浅探应急通信保障中无线自组网技术的应用论文_阚丽茹

浅探应急通信保障中无线自组网技术的应用论文_阚丽茹

(濉溪县公安局指挥中心 235100)

摘要:现阶段,信息网络技术不断发展,为我国应急通信保障的发展提供了更多的条件。无线自组网具有无中心、自配置和快速组网等显著特点,非常适合用于应急通信保障。无线自组网技术不依赖于预设的基础设施,具有无控制中心,快速组网等特点,在社会突发事件中具有广阔的应用前景。本文介绍了我国应急通信保障的现况,结合无线自组网技术的原理以及优势所在,探讨了无线自组网技术在国家应急通信保障中的具体应用,并且分析了应急通信保障的发展前景。

关键词:应急通信;无线自组网;无线传感网络;无线Mesh网络

引言

近些年来,自然灾害的频发使得各个国家对于应急通信保障体系的建设更为重视,也将相应的技术探索列为了重点的研究项目。随着对相关研究重视程度的提升,我国的应急通信保障体系建设取得了较好的成绩,但是,相比于发达国家来说,我国进行应急通信保障相关研究的时间相对较短,相应的技术手段也较为落后,无法最大程度的满足多种应急事件下的通信网络需求。现阶段,我国的信息网络技术不断发展,为我国应急通信保障的发展提供了更多的条件,推动了我国应急通信网络的灵活性、高效性的提升。

1应急通信保障简介

在现代社会中,通信系统可以说是一个国家的命脉,通信系统的正常运转与现代社会的发展息息相关。当受灾地区的有线通信光缆、无线通信基站等通信设施遭到破坏时,便与外界通信中断,且无法在短时间内修复,对政府部门实施抢险救灾工作造成阻碍。应急通信保障系统是国家面对社会突发的紧急事件时建立起的一种以保障通信功能为主要目标的暂时性的通信系统。近年来,随着国家保障能力的进步,对于紧急事件发生时的保障能力提出了更高的要求,国家在大力发展和建设应急通信保障系统,来更充分地面对社会突发事件。但是目前的应急通信保障系统仍然不足以完全满足处理紧急事件的需要,与发达国家还存在着许多不足。随着科学技术的进步,推动技术的变革与更新,借助新技术的优越处理能力,我们将能够更加迅速地建立起应急通信保障系统,保障处于灾害中人民群众的生命财产安全。相较于其他的通信系统,应急通信保障系统具备很多独特性。自然灾害大多是突然发生的,这种情况下,对于通信功能的首要要求便是时效性。时间就是生命,短时间内灾害事件就能造成巨大的损失。每早一刻建立起应急通信系统,救援中心就能早一刻掌握灾害事件的危害范围,人民群众的受灾情况,可以更好地调度救援行为,更加高效的进行赈灾救援。再者就是不可预料性,我们无法预知下一次会在哪里发生哪种灾害,只能被动的接受,因此应急通信保障系统需要对各种事件做好准备,面临各种复杂的情况都能拿出行之有效的解决方案。

2无线自组网技术简介

对于无线自组网来说,其主要使用了基于无线收发装置的移动终端,构成了多跳的临时性自治系统,结合无线连接实现了任意拓扑网络的构成。在无线自组网技术的支持下,网络能够实现独立的工作,也可以与蜂窝无线网络、互联网等进行网络连接来展开实际的工作。在应急通信保障中,相比于传统的蜂窝无线网,无线自组网技术的使用有着更大的优势。传统的移动无线技术中,设置有一个路由器发射单元,其余每个单元只能被动地接受来自发射单元的信息,不能够向别的单元传送信息。当路由器在紧急事件中遭到破坏时,其余单元就会失去联络。而在无线自组网技术中,每个单元都可以参与进通信过程中,在突发的紧急事件中,即使有某个单元受损,其他的单元仍然可以相互沟通,起到通信作用。无线自组网技术具有无网络控制中心,快速展开,临时组网,抗破坏性强等特点,包括无线传感网、无线网状网、AdHoc网络等。在无线自组网中,单元间的线路通常由多个节段组成。虽然无线传输距离有限,但是两个距离较远的单元之间可以通过增加中间单元的连接来达到相互通信的目标。AdHoc网络就是一种特殊的无线网络,不需要预设的基站作为基础就可以自动成网,具有很强的抗破坏性,在军事和民用领域均具有很大的发展前景。AdHoc网络研究跨越的范围十分广泛,包括跨层设计,网络体系结构,信息安全传输等。随着技术的发展,AdHoc网络又衍生出了无线网状网WMN(WirelessMeshNetwork)等技术。Mesh网络具有很强的自我修复能力,借助了Mesh骨干路由器的帮助,展示了一种无线网络接入的新思路。

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3应急通信保障中无线自组网的应用

3.1基于可移动基站的便携式移动通信网络

基于可移动基站的便携式移动通信网络可以利用Mesh网络随时随地建立一定范围内的网络连接,可以根据环境需要在陆地、海面、空中建立起通信平台,不需要预设的基础设施就可以支持本地通信,只需要通过很小的人为干预就可以灵活调整网络的设置。这种便携式移动通信网络可以用于各种短时间内难以恢复通信的场地,施救人员使用便携式移动通信网络可以非常便捷地实现沟通网络的建立。

3.2实施安全监控和预警的无线传感网络

使用无线自组网技术建立通信时必须注意对周围环境进行安全监控。对于一些之前就没有建立通信网络的地区,要及时建立大范围无线传感网络进行监测和预警,以应对随时都可能发生的风险。即使一些已经发生过灾害的地区,也应当建立用以预警的无线传感网络,预防灾害的再次发生,减少可能造成的损失。无线传感网络的优势在于可以提供与现存性质不一通信网络的交互沟通,同时还具有较强的容错性。为了提供坚实稳定的无线通信网络,可以使用基于簇的分级网络结构。

3.3集成蜂窝网络和AdHoc网络的混合式无线通信网络集成蜂窝网络与AdHoc网络的混合式无线通信网络就是应急通信保障中无线自组网应用的一种形式。当发生重大的自然灾害时,传统的蜂窝无线网基站将会受到一定程度的损坏而无法使用,即使基础设施完好,也会由于业务量的增加以及信道环境的恶劣程度提升而出现无法访问的情况。而通过使用集成蜂窝网络与AdHoc网络的混合式无线通信网络就能够有效弥补这一缺陷。在这样的混合式无线通信网络中,移动终端不仅能够选择使用传统的蜂窝无线网,也可以选择AdHoc网络。信时,节点就会自动由BS直接通信(传统的蜂窝无线网)跳转到AdHoc模式下,并尽可能的通过多次跳转来构成一条道BS的路由。在集成蜂窝网络与AdHoc网络的混合式无线通信网络中,不仅避免了通信的终端,还能有效的减轻基站业务处理的负担。在这种模式下,既能完成建立通信的任务,又高效使用了剩余的有效资源。这种混合式无线通信网络至少要具备两个无线网络接口,一个蜂窝网络接口用于和基站通信,另一个用于和其他移动终端通信。

3.4传感网络

基于安全监控与预警的无线传感网络也是应急通信保障中无线自组网应用的一种形式。在进行应急通信保障体系的建设中,必须要对应急事件发生的相关区域展开有效的、全面的、实时的监控,实现对多种风险的控制。在应急事件发生的相关区域,很可能在未发生应急事件前就不具有通信基础设置,或是通信基础设施遭到了破坏而无法进行使用。在这样的情况下,通过在事前或是事后第一时间的进行基于安全监控与预警的无线传感网络的建设,能够实现对相应区域的监控与风险预警。对于基于安全监控与预警的无线传感网络来说,其能够提供更加可靠的数据传输服务,也有着较高的错误容忍性。在基于安全监控与预警的无线传感网络中,有着较多的传感节点,适用于多种场合,网络的覆盖范围也更大。在实际的使用中,监控的精度也相对较高,且不需要人工进行干预,十分适用于应急情况下对于事件以及相应地区的全面监控。

4结语

无线自组网技术在应急通信保障中有着重要的意义,应用的可行性以及效果都相对较高。当国家发生突发的紧急事件时,应急通信保障功能显得尤为重要。通过建立起更加完善的应急通信保障系统,可以将紧急事件发生时的支援变得更加明确高效,将事件中的损失尽量降低。无线自组网技术不需要预设的基站作为基础就可以自动成网,具有很强的灵活性和抗损性。在面对各种突发的紧急事件中复杂的形式,无线自组网络技术可以发挥出巨大的技术优势,在争分夺秒的救援形势中,迅速地建立起有效的通信网络,为后续的处理奠定坚实的基础,尽可能地保障受灾人民群众的生命财产安全。

参考文献:

[1]王海涛,吴连才,武媛媛.应急通信保障中无线自组网技术的应用研究[J].数据通信,2016(2):41-44.

[2]王海涛,付鹰.基于无线自组网的应急通信网络组网技术研究[J].电力系统通信,2015(07):1-5.

[3]刘海涛.浅谈应急通信保障系统的设计及实现[J].科技资讯,2012(07):242.

论文作者:阚丽茹

论文发表刊物:《河南电力》2018年23期

论文发表时间:2019/7/16

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