随着通信网络的发展和广泛应用,人们对通信网络的依存也越来越高。然而,任弼时的子女突发事故引起的通信中断也频繁出现。如何快速有效地应急恢复通信网络成为行业内关注的要点。车载应急通信系统作为应急通信最为广泛的一种应用手段,以其灵活、快速的响应得到了各个运营商的认可。
近几年,各行各业都根据各自行业特点在应急通信方面加大了投入,建设了行业内部应急通信系统,例如水利防汛、交通、、消防等。
目前在专网中使用应急系统主要出于以下目的。为了提高出事现场的指挥能力,即时实现与指挥中心的通信和当地的通信能力,在某地出现意外时使用,主要业务包括电话、图像等。例如部队、卫生、交通部陆通事故和海上救援。
作为代替当地的通信手段,在某地遭受自然灾害,地面通信系统受到时使用,例如地震局的应急通信系统。
从承担的任务来分,应急通信主要包含3个方面:一是平时服务;二是及时应急,主要是为突发事件提供保障,这也是应急通信主要承担的任务职责;三是战时应战。
从应急任务的性质来分,应急通信可以分为应急服务和应急保障。其中应急服务可以包括商业社会活动,包括内部的业务支撑。应急保障主要是体现社会性的责任,包括了重大通信事故、突发公共事件、战争军事演习。从事件的归属来看,一是对外的事件保障,二是对内的事件保障。对内包括了业务的支撑、业务重大事故。对外主要是应对突发公共事件、战争、突发国事活动和商业活动等。
从功能上划分,应急通信系统可分为:可组网,完成各种非常规情况下的应急机动通信保障任务;替代各运营商陆地移动网中的故障移动交换局、故障基站;增加各运营商陆地移动网的容量及覆盖范围。
车载应急通信系统由移动交换子系统和基站子系统组成,也可以根据需要只配置其中的部分网元,其他网元利用所使用地区的陆地移动通信系统。目前的车载应急通信系统车身内大多只配置移动基站子系统。车载应急通信系统采用CDMA 制式。
CDMA 无线子系统包含基站(BTS)、基站控制器(BSC)、分组控制功能实体(PCF)和接入认证(AN-AAA)等节点,具体构成如图1所示。
BTC主要负责无线网络管理、无线资源管理及移动性管理。通过码速变换单元实现8K、13K、8K EVRC 语音编码信号与64 kbit/s PCM 信号的变换。协助完成BSC与MSC间电的管理。控制和支持BTS、MS 的功率控制。与PCF配合,完成与分组数据有关的无线信道控制功能。
BTS主要负责支持无线接口Um、提供CDMA 系统正向和反向各种逻辑信道、提供全向或扇形小区覆盖、正向信道功率控制和反向信道对MS 的功率控制、空间分集和径分集接收和软切换等功能。
PCF用于转发无线子系统与PDSN 之间的消息,采用和BSC 合设方式。接入认证(AN-AAA)负责接入级的接入认证,原则上与AAA 合设。
车载应急通信系统的传输接入方式可采用PCM 2M 传输方式、HDSL 传输方式、微波传输方式、光传输方式和卫星传输方式等。
根据需求类型和服务的定位,应用场景为高突发话务量,对传输带宽的要求较高,且不在很偏远地域使用的地方,一般采用微波传输方式或光传输方式加以实现,微波传输方式也被车载应急通信系统广泛采用。不过应对突发灾难、重要任务保障等紧急情况,往往传输资源匮乏,条件恶劣,微波和光传输方式很可能不能使用,这种情况下应该配置卫星通信系统。图2示出的是应急通信系统网络示意。
卫星车所载BTS 的传输电通过卫星电回传到各机动局所在地的固定地面站,再通过地面电调度送到所接入的BSC,但具体送入哪个BSC 将主要取决于突发现场所处和BTS所选用的设备。
选定卫星合适的频段。由于C 频段属于卫星通信与微波通信共用频段,在很多地区都有4/6 GHz 微波通信系统的应用,因此,可能存在的各类干扰较多;另外,相同增益的C 频段天线尺寸较大,不适合车载站的使用,但其受雨衰影响相对较小。Ku 频段作为卫星通信的专用频段目前较少存在信号干扰问题,给固定站选址和车载站选择使用场地都提供不少便利;Ku 频段的天线尺寸较小,适于车载站的使用,方便于车载站的安装、运输和调测,缺点是受雨衰影响较大,需要通过增大系统的余量来补偿雨衰的影响。由于应急通信车一般是有人值守站,可随时根据天气情况调整系统发射功率。从、管理的角度出发,选择使用Ku 频段。
传输容量的考虑。卫星传输一般应用于常规传输手段无决的场景,如紧急任务、抗震救险、无覆盖区,其对话务的需求量不大。一般可按1~2M考虑。