应急通信概述-世讯电科融合通信

1.1研究应急通信技术的意义

在科学技术高速发展的今天，人们的日常生活已经越来越离不开智能手机、iPad、笔记本电脑等通信工具，一旦通信网络发生故障，就会给许多人造成工作和生活上的极大不便，有时还会引起社会混乱，甚至危及国家安全，造成严重的后果。因此，在关键时刻(如重要节假日、大型活动、野外科考、飓风、洪水、地震、瘟疫乃至战争等)如何保持国家、政府、企业、组织和个人之间的通信，也就是如何发展应急通信技术，已经引起了人们越来越多的关注。

生活在一个各层面都高速发展的时代，人们在面临机遇的同时，也面临着各种潜在的风险。事实上，进入21世纪以来，人们可以很明显地感受到突发公共事件的显著增加。如何以国家行为应对各种突发公共事件，成为一段时期以来社会关注的焦点。可以确定的是，应对各式各样的突发公共事件离不开一套比较完整、灵活的通信系统和一套比较稳定、可靠的通信设备，这就是应急通信。由于作业环境、用户分布和使用要求等因素，应急通信技术构成了自身的行业特征，在通信技术领域形成了一个新的学科分支。

下面盘点一下2017年世界各地部分突发公共事故，从中看一下应急通信技术研究的必要性：

2017年2月4日至60,由于持续大量的降雪，在阿富汗与巴基斯坦边界发生一系列雪崩事件。降雪导致阿富汗许多地区无法进入，全国34个省份中有22个受到影响。雪崩造成约100多人在灾难中死亡，几十个家庭和农场被摧毁，数百只动物死亡。大约有2617个家庭共15702人受到雪崩的影响。

2017年4月1日黎明，大雨引发的山洪和山体滑坡袭击了哥伦比亚西南部普图马约省首府莫科阿市，造成至少316人死亡，332人受伤，并有103人失踪，见图1.1(a)。
2017年6月15日，伦敦西区高层“格伦菲尔塔”公寓楼发生大火造成死亡人数约为71人，其中包括一名腹中胎儿，见图1.1(b)。
2017年8月140,世界卫生组织公布的统计资料显示，也门感染霍乱的人数约为503484人，因霍乱而死亡的人数约为1975人。
2017年9月14日，伊拉克南部发生两起自杀式炸弹袭击事件，导致至少50人死亡,超过80人受伤，死者包括数名伊朗人，见图1.1(c)。
2017年9月19日下午，墨西哥中部普埃布拉州和莫雷洛斯州交界处发生里氏7.1级地震，地震造成约225人遇难，见图1.1(d)。
2017年2月13日，寒流连日袭台造成全台湾“急冻”，4天造成全台湾约154人猝死，猝死者大部分50岁以上，但最年轻的仅有23岁。
2017年6月24日，四川阿坝州茂县发生特大山体滑坡灾害，岷江支流松坪沟河道堵塞2公里，造成约62户被埋，遇难103人。
2017年8月10日,陕西省西汉高速安康段秦岭一号隧道一客车撞上隧道墙壁致36死13伤。
2017年8月28日，贵州省毕节纳雍县张家湾普撒村发生山体垮塌致27人死亡、8人受伤、8人失联，紧急转移安置575人，250余间房屋倒塌，直接经济损失8400余万元。

图1.1部分突发公共事故

据民政部网站消息，民政部、国家减灾办发布2017年全国自然灾害基本情况。经核实，2017年各类自然灾害共造成全国1.4亿人次受灾，881人死亡，98人失踪，直接经济损失3018.7亿元。

国家安全生产监督管理总局统计数据显示，2017年1〜7月，全国共发生各类生产安全事故27478起、死亡19783人。其中较大事故377起、死亡1442A;重大事故17起、死亡225Ao

新华社2018年1月29日电（记者叶昊鸣），国家煤矿安全监察局局长黄玉治29日表示，2017年全国煤矿共发生事故219起、死亡375人。

一个个自然灾害、一起起安全事故、一件件城市突发事件给人们留下了沉重的记忆，人民生命财产高于一切，社会安全责任重于泰山。

近年来，我国每年因自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全事件造成的损失都达到数千亿元。进一步建立和健全应急事故处理机制十分必要，而应急通信技术就显得至关重要。随着经济社会快速发展和现代化进程加快，我国公共安全还将面临诸多新的挑战。2003年7月，胡锦涛总书记和温家宝总理提出加快突发公共事件应急机制建设的任务，并在国务院办公厅设立了国务院应急管理办公室。同时，要求各省、市也成立突发公共事件应急委员会，主任由省（市）长担任。

2005年7月国务院召开全国应急管理工作会议，温家宝总理发表重要讲话，强调各地要把加强应急管理工作摆上重要位置，把人力、财力、物力等公共资源更多地用于社会管理和公共服务；同时指出要高度重视运用科技提高应对突发公共事件的能力，提高应急装备和技术水平，加快应急管理信息化建设，形成国家公共安全和应急管理的科技支撑体系。

我国作为一个幅员辽阔的国家，各种灾害事件出现的概率显然更高，而在现实中，突发公共事件在国内出现的高频率的确令人感到震惊，也让我们体会到了，加大对应急通信技术及装备研究的迫切性和必要性。

1.2应急通信技术发展历史

应急是一种要求立即釆取行动（超出了一般工作程序范围）的状态，以避免事故的发生或减轻事故的后果。应急可以定义为启动应急响应计划的任何状态。

预案是为进行危机管理提前制定的操作计划。

应急通信指在通信网设施遭受破坏、性能降级、异常高话务量或特殊通信保障任务情况下，国际、国家、地区或本地间的临时紧急通信。

按照通信方式与技术手段的不同，可以把应急通信分为以下几个历史阶段。

1.2.1 古代原始时期的应急通信

古代由于生产力水平不高，科技水平比较低，人们主要依靠自身的听觉和视觉来传递紧急信息，比较典型的应急通信方式有烽火通信和击鼓传声通信。

烽火作为一种原始的声光通信手段，服务于古代军事战争，始于商周，延至明清，延续几千年之久，其中汉代的烽火组织规模最大。这种通信方式是在边防军事要塞或交通要冲的高处，每隔一定距离修筑一架高台，俗称烽火台，亦称烽燧、墩垠、烟墩等。高台上有驻军守候，发现敌人入侵，白天燃烧柴草以“燔烟”报警，夜间燃烧薪柴以“举烽”（火光）报警。一台燃起烽烟，邻台见之也相继举火，逐台传递，须臾千里，以达到报告敌情、调兵遣将、求得援兵、克敌制胜的目的。著名的“周幽王烽火戏诸侯”的故事就说明了这种应急通信方式的重要性和普及程度。

击鼓是古代传递紧急警报的另一种方法。在公元前16世纪至公元前11世纪殷商时期，就有了击鼓传声的记载，它是声光通信中较早的一种。《周礼》中就有鼓人负责用击鼓传递信号的规定。各诸侯国在国内都设有大鼓，并规定了击鼓信号，鼓旁有通信兵守候，遇有敌情，乃击鼓传声报告。战国末期散文《韩非子•外储说》就记载了楚厉王设警鼓与百姓约定击鼓报信的故事。

除了烽火台和击鼓，还有一些特殊的应急通信工具，如现在每到特定季节天空中飞翔的五颜六色、形状各异的风筝，方向感很强的信鸽、大雁，信号枪，手电筒，闪光灯等都曾被古人用来传递过紧急信息和军事情报。

中国古代四大发明之一的火药也给人们提供了一种独特的应急通信方式——火箭。火药典型的应用是在早期的火箭上。从火箭的原理来说，中国是最早发明火箭的国家。据史籍记载，早在三国时期就出现了火箭这一名词。这种火箭是在箭或弩上绑上易燃物，用人力发射，用于在夜晚向人们报信或发出指令。直到唐末宋初才出现使用火药作为动力的火箭。火箭由于发射地点灵活多变，特别是在夜空中发出的火光在很远的地方都能看到，常被古人用来作为危急时刻的报信手段⑴。

伴随着文字及印刷术的出现，人们也有用不同的文书来传达不同紧急程度信息的应急通信方式，如古时候的八百里加急军报等就属于这一类应急通信。由此可见古代在应急通信方面已经有了很多例子。在现代社会中，交通警察的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。现在还有一些国家的个别原始部落，仍然保留着如击鼓鸣号这样古老的应急通信方式。

1.2.2 电气时代的应急通信

19世纪中叶以后，许多重要的科学技术发明使人类通信领域产生了根本性的巨大变革。1837年，美国人塞缪乐•莫尔斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一台电磁式电报机，利用金属导线发出了人类历史上第一份长途电报。1876年，苏格兰青年亚历山大•贝尔(A.G.Bell)发明了世界上第一台电话机。1878年在相距340公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，人类的声音首次传到了很远的地方，使神话中的“顺风耳”变成了现实。从此，人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式，用电信号作为新的载体。1888年，电磁波的发现对通信领域产生了巨大影响。不到六年的时间，俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报，实现了信息的无线电传播，其他无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。常规通信的发展使应急通信技术也有了巨大的发展。人们开始用电报、电话来传递紧急信息。例如，战场上架设的用于指挥作战的专用电话线路等都是新的应急通信方式。用电磁波传输信息，早期是以中、短波通信为主，20世纪40年代后，雷达、微波技术的迅猛发展使得通信技术进一步发展，出现了无线电话、对讲机等通信工具，它们都在紧急情况下发挥过很大的作用，特别是卫星通信的出现使得“通信不受时空限制”的愿望成为现实。无线通信由于其高机动性、超强的抗毁能力、快速组网等优点，逐渐成为应急通信的有效手段。
国家应急通信车

1.2.3信息时代的应急通信

随着现代科学技术和社会经济的发展，社会对信息的传递、存储和处理要求越来越高，信源的种类越来越多，要传递的不仅有语言，还包括图像、数据和文本等。电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。1922年16岁的美国中学生费罗•法恩斯沃斯设计出第一幅电视传真原理图，使图像的传播成为可能。1946年美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫希里研制出世界上第一台电子计算机，加上后来晶体管的发明和电路集成技术的出现使得信息的存储容量与处理速度迅速提高。

进入20世纪90年代，由于光通信技术的日益成熟及微电子技术的迅速发展，通信技术有了突飞猛进的发展，出现了移动应急通信、互联网应急通信等新的应急通信方式。

1.2.4互联网时代的应急通信

近几年，随着无线、宽带、安全、融合、泛在的互联网技术的飞速发展，建设一个信息共享、互联互通、统一指挥、协调应急的应急通信平台成为可能。面向“互联网+”的应用，综合运用地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)、北斗卫星导航系统(BDS)、互联网、物联网(The Internet of Things)、大数据(Big Data)、云计算(Cloud Computing)、多媒体通信、移动通信、卫星通信、人工智能(Artificial Intelligence)、专家系统(ExpertSystem)、虚拟现实技术(Virtual Reality,VR)、三维立体显示(Three-Dimensional Display)、高清显示(HDTV)等先进技术，岀现了“空天地井”一体化应急通信方式。

未来，随着高新技术的不断涌现，量子通信、中微子通信、引力波通信等用于应急救援成为可能。

1.3应急通信的特点及系统要求

1.3.1应急通信的特点

1.时间的突发性

大多数情况下，人们无法预知什么时候需要应急通信。也就是说，需要应急通信的时间是不确定的，人们根本无法事先准备。有谁会想到在2001年9月11日纽约世贸中心的大楼会遭到恐怖袭击呢？

有些情况下，虽然人们可以预知需要应急通信的大致时间，但却没有充分的时间做好应急通信的准备。例如，2002年9月11日，虽然从气象台预先得知了强热带风暴“黑格比”将会袭击香港的消息，但是从气象台发布台风信息后的12时至下午4时，所有固话网和移动电话服务系统仍然出现了严重拥塞，造成了香港通信大瘫痪。

只有在极少数的情况下，人们可以预料到需要应急通信的时间，如重要节假日、重要足球赛事、重要会议和军事演习等。2002年中秋之夜，广州及珠三角若干城市中国移动和中国联通网络就普遍发生了大塞车现象，多个时段的网络通信陷入瘫痪，直至次日凌晨才完全恢复正常。

2.地点的不确定性

在少数情况下，可以确定需要应急通信的地点。这些地点包括城市的高话务区域，如体育场、广场、会议中心等。2002年韩日世界杯时，韩国电信就将10辆移动应急通信车开到了首尔赛场。

在大多数情况下，需要应急通信的地点也是不确定的。不确定的地点如水灾、火灾、瘟疫、郊外大型活动以及恐怖袭击等发生的场合，尤其是犯罪分子可以在世界各地通过互联网络散发病毒或入侵服务器等设备。

3.容量需求的不确定性

我们先看下面一组数据：据有关部门估计，2002年中秋之夜广州及珠三角若干城市出现网络堵塞当天，全省一天的短信发送量粗略估计超过一亿条。

2002年9月11日强热带风暴“黑格比”袭击香港期间网络阻塞时，固定电话的通话量就高达2600多万个/小时，移动电话的通话量为1400多万个/小时，而平日的繁忙时段，固定电话和移动电话系统的通话量各为400多万个/小时。

2001年9月11日，就在美国纽约的世贸中心大楼被飞机撞击的消息在电视上播出不久，东海岸地区的电话通信陷入停顿状态，几个大型的Web新闻站点也发生混乱；在上午10点到11点，美国全国移动电话运营商Cingular无线公司的网络电话通信量比正常情况高出400%；纽约地区和华盛顿特区固定电话与移动电话都出现了严重阻塞，其中移动电话呼叫骤增了200%〜600%；中美之间的越洋电话也骤然增加，只有约三成电话接通。

由上述数据可以看出，在通信突发时，容量需求增长了数倍之多，人们根本无法预知需要多大的容量才能满足应急通信的需求。

4.信息的多样性

人们在进行应急通信时，除了语音通信，有时还需要视频通信，全面、准确地了解水灾、火灾、地震、传染性疾病等灾区现场情况，以便决策机构、抢险救援指挥部及时下达正确的指挥命令，对抢险、救灾工作作出科学的调度和快速反应；有时，还需要知道灾区现场环境参数数据，这就要求应急通信的信息多媒体化。有时，更希望应急通信系统具有多媒体信息的记录、回放功能，为以后进行事故原因分析、总结抢险过程的经验和教训提供基础资料。

5.环境的复杂性

应急通信发生的地点多数情况下地形复杂多变、现场环境险恶。特别对于矿山救援，需要克服高温、浓烟、瓦斯和CO严重超限、井下光线不足、巷道狭窄、通风状况差等困难。

1.3.2对应急通信系统的要求

由于应急通信同时兼有时间的突发性、地点的不确定性、容量需求的不确定性、信息的多样性以及环境的复杂性这五个主要特点，对信息的传输和交换都提出了更高的要求，网络的带宽、交换方式和通信协议都将直接牵涉能否提供应急通信业务，并影响通信质量。因而应急通信技术构成了自身的行业特征，在通信技术领域形成一门新的学科分支。对应急通信系统和设备的要求主要体现在以下几方面：

(1)系统自备电源，自成系统、独立运行；

(2)快速组网、使用方便；

(3)装备便携式、功耗低；

(4)信息多样化，能同时支持音频、视频和数据的实时传输，要求有足够的可靠带宽；

(5)系统具有动态的拓扑结构，每个节点可随意移动；

(6)具有良好的传输性能，如同步、时延和低抖动等必须满足要求；

(7)服务质量(QualityofService,QoS)、安全、网络管理等方面的保证。

1.3.3 应急通信技术发展趋势

应急通信技术发展主要体现在以下几个方面。

1.军民技术的融合发展

2006年1月8日国务院发布的《国家突发公共事件总体应急预案》的出台，标志着我国应急预案框架体系初步形成。截至2016年底，除政府机构、军队和国企外，参与应急通信系统建设和设备技术服务的地方企事业单位达到5万多家，涉及的行业包括110、120、消防、救援、林业、水利、电力、交通、石油、矿业等众多领域。

(1)平安城市、智慧城市等建设强化职能部门间的业务合作，创造了大量的商机，吸引了众多的企业单位加入该行业队伍。

(2)应急保障不仅仅限于通信，其扩展到了地理信息系统和人工智能系统。

(3)公安、消防、交通、城管、安监、环保等三级指挥中心统一纳入城市总指挥中心，进一步推动了“无线政务专网”的建设。

(4)民间资本看好市场需求，军民融合同步发展，民营队伍逐渐成为主力。

2.传统通信与多媒体通信的融合发展

应急通信指挥系统以可视化指挥调度、应急指挥为核心，同时实现指挥调度功能、视频会议功能、集群对讲功能、视频监控功能、移动指挥功能、执法记录功能、应急预案功能、报警联动功能、数据实时回传录播等功能。由此造成传统通信与高效指挥间的矛盾日益突出。

(1)分布式音视频调度系统中基本指挥中心和现场(应急车)分别配备独立的调度系统，互相可作为主从关系，也可以独立工作。现场应急车中的设备可以实时将现场数据上传至指挥中心总服务器，在卫星链路有压力或失效的情况下，现场应急车调度系统自成体系，完全可以独立对现场进行指挥调度。这种二级分布式的调度结构，解决了多个公共事业部门之间协同作战的问题。各个部门之间既可以协同工作，又可以互为备份，可分担压力，具有更低的成本，这是分布式系统的优势所在。录音(像)系统全程记录整个应急作业过程中的任务下达、信息收集以及处理过程中的一言一行，既是宝贵的经验资料又为日后的排查提供证据。

(2)指挥中心、救援现场以及其他任何装备多媒体交互终端的地方可进行集视频、语音、数据为一体的多媒体交互会议。实现高效实时的“扁平化”指挥。

(3)远程数据网络中现场用户可通过车载网络电台连接计算机终端，远程查询指挥中心各类数据库服务器和其他各种业务服务器，以获取更多的有效信息用于现场的救援工作。指挥中心通信设备通过卫星链路可以和现场通信设备建立双向语音通话；通过安全网关设备与公网连接，可以将通用分组无线服务(General Packet Radio Service,GPRS)或3G/4G智能手机接入网络。可以建立自由的虚拟专用拨号网(Virtual PrivateDial-up Networks,VPDN)逻辑网络供不同的业务部门使用，必要时又可以互联互通。

3.窄带通信与宽带通信的融合发展

(1)窄带通信：一般采用大区制网络，覆盖范围大，高效稳定。接收机有较高的灵敏度，发射机功率高。占用较少的频谱资源，可以在较低的频段工作，穿透绕射能力强。传输速率低或不支持数据通信，保密性弱，以语音通信为主。

(2)宽带通信：大多数采用小区制加主干网回程互联方式，单站覆盖范围小，全网覆盖范围广。接收机具有中等灵敏度，发射机功率较小。占用较多的频谱资源，多釆用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)先进调制技术,工作在较高的频段，穿透能力弱。传输速率高，一般为几十至几百Mbit/so支持加密，安全保密性高，以多媒体数据通信为主。

(3)几种典型的宽窄带融合方案。美国联邦应急救援署(FEMA):摩托罗拉Tetra窄带语音+LTE数据。中国公安：海能达，PDT语音+LTE数据。中国电信：2G+4G(CDMA+LTE)o中国民航：EasyWork,自建基站+公网基站+VPN。

4.公网与专网的融合发展

无论多么完善的应急通信指挥系统都是只能做到事后的仓促应对。应急专网可以变消极被动为积极主动，使突发事件造成的不利影响最小化。

(1)专网特点：市场占有率1%,服务小众。典型生产商有摩托罗拉、爱立信、中兴、海能达。窄带语音+宽带数据，不需要100%地域覆盖，有业务优先级要求，自建自用效益差。

(2)公网特点：市场占有率99%,服务大众。典型生产商有华为、中兴等。“语音+窄带数据”过渡到“&LTE+宽带数据”，尽可能100%地域覆盖，平均利用业务资源，统建租用效益高。

1.4 我国突发公共事件应急保障体系

1.4.1我国突发公共事件应急组织、保障体系

针对我国管理体制，我国突发公共事件组织体系自上而下有国务院安全生产委员会、国家安全生产监督管理总局、国家安全生产应急救援指挥中心、专业应急救援指挥中心以及专业应急体系等，见图1.2。

从整个国家的角度来看，突发公共事件应急保障体系包括安全生产应急平台、应急联动中心、救援救护队伍、医疗消防队伍、救援装备和救灾物资，见图1.3。

图1.2我国突发公共事件应急组织体系

图1.3 我国突发公共事件应急保障体系

从应对突发事件响应的角度来讲，应急救援工作分为事前-事中-事后三个主要阶段。事前更多体现在预防、预警、资源准备等工作方面；事中主要体现在备用资源的启用、应急措施的启用和故障排除方面；事后主要体现在总结、改进、完善和奖惩方面，也包括二些资源配置和项目建设等，图1.4为应急救援工作阶段划分。

图1.4 应急救援工作阶段划分

1.4.2我国突发公共事件分类、等级、响应及步骤

1.突发公共事件分类

2006年1月国务院颁布的《国家突发公共事件总体应急预案》规定，根据突发公共事件的发生过程、性质和机理，突发公共事件主要分为以下四类。

(1)自然灾害，主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾等。

(2)事故灾难，主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故、交通运输事故、公共设施和设备事故、环境污染和生态破坏事件等。

(3)公共卫生事件，主要包括传染病疫情、群体性不明原因疾病、食品安全和职业危害、动物疫情，以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件。

(4)社会安全事件，主要包括恐怖袭击事件、经济安全事件和涉外突发事件等。

2.事故等级划分

根据生产安全事故造成的人员伤亡或者直接经济损失，事故一般分为以下等级。

(1)特别重大事故，是指造成30人以上死亡，或者100人以上重伤(包括急性工业中毒，下同)，或者1亿元以上直接经济损失的事故。

(2)重大事故，是指造成10人以上30人以下死亡，或者50人以上100人以下重伤，或者5000万元以上1亿元以下直接经济损失的事故。

(3)较大事故，是指造成3人以上10人以下死亡，或者10人以上50人以下重伤，或者1000万元以上5000万元以下直接经济损失的事故。

(4)一般事故，是指造成3人以下死亡，或者10人以下重伤，或者1000万元以下直接经济损失的事故。

3.应急响应级别

按照安全生产事故灾难的可控性、严重程度和影响范围，应急响应级别原则上分为I、n、m、iv级响应。

1)出现下列情况之一启动I级响应

(1)造成特别重大安全生产事故。

(2)需要紧急转移安置10万人以上的安全生产事故。

(3)超出省(区、市)人民政府应急处置能力的安全生产事故。

(4)跨省级行政区、跨领域(行业和部门)的安全生产事故灾难。

(5)国务院领导同志认为需要国务院安全生产委员会响应的安全生产事故。

2)出现下列情况之一启动II级响应

(1)造成重大安全生产事故。

(2)超出市(地、州)人民政府应急处置能力的安全生产事故。

(3)跨市、地级行政区的安全生产事故。

（4）省（区、市）人民政府认为有必要响应的安全生产事故。

3）出现下列情况之一启动Ⅲ级响应

（1）造成较大安全生产事故灾难。

（2）超岀县级人民政府应急处置能力的安全生产事故灾难。

（3）发生跨县级行政区安全生产事故灾难。

（4）市（地、州）人民政府认为有必要响应的安全生产事故灾难。

4）发生或者可能发生一般事故时启动IV级响应

※ 本预案有关数量的表述中，“以上"含本数，“以下”不含本数。

4.总体响应启动步骤

（1）I级应急响应:在国务院安全生产委员会办公室（简称国务院安委办）或国务院有关部门的领导和指导下，市政府组织市安全生产应急救援指挥部或其他有关应急指挥机构组织、指挥、协调、调度全市应急力量和资源，统一实施应急处置，各有关部门和单位密切配合，协同处置。市安全生产应急救援指挥部办公室或市有关主管部门及时向国务院安委办或国务院有关部门报告应急处置进展情况⑵。

（2）II级应急响应：由市安全生产应急救援指挥部或其他有关应急指挥机构组织、指挥、协调、调度本市有关应急力量和资源，统一实施应急处置，各有关部门和单位密切配合，协同处置。

（3）Ⅲ级应急响应：由事发地区县政府、市应急联动中心、市安全生产应急救援指挥部办公室或其他有关应急指挥机构组织、指挥、协调、调度有关应急力量和资源实施应急处置，各有关部门和单位密切配合，协同处置。

（4）IV级应急响应：由事发地区县政府及有关部门组织相关应急力量和资源实施应急处置，超出其应急处置能力时，及时上报请求救援。

1.5 应急通信种类及方式

说起应急通信，可能更多的人想到的是专用的通信设备或通信网络。事实也正是如此，卫星通信、微波通信、无线电台等通信手段由于天生就具备较强的抗毁能力，一直以来是应急通信的主要技术手段。这些通信系统一般不对普通大众开放，属于专用的应急通信系统。

相对专用系统而言，通过公众电信网提供应急通信服务，也是一种提供应急通信的方法，并且逐渐成为国际应急通信领域研究的重点。

从总体技术层面划分，应急通信分为有线和无线两种主要方式。

1.有线应急通信

有线应急通信即常规国内、国际电话网，互联网等。特别是有线公众电信网是全国分布最广泛的信息交换网络，它通达范围广，适应性强，费用低，在自然灾害应急通信中是最基本的信息传递手段，利用有线公共电话交换网的语音信道，通过综合通信终端设备可以方便地实现国家救援指挥中心与各地救援指挥中心的电话、传真、计算机数据等综合信息的传递业务。但有线通信主要通过光缆、电缆进行传输，受到地理条件的限制且抗毁能力差，一旦被摧毁，通信立刻被阻断且很难恢复。

2.无线应急通信

无线应急通信即以电磁波传输信息。早期以中、短波通信为主，20世纪40年代后，超短波、微波通信业务得到迅猛发展，特别是卫星通信的出现使“通信不受时空限制”的愿望成为现实。无线通信抗毁能力强，具有机动灵活、组网方便的优点，是应急通信的有效手段。

目前我国具体拥有的应急通信方式有：固定电话，移动电话，Ku频段卫星通信车，C频段卫星通信车，100W单边带通信车，一点多址微波通信车，用户无线环路设备，海事卫星A型站、B型站、M型站，24路特高频通信车，1000线程控交换车，移动电话通信车，自适应电台，对讲机，互联网等。

1.5.1 固定电话方式的应急通信

固定电话网具有覆盖范围广、受众群体大等优点。一般情况下，固定电话网络都是应急通信的首选网络，原因在于其费用较低，容量比较大。我们通常所说的110、119、122等紧急呼叫，其实是一种传统的应急通信手段。紧急呼叫的特点是：面向所有公众，任何人都可以使用这种通信手段；通信流向是汇聚式的，大量的通信流会指向几个有限的点，如110报警中心。紧急呼叫为公众提供的服务可以分成两类。第一类是个人救助，在某个个体需要医疗或安全救助时，可以通过紧急呼叫获得这些服务。这一类服务属于社会福利的范畴，严格来说不属于应急通信。第二类服务就是在出现紧急情况时，作为公众上报信息的渠道，同时在救灾和灾难恢复过程中作为公众汇报情况和位置、实现自救或营救他人的一种手段。这是紧急呼叫应用于应急通信的主要方式。

但是固定电话也有其不足之处，就是固定电话受到线缆的限制，并不是我们所期望的那样在任何时间、任何地点都可以使用。原有的应急通信构架并没有考虑由固定电话网来承担应急通信，一旦发生紧急情况，政府的决策机构和职能部门便会动用专用的应急通信系统（如卫星、微波等通信系统），而企业用户和个人用户能够使用的应急通信手段就非常有限了，只能依靠紧急呼叫服务。而在固定电话网承担应急通信的情况下，各类用户能够获得的应急通信服务都会大大加强。

对于通过公众电信网提供应急通信服务，现在研究的方向主要包括三个：电信网络.应急通信能力、紧急呼叫以及互联网应急响应。第一个方向研究如何提升电信网络的应急通信能力，使其可以承担应急通信的任务；第二个方向研究传统的紧急呼叫将向何处发展；第三个方向研究在出现紧急情况时，如何能够保证网络的畅通。

1.5.2 移动方式的应急通信

移动通信最大的优点就在于它的移动性，通信不受时间、地点的限制，只要在信号覆盖区内就可以自由通信。所以，自其问世以来，就在应急通信中发挥了巨大的作用。目前，在应急通信中，移动通信已经不仅仅用来进行通话等简单应用，而且可以利用移动通信的定位业务和位置业务，进行安全救援、位置跟踪以及交通导航等。目前普遍使用的移动通信系统有数字集群通信系统、全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication,GSM）、3G、4G等。随着移动通信的发展，只要在移动通信覆盖区内，人们就可以在移动过程中进行通信，非常灵活方便，再加上手机价格和移动通信的费用也都已经逐步降低到普通民众所能接受的水平，这使得移动电话网络在应急通信中逐步占据了主力位置。

移动网络在应急通信中经常使用应急通信车，这种通信车实际上是一些特殊的基站，通过微波或卫星将终端用户接入移动网络中。这种应急通信手段可以应用于一些基站遭到破坏的灾害中，如地震，也可以用在一些通信量急剧增加的场合（如大型集会）临时扩容。应急通信车可以看作移动网络增强生存能力/抗毁性和提高恢复能力的一种手段。
卫星应急通信

1.5.3 卫星应急通信

卫星通信距离远，且不受地面条件的限制。其具有灵活机动的独特优势，能够以优异的性能及迅捷的速度实现在地面传输手段无法满足的地点之间进行通信，非常适合应急通信的需求。特别在面积大、地面通信线路不发达的地区，卫星通信手段更能提供性价比最优的解决方案。

2008年四川汶川地震时全国调用了大批卫星手机和海事卫星电话，对救灾起到了重要作用。但由于天气原因和用户数量增加过多，卫星资源紧张，电话很不容易打通。另外卫星的通话费用很高，在基层单位推广使用有一定难度，当然在战争条件下还要考虑敌方破坏通信卫星的问题。

1.5.4 应急电台

短波电台通过电离层传播，通信的自主性比卫星更强，而且通信无费用，有利于大量推广。其不尽人意之处是天线体积较大，有时噪声较大等。短波频率自适应技术的发展和应用，极大提高了短波通信的可靠性和有效性。自适应应急电台设备体积小、运输安装方便、操作简单，比较适合应急通信使用。

四川汶川地震的应急通信有两个方面给业界留下深刻启示：一是地震损坏了几乎所有日常通信系统，包括有线电话和互联网、移动电话、超短波集群等；二是救灾初期的通信联络主要依靠两种工具，即短波电台和卫星移动电话。日常通信系统之所以在重大灾害中瘫痪，原因在于灾害常常大面积摧毁其赖以运行的基本条件：光缆和微波线路、电力系统、通信枢纽建筑、天线塔等。这说明这些日常通信系统的抗毁能力是很差的，面对灾害常常无能为力。

短波电台之所以能够在突发灾难时担当骨干应急通信工具，本质在于其无可替代的独立通信能力和抗毁能力。它们不依赖地面通信网络和电力系统而独立工作（车载电台靠汽车电瓶就可以工作一天至几天）。在灾害和战争中，短波电台全部被摧毁的概率是极低的。这些设备只要幸存少数，就能够及时报出灾情，初期的救灾通信也就不会成为难题。

1.5.5 互联网应急通信

与固定电话、移动通信、卫星通信相比，互联网应急通信可能并不被大多数人所了解。但互联网在应急通信中的的确确发挥着作用，而且其作用与上述三者相比有过之而无不及。

第一，互联网作为通信网络不仅进行E-mail、QQ、微信等短消息的传递，而且传递着其他种类繁多、数据量超大的信息。

第二，电子商务和电子政务的发展离不开互联网。日常生活中，移动支付、互联网金融和电商平台的作用有目共睹。

第三，计算机网络一般都是与互联网相连的，而计算机网络的安全直接影响着国家军事及经济安全的关键基础设施的安全（尤其是在发达国家中更是如此）o这些关键基础设施主要包括电信、电力系统、天然气与石油储运系统、银行与金融系统、交通与供水系统，以及应急服务（包括医疗急救、公安、消防和救援行动）系统等。一旦控制上述基础设施的计算机遭受攻击而失灵，其结果可能造成一个地区甚至一个国家社会功能的部分或者完全瘫痪，有时可能会对整个世界造成毁灭性的打击。2017年5月12H,全球99个国家和地区发生超过7.5万起计算机病毒攻击事件，罪魁祸首是一个名为“想哭”（WannaCiy）的勒索病毒。感染病毒的计算机会被黑客远程锁定，如想找回重要资料，需向黑客缴纳高额比特币赎金。这场病毒爆发事件中，俄罗斯、英国、中国、乌克兰等国“中招”，其中英国医疗系统陷入瘫痪，大量患者无法就医。中国的校园网也未能幸免，部分高校计算机被感染，学生毕业论文被病毒加密，网络世界一时间陷入瘫痪。微软紧急发布补丁，用户关闭445端口，360等安全厂商先后推出防疫软件，多方联动才使这场病毒攻击暂时告一段落。

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应急通信概述