淺談短波通信在應急通信領域的應用提升策略

陶克

摘要：短波通信以其特有的組織運用靈活、無中繼傳輸距離遠以及難以徹底摧毀等優(yōu)勢，一直是應急通信的重要組成部分，在重大自然災害時具有不可替代的地位和作用。短波通信是衛(wèi)星通信手段的補充與備份，是應急通信重要的應急與保底手段。隨著短波通信技術的發(fā)展和應急通信保障需求的不斷演進，短波通信建設必須著眼于形成多樣化任務保障能力，通過信息化、網(wǎng)絡化、綜合化與自動化手段，為有效遂行各項應急通信保障任務提供綜合業(yè)務通信保障。本文基于此，探討在應急通信領域中短波通信的應用現(xiàn)狀，并提出目前存在的問題和對應提升策略，希望可以為短波通信行業(yè)的未來發(fā)展貢獻力量。

關鍵詞：短波通信;應急通信;組網(wǎng);提升策略

短波主要依托電離層進行天波傳輸，不依賴其他通信基礎設施，在局部地區(qū)遭受嚴重自然災害或發(fā)生重大突發(fā)事件時，在其他通信手段被嚴重干擾和被重大破壞、通信中斷的情況下，能夠有效保證重要部門通信不中斷，為各級政府搶險救災、應對重大突發(fā)事件等提供應急通信保障手段。

一、短波通信特性分析

短波通信是指利用波長為150～10m（頻率為2～30MHZ）的電磁波進行的無線電通信，具有成本低、開設簡單、通信距離遠、抗毀能力強、機動性能好、保障要求低等優(yōu)點。長期以來廣泛應用于遠距離、大范圍、移動通信等場合，是一種十分重要的無線通信保底手段。

短波中遠距離通信主要是依靠電離層反射進行信息傳播的，由于電離層的特性是隨時間、空間以及無線電波的頻率隨機變化的，因此，短波信號的傳輸也是隨機變化的，接收到的信號也會出現(xiàn)幅度衰落、相位起伏等現(xiàn)象，嚴重地影響短波通信的質(zhì)量，甚至造成通信中斷。

多年來，短波通信被廣泛地應用于各國政府的軍事、外交、氣象、商業(yè)、應急等重要部門，用以傳達語音、文字、圖像、數(shù)據(jù)等信息，尤其在國家遭遇自然災害或應對較大規(guī)模的突發(fā)事件時，常規(guī)通信手段往往因為容易被摧毀難以滿足通信要求。而短波通信的近距離通信依托地波傳輸信息，中遠距離通信依托電離層反射傳輸信息，容易避開突發(fā)事件區(qū)域中的障礙物達到通信對象，為突發(fā)事件區(qū)域或遠距離通信提供有效的保障手段，因此，短波通信在應急通信領域具有無可替代的優(yōu)勢。

二、短波通信在應急通信領域?qū)嶋H應用中的不足

近年來，我國各地區(qū)無論是政府機關還是相關行業(yè)機構(gòu)，都對短波通信的建設與推廣應用加以重視，短波通信在應急通信領域得到較好發(fā)展，但是，當前短波通信仍存在著信道時變可通率無法保證、資源利用率低、頻率管控難度大、電臺通信效果無法實時監(jiān)測等問題，亟待進行網(wǎng)絡化改造，建設應急短波通信網(wǎng)絡，更好地解決局部地區(qū)在遭受嚴重自然災害或發(fā)生重大突發(fā)事件時其他通信手段被嚴重干擾和被重大破壞、通信中斷的情況下，保證重要部門通信不中斷，為各級政府搶險救災、應對重大突發(fā)事件等提供更加高效、可靠的應急通信手段。

（一）可通率無法保證

當前應急領域的短波通信應用模式主要以“點對點”通信模式為主，即指揮中心與前出應急車/便攜臺之間通過短波電臺構(gòu)建“點對點”的無線鏈路完成信息交互。受電離層時變特性、頻段擁塞、背景噪聲等多種因素影響，指揮中心與應急車/便攜臺之間構(gòu)建的無線通信鏈路信道質(zhì)量無法保證，甚至無法構(gòu)建無線通信鏈路，進而影響應急通信保障效果。

（二）機動靈活的組網(wǎng)與接入能力不足

應急保障任務具有突發(fā)性強、進程快、任務樣式變化多的特點，“點對點”通信模式需要提前規(guī)劃通信參數(shù)（頻率、呼號等），需耗費較大精力和時間開展任務前期組織工作，難以滿足應急通信模式下任務的突發(fā)、快速多變、機動的需要，缺乏易于部署、靈活重組、機固一體的信息通信基礎網(wǎng)絡，難以全時、靈活地配置和調(diào)整通信網(wǎng)絡參數(shù)，常態(tài)化保障用戶接入。

（三）綜合態(tài)勢感知與資源動態(tài)管控能力不足

在應急通信指揮保障過程中，指揮決策、態(tài)勢感知、行動控制、支援保障等信息的流向和流量會動態(tài)變化，作為信息傳輸?shù)幕A手段須具有網(wǎng)絡運維態(tài)勢感知和資源動態(tài)調(diào)配機制，對信息流量、流向、應用業(yè)務類別、用戶類別和網(wǎng)絡資源使用情況等進行實時感知監(jiān)測和動態(tài)管理，并根據(jù)保障需求變化和管理策略對網(wǎng)絡資源進行快速調(diào)整和重組，滿足關鍵應急通信指揮的服務質(zhì)量要求，并實現(xiàn)通信網(wǎng)絡資源的集約高效利用。

（四）廣域多維的網(wǎng)絡覆蓋能力不足

我國國土資源遼闊，各應急通信保障要素分布廣泛和分散，傳統(tǒng)省、市、縣（區(qū)）樹狀的指揮通信保障方式覆蓋能力有限，需要建立涵蓋全國、廣域覆蓋、多維手段并存的短波信息通信基礎網(wǎng)絡，確保各種應急通信保障要素能夠通過該網(wǎng)絡快捷獲取安全可靠的信息服務，為指揮通信保證能力提升提供高效支撐。

（五）抗毀頑存能力不足

當前應急通信領域建設的短波通信基礎設施缺乏多網(wǎng)絡路由、冗余備份等各種保護措施，需補充和完善相關基礎設施建設，提升在突發(fā)災難事件中的抗毀生存能力，確保在網(wǎng)絡遭受毀傷時能夠快速調(diào)配保障資源實現(xiàn)重構(gòu)，在信息系統(tǒng)受損時能夠提供持續(xù)的信息服務，在數(shù)據(jù)受損時能夠快速實現(xiàn)恢復，保障信息系統(tǒng)地可靠運行。

三、應急通信領域短波通信能力提升應用策略

（一）全局組網(wǎng)，構(gòu)建短波通信基礎網(wǎng)絡

充分發(fā)揮短波通信手段具有的抗毀能力強、通信距離遠、安裝開通簡單方便、反應迅速、運行成本低等優(yōu)點，組建常態(tài)化運行的短波信息傳輸和交換網(wǎng)絡，為應急車/便攜臺提供可靠的自動化遠程信息傳輸服務，形成“以網(wǎng)”保障、“以網(wǎng)”補盲、多點大范圍自動接入的短波通信網(wǎng)絡，同時通過網(wǎng)絡化的頻率管理和網(wǎng)絡管理手段，實現(xiàn)頻率的自動生成和分發(fā)，以及對短波設備聯(lián)通狀態(tài)的實時監(jiān)測和管控。應急通信短波通信基礎網(wǎng)絡架構(gòu)規(guī)劃圖如下圖1所示。

（二）資源共享，提高建設使用效益。

立足現(xiàn)有短波通信基礎設施，采用先進成熟的技術，通過換裝、改造等方式，提升短波通信保障效能，同時打破“單獨組網(wǎng)、獨立使用、自建自管”的封閉式組織模式，在不改變當前通信指揮體系結(jié)構(gòu)的前提下，通過構(gòu)建的短波通信基礎網(wǎng)絡，提升資源利用效率，尤其是國家、省級應急管理部門可完成對所屬站點短波資源的即時調(diào)用，并確保各類短波通信資源處于常態(tài)化保障模式下，實現(xiàn)應急通信體系下的全局資源共享共用，充分發(fā)揮建設效能，提升建設使用效益。

（三）系統(tǒng)融合，實現(xiàn)綜合指揮調(diào)度。

打破網(wǎng)系界限，加強短波與公眾有線電話網(wǎng)、公眾移動通信網(wǎng)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、無線集群對講系統(tǒng)等網(wǎng)系的融合，接入國家、省、市等各級綜合指揮調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)應急通信管理的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度等功能，實現(xiàn)對各級應急平臺的協(xié)同統(tǒng)一指揮，完成跨網(wǎng)的呼叫與指揮調(diào)度，從而提高效率，最大限度發(fā)揮短波通信網(wǎng)絡的優(yōu)勢。

（四）合理配置，實現(xiàn)全域有效覆蓋。

按照“綜合分布、梯次互補、廣域覆蓋、多向接入、交叉補盲”的原則，做好頂層規(guī)劃和設計，科學合理地開展省、市、縣（區(qū)）短波通信基礎設施建設，實現(xiàn)全域覆蓋無死角，確保應急車/便攜臺在任何時間、任何地點都能選擇最佳站點接入完成短波通信，提高信息傳遞的可靠性。

（五）突出重點，解決頻率管控難題。

結(jié)合頻管系統(tǒng)建設，有效發(fā)揮近年來短波頻率共用與復用技術等方面取得技術成果，提高頻率利用率，降低建鏈對選頻和頻率質(zhì)量的依賴，采取科學預測、實時探測、全網(wǎng)規(guī)劃、自動生成、動態(tài)分配、及時調(diào)整的組織模式，改變以往主要依靠經(jīng)驗人工指配頻率以及專臺、專網(wǎng)、專頻的組織模式，實現(xiàn)對全網(wǎng)頻率資源的集中統(tǒng)管，達到按需分配、合理使用、有效控制、重點保障。

（六）機固一體，增強抗擾抗毀能力。

按照以網(wǎng)防擾、以動抗毀的思路，在主要固定站附近配置機動站，當固定站被毀或接入能力不足時，隨時接替和加強，保證網(wǎng)絡不會因單個站點被毀而造成某一方向接入通信的中斷，達到“手段互備、迂回多路、此斷彼通”的目的，同時滿足機動開設、安全防護等要求，并將機動站建設和機動通信設備改造納入應急通信建設計劃統(tǒng)一安排，確保接入站點機固互備、配置互補、信息互通、安全互控。

結(jié)束語

我國的地形地理位置相對復雜，并且疆域面積較廣，因此突發(fā)性事件災害發(fā)生時救援難度較高并且需要較為穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡。而短波通信根據(jù)自身優(yōu)勢可以應用到應急領域之中，各地區(qū)的應急單位通過建設全面的、科學合理的、規(guī)范性較高的短波通信應急網(wǎng)絡可形成技術支撐，從而確保該地區(qū)在突發(fā)性災害發(fā)生時具有穩(wěn)定性較高的通信保障。

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