于后方及时掌握现场情况和指挥。

这类场景中公众通信需求：语音（公众通话）、视频、数据（短信、彩信、定位、文件等）。

这类场景中，最多分2个层级：第一需求为语音通信，视频和数据通信可以归为第二需求，有最好，没有也可以。

2）临时保障场景

临时保障场景比较多，如：重大活动（重要会议、体育赛事、博览会等），重大节日（国庆，民俗节日等），旅游旺季（热门景点）等。

针对公众通信而言，该场景下通信需求的特点是：一般都是可预知的，可提前安排的，保障手段多样化。对应急通信装备的即时性要求也不是很高，而且往往最需要解决的是公网负荷分担及信号补盲。负荷及信号覆盖充足的情况下，公众通信的语音（公众通话）、视频、数据（短信、彩信、定位、文件）等功能基本都能得到满足。

这种情况下应急通信装备可选的就比较多，借助有线网络、有线传输、固定公众无线网、固定无线传输，提前做针对性的部署，基本就能满足基本要求，同时配备一定的机动通信手段作为补充，如应急通信车、车载设备等基本就能满足需求，便携设备、背负设备等在这个场景下，没有太大的发挥空间。

特殊情况下，临时保障场景也可能发展为社会公共安全事件，因此公安、武警等单位部分场景下也会进行保障，需要配备一定的关键通信手段（功能及可用性参考突发事件场景）。

当前，各场景下的关键通信和公众通信保障基本是分开的，关键通信需求由各专业队伍自行保障，公众通信一般由运营商提供。

小结：纵然当前科技发展突飞猛进，5G、VR、大数据等功能强大，但当突发事件发生时，最需要的关键通信功能往往是朴素的，最基本的语音、定位及能力所及的视频和短彩信。需要的公共通信也是基本的语音，短信。产品研发首先需要做的就是，如何快速及时、可靠的实现这些功能，做到可用、好用，其次考虑的才是增值业务，提升现场工作效率。

二、多样化的现场应急通信小型化装备，看装备发展现状

随着自然灾害频发及国家应急体系建设规划的推进，这几年国内应急通信装备的发展如火如荼，应急通信装备体系基本成型：从多样化的现场应急通信装备到灵活的传输手段，再到搭载平台，都有了长足的发展。

1）现场应急通信装备：

Ø主流的宽带现场应急通信装备有：LTE车载站/便携站/背负站、宽带自组网车载台/背负台/机载台/手持台，宽带单兵。

具备语音、定位保底功能，同时具备视频、短彩信、数据等核心业务，增强现场指挥准确度。

Ø主流的窄带现场应急通信装备有：窄带集群便携站、窄带自组网车载台/背负台、窄带背负中转台、窄带手持终端。

具备语音、定位、短信等保底功能。

Ø现场融合指挥系统：三屏融合指挥系统，融合宽窄带，公专通信装备，将语音、视频、定位、数据进行统一呈现。

2）传输手段：

当前主流的现场应急传输手段有便携卫星（KA、KU）和公网聚合（4G/5G）回传设备。

便携卫星和公网聚合设备，可很好的打通现场与指挥中心的传输通道，实现前后方协同指挥。

3）机动平台

机动平台包括空中平台、地面平台和水上平台。机动平台可为通信设备提供供电、提供固定挂高，提升供电续航和通信设备无线信号覆盖范围，其中

Ø 空中平台有：系留飞艇、系留无人机、固定翼无人机、旋翼挂载无人机、多旋翼小型无人机。

Ø 地面平台：应急通信车、应急指挥车

Ø 水上平台：中小型舰船、应急通信快艇

小结：多样化的现场装备中，应急通信装备是现场通信手段的核心，传输手段(卫星/公网聚合)和机动平台（空中/车载）为现场应急通信装备提供有力支持，各装备需要齐头并进才能达到最佳现场应急通信效果。

三、装备研发方向

虽然当前应急通信装备体系基本成型，但应急通信装备研发，还存在现实困难。装备品牌、数量众多，标准不统一。不同体制的设备，功能重复，性能参差不齐。各设备间无法互通，无法平台化，不能形成有效战斗力，不能满足实战要求。装备研发需要有统一规范。

1）装备技术体制标准化

装备研发要依托统一标准，目前国内主流的应急通信装备体制有宽带（LTE B-TRUNC）、窄带（PDT）。还有的应急通信设备没有统一标准，如自组网设备，无法小型化，芯片化，各厂家自成体系，造成研发资源浪费，给客户使用也带来困难。

2）装备接口标准化

装备接口包括软接口和硬接口。

软接口包括互通协议，如IP二层协议、RS485串口控制协议、USB数据协议等。

硬件接口包括：如航插定义，设备固定安装设计（如机载设备与无人机的安装接口，天线的安装接口）接口标准化可以很好的保证不同制式、不同厂家、不同设备间的互通和安装。方便客户使用。

3）装备平台化

装备研发需要硬件平台，装备本身可以作为平台 或者融入平台。如将LTE设备作为平台，芯片都是标准的，模块化的，这样就极大的方便了周边接入设备的开发，可以便携化，手持化，可穿戴化。其他非标准的设备可以作为接入设备，融入平台，如窄带自组网或者宽带自组网，融入到平台中，解决标准不统一的问题。

4）装备融合化

a）宽窄融合。充分解决语音保底和最大程度的提供宽带业务需要。

b）公专结合（两个维度）

Ø 一个维度是设备开发上公专融合，结合专网的可靠性和公网的方便性和低成本，更好的为客户服务。

Ø 另一个维度是服务对象也讲究公专，即同时满足关键通信队伍需求，也能满足公众通信的需求。如当前很多运营商的通信车，逐渐建设专网应急指挥手段，这个就是一种很好的尝试。

c）多制式、多种设备的融合

如现场通信设备与卫星设备的融合。当前有很多厂家做了尝试开发，效果都不是很理想，这个是很好的方向。可以深入融合。

5）系统互通性

各装备研发，要考虑指挥中心及现场指挥部的系统互通性，保底通信手段都能拉的上。不需要复杂调测和对接。语音PCM互通、GB28281互通、APK互通或者APP平台适配等。用最简单可靠的手段，拉通保底业务。

6）装备小型化

装备小型化是永恒的主体。小型化的目标只有一个，就是服务一线队伍。提供语音保底及核心宽带业务。便携化、手持化、可穿戴都是尝试方向。

四、总结回顾

应急通信各场景需求迫切，应急装备研发如火如荼，但还存在问题，装备研发需要：

1）保底功能优先，可用性打底：优先解决语音、定位，重点区域保障视频及数据，适当考虑增值功能拓展。可用性、可靠性是基础，结合实战。

2）遵循产品研发路径：标准技术体制，各层级设备考虑融合互通接口，装备开发需要考虑平台化，保障系统级互通，保证产品的可用性，实战性，各联盟及标准单位需要尽快出台相关标准及指导意见。