基于4G通信技術(shù)的應(yīng)急通信系統(tǒng)分析

李東文

1 引言

伴隨著當(dāng)前移動(dòng)3G于全世界上的普及，大眾對(duì)于該移動(dòng)通信速度還有數(shù)據(jù)的傳輸量方面也提出許多更加高的需要。在這個(gè)時(shí)候，4G通信技術(shù)就漸漸誕生下來。4G的通信技術(shù)事實(shí)上與之前通信的技術(shù)并沒有完全的脫離出來，而是利用傳統(tǒng)通信的技術(shù)來當(dāng)做基礎(chǔ)，而且運(yùn)用著許多新型通信方面的技術(shù)，來使得無線通信其網(wǎng)絡(luò)的效率以及功能得到不斷的提升。對(duì)于4G通信方面系統(tǒng)的鉆研，其應(yīng)急體系也是該技術(shù)當(dāng)中極為關(guān)鍵的研究項(xiàng)目。

2 應(yīng)急通信的解決方式

2.1 應(yīng)急系統(tǒng)的綜述

依照已經(jīng)存在的研究我們可以得知，在以4G通信技術(shù)為基礎(chǔ)應(yīng)急體系其目標(biāo)為集合IP互聯(lián)應(yīng)急網(wǎng)絡(luò)的指揮系統(tǒng)與電力基礎(chǔ)還有移動(dòng)服務(wù)管理的電子化體系到同一個(gè)體制之上，變成了相當(dāng)高度集中移動(dòng)服務(wù)綜合的指揮平臺(tái)。其中應(yīng)急通信的指揮車為現(xiàn)場(chǎng)通信中的核心部分，這個(gè)系統(tǒng)于當(dāng)今無線微波的傳輸工藝之下，和手提電腦與PDA以及圖像采集還有對(duì)講機(jī)等多種運(yùn)用著4G的無線技術(shù)來實(shí)行通信的任務(wù)，經(jīng)過衛(wèi)星以及微波等多種方式和應(yīng)急的指揮中心來實(shí)行相關(guān)的連接。這其中的圖像采集端是利用相關(guān)的無線方法來把現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)給傳輸至指揮中心，這個(gè)過程要需實(shí)行眾多數(shù)據(jù)的通信工作。

2.2 分系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

（1）單兵圖傳的裝置。單兵圖傳的裝置其主要作用是為了把短距離（小于等于3km）的范圍之內(nèi)其無線圖像方面的采集與分析以及指揮工作給與實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備其實(shí)現(xiàn)的技術(shù)是運(yùn)用著編碼正交的頻分復(fù)用以及TDD時(shí)分的雙工工藝。其內(nèi)部編碼正交的頻分復(fù)用工藝主要由兩部分來組成的，包含著接收器以及發(fā)射機(jī)，其作用分別為將數(shù)據(jù)發(fā)送以及接受給與實(shí)現(xiàn)，涵蓋圖像的傳遞工作還有語音通信任務(wù)。

（2）應(yīng)急指揮箱。該應(yīng)急指揮箱的系統(tǒng)其主要目的是為了對(duì)短距離的范圍之內(nèi)的通信給與實(shí)現(xiàn)，與單兵圖傳的系統(tǒng)功能非常的類似。其應(yīng)急指揮箱的系統(tǒng)對(duì)于對(duì)講機(jī)與CDMA手機(jī)等多種語音信號(hào)方面的接入是支持的，在數(shù)據(jù)的傳輸過程實(shí)施之中，該系統(tǒng)會(huì)依照實(shí)際的狀況來對(duì)圖像還有語音等各種數(shù)據(jù)與信息實(shí)行相關(guān)合適的調(diào)節(jié)。

（3）IP互聯(lián)互通的裝置。IP語音通信的互聯(lián)互通其調(diào)度指揮的系統(tǒng)是在先進(jìn)IP軟交換的通信技術(shù)以及DSP信號(hào)處理的工藝基礎(chǔ)之上，能夠把不一樣頻段的模擬集群與無線電臺(tái)、固定電話、數(shù)字集群、衛(wèi)星電話以及無線手機(jī)等多種不一樣種類的通信裝置組成一致通信的平臺(tái)，能夠?qū)⒑徒K端間的快速組網(wǎng)給與實(shí)現(xiàn)，將語音信息數(shù)據(jù)交換完成，從而互聯(lián)連通給與實(shí)現(xiàn)，這是一個(gè)非常完整的在IP圖形化基礎(chǔ)之上語音調(diào)度的解決方式。這個(gè)系統(tǒng)為在IP多播的數(shù)據(jù)以及語音的基礎(chǔ)之上，把集群調(diào)度的服務(wù)器給安裝于通信車之上，將全網(wǎng)統(tǒng)一的指揮給實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮之下，不但單個(gè)終端能夠?qū)儆谠S多個(gè)或是單個(gè)多播組，并且是屬于一個(gè)多播組其用戶可以接聽到相關(guān)的組內(nèi)用戶其數(shù)據(jù)以及語音信息。除此之外，通車的調(diào)度中心能夠發(fā)起會(huì)議以及組呼等，來對(duì)當(dāng)前的呼叫實(shí)行相關(guān)的監(jiān)聽信息控制以及保存，如圖1。

圖1 系統(tǒng)應(yīng)用的拓?fù)?/p>

3 應(yīng)急通信的系統(tǒng)技術(shù)特色

3.1 在TDD雙工模式基礎(chǔ)上多點(diǎn)自組網(wǎng)的技術(shù)

和前面的二代通信之中所應(yīng)用到的FDD模式是不一樣的，該TDD雙工模式之中傳送以及接受雙向的通信為在同一個(gè)頻道通信當(dāng)中（就是指的載波不一樣的時(shí)隙），運(yùn)用著保護(hù)的技術(shù)把傳送以及接受的信息給實(shí)行分離工作。在TDD系統(tǒng)之中是不需要用到雙工隔離器的，將其取代的為天線開關(guān)，接受以及發(fā)射鏈路是利用時(shí)分的方法來進(jìn)行工作的，其上下行的工作是在同一頻段之中，而且將對(duì)于濾波器的設(shè)計(jì)要求給降低了，進(jìn)而使得成本得到節(jié)約，使得頻譜利用率得到提升。在這個(gè)技術(shù)當(dāng)中，在基站至用戶裝置上下行的鏈路信道上都是運(yùn)用同一類的頻率，不過其上下信道于不一樣時(shí)間段上運(yùn)行，而且兩類不一樣的信道運(yùn)行其中間要保留著充足間隔的時(shí)間，從而以對(duì)數(shù)據(jù)間的完整性以及獨(dú)立進(jìn)行保護(hù)。于TDD的系統(tǒng)之中，由于基站用戶的裝置其上下鏈路的通道是應(yīng)用一樣的頻率，所以其參數(shù)也是相同的。這樣一來，其中一方于運(yùn)行的時(shí)候，另外一方也能夠同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行接受，進(jìn)而使得信道間互通互利得到實(shí)現(xiàn)。另外，由于上下信道在運(yùn)行上其時(shí)間段是不相同的，所以能夠經(jīng)過較為靈活的來對(duì)開關(guān)進(jìn)行控制，使得通信業(yè)務(wù)間不對(duì)稱性得到實(shí)現(xiàn)。也正是因?yàn)檫@樣，TDD模式能夠完全應(yīng)用在FDD模式其無法運(yùn)用到不對(duì)稱性，進(jìn)而對(duì)于基站的設(shè)備做到靈活的應(yīng)用，實(shí)行信道之間的通訊得到實(shí)現(xiàn)。

3.2 多種語音的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)工藝

語音通信作為在應(yīng)急系統(tǒng)當(dāng)中最為不可缺少的組成部分，其中多類語音網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)技術(shù)是語音通信體系當(dāng)中核心的技術(shù)，其受到眾多研究工作人員的仔細(xì)關(guān)注。雖然第三代的移動(dòng)通信體系也可以使得各類多媒體的通信得到實(shí)現(xiàn)，不過在未來社會(huì)中4G通信技術(shù)可以使得第三代的移動(dòng)通信其不可以到達(dá)的，于造價(jià)與覆蓋的范圍以及通信的質(zhì)量等方面上所支持高速的數(shù)據(jù)以及高分辨率的多媒體服務(wù)需要得到實(shí)現(xiàn)，其中第四代的移動(dòng)通信體系提供了無線多媒體的通信服務(wù)，能夠把影像與數(shù)據(jù)以及語音等眾多的信息數(shù)據(jù)經(jīng)過寬頻信道而傳送出來。在未來第四代的移動(dòng)通信體系也被叫做“多媒體的移動(dòng)通信”。其第四代的移動(dòng)通信方式不只是能夠?qū)⒂脩魯?shù)量的增大問題進(jìn)行相關(guān)的解決，而且更為關(guān)鍵的是可以使得多媒體傳輸方面的需求得到滿足，當(dāng)然這其中還涵蓋了通信品質(zhì)方面的需要。多類語音網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)技術(shù)他的設(shè)計(jì)基本思路是把各類語音于其的終端實(shí)行轉(zhuǎn)換任務(wù)，來轉(zhuǎn)換成為特定數(shù)字的信號(hào)，再經(jīng)過無線通信的技術(shù)以及打包的技術(shù)，使各類不一樣語音于這個(gè)系統(tǒng)之中實(shí)行信息上的交流溝通。

4 結(jié)束語

在應(yīng)急的通信系統(tǒng)其測(cè)試的過程當(dāng)中，使得應(yīng)急通信的指揮箱單點(diǎn)1～3km以及多點(diǎn)的中繼組網(wǎng)在10km的范圍之內(nèi)其音視頻信息數(shù)據(jù)方面的采集工作得到成功的實(shí)現(xiàn)；使得音視頻信息數(shù)據(jù)經(jīng)過在3G網(wǎng)絡(luò)之上傳到指揮中心這方面的功能得到實(shí)現(xiàn)；使得多類語音網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通技術(shù)得到實(shí)現(xiàn)，還使得多類語音的通信方法獲得成功的融合。在有關(guān)部門所組織發(fā)起的眾多移動(dòng)服務(wù)應(yīng)急的演練當(dāng)中能夠準(zhǔn)確快速地把應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)的音視頻方面的數(shù)據(jù)信息傳遞給應(yīng)急的指揮中心。不過受到了微波傳輸?shù)倪^程之中其信號(hào)衰減方面的影響，其語言以及圖像的信號(hào)其傳輸?shù)木嚯x都有著一定限制，如何使得固定信號(hào)的功率之下該無線信號(hào)傳播的距離得到提升這對(duì)于系統(tǒng)的后期運(yùn)用以及發(fā)展都有著非常大的影響作用；而且，怎樣整體以及全面地使得該系統(tǒng)于中國(guó)的移動(dòng)行業(yè)的信息化建設(shè)之中安全方面的問題得到解決，也是在今后的發(fā)展以及應(yīng)用中所需要進(jìn)行努力進(jìn)步的方向。

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