移动网技术对应急通讯的作用范文

目前已经商用的无线宽带自组织网络产品基本上都是基于WiFi，称之为WiFi-Mesh。纽约、巴黎等国际性大都市都已经采用或计划采用基于WiFi的无线宽带自组织网络技术来建设城域无线宽带自组织网络，用于无线宽带接入、小区覆盖及建设平安城市。在无线宽带自组织网络技术发展过程中，出现了多个具有阶段代表性的体系。第一阶段的典型代表是基于交换技术的无线宽带自组织网络。采用交换技术的无线宽带自组织网络产品是无线交换机与AP（接入点）的结合，它本身没有路由功能，必须有一个根节点来进行数据交换。

这一阶段的产品主要特征是适合小规模组网、连接多个热点。第二阶段的典型代表是基于路由技术的无线宽带自组织网络。具有路由功能的无线宽带自组织网络真正体现了网状路由的特性。每个无线网络中的路由器不仅为覆盖区内连接的用户提供网络接入，作为该网络的基本设施，它同时将数据通过无线宽带自组织网络路由到目的地。但由于使用的是来自有线网络广泛应用的三层路由技术，并不完全适用于无线网络，无线宽带自组织网络的真正潜力没有发挥出来。

第三代无线宽带自组织网络产品采用多种技术，无线性能（传输距离、移动速率、抗干扰、穿透等）大幅增强，能适应更多更复杂的应用场景。第三代宽带自组织网络具备灵活性高和容错能力强的特点，简化了视距通信问题，并以最少量的网络基础设施和互联成本大大扩展了网络的覆盖范围。相对于现有的有线系统，无线系统在信号质量、覆盖程度、传输距离、通信安全、服务质量等方面遭遇了更为苛刻的挑战。如何克服这些瓶颈一直是无线宽带自组织网络领域的核心问题。此外，如何与WiMAX（全球微波互联接入）、Zigbee等新技术融合也是当前无线宽带自组织网络的重要研究课题。

无线宽带自组织网络的技术特点

与其他的传统无线通信网络相比，无线宽带自组织网络具有显著特点。

1）无中心和自组织性蜂窝网的节点之间有主从之分，每个节点只与同它直接有主从关系的节点联系，一旦主节点出现故障将导致其所有从节点无法正常工作。而无线宽带自组织网络中没有绝对的控制中心，所有节点的地位平等，节点只要在无线发射功率可及范围内，都可以直接通信，网络中的节点通过分布式算法来协调彼此的行为，无需人工干预和任何其他预置的网络设施，可以在任何时刻任何地方快速展开并自动组网。由于网络的分布式特征、节点的冗余性及不存在单点故障点，使得网络的健壮性和抗毁性很好。

2）自动适应动态变化的网络拓扑在无线宽带自组织网络中，设备终端能以任意速度和任意方式在网中移动，并能随时关闭设备。节点只要在无线发射功率可及范围内，都可直接通信，一个节点的故障只会影响与它相关的无线链路，其他链路可照常通信。受无线发送装置的天线类型多种多样、发送功率变化、无线信道间的互相干扰、地形和天气等综合因素的影响，设备终端间通过无线信道形成的网络拓扑随时可能发生变化，变化的方式和速度难以预测，路由协议必须能管理这种快速变化，使任一时刻任意两点之间通信能找到最佳路径。

3）多跳路由受节点发射功率的限制，导致节点的无线覆盖范围有限。在传统的无线网络中，只能在相邻节点间通信。无线宽带自组织网络节点要与其覆盖范围外的节点进行通信时，可以通过中间节点进行转发。此外，无线宽带自组织网络中的多跳路由是由普通节点协作完成的，而不是由专用的路由设备（如路由器）完成的。借助多跳功能，无线宽带自组织网络可以把WiFi的单点覆盖扩充到区域覆盖，大大提高其应用范围。

4）受限的无线传输带宽无线宽带自组织网络采用无线传输技术作为底层通信手段，由于无线信道本身的物理特性，它所能提供的网络带宽相对有线信道要低得多。此外，考虑到竞争共享无线信道产生的冲突、信号衰减、噪音及信道之间干扰等多种因素，移动终端得到的实际带宽远远小于理论上的最大带宽。无线宽带自组织网络及传统无线网络的拓扑结构如图1所示。无线宽带自组织网络在体系结构、网络组织等方面与传统无线网络有着显著的区别。

基于无线宽带自组织网络的应急通信系统

无线宽带自组织网络应急通信系统通常由应急指挥多媒体平台软件、无线宽带自组织网络便携式设备和多台无线宽带自组织网络单兵设备构成（其结构如图2所示），既可以实现现场点对点、点对多点应急指挥多媒体通信，又可以实现现场与应急指挥中心的多媒体通信。无线宽带自组织网络应急通信系统是专门针对突发公共事件现场“最后几公里”的多媒体通信开发的无线传输系统，采用了国际领先的无线宽带自组织网络技术和数字图像压缩技术，真正实现了突发公共事件发生时，在突发公共事件现场快速部署，在移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的实时、同步传输。与传统无线应急通信系统相比，该系统具有覆盖范围广、移动性好、抗干扰、防遮挡、抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性高、可靠性高、互为中继及双向多媒体通信等显著优点，为应急指挥、抢险救援和部队侦察、野外作战等应急多媒体通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案。

无线宽带自组织网络应急通信系统采用2.4GHz和5.8GHz同时传输的双频特性。每台无线宽带自组织网络便携式设备提供一个RJ-45网口、12V直流电源输出接口、GPS接口。单兵设备作为系统终端节点将提供一整套的视音频设备，同时还提供一条专用网线。系统终端节点根据用户要求选择传输视频、语音、数据等业务。根据不同的业务可推断出大致的带宽需求（见表1）。在无线信号良好的情况下，两台设备可以提供20Mbit/s左右的带宽，为传输业务提供了足够带宽。

无线宽带自组织网络的前景预测

无线宽带自组织网络具有很高的抗毁性和灵活性，它将在军事领域发挥重大的作用。无线宽带自组织网络是建立单兵通信系统的核心技术，该技术对发展单兵通信系统起到关键的作用。在现代战场上，无线宽带自组织网络可以使各种车辆和人员之间保持密切的联系，实现集中统一指挥和协同作战。无线宽带自组织网络在民用领域的应用前途也不可估量，它可以在室外的临时环境下进行移动视频会议，工作团体可通过网络协同完成一项重大任务。它也可以使家庭与工作环境相互连接，可以在家办公。在办公室操作和监控家里安装了无线接收器的家用电器，完成开锁、开灯、开空调等一系列操作。

无线宽带自组织网络将广泛应用于以智能传感器为主的物联网中。物联网上部署了海量的多种类型传感器，每个传感器都是一个信息源，不同类别的传感器所捕获的信息内容和信息格式不同。随着物联网的飞速发展，作为传感器间相互联接纽带的无线宽带自组织网络必将得到极大的推广和应用。

结束语

无线宽带自组织网络可移动性、自组织性、高带宽性的特性，使其在应急通信系统中的得到了重要应用。建立在高宽带的基础上，应急通信系统提供了视频、语音、数据信息等业务，完全满足《中华人民共和国公共安全行业标准》中的要求。

作者：胡宇峰单位：上海交通大学电子信息学院