关于应急通信系统的思考

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引言
当今社会，日益增多的大型集会类事件对现有应急
通信系统造成极大的压力，同时，地震、飓风、火灾等
一系列的突发事件不断地考验着应急管理工作的工作能
力、办事效率。在突发事件应急处置中，应急通信是应
急管理、抢险救灾最重要和最基本的信息传递手段，符
合突发性、移动性、紧迫性、高强度、大规模的应急救
援要求，充当着及时、准确、通畅地传递第一手信息的“先
锋”角色，是决策者正确指挥突发事件处置的神经中枢。
我国应急管理和保障人员众多，但应急通信系统不够完
善，无线电频率资源紧缺，如何整合各方资源，不断完
善升级现有应急通信系统，成为实现“统一指挥、专常
兼备、反应灵敏、上下联动、平战结合”的应急管理体
系的重要一环 [1]。纵观全球，世界各国对于应急通信体
系的建设都十分重视，其中尤以美国为最，美国拥有雄
厚的经济实力和先进的科学技术水平，对于应急通信体
系（FirstNet）的建设，进行了诸多探索，对我国而言，
具有一定的借鉴意义和参考价值。
1 美国的应急通信无线专网
美国虽然是世界军事、科技、经济、金融霸主，但
是面对突发事件，应对和处置工作任务仍然十分艰巨。
2001年“9•11”恐怖袭击事件、2013年波士顿爆炸案和
2017年拉斯维加斯露天音乐节枪击事件，2019年休斯敦
KMCO 化工厂爆炸，2020年美国大规模抗议和骚乱事
件等天灾和人祸，都给美国经济社会的发展带来了巨大
的挑战和威胁。据统计，美国第一响应人员达到280万，
公共安全系统由联邦、州和地方机构组成，独立管理的
网络总数超过1万个，系统碎片化问题严重。这种孤岛式、
相互割裂而存在的信息通信系统，不仅通信系统本身的
运行成本高昂，而且公共安全决策者指挥的有效性也极
大降低。
20世纪70年代开始，美国着手建设应急通信网，通
过多年探索认识到全国统一的应急通信无线专网系统是
消除部门间的障碍、促进互操作性的关键，使前线的救
援队伍和后方公共安全机构之间的情况汇报和命令传递
变得更加高效和安全。因此，建设全国性的 FirstNet 逐
渐成为各方共识。
2006年，美国发布公共安全通信和互通电信要求 ；
2007 年，美国联邦通信委员会（FCC）重新分配 700
MHz 频段，共34 MHz 用于公共安全通信 ；2010年，美
国国家宽带计划出台，支撑部署一个覆盖全国、互 操作
性的公共安全移动专用无线宽带网 ；2012年，奥巴马总
统签署《2012中产阶级减税和创造就业法案》，通过立
法确认700 MHz“D”频段20 MHz 频率资源为公共安全
服务 ；2017年，美国 AT&T 中标 FirstNet 网络建设项目，
这是全球首例主流电信运营商参与全国性质的公共专网
建设运营，随后美国50个州全部加入 FirstNet[2]；2019年，
关于应急通信系统的思考
杜 奔
（国家无线电监测中心检测中心，北京 100041）
摘要：应急通信是应急管理、抢险救灾最重要和最基本的信息传递手段。日益增多的大型集会类事件，地震、飓风、火灾、
恐怖事件等一系列的突发事件给我国现有系统带来极大压力。根据美国在应急通信体系（FirstNet）的建设经验，为我国应
急通信系统的建设提出一些建议。
关键词 ：应急通信 ；宽带网络 ；频率资源
产业
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FirstNet 可部署物被用于支撑全国450多个行动的覆盖范
围或能力，拥有72架地面部署设备、
3架“翼上飞行单元”
无人飞行器和1架飞艇 ；2020年，FirstNet 批准2.18亿美
元的网络投资，用于支撑使用 FirstNet-AT&T 网络的第
一响应者使用5G 和其他可部署设备。
2 我国的应急通信
2.1 概述
2017年，《国务院办公厅关于印发国家突发事件应
急体系建设“十三五”规划的通知》正式发布，明确提
出我国应急通信保障能力建设要求，指出要充分利用相
关专网资源和最新科技成果，整合和完善应急通信能够
使用的各类网络资源，提高公众通信网络坚固稳定性和
应急服务功能，形成公用应急通信保障能力 [3]。
2018年，我国应急管理部成立，旨在整合优化应急
力量和资源，推动形成统一指挥、专常兼备、反应灵敏、
上下联动、平战结合的中国特色应急管理体制，提高防
灾减灾救灾能力，确保人民群众生命财产安全和社会稳
定。建立灾情报告系统并统一发布灾情，统筹应急力量
在救灾时统一调度，自然灾害类应急救援，承担国家应
对特别重大灾害指挥部工作 [4]。为顺利完成这些任务，
需要大量的调度和指挥工作，强大完善的应急通信系统
是实现这些任务的关键。
据中国产业调 研网发布的《中国应急通信行业发展
监测分析与发展趋势预测报告（2016-2022年）》显示，
我国应急通信系统缺乏对通信手段的有效集成，需要进
一步优化完善。有些通信网络不足以支撑视频、图像等
宽带业务，并且各部门应急通信系统缺少统一规划和互
通标准，应急指挥平台难以互联互通 [5]。到目前为止，
我国已经发展了以应急卫星网、短波网、各类应急指挥
车载应急通信系统和小型便携通信终端等组成的应急通
信系 统，但是尚未部署建设全国范围的应急通信网络，
大部分无线专网扔然在使用2G 技术，对于大带宽需求
行业，需要建两张网络。全国各级应急管理机构的应急
管理业务人员、专业救援队伍、辅助应急人员总人数达
到1 620万人，使用的各类无线电通信设备约24万台套，
老旧设备数量较多（数万部模拟对讲机尚未淘汰），宽带
通信使用公众移动通信的3G/4G 网络进行图像、数据传
输，但能够使用的区域有限（约覆盖国土面积不足一半）。
2.2 宽带专网的发展
为了满足各行业对宽带集群业务的需求，2015年工
业和信息化部正式发布1.4 GHz 和1.8 GHz 频段专网频率
规划。2019年，国内宽带集群（B-TrunC）网络达到687
张，用户数超过30万，近60% 的用户分布在无线政务和
公共安全领域。B-TrunC 专网技术虽然日益成熟，但由
于宽带网络覆盖区域小，全域覆盖的投资巨大，所以发
展缓慢，而且各地的政府共网的运营商不同，暂时无法
实现全国联网，公共安全用户无法跨地域使用。
3 关于应急通信系统的思考
（1）发展应急通信系统应解决频率资源问题。在我
国 B-TrunC 产业联盟和 PPDR 技术论坛都聚集了国内重
要的科研机构和主流的通信厂商，在标准、技术和产业
等多方面开展相关工作，积极开展与宽带 PPDR 及其未
来发展频率规划等问题的研究，来支撑未来公众保护和
救灾的发展，逐步发展规划更多的无线电频率资源。
（
2）发展应急通信系统应寻求适合的通信技术。虽
然5G 技术是时代前沿，但是 LTE 技术仍然是目前建设
应急管理无线通信系统比较适合的演进技术，LTE 技术
适合高速视频业务，网络建设成本低，为应急通信系统
LTE 与公众移动通信 LTE 互联互通奠定基础。
（
3）发展应急通信系统应充分调动运营商参与建设
的积极性。运营商在建设通信网络方面具备各种优势，
充分利用运营商的技术、人才和网络基础设施等资源更
有利于应急通信网络的建设。
（
4）发展应急通信系统应充分结合业务特点。应急
管理业务具有较明显的地理聚集，日常业务量水平较低，
突增业务量较多，紧急业务量较高，时间长度不一和可
靠性要求高等特点。为应对这样的需求，应急管理无线
通信系统应具备多频段、宽窄融合、公专融合的特性。
（
5）发展应急信系统应注意避免网络碎片化问题。
我国传统应急网络也存在严重的碎片化的问题，为解决
这一问题，就要建立覆盖范围广阔、相互操作方便、性
能稳定可靠、易扩展的应急通信系统，既可以节约频率
资源，又可以形成有效联动，统合各种力量进行集中指
挥。
（
6）发展应急通信系统可以合理应用新一代公众移
动通信技术。第五代公众移动通信（5G）系统具有低时延、
大带宽等特点，应用切片技术，在人口密集场景充分发
挥作用。例如 mMTC 海量机器通信接入切片可满足海量
物联终端接入需求 ；eMBB 增强带宽切片可满足高清视
频回传需求 ；Voice 语音切片可满足高清语音通信需求。
参考文献
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cn/zhengce/2018-03/21/content_5276191.htm#1
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与启示 [J]. 中国应急管理，2014（
2）：48-53.
[3] 国务院办公厅关于印发国家突发事件应急体系建设“十三五”规划的通
知 [EB/OL].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07（下转第 38 页）
万方数据观察
Industry Observation
D
IGITCW
产业
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路运输过程中的安全程度。例如，在设计标准中，针对
时速超过120 km/h 的列车，在其运行路线的两侧必须加
装上隔离护栏或者隔离栅栏。在机动车穿过铁路桥梁的
入口位置设置明显的限高栏和限高标识。这些标准体现
了我国铁路线路设计的人性化，提升了铁路的服务质量。
2 铁路线路设计中信息化技术的运用
对于铁路线路设计而言，运用信息化技术能够有效
提升设计效率，保证设计质量。由于信息化技术的范围
较为大，包含的应用技术较多，在铁路线路设计中并不
会应用到全部的信息化技术。因此，以下主要先容几种
信息化技术在铁路线路设计中的运用。
2.1 3S 技术
铁路线路的设计必须综合考虑路线经过的区域的地
理环境情况，保证线路设计与区域地形地貌相一致，进
而保证铁路建设的质量和效率。在对地质环境进行勘测
的过程中，可以搜集到与建设实际相关的数据，并对数
据进行整理、归纳和研究，明确设计思路。在这个过程中，
可以充分利用3S 技术来实现，主要包括 RS 技术、GPS
技术和 GIS 技术，能够促使线路设计更加具有科学性和
合理性，减少成本投入，保证建设效率 [3]。
对于 RS 技术的运用而言，能够有效收集到地理环
境数据，而且操作便捷，获取的数据具有较高的准确性
和可行性，在铁路线路设计中可以更好的应用这些数据，
将地理环境状况全面呈现出来，为线路设计提供数据参
考。
对于 GPS 技术的运用而言，在铁路线路设计中主要
起到定位的效果。由于铁路线路的范围较大，经过的地
理环境复杂多变，这时就可以利用 GPS 技术对线路进行
精准测量，操作方便而且精确度很高，能够有效替代传
统采用的位置测量方式，也成为铁路线路设计中采用的
一种基础性技术。
对于 GIS 技术的运用而言，在铁路线路设计中能够
实现空间分解、对比分析和三维可视化。GIS 三维可视
化设计主要是利用 DTM 算法实施，借助该算法中的分
治算法，构建三角网，对三角网进行合并，能够减 少 线
路设 计中的排序工作量。利用 GIS 技术，实现铁路线路
三维可视化设计，主要是进行地形、线路、地形及线路
整体的三维模型设计，还可以实现双线铁路线路的分段
建模设计、三维景观动画设计等。同时，采用 GIS 技术
还能对铁路线路设计中各个方面的因素进行对比研究，
从中选择出具有合理性的设计方案。
2.2 PDA 技术
随着现阶段物联网技术的快速发展，PDA 技术作为
一种信息化数据采集和处理的技术，在各个行业都有广
泛的应用。在铁路线路设计中运用 PDA 技术，能够通
过数据自动采集和处理系统，保证各项数据的使用效率，
减少设计流程的应用，而且还能有效实现数据对比分析，
发现错误数据并进行重测改正 [4]。同时，应用 PDA 技术
还能引导测量人员的工作，保证采集到的数据具有可用
性价值，能减少不必要的工作，还能缩短设计周期，确
保设计质量。
2.3 虚拟现实技术
通常在完成铁路线路设计之后，需要对设计方案、
流程、内容等可行性进行检测，判断其是否满足实际需
求，在这种情况下就可以应用虚拟现实技术，对设计的
铁路线路实施可视化模拟操作，及时发现其中存在的问
题，并综合考虑勘测的数据、信息等对问题进行优化和
调整，保证设计方案的合理性和可行性。另外，通过虚
拟现实技术的运用，还能提升设计人员的创造能力，促
使其将相关常识、技能融入到设计中，促使铁路线路设
计更加具有规范性、完整性。
3 结束语
总之，信息化技术较多，应用范围广阔，在铁路线
路设计中运用信息化技术，比如3S 技术、PDA 技术和
虚拟现实技术，能够有效提升设计效率，减少铁路线路
的建设成本投入，获取较高的社会经济效益。在信息化
技术不断完善和创新发展的情况下，铁路线路设计会更
加完美，能够有效促进我国铁路行业的发展。
参考文献
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