衛(wèi)星應急通信技術的研究畢業(yè)論文范文

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1、防災科技學院畢業(yè)論文 衛(wèi)星應急通信技術的研究 作 者 指導教師 摘要 伴隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展和通信網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信的需求和應用越來越多，越來越普及，逐步成為應急和特殊通信領域的重要的通信手段之一。本文介紹了我國應急通信技術的發(fā)展過程，研究了衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)的結構及其工作原理，最后介紹了衛(wèi)星應急通信技術在各種突發(fā)事件中的應用。 關鍵詞：衛(wèi)星應急通信技術; 系統(tǒng)結構; 原理; 突發(fā)事件; 應用 23 目 錄 引言 1 1應急通信概述 1 1.1應急通信的內涵 1 1.2我國應急通信技術的發(fā)展 2 2 衛(wèi)星應

2、急通信原理 4 2.1衛(wèi)星應急通信的概念及系統(tǒng)組成 4 2.2衛(wèi)星移動電話 9 2.3衛(wèi)星應急通信的特點 10 3衛(wèi)星應急通信技術在突發(fā)事件中的應用 10 3.1 衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)在汶川地震中的應用 10 3.2 衛(wèi)星通信在貴州電力應急通信網(wǎng)建設中的應用 11 3.3衛(wèi)星應急通信技術在安徽防汛中的應用 13 3.4 寬帶VSAT通信系統(tǒng)在交通應急指揮中的應用 14 3.5衛(wèi)星應急通信車在公共安全事件中的應用 17 3.5 IPStar衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)在地震中的應用 19 4 我國衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)的建設與發(fā)展 20 結論 21 致謝 22 參考文獻 22 引言 當

3、今社會，日益增多的大型集會類事件給現(xiàn)有通信系統(tǒng)帶來極大的壓力；同時，一系列的突發(fā)事件諸如地震、火災、恐怖事件等不斷地考驗著政府及其相應的職能機構的工作能力、辦事效率。提高政府及其主要職能機關的應變能力、反應速度越來越成為一個焦點的話題。在大型集會時，數(shù)以萬計的人群集中在一起，某些區(qū)域的通信設施處于飽和狀態(tài)，嚴重的過載會使通信癱瘓直至中斷；在消防案例中，建筑物被毀嚴重時，樓體內的通信設施基本處于癱瘓狀態(tài)，而現(xiàn)場周圍的公用通信網(wǎng)無法完成指揮調度的功能，同時對圖像、視頻的支持度也比較低；在公安辦案尤其是重大恐怖事件的處理過程中，國家、地方領導需要實時的掌握案發(fā)現(xiàn)場的狀況，這時候圖像、視頻監(jiān)控的地位尤

4、其突出；更有甚者，在破壞性的自然災害面前（比如汶川、玉樹大地震），基礎設施包括通信設施、交通設施、電力設施等完全被毀，災區(qū)在一定程度上屬于孤城的狀態(tài)，所有的現(xiàn)場信息都需要實時的采集、發(fā)送、反饋。在所有的這些情況下，應急通信系統(tǒng)是至關重要的。 應急通信的目標即是利用各種管理和技術手段盡快恢復通信，保證用戶正常使用通信業(yè)務，實現(xiàn)如下目標，即應急指揮中心/聯(lián)動平臺與現(xiàn)場之間的通信暢通；及時向用戶發(fā)布、調整或解除預警信息；保證國家應急平臺之間的互聯(lián)互通和數(shù)據(jù)交互；疏通災害地區(qū)通信網(wǎng)話務，防止網(wǎng)絡擁塞，保證用戶正常使用。應急通信系統(tǒng)是社會發(fā)展的必然產物，隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，預防突發(fā)事件（包括自然災

5、害和人為事件），及時處理各種突發(fā)事件，把突發(fā)事件帶來的損失減小到最低限度，是保證政治穩(wěn)定、經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。 建立應急通信系統(tǒng)是一項系統(tǒng)性的工作。在各種通信手段中，衛(wèi)星通信以其覆蓋范圍廣，抗干擾能力強，可以在任何地點實現(xiàn)通信聯(lián)絡的特點，在應急通信系統(tǒng)中起到重要作用。 本文主要研究衛(wèi)星應急通信技術的原理及其在各種類突發(fā)事件中的應用，最后給出了我國衛(wèi)星應急通信技術建設和發(fā)展的建議。 1應急通信概述 1.1應急通信的內涵 應急通信，顧名思義，就是在原有通信系統(tǒng)遭到嚴重破壞或發(fā)生緊急情況時，為保障通信聯(lián)絡，采用已有的機動通信設備進行的通信，所謂緊急情況，包括搶險救災、突發(fā)事件、重大

6、國事活動、國內及國際通信援助、大型運動會乃至國防戰(zhàn)備等等[1]。眾所周知，在出現(xiàn)以上緊急情況或原有通信系統(tǒng)遭到嚴重破壞時，保障通信聯(lián)絡的重要性是不言而喻的，為此，一些有能力的國家一般都建有自己的應急通信系統(tǒng)，圖1.1為應急通信網(wǎng)示意圖。我國作為世界上一個重要的大國，經(jīng)過多年的發(fā)展，不僅建立了世界上最大和最完備的通信網(wǎng)絡，也建立了一個完備應急通信系統(tǒng)和一支強有力的專業(yè)應急通信隊伍。據(jù)了解，我國的這支應急通信隊伍也是世界上除美聯(lián)社、英國廣播公司以外的第三家有能力在海外提供應急通信服務的隊伍。近幾年來，這支應急通信隊伍在慶祝香港回歸、98抗洪救災、支援文萊和上海的APEC會議、悉尼奧運會和2002年

7、世界杯足球賽以及今年陜西抗洪等方面都發(fā)揮了重要作用。 圖1.1 應急通信網(wǎng)示意圖 1.2我國應急通信技術的發(fā)展 我國應急通信的發(fā)展與整個電信行業(yè)的發(fā)展，與國家應急體系的建設應該是息息相關的。目前為止，大致可以分成三個階段，第一個階段是1998年以前，第二個階段是1998年到2003年，第三個階段是2003年到2008年。其中有三個標志性的事件，第一個是1998年的抗洪和信息產業(yè)部的改革。第二階段是非典，國務院主要以制定應急預案為標準。第三個是抗地震災害、工業(yè)和信息化部成立為標準。 在1998年以前，從通信建設投資和電話普及率看，我國的通信技術還相當薄弱?！捌呶濉逼陂g投資只有200億

8、，“十五”突破了2000億。我國對于通信的建設也是非常重視，在每年通信建設投資非常有限的情況下，對于應急通信的建設投入了大量的資金，尤其是在“八五”“九五”期間。我國的通信在應急通信裝備、質量方面可以達到先進水平，另外在組織管理方面也形成了完善的應急通信管理體系。在此期間建設完成了包括覆蓋全國的衛(wèi)星通信指揮網(wǎng)、移動通信交換、集群、傳輸在內的1000多套網(wǎng)絡裝備。形成了空中與地面結合，有線與無線結合，固定與移動相結合的比較完善的應急通信裝備體系。另外，加強了移動通信保障隊伍的建設，建成了以12個機動區(qū)域為主，各省應急機動通信局為輔的政治覺悟高、業(yè)務素質強、反應迅速的應急通信保障隊伍，而且這支隊伍

9、也一直延續(xù)下來。在08年的抗震救災和冰凍災害顯示出了過硬的實力。另外，在新階段也制定了相應的管理辦法和解決流程。我們在調研的過程中，一些老電信的運維人員，對于這一塊都說得頭頭是道，這說明我國在這一階段對于應急通信的建設、發(fā)展方面也是給予了高度的重視。 在1998年的抗洪中，我國的應急通信發(fā)揮了重要的作用，受到了國家領導人的高度贊揚，成為了我國應急通信發(fā)展的里程碑。但是，1998年以后，隨著我國的電信行業(yè)重組、電信業(yè)改革的不斷深化，我國的電信業(yè)進入了一個快速的發(fā)展期。每年電信業(yè)投資規(guī)模保持在2000億以上。但是，應急通信的發(fā)展，卻進入了一個振蕩期。 我們應急通信方面出現(xiàn)了一系列的問題，首先

10、在應急通信建設上，基本上處于停滯的狀態(tài)。分析產生的原因，主要來源于兩方面，第一個方面是政企分開以后，首先各界對于應急通信的定位問題產生了比較大的爭議。并由此引申出應急通信的建設發(fā)展，應該是由政府來承擔，還是由電信運營企業(yè)來承擔。一方面，我們的電信應急通信主管部門，向國家申請相應的投資資金比較困難，而且難以落實。另一方面，承擔應急通信任務的電信運營企業(yè)，自己有獨立的財務業(yè)績考核體系，對基本不產生經(jīng)濟效益的應急通信建設熱情不是很高，不愿意進行投資。 第二個方面可能也是比較重要的原因，就是我國公用通信網(wǎng)發(fā)展的規(guī)模，包括速度應該是比較迅速的，特別是1998年以后，每年的投資在2千億以上。網(wǎng)絡的安全性

11、、可靠性也在日益提高，在這種情況下，我們的應急通信還有沒有必要進行投資，這也是各方爭論的問題。 從1998年到2008年，我們在應急通信方面的建設投資，基本上為零。但是，因為這一個階段也是我們大網(wǎng)通信快速的發(fā)展期。因為我們的應急通信也是我們公共通信網(wǎng)重要的一部分，也面臨著更新?lián)Q代。據(jù)不完全統(tǒng)計，到目前為止，大概80%的應急通信的設備處于嚴重老化或淘汰的邊緣，因此這10年基本上從建設這一塊，應急通信處于一個艱難維持的困境。而從專業(yè)應急通信保障隊伍來看，隨著企業(yè)的重組上市、機構的改革調整，專業(yè)應急隊伍面臨著工資低、待遇差，甚至被裁員的危險，隊伍的不穩(wěn)定導致了一定的危險。 另外一點是我們的應急管

12、理人員這方面，由于崗位的壓縮，也是面臨著工作任務重，而且還面臨著很多的新問題、新情況。這樣使得我們的應急管理人員疲于應付。 第三個階段非典的爆發(fā)對于我們是一個契機，國家對于突發(fā)的事件開始逐步重視。通過各行業(yè)、各部門應急通信預案的制定，開始了應急通信體系的建設。通過預案的制定，我們應急通信這一塊也在組織管理。同時，我們國家的應急通信主管部門，對于市場沖擊的新形勢下，如何發(fā)展也進行了大量的探索，并取得了積極的成效。 08年冰凍災害、四川汶川大地震、奧運通信保障，我們都經(jīng)受住了考驗。在建設跟不上，設備老化、落后的情況下，憑借著多年形成的完善的應急處置管理體系，以及我們應急通信保障隊伍的專業(yè)素養(yǎng)和

13、高度的責任感、使命感，圓滿地完成了抗擊冰凍災害、抗震救災，以及2008年北京奧運的通信保障任務，體現(xiàn)了我們應急通信應用的形象。應急通信保障是我們各個電信企業(yè)重要的職責和任務。 2 衛(wèi)星應急通信原理 2.1衛(wèi)星應急通信的概念及系統(tǒng)組成 （1）衛(wèi)星應急通信概念 衛(wèi)星通信簡單的說就是地球上（包括地面和大氣中）的無線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成[2]，如圖2.1所示。衛(wèi)星通信的特點是：通信范圍大，只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內，從任何兩點之間都可進行通信。不易受陸地災害的影響(可靠性高)，只要設置地球站電路即可開通(開通電路迅速)，同時可在多

14、處接收，能經(jīng)濟地實現(xiàn)廣播、多址通信(多址特點)。電路設置非常靈活，可隨時分散過于集中的話務量。同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間(多址聯(lián)接)。 圖2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)示意圖 （2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)的結構組成及器工作原理 一個衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星、通信地球站、跟蹤遙測指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)等四大部分組成[7]，如圖2.2所示。 圖 2.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)結構組成示意圖 通信衛(wèi)星的主體是通信裝置，靠通信裝置中的轉發(fā)器和天線來完成無線電中繼站的作用。一個衛(wèi)星的通信裝置可以包括一個或多個轉發(fā)器，每個轉發(fā)器能同時接收和轉發(fā)多個地球站的信號。用戶通過地球站（微波無線電收、發(fā)信臺）接入衛(wèi)星

15、線路，進行通信。跟蹤遙測指令分系統(tǒng)對衛(wèi)星進行跟蹤測量，定期對衛(wèi)星進行軌道修正和位置保持等控制。監(jiān)控管理分系統(tǒng)是對定點的衛(wèi)星在業(yè)務開通前、后進行通信性能的監(jiān)測和控制，以保證正常通信。 一條衛(wèi)星通信信道是由發(fā)端地球站、上行鏈路、衛(wèi)星轉發(fā)器、下行鏈路和收端地球站所組成。發(fā)端地球站的信道終端設備首先將多路電話信號進行復用，成為基帶信號，送到調制器對載波進行調制，經(jīng)上變頻器變換成載頻為f1的上行載波信號，最后經(jīng)過微波大功率放大器，經(jīng)雙工器由天線輻射出去。由發(fā)端地球站發(fā)出的上行載波信號經(jīng)過遠距離傳輸?shù)竭_衛(wèi)星轉發(fā)器，衛(wèi)星轉發(fā)器利用低噪聲接收機接收，并將載頻為f1的微波信號變換成下行載頻f2的信號，利用發(fā)射

16、設備的輸出功率放大器將信號放大到所需的電平，經(jīng)天線向地面發(fā)射。收端地球站利用高增益天線和低噪聲接收機接收下行載頻f2的信號，經(jīng)雙工器、低噪聲放大器和下變頻器的放大和變頻成為中頻信號，然后送到解調器恢復出基帶信號，最后通過復用設備進行分路，并通過地面微波中繼線路或其他類型的長途線路等送給有關用戶。 常用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)、INMARSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 2.1.1 VAST通信系統(tǒng) 20世紀80年代初衛(wèi)星通信中出現(xiàn)的甚小口徑終端VSAT(Very Small Aperture Terminal)曾被比喻為計算機領域中出現(xiàn)的微機。它天線很小，與一般的衛(wèi)星地面站相比，可稱

17、為“微型地面站”。該技術九十年代初才在中國開始運用。這類小站可以很方便地安裝在用戶處。 通常，大量這類小站與一個大站協(xié)同工作，構成一個衛(wèi)星通信網(wǎng)， 能夠支持范圍廣泛的單向或雙向數(shù)據(jù)、話音、圖像及其它綜合電信及信息業(yè)務。它的產生和發(fā)展是一系列先進技術綜合運用的結果，奠定了衛(wèi)星通信設備向多功能化、智能化、小型化的方向發(fā)展。 典型的VSAT系統(tǒng)[5]（網(wǎng)絡）是由主站、衛(wèi)星和許多遠端小站(VSAT)三部分組成的， 通常采用星形網(wǎng)絡結構。如圖2.3所示。 圖2.3 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)的結構圖 衛(wèi)星通信網(wǎng)的網(wǎng)絡結構有星形、網(wǎng)狀或者星形／網(wǎng)狀混合三種，星形網(wǎng)由—個主站和若干個VSAT小站組成。主

18、站可與任一小站直接通信，各個VAST站之間必須通過主站轉接才能互相通信，此種網(wǎng)主要用于數(shù)據(jù)傳輸；網(wǎng)狀網(wǎng)中各站無主次之分，任意兩個VSAT站都能直接互相通信，此種網(wǎng)主要用于話音傳輸?！獋€網(wǎng)內可有數(shù)十、數(shù)百甚至數(shù)千個VAST站。 圖 2.4 VSAT小站 VSAT網(wǎng)絡的優(yōu)點是小站設備簡單、體積小、重量輕、且造價低，可車載或單人背負組網(wǎng)靈活、方便單個VSAT小站可方便地接入或離開現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡支持多種通信方式包括VSAT站與站之間的點對點通信、多個VSAT站之間的雙工通信、主站對小站的廣播通信通信容量大傳輸距離遠適用于多種業(yè)務和速率通信質量高， 路由少、鏈路環(huán)節(jié)少誤碼率低可配接各種終端

19、設備方便地與其他網(wǎng)絡實現(xiàn)互聯(lián)互通。它是目前廣泛使用的一種組網(wǎng)式，衛(wèi)星通信方式應作為我國應急減災通信系統(tǒng)的首選方式。 VSAT系統(tǒng)大量用于專網(wǎng)通信、應急通信和“村村通”工程等領域。在汶川抗震救災初期由于受災鄉(xiāng)鎮(zhèn)的地理條件復雜短時間內無法打通光纜因此采取空投或空降的方式向災區(qū)投放了大量的VSAT設備和配套的太陽能電池(或柴油發(fā)電機)， 每套VSAT可開通個2至4個公用電話， 投放后迅速形成通信能力， 初步滿足了抗震救災的應急通信需要。同時通過臨時架設的VSAT網(wǎng)絡， 在已修復的基站或臨時架設的小基站與移動交換機之間提供臨時通信鏈路恢復災區(qū)人民的移動通信。災區(qū)人民通過“中衛(wèi)1號”通信衛(wèi)星， 使用手

20、機與親人朋友取得了聯(lián)系[6]。 VSAT“村村通”工程重點在于解決我國偏遠農村地區(qū)的通信問題。VSAT作為一種高效、穩(wěn)定、快捷、成熟的通信方式， 能為廣大農村地區(qū)提供基本通信， 尤其在地面網(wǎng)絡無法達到的偏遠區(qū)域更是不可替代的通信解決方式?！按宕逋ā辈粌H包含“村村通電話”工程而且還包含著“村村通電視”工程能夠使偏遠地區(qū)接收到高清晰、多頻道的電視節(jié)目豐富廣大偏遠地區(qū)人民的精神生活進一步縮小城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”。在突發(fā)的自然災害面前它還是一種十分有效的應急通信手段。在汶川抗震救災中，VSAT“村村通”工程也得到了很好的利用，災區(qū)未被破壞的遠端VSAT話務量增加明顯，成為當?shù)厝罕娤蛲饨绶答仦那椋?獲取救

21、援的惟一渠道。 2.1.2 INMARSAT系統(tǒng) 海事衛(wèi)星的出現(xiàn)是在上個世紀七十年代，它的出現(xiàn)和在這之前的海上的一些重大海難事故有密切關系。幾十年來，海事衛(wèi)星在海難救助以及海上航行的常規(guī)通信中發(fā)揮了巨大的作用。海事衛(wèi)星技術的發(fā)展也逐漸的走上了陸地，走進了航空的領域?，F(xiàn)在說的海事衛(wèi)星是一個寬泛的概念，它實際上在為航空、航海和陸地同時提供著服務。中國交通通信中心是國內唯一從事海事衛(wèi)星系統(tǒng)的運行、服務的支持、技術的發(fā)展的單位。INMARSAT系統(tǒng)是由國際海事衛(wèi)星組織管理的全球第一個商用衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。原來中文名稱為“國際海事衛(wèi)星通信系統(tǒng)”，現(xiàn)更名為“國際移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)”。 INMARSA

22、T系統(tǒng)由衛(wèi)星、固定站(岸站、航站等)、網(wǎng)絡協(xié)調站和移動站(船站、機站、車載站等)組成，如圖2.5所示。 圖2.5 INMARSAT系統(tǒng)示意圖 INMARSAT通信系統(tǒng)的空間段由四顆工作衛(wèi)星和在軌道上等待隨時啟用的四顆備用衛(wèi)星組成。這些衛(wèi)星位于距離地球赤道上空約35700km的同步軌道上，軌道上衛(wèi)星的運動與地球自轉同步，即與地球表面保持相對固定位置。所有INMARSAT衛(wèi)星受位于英國倫敦INMARSAT總部的衛(wèi)星控制中心（SCC）控制，以保證每顆衛(wèi)星的正常運行。每顆衛(wèi)星可覆蓋地球表面約1／3面積，覆蓋區(qū)內地球上的衛(wèi)星終端的天線與所覆蓋的衛(wèi)星處于視距范圍內。 岸站（CES）是指設在海岸附

23、近的地球站，分屬INMARSAT簽字國主管部門所有，它既是與地面公用網(wǎng)的接口，也是衛(wèi)星系統(tǒng)的控制和接入中心。 船站（SES）是設在船上的地球站。因此，SES的天線在跟蹤衛(wèi)星時，必須能夠排除船身移位以及船身的側滾、縱滾、偏航所產生的影響；同時在體積上SES必須設計得小而輕，使其不致影響船的穩(wěn)定性，在收發(fā)機帶寬方面又要設計得有足夠帶寬，能提供各種通信業(yè)務。 SES根據(jù)INMARSAT業(yè)務的發(fā)展被分為A型站、B型站、M型站和C型站標準，1992～l993年投入應用的B、M型站，采用了數(shù)字技術，它們最終將取代A型站和C型站。 網(wǎng)絡協(xié)調站對整個洋區(qū)的信道進行管理和協(xié)調，對岸站調用電話電路的要求進行

24、衛(wèi)星電路的分配與控制；監(jiān)視和管理信道使用狀況，并在緊急情況下強行插入正在通話的話路，發(fā)出呼救信號。 INMARSAT系統(tǒng)的一系列優(yōu)點，使得它在我國得到廣泛應用。不僅作為地面網(wǎng)的一個有力補充和延伸，與地面系統(tǒng)共同發(fā)展，致力于解決偏遠地區(qū)的移動通信問題，并在地面系統(tǒng)覆蓋不到的地區(qū)得以迅速發(fā)展，而且在搶險救災、行業(yè)安全等領域發(fā)揮著重要作用，成為應急通信不可缺少的一部分。5.12汶川地震中發(fā)回來的第一張照片就是新華社通過海事衛(wèi)星(INMARSAT)發(fā)回來的。 2.2衛(wèi)星移動電話 （1）衛(wèi)星移動電話體積小、功耗低、使用簡便，整個通信網(wǎng)絡基本不不受地面環(huán)境條件的影響，方便人員攜帶或空投，可以在第一

25、時間運抵災害現(xiàn)場，在其他通信設施回復之前是承擔災區(qū)救援人員和民眾與外界聯(lián)系的唯一通道。因此在各類突發(fā)應急事件中，最早使用的往往就是各類型號的衛(wèi)星移動電話。衛(wèi)星移動電話的缺點在于花話費比較昂貴，通信受氣候、空間遮擋等因素影響較大。在汶川地震救災過程中，全國一共調集了近千臺衛(wèi)星電話，作為搶險救災的排頭兵，為應急指揮部門了解災情、制定救災方案、派遣救援人員、保障安全等方面作出了很大貢獻。在國內使用較多的衛(wèi)星電話、歐星電話、銥星電話、全球星電話等。 （2）海事衛(wèi)星電話通過Inmarsat第四代衛(wèi)星系統(tǒng)向用戶提供話音服務，是衛(wèi)星通信和GSM通信雙模手機，是偏遠地區(qū)通信和應急通信的理想選擇。海事衛(wèi)星電話

26、是本次抗震救災的主要衛(wèi)星通信工具。從汶川打出的第一個電話用的就是海事衛(wèi)星電話。北川縣現(xiàn)場搶險救災指揮部于13日下午3時撥出的第一個電話也是通過海事衛(wèi)星電話。 （3）歐星電話用的是Thuraya的手持終端。Thuraya系統(tǒng)是一個由Thuraya衛(wèi)星通信公司建立的區(qū)域性靜止衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)覆蓋歐洲、非洲、亞洲、澳大利亞等110個國家和地區(qū)。歐星電話可以向用戶提供語音、短信、數(shù)據(jù)、傳真、GPS定位等業(yè)務。全球星系統(tǒng)是由48顆衛(wèi)星組成的全球低軌衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)提供話音、數(shù)據(jù)、傳真和定位等業(yè)務在全球120個國家有超過21萬用戶。全星系統(tǒng)在我國北京和廣州建有信關站， 由于全球星手機必須要在信關站覆蓋區(qū)

27、內才能進行通信， 而墳川地震災區(qū)位于信關站覆蓋區(qū)邊緣區(qū)域， 因此通信效果并不理想。銥星系統(tǒng)是世界第一個利用低軌道星座實現(xiàn)全球個人衛(wèi)星移動通信的系統(tǒng)。該系統(tǒng)實際上等于將地面蜂窩系統(tǒng)倒置在空中，于1998年11月1日投入運營， 提供話音、數(shù)據(jù)和定位信息服務。它開創(chuàng)了全球個人通信的新時代使人們在地球上任何地方都可以相互聯(lián)絡。據(jù)救援人員反映，銥星手機是這次抗震救災中應用效果最好的衛(wèi)星手機。 圖2.6 衛(wèi)星移動電話 圖2.7 海事衛(wèi)星電話 圖2.8歐星電話 2.3衛(wèi)星應急通信的特點 衛(wèi)星應急通信具有覆蓋面積大、傳輸距離遠、通信頻帶寬、容量大、

28、通信線路穩(wěn)定、質量好、建設組網(wǎng)快、機動靈活、可以廣播方式工作、便于實現(xiàn)多址連接、通信成本與通信距離無關等諸多優(yōu)點。與常規(guī)通信手段必須依賴地面設施如光纜、電線桿、基站等不同，衛(wèi)星應急通信是利用空中的衛(wèi)星作為中繼而進行地球上無線電臺、站之間的通信。從出現(xiàn)的第一天起，它就被賦予了重要的軍事、搶險、應急、救援等通信任務。[8]在發(fā)生洪水、地震、戰(zhàn)爭等突發(fā)事件使地面光纜和微波中繼線路中斷時，衛(wèi)星應急通信通信具有較高的機動性及靈活性，能夠快速組網(wǎng)，迅速恢復重要通信，完成應急通信等特殊時期的語音、數(shù)據(jù)和圖像等通信任務。但其也有缺點，由于兩地球站向電磁波傳播距離有72000Km，信號到達有延遲，且10GHz以

29、上頻帶受降雨雪的影響，天線易受太陽噪聲的影響。 3衛(wèi)星應急通信技術在突發(fā)事件中的應用 3.1 衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)在汶川地震中的應用 1、VSAT地面衛(wèi)星通信站實現(xiàn)汶川縣城與外界進行手機聯(lián)絡 2008年5月15日晚六點，中國聯(lián)通在四川地震嚴重的汶川縣映秀鎮(zhèn)開通VSAT地面衛(wèi)星通信站，這是首家電信運營商在此開通移動通信業(yè)務。成都軍區(qū)抗震救災指揮部當日亦向汶川縣城空投手機設備，包括軍用手機和聯(lián)通CDMA手機，并在當?shù)亟ㄔO小型基站。至此，讓汶川縣城與外界進行手機聯(lián)絡終成為可能，如圖3.1所示。 圖3.1 微型衛(wèi)星地面站保障聯(lián)絡 2、通過INMARSAT系統(tǒng)傳出“孤城”第一聲 2008年

30、5月12日14時28分，四川省汶川爆發(fā)8.0級大地震，無數(shù)房屋瞬間夷為平地，公路、鐵路損毀嚴重，手機中斷、座機中斷、網(wǎng)絡不通，汶川瞬間成了一座“孤城”。由于固話、移動通信受災中斷，衛(wèi)星電話在某段時間、某個地方將成唯一的聯(lián)絡工具。震后12分鐘，汶川縣電信員工劉道彬通過海事衛(wèi)星電話發(fā)出了來自震區(qū)的第一聲求救。44小時后，新華社記者徐壯志利用海事衛(wèi)星發(fā)出災區(qū)的第一張圖片；武警某師參謀長王毅率領200名官兵到達汶川，通過海事衛(wèi)星電話向外界發(fā)出到達災區(qū)部隊的第一個聲音。此后，各路搶險突擊隊都是攜帶海事衛(wèi)星電話進入災區(qū)。在通訊沒有恢復的情況下，抗震救災前后方的聯(lián)絡只能通過衛(wèi)星通信。 圖3.2 海事衛(wèi)

31、星正用于四川都江堰上游紫平鋪水庫指揮協(xié)調 3.2 衛(wèi)星通信在貴州電力應急通信網(wǎng)建設中的應用 1、災情概況 2008年初的一次50年不遇的冰災給貴州電力通信網(wǎng)造成了巨大的破壞。從1月19日第一條光纜斷纜開始，至2月18日冰災后恢復重建止，貴州電力通信網(wǎng)主網(wǎng)受冰害造成光纜斷纜33條，8條光纜本體受損，光纜纖芯衰耗增大。地區(qū)網(wǎng)中斷光纜57條。貴州電網(wǎng)受冰災影響的光纜總數(shù)有428條。中斷90條，中斷比例達21.03％。另有8條光纜受損。最嚴重時，貴州電力通信網(wǎng)解列成5個獨立的通信網(wǎng)，省調僅有一條臨時組織的通信出口。 2、解決辦法 圖3.3 應急通信網(wǎng)絡拓撲結構圖 為了應對這次危機

32、，貴州省電網(wǎng)公司應急通信系統(tǒng)建設采用美國SatPath公司生產的Skyswitch衛(wèi)星網(wǎng)絡設備來搭建貴州省電網(wǎng)公司的應急衛(wèi)星通信專網(wǎng)。 SatPath的網(wǎng)絡采用了子網(wǎng)拓撲結構，可以提供多種的連接組。SatPath的連接管理功能是目前VSAT工業(yè)中僅有的通過衛(wèi)星進行路由尋址和交換的先進技術，它是SatPath經(jīng)過多年的研究和開發(fā)的成果。 每個連接組可以配置成星狀組或網(wǎng)狀組。在貴州省電網(wǎng)的應急通信網(wǎng)絡中，將會有一個網(wǎng)狀接通組和1個星狀接通組。由于衛(wèi)星轉發(fā)器的使用成本很高，本網(wǎng)絡設計理念是盡量地減少帶寬資源的使用。圖3.1所示為使用4信道的SkyMesh 4000終端所組成的多組混合網(wǎng)絡拓撲結構的

33、配置，它可以使遠端站直接同時與省調中心主站和各遠端站同時進行通信。 整個網(wǎng)絡是100%單跳連接，很好地利用了轉發(fā)器帶寬。網(wǎng)絡采用了MCPCFDMA，載波沒有信道復用報頭。它與TDMA 時分多址系統(tǒng)相比，在信道利用率上有 20% ~50%的改善MCPCFDMA 由于是零報頭，幾乎可以獲得100% 的通道效率。 對電廠和比較偏遠的重要220kV及以上變電站，可加裝衛(wèi)星接收站，租用衛(wèi)星通道提供遠動和調度電話的應急通信?？紤]到發(fā)生突發(fā)事件時，滿足突發(fā)地點與調度中心的語音通信、數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅惩ㄒ?，可配置一定?shù)量的衛(wèi)星應急通信車。在任何需要的時候都能做到立即出發(fā)、盡快到達，滿足了電力調度應急系統(tǒng)要求。

34、同時，為確保其使用效果，在配置衛(wèi)星應急通信車時，必須考慮系統(tǒng)的最后通信接入問題，開通220kV及以上重要廠站和調度機構的調度通道。 應急衛(wèi)星通信是電力應急指揮系統(tǒng)中一個重要的組成部分，在某些特殊情況下(如地震災害)能發(fā)揮無法替代的作用。 3.3衛(wèi)星應急通信技術在安徽防汛中的應用 1、衛(wèi)星通信技術在水利通信中的應用情況 隨著通信事業(yè)的發(fā)展，衛(wèi)星通信以其覆蓋面廣、傳輸距離遠、通信頻帶寬、系統(tǒng)容量大、質量穩(wěn)定、建設組網(wǎng)快、站點設置靈活等優(yōu)點，越來越被廣泛應用于防汛抗旱、水利管理等方面的工作。目前，水利部已擁有亞洲衛(wèi)星二號（AsiaSat- 2）半個波段，并建立了衛(wèi)星地面站，擔負起水利部部機關

35、與流域機構的高速數(shù)據(jù)、圖像傳輸、話音等業(yè)務服務，承擔了部機關與重點省的防汛信息傳輸業(yè)務。 2、安徽省對防汛應急通信的需求 安徽省地形復雜，氣候多樣，強降雨、大洪水、山洪、臺風暴雨等自然災害頻繁發(fā)生。這些突發(fā)性的自然災害已經(jīng)嚴重威脅到人民群眾的生命財產安全和經(jīng)濟建設。抵御洪澇災害的重點不僅僅是城市人口密集地區(qū)。在全省江河、行蓄洪區(qū)以及一些偏遠山區(qū)，山體滑坡、塌方、山洪、泥石流等發(fā)生時，帶來的經(jīng)濟損失和人員傷亡也是非常嚴重 的。而在這些特殊的地理環(huán)境中，地面有線或無線通信無法進行覆蓋或者是在重大洪水發(fā)生的同時已經(jīng)完全將其破壞。防汛指揮調度中心對現(xiàn)場情況的了解和信息采集全部都要依賴于應急通信。

36、因此在應急通信中依托通信衛(wèi)星為傳輸手段，可以在最短的時間內將應急通信設備帶入突發(fā)洪水地點，從而將抗洪現(xiàn)場的情況、防汛信息等以語音、數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像的方式傳送至防汛指揮調度中心，使各級防汛指揮部門第一時間內掌握汛情信息，及時有效的進行防洪調度，保障人民群眾生命安全，減少經(jīng)濟財產損失。 目前，全省已建設由省到市、廳直管單位及重要防洪工程的防汛抗旱綜合通信系統(tǒng)，涵蓋了數(shù)據(jù)、圖像、語音三種業(yè)務，基本滿足正常防汛及日常管理調度的需要。建設防汛應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)，主要是針對在發(fā)生大洪水、山洪災害時，地面通信系統(tǒng)（專網(wǎng)或公網(wǎng)）中斷，實現(xiàn)防洪應急狀態(tài)下現(xiàn)場與中心節(jié)點通信傳輸、骨干傳輸系統(tǒng)的保護路由及邊遠地區(qū)水文

37、信息采集等，形成與地面防汛抗旱綜合通信系統(tǒng)互為一體、互為備份的可靠通信手段。 （3）衛(wèi)星防汛應急通信網(wǎng)絡結構防汛應急通信應對突發(fā)事件處置要求：具備快速、機動、高效性，能夠做到反應快速，出行迅速，到達及時等特殊要求。衛(wèi)星防汛應急通信系統(tǒng)建設宜以移動車載站、便攜站和衛(wèi)星電話為主，選擇點對點或點對多點雙向通信的星形網(wǎng)作為防汛應急通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信的網(wǎng)絡結構（防汛應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)見下圖） 圖 3.4 安徽省應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成 防汛應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)包括固定站（中心站）、車載臺、便攜站及衛(wèi)星電話組成，其中固定站和車載臺內集成防汛所需的數(shù)據(jù)、圖像、語音三種業(yè)務設備。固定站設置在省防汛調度指揮中心

38、，并配備車載臺和便攜站各一套，防汛應急衛(wèi)星電話主要配備在市級防汛中心，可根據(jù)應急防汛需要調配使用管理。 在防汛救災現(xiàn)場應急情況下，衛(wèi)星通信車或便攜站到達發(fā)生突發(fā)事件以及搶險救災等活動現(xiàn)場后，車載衛(wèi)星天線系統(tǒng)在最短時間內找到并鎖定衛(wèi)星，建立衛(wèi)星鏈路。在條件允許的環(huán)境下利用電纜將現(xiàn)場圖像和聲音信號傳送到應急通信車或便攜站上。在環(huán)境復雜等不適合采用電纜傳送信號的情況下，可通過數(shù)字微波將現(xiàn)場圖像和聲音信號高質量的傳送至應急通信車或便攜站上。由車載站或便攜站通過衛(wèi)星傳送到防汛指揮調度中心，實現(xiàn)防汛現(xiàn)場與防汛指揮調度中心的實時異地會商、高清晰的現(xiàn)場圖像采集和傳輸、文件傳輸、Internet接入、話音通信

39、、信息共享等[9]。 防汛應急通信系統(tǒng)是應對防汛突發(fā)性事件的重要通信保障，通過防汛應急通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信的建設，可為各級防汛指揮部門和水利管理部門防汛搶險救災、處理突發(fā)性應急事件等提供快捷有效的通信手段。尤其是在提高防汛現(xiàn)場的信息獲取能力、處理突發(fā)事件的快速反應、組織協(xié)調、決策指揮等實際工作中具有重要意義，應用前景廣闊。 3.4 寬帶VSAT通信系統(tǒng)在交通應急指揮中的應用 我國幅員遼闊，地理條件復雜。特別是近年來，我國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，各行各業(yè)的經(jīng)濟活動也發(fā)展迅猛，人民生活水平也有了非常大的提高，道路交通、水運交通以及交通工具都有飛速的發(fā)展，使得公路、水陸交通的安全性受到很大的威脅，交通重大

40、特大事故和道路交通塌方等突發(fā)事件，也時有發(fā)生。這些突發(fā)的重大交通事故已經(jīng)嚴重威脅到人民群眾的生命財產安全和國家的經(jīng)濟建設。 重大交通事故不僅僅發(fā)生在陸上城市人口密集區(qū)。在遠洋、內陸江河以及一些偏遠地區(qū)，塌方、洪水、地震或沉船等事故發(fā)生頻率也不斷增加。在這些遠離人群的特殊地理環(huán)境下，地面線路（PSTN、GSM等）沒有辦法進行覆蓋或是在重大事故發(fā)生的同時已經(jīng)完全被破壞掉了?，F(xiàn)場到指揮中心的全部通信都要依賴于應急通信。應急響應，速度是關鍵。在交通應急中采用交通應急通信車、安全搜救船和單兵的應急通信設備，可以在最短的時間內將應急通信設備帶入突發(fā)事件的發(fā)生地點，從而將交通現(xiàn)場的災難情況、人員傷亡情況以

41、語音甚至動態(tài)圖像的方式匯報指揮中心，迅速確定災難級別，有效的調動救援物資及醫(yī)療救援力量，在最短時間內挽救傷者生命、挽回經(jīng)濟損失、恢復交通暢通[10]。 衛(wèi)星通信是真正的全球通信，具有覆蓋面廣、容量巨大、通信不受地理環(huán)境和氣候條件的限制等諸多優(yōu)點，機動靈活，接入方便，適用于多業(yè)務傳輸，可為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離漫游和機動靈活的移動通信服務等。在應急通信中，衛(wèi)星通信具有不可替代的地位。 目前交通應急通信系統(tǒng)主要使用國際移動衛(wèi)星、移動VSAT、集群通信等通信系統(tǒng)。作為交通應急指揮的通信系統(tǒng)中的VSAT子系統(tǒng)，寬帶VSAT衛(wèi)星通信以其適應信息傳達帶寬的量身定做的特點日益受到青睞。 V

42、SAT通信系統(tǒng)以其設備簡單、建設速度快、建站及通信費用低、組網(wǎng)靈活、多址接入、一點對多點、覆蓋面大、高可靠性、綜合通信能力強等特點獲得迅速地發(fā)展。VSAT特別適合在地域廣闊、地形復雜、地面通信網(wǎng)絡不發(fā)達的邊遠地區(qū)以及海洋實現(xiàn)遠距離應急通信。而隨著VSAT技術的日益成熟，為應急救助提供寬帶VSAT通信服務已經(jīng)成為現(xiàn)實。 （1） 寬帶VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供功能 寬帶VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)以其為不同的應急指揮中心與應急救助現(xiàn)場間提供1～2M的通信帶寬，提供現(xiàn)場動態(tài)圖象實時傳輸、多路應急救助指揮話音傳輸、現(xiàn)場保密數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ埽Ｕ蠎本戎笓]信息的傳輸。寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡體現(xiàn)了應急通信與日

43、常通信的結合應用， 在應急救援情況下提供以下功能。 ◇實時電視電話會議功能； ◇高清晰圖像傳輸功能； ◇應急救助指揮電話功能； ◇應急救助指揮信息查詢功能。 在日常情況下提供以下功能。 ◇話音（直接進入陸地公網(wǎng)）； ◇視頻電話 ； ◇高帶寬Internet數(shù)據(jù)傳輸； ◇郵件服務； ◇衛(wèi)星氣象云圖的查詢； ◇電子海圖顯示及查詢； ◇信息查詢系統(tǒng)。 （2） 頻段的選擇 VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)通常使用的頻段主要有C波段和Ku波段。根據(jù)交通安全應急通信系統(tǒng)應用的需要，VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)工作頻段的選擇應主要從以下幾方面考慮：（1）與地面其他通信系統(tǒng)間的干擾；（2）衛(wèi)星轉發(fā)器資源

44、和現(xiàn)有通信技術和設備；（3）通信業(yè)務需求；（4）天線接收系統(tǒng)噪聲；（5）電波傳輸損耗；（6）天線口徑和高功放的使用等。C波段電波傳輸條件好，雨衰小，C波段最大雨衰量一般不超過1dB。路徑可靠性較高，但天線口徑較大。Ku波段通信質量不存在微波干擾，天線口徑小，雨衰大，在暴雨情況下，上行或下行鏈路瞬間雨衰量可超過20dB。 交通系統(tǒng)應急救援任務包括了陸地和海洋，陸地的應急救助指揮多發(fā)生在暴雨、泥石流、塌方損毀公路，需要輕便的設備，故陸地選擇Ku波段為好；海洋救助受海上衛(wèi)星覆蓋全向輻射功率的影響、雨衰的影響，而且海洋救助往往發(fā)生在惡劣海洋氣候環(huán)境下，故海洋選擇C波段為好。即在我國交通安全應急通信的

45、工作頻段選擇上，海洋提供C波段VSAT通信，陸地及海岸線提供Ku波段VSAT通信。 （3） 網(wǎng)絡管理 寬帶VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡的資源管理，確保應急救助指揮通信的暢通，平時又要滿足日常通信的需求，帶寬的有效合理應用是管理重中之重。交通應急寬帶VSAT系統(tǒng)實現(xiàn)了日常通信模式與應急通信模式的有效管理。 （4） 日常工作模式與應急模式之間的切換 為簡化用戶的操作使用，從日常工作模式到常規(guī)應急模式之間的切換采用全自動方式。根據(jù)支持業(yè)務的不同，這兩種模式之間的切換主要是由于系統(tǒng)所支持的帶寬按需分配功能、QoS功能及負載自動均衡功能實現(xiàn)。所謂帶寬按需分配，是指衛(wèi)星帶寬可以按照用戶業(yè)務的需要動態(tài)分配調

46、整。與QoS結合在一起，就表現(xiàn)為每種業(yè)務具有不同優(yōu)先級，并可按照約定獲得不同的帶寬保證，即高優(yōu)先級的業(yè)務優(yōu)先獲得需要的帶寬，低優(yōu)先級的業(yè)務只能使用高優(yōu)先級業(yè)務的剩余帶寬。高優(yōu)先級的業(yè)務是指應急救助任務時的指揮通信業(yè)務。 3.5衛(wèi)星應急通信車在公共安全事件中的應用 相信經(jīng)歷過“ 五.一二” 汶川地震以及08奧運的通信業(yè)界人士都非常清楚，在“突發(fā)公共事件”發(fā)生時，各相關部門需要以超過以往的反應速度來進行應對。相關部門的人員和資源的調配、整體的組織、協(xié)調和指揮，以及迅速掌握第一現(xiàn)場信息資料的能力高低，都會影響到事件應對的成與敗。大多數(shù)“突發(fā)公共事件”都離不開衛(wèi)星通信車的支持，通過衛(wèi)星通信車在短時

47、間內就可以恢復或補充現(xiàn)場的通信業(yè)務。 衛(wèi)星通信車[11]的種類很多，從使用波段劃分有C波段衛(wèi)星通信車，Ku波段衛(wèi)星通信車，Ka波段衛(wèi)星通信車；從工作狀態(tài)劃分有“動中通”和“靜中通”兩種類型。 1、“動中通”衛(wèi)星通信車 “動中通”衛(wèi)星通信車能實現(xiàn)在通信車移動狀態(tài)下與中心的圖像、語音、數(shù)據(jù)通信，解決移動現(xiàn)場信息傳輸?shù)男枰??！皠又型ā币苿有l(wèi)星通信車是創(chuàng)智數(shù)碼面向公安、軍事、水利、交通、搶險救災、廣播電視、野外勘探等領域需求，以提供實時信息采集、應急通信保障和現(xiàn)場指揮支持為主要目的的衛(wèi)星通信移動式平臺。整個系統(tǒng)由載車、“動中通”天線系統(tǒng)、車載通信應用系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、輔助設施等部分組成。能實現(xiàn)語

48、音通訊/傳真、數(shù)據(jù)傳輸、視頻信號接收/存儲、有線/無線攝像機視頻實時傳送、視頻會議、車載無線局域網(wǎng)和語音通訊/傳真等功能。 圖3.5 “動中通”衛(wèi)星通信車 2、“靜中通”衛(wèi)星通信車 “靜中通”衛(wèi)星通信車為公安、武警、部隊、機場、林業(yè)等部門處理緊急事件的需要而設計，具有在任何地區(qū)，任何天氣條件下，實現(xiàn)實時的圖像、語音、數(shù)據(jù)的遠距離傳輸功能，此外還配備指揮、會議等設施，具有快速反映，操作方便，使用可靠、靈活等特點。 圖3.6 “靜中通”衛(wèi)星通信車 3、由衛(wèi)星通信車構成的應急通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信車，在汶川地震中幾乎是起到了“奇兵”的重要作

49、用。以在汶川地震中發(fā)揮出色的產業(yè)聯(lián)盟會員單位捷思銳的通信車為例，該車輛不同于公網(wǎng)移動通信使用的制式，所提供的無線視頻、無線語音、集群調度等業(yè)務都承載在專用終端上，目標市場應用為發(fā)生自然災害、突發(fā)事件、電信網(wǎng)絡中斷、需要專用通信系統(tǒng)場景時的無線通信。與其應急通信車相關聯(lián)的業(yè)務系統(tǒng)包括地面指揮中心、衛(wèi)星通信、McWiLL無線通信、現(xiàn)場應急通信車、多業(yè)務作業(yè)終端、手持調度終端等。 圖3.7 由衛(wèi)星通信車構成的應急通信系統(tǒng)示意圖 在地面指揮中心部署核心的應急通信系統(tǒng)，通過衛(wèi)星信道建立與通信車的通信信道。應急通信系統(tǒng)具備強大的通信交換能力，為指揮中心與通信車、現(xiàn)場移動多業(yè)務終端、

50、手持終端設備之間提供交換連接服務，并可實現(xiàn)與公共電話網(wǎng)之間的連接；應急通信車可以實時處理現(xiàn)場傳輸過來的語音、視頻信息，與地面指揮中心形成統(tǒng)一的指揮平臺。 4、中國衛(wèi)通為央視國際提供衛(wèi)星通信保障 汶川地震發(fā)生后，中國衛(wèi)通技術人員隨中央國際網(wǎng)絡新聞頻道記者趕赴災區(qū)，通過衛(wèi)星雙向視頻語音系統(tǒng)，進行“震區(qū)尋親呼應中心” 、 “我在現(xiàn)場”的網(wǎng)上直播，幫助災區(qū)人民找尋親人，幫助外界了解災民的生活狀況。5月22日14點30分，中國衛(wèi)通“動中通”衛(wèi)星通信車隨央視國際網(wǎng)記者奔赴災區(qū)利用衛(wèi)通雙向語音視頻連線央視國際“我在現(xiàn)場”現(xiàn)場報道汶川大地震重災區(qū)的德陽市綿竹縣遵道小學。15點15分，中國衛(wèi)通“動中通”衛(wèi)

51、星通信車還為央視國際“我在現(xiàn)場”現(xiàn)場連線遵道沈陽野戰(zhàn)醫(yī)院的衛(wèi)星通信保障。 圖3.8 中國衛(wèi)通“動中通”在遵道小學提供通信保障 5、應急衛(wèi)星通信車在2008年北京奧運會安全保障方面也發(fā)揮了重要的作用 由于馬拉松、公路競走、高爾夫、賽艇等大型體育比賽具有多場景、長距離、大場面、移動快等特點，所以用一般電視設備難以完成現(xiàn)場轉播任務的， 只能用移動轉播的“動中通”衛(wèi)星車來保障。此外，在北京奧運會期間，經(jīng)常會形成臨時密集的通信區(qū)，地面蜂窩系統(tǒng)會出現(xiàn)過載，滿足不了當時的通信需求，此時可以把應急衛(wèi)星通信車開到臨時密集通信區(qū)作為臨時基站來解決通信密集的問題。這樣做既靈活機動， 又經(jīng)濟

52、高效。這種臨時移動通信基站主要由基站、E1壓縮設備、調制解調器、室外單元ODU和天線及伺服系統(tǒng)等五部分組成。 3.5 IPStar衛(wèi)星寬帶系統(tǒng)在地震中的應用 圖 3.9 Ipstar衛(wèi)星 IPStar系統(tǒng)是我國引進的第一個投入實際運營的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)。泰國IPStar衛(wèi)星于2005年8月發(fā)射，是一顆大容量商用寬帶通信衛(wèi)星，通信總容量達45Gb/s。它可為中國大陸提供12Gb/s的傳輸能力，使我國進入寬帶衛(wèi)星通信的新時代。該IPStar系統(tǒng)完全基于IP進行設計， 是一個全IP的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡。IPStar系統(tǒng)由建設在北京、上海、廣州的三個IPStar關口站系統(tǒng)和遍布在全國各地的IPSta

53、r端站組成。IPStar關口站系統(tǒng)是核心交換節(jié)點，為IPstar端站提供互聯(lián)網(wǎng)接入、VOIP電話交換和各種內容提供服務。三個關口站之間建立光纜連接，實現(xiàn)了全國范圍的通信交換能力。IPStar關口站與國內主要互聯(lián)網(wǎng)骨干網(wǎng)連接，使得IPStar用戶繞開了地面網(wǎng)絡的多重路由器連接， 與骨干網(wǎng)的距離大大縮短，可以充分保證互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|量[4]。 IPStar衛(wèi)星寬帶業(yè)務的特點是容量大，最多可以容納幾十萬用戶， 由于其基于IP的特性， 一個終端可以同時提供話音、數(shù)據(jù)和視頻傳輸?shù)木C合電信服務， 同時重量和體積適宜于運輸和攜帶。 在應急搶險的前線，IPStar 是有用的工具。前方災難現(xiàn)場配置數(shù)套IP

54、Star便攜站、IP電話、PC機、視頻編碼器等，后方指揮中心相應配置IPStar固定站， IP電話、PC機、視頻解碼器等，這樣前方災區(qū)現(xiàn)場和后方指揮中心之間就能夠實時傳輸話音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務。汶川抗震救災投入的IPStar設備超過了50套， 通過便攜式IPStar衛(wèi)星寬帶終端在映秀鎮(zhèn)與某集團軍救災指揮部間建立的衛(wèi)星寬帶應急通信系統(tǒng)， 第一個將映秀鎮(zhèn)的救助畫面實時傳回到四川省抗震救災指揮中心，為救災指揮部及時準確地指揮災區(qū)救援、衛(wèi)生防疫及災后重建工作提供了通信保障，同時也為在災區(qū)采訪的各新聞媒體提供了新聞、圖片的衛(wèi)星上網(wǎng)回傳手段，為救災人員和受災群眾提供了免費衛(wèi)星IP電話服務。在唐家山堰塞湖搶險

55、過程中， 為現(xiàn)場指揮部架設了10個無人值守衛(wèi)星寬帶水情監(jiān)控點，將所有水域水文災情視頻圖像傳到綿陽避險疏散指揮部和國務院， 為搶險救災工作快速決策和指揮提供了科學準確的判斷依據(jù)。 4 我國衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)的建設與發(fā)展 汶川地震后，應急通信系統(tǒng)的建設再次引發(fā)社會各界的思考，成為各方關注的焦點。建設一個能夠有效為政府和公眾提供必要信息服務、具備各部門之間信息共享能力的應急通信系統(tǒng)的需求愈發(fā)迫切。針對應急通信的特點，以衛(wèi)星通信為核心來構建應急通信系統(tǒng)已得到了世界各國的廣泛認同。結合我國實際情況，我們認為衛(wèi)星應急通信系統(tǒng)的建設需要做到以下幾點。 （1）建立高效、適合我國國情的應急通信管理機制

56、應急通信管理機制包括應急環(huán)境下的指揮關系、組織模式、頻譜資源的管理、衛(wèi)星資源調度和管理、衛(wèi)星裝備的配置等。此外，還需要進行一定數(shù)量的應急衛(wèi)星通信裝備儲備，保證發(fā)生緊急情況時的使用；特別是對于頻譜資源，需要有一個應急使用的保障和調度策略，確保應急時通信的順暢進行[3]。 （2）對應急衛(wèi)星通信需求及其應用模式進行深入研究 必須對各使用部門，包括部隊、公安、武警、交通、消防、農業(yè)、海洋、地質、氣象等的應急衛(wèi)星通信的需求和應用模式進行深入研究，理清其應急衛(wèi)星通信的現(xiàn)狀、未來的需求和總體能力，有針對性的進行統(tǒng)一規(guī)劃和協(xié)調發(fā)展，避免重復建設。 （3）統(tǒng)一技術體制、使用標準接口規(guī)范、構建統(tǒng)一應用平臺，

57、形成高效互聯(lián)互通的衛(wèi)星應急通信網(wǎng)絡 針對應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)體制眾多、功能重復、互聯(lián)互通難等問題，必須對應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)的建設進行統(tǒng)一設計，確保各應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間及與其它信息系統(tǒng)的互聯(lián)互通互操作。 首先，通過對需求和應用模式的研究，對應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)定義統(tǒng)一的體系架構，包括系統(tǒng)能力、技術體制和接口規(guī)范等方面，并通過開放標準和互聯(lián)接口，確保系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。 其次，可基于IP技術建立跨部門、跨系統(tǒng)使用的統(tǒng)一的衛(wèi)星數(shù)據(jù)應用平臺，將各應急衛(wèi)星通信系統(tǒng)納入統(tǒng)一的體系，形成衛(wèi)星應急通信專網(wǎng)，該專網(wǎng)中設立統(tǒng)一的管理中心站，實現(xiàn)對系統(tǒng)資源的統(tǒng)一調配，IP地址的分配、設備的管理及對外部網(wǎng)絡的互通等功能。

58、通過定義幾類標準的空中接口方案，各應急衛(wèi)星通信裝備能隨時接入該應用專網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的傳輸，外部網(wǎng)絡通過中心站提供的IP接口實現(xiàn)與衛(wèi)星應急通信專網(wǎng)中各站型的通信。對于話音業(yè)務，可以通過指定的衛(wèi)星地面中央站進行中繼，來達到不同系統(tǒng)衛(wèi)星通信終端之間的通信、衛(wèi)星通信終端與其它信息系統(tǒng)終端設備之間的通信。 （4）及早建設與發(fā)展自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，增強應急通信能力 衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的終端體積小、機動能力強，非常適合應急使用，但我國尚無自主運營的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，手持衛(wèi)星通信終端幾乎全依賴進口。衛(wèi)星移動通信能夠充分發(fā)揮衛(wèi)星通信靈活和覆蓋的優(yōu)勢，是解決突發(fā)事件通信問題有效手段，我們必須從戰(zhàn)略的高度出發(fā)，提高

59、對衛(wèi)星移動通信戰(zhàn)略地位的認識，加速發(fā)展S波段衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，包括靜止軌道GEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)和低軌道LEO衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，填補衛(wèi)星移動通信的空白，增強對小型化便攜終端以及手持衛(wèi)星電話的支持能力。 結論 在應對突發(fā)事件中，衛(wèi)星應急通信技術有著很大的優(yōu)越性，不僅不受時間、地點、環(huán)境等多種因素的限制，而且還有開通電路需要的時間短、通信容量較大、組網(wǎng)方式靈活等多種優(yōu)點。衛(wèi)星應急通信技術可以在事發(fā)現(xiàn)場實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)、話音等多媒體信息的不間斷大容量的雙向傳輸，實現(xiàn)全天候的、實時的信息通信。因此，衛(wèi)星應急通信技術在應急綜合信息保障系統(tǒng)中具有至關重要的作用。 致謝 本文在選題和研究過程

60、中得到了 老師的悉心指導。 老師多次詢問論文進度并給予了我寶貴的意見，提供了很多及時的信息與資料，使我獲得了很大的幫助，在此表示深深地感謝。 參考文獻 [1]李偉章.全角度解析抗震救災的應急通信[J].通信世界, 2008, (2):15-17. [2]郭詮水.衛(wèi)星通信設備維護操作手冊[M].北京:人民郵電出版, 2009: 1-17. [3] 張乃通. 對發(fā)展衛(wèi)星通信的思考[J]. 數(shù)字通信世界, 2005, (10):15-17. [4]祝龍雙.衛(wèi)星寬帶在應急通信和災害備份中的應用[J].衛(wèi)星與網(wǎng)絡, 2008, (07):24-25. [5]夏克文.衛(wèi)星通信[M]. 西安:西安電子科技大學出版社, 2008:1-20. [6]王濤.從汶川地震看衛(wèi)星通信市場化[J].通信世界,2008, (2):33-36. [7]陳帥. E-200衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設計和應用[J].無線通信技術,2009, (01): 25-26. [8] 魯義軒.衛(wèi)星應急通信平臺的靈活與獨立性[J].通信世界,2009, (10): 40-42. [9]周千里.重大現(xiàn)場應急通信體系研究與探討[J].網(wǎng)絡與應用, 2008，（12）：40-44. [10]張鵬等.突發(fā)自然災害與應急通信[J].通信與信息技術，2008，(01): 51-53. [11]