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便携式无中心宽带自组网通信系统在地震灾

害救援中的应用

作者：魏之祺

来源：《科技风》2018年第04期

摘要：随着4G通信技术成熟应用，人们迈进了无线宽带通信时代，一定程度上改变了传

统通信习惯，提高了人们生活水平。近年来，我国地震灾害频发，当受灾地区有线通信光缆、

无线通信基站等各种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。本文就便携式无中心宽带自组网通信系统在地震灾害救援

中快速灵活搭建无线宽带通信网络进行应用分析，以解决灾区应急通信保障问题。

关键词：无中心；宽带自组网；通信；地震救援

一、地震灾害救援中常规通信手段应用及存在的问题

（1）有线通信。有线通信是利用金属导线、光纤等有形媒质传输信息的一种通信方式，

具有抗干扰能力强、可靠性强、必威体育官网网址性强等优势特点，在日常生产生活中得到广泛应用，如有

线电话通信、光纤网络通信、有线电视通信等。有线通信的工作前提是有形媒质的正常连通，

有形媒质一般采用地埋式管道铺设和地上悬空架设等方式铺设。在地震灾害中，极大破坏力引

发的地表断层、山体滑塌、建筑物倒塌等情况，极易造成有线通信媒质断裂，致使有线通信中

断，加之地震破坏的广域性和不可预见性，无法在短时间内修复断损的有线媒质，从而无法在

地震灾害救援中提供可靠的通信保障。

（2）无线公网通信。无线公网通信指由中国移动、中国联通、中国电信等运营商提供服

务的移动通信，主要分为集群移动通信即大区制移动通信和蜂窝移动通信即小区制移动通信两

种，无论是集群移动通信还是蜂窝移动通信，都需建立基站，通过基站建立无线信号覆盖，实

现与用户终端网络互联和数据交换。在地震灾害中，通信基站设施设备和供电等设施易遭到破

坏，致使无线通信网络中断，形成信号盲區，无法在短时间内修复，从而无法在地震灾害救援

中提供可靠的通信保障。

（3）卫星通信。卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，从而实现两个

或多个地球站之间的通信。日常生产生活中应用比较广泛卫星通信手段有卫星固定站、卫星便

携站和卫星电话等。卫星固定站包含天线分系统、发射分系统、接收分系统、终端分系统、通

信监控分系统和电源分系统六大系统，设施设备体型较大且固定，在地震灾害中易受到破坏而

无法工作。卫星便携站可以不受地理环境影响，且使用空间要求较小，在地震灾害救援中可以

作为可靠的通信方式予以使用，但由于卫星信道资源限制和天气条件制约，在灾害救援中提供

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高带宽、高稳定性等通信信道较难实现。卫星电话是灾害救援中可靠的语音通信手段，但无法

传输高清图像和文件等较大信息，仅能满足应急通联需求。

（4）短波通信。短波通信是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，应用

最广泛的就是短波电台。短波电台较多用于语音和短报文的接收和传输，在地震灾害中，其它

通信手段中断时，可应急与外界取得联系。但短波通信发射电波要经电离层的反射才能到达接

收设备，电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素影响，稳定性相对较差，同时受

技术体制限制，短波通信目前无法提供宽带通信线路。

二、便携式无中心宽带自组网通信系统特征及功能分析

无中心宽带自组网通信系统是基于4G无线宽带自组网技术新应用，通过无中心宽带自组

网基站或者节点，自行组建无线宽带网络。无线宽带自组网的研究起源于军事通信中的

MANET（移动自组织网络），应用于军事作战通信指挥系统，主要具有以下结构和技术特

征：一是动态拓扑，即网络中的节点可以随意移动，网络拓扑结构也可能随之变化；二是链路

容量时变，由于拓扑动态变化导致每个节点转发非自身需要的业务量随时间变化，链路容量表

现出时变特征；三是灵活动力供应，由于网络节点移动特征，在直接供电不便时，大多数节点

可用电池供电；四是具有完善可靠的路由和移动性管理算法，降低任何网络部件与其他部分分

离的概率；五是具有自适应算法和协议，灵活调整网络环境、拓扑和业务条件频率变化；六是

多重路由，在源节点和目标节点之间有多条路由，增强网络可靠性和生存能力。无线宽带自组

网通常应用在没有或者不便利用现有网络基础设施的情形中，比如军事战场上，没有基站等基

础设施可以利用，装备了移动通信装置的军事人员、军事车辆以及各种军事设备间可以借助移

动自组网进行信息交换。