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孙玉著 著

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• 灾害应对
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出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115208323

商品编码：29742533336

包装：精装

出版时间：2009-07-01

基本信息

书名：应急通信技术总体框架讨论

定价：68.00元

作者：孙玉著

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787115208323

字数：

页码：

版次：1

装帧：精装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书讨论了应急通信的总体概念和应用分类，分析归纳了国际应急通信技术发展和标准研究的概况，讨论了应急通信系统的总体分类和设计原则，讨论了各类应急通信系统可能适用的技术体制和建设原则，提出了支持国家应急通信系统建设的技术性建议。
　　本书主要读者对象为：关心我国应急通信技术发展的相关人士，从事应急通信系统研究和设备研制的技术人员。

目录

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一、应急概念讨论　
二、应急通信总体概念讨论　
三、美国应急通信概况　
四、日本应急通信概况　
五、欧洲应急通信概况　
六、ITU-D关于应急通信应用管理的建议择要　
七、ITU-R关于应急无线电通信标准的建议择要　
八、ITU-T关于应急通信标准的建议择要　
九、其他国际组织关于应急通信标准的研究进展　
十、我国有关应急通信的法律——《中华人民共和国突发事件应对法》有关应急通信的摘要　
十一、我国有关应急通信的政策　
十二、应急通信系统总体分类讨论　
十三、应急通信总体设计原则讨论　
十四、国家国土监控系统的总体框架讨论　
十五、城市和地区联动系统的总体框架讨论　
十六、现场抢救指挥通信系统的总体框架推荐　
十七、集群通信系统的总体框架讨论　
十八、对讲机通信系统的总体框架讨论　
十九、现场电视转播系统总体框架推荐　
二十、应急通信现场技术支持系统的总体框架讨论　
二十一、现场群众自救和呼救通信总体框架讨论　
二十二、应急通信设施的综合利用讨论　
二十三、“美国应急通信白皮书”值得研究借鉴　
二十四、应急通信系统与公用电信网络的关系　
二十五、空间转信问题讨论　
二十六、关于增强国家应急通信能力建设的建议　
附录一　电信网络机理分类和通信网络应用分类概要　
附录二　通信网络的网络对抗和网络防卫框架　
附录三　美国应急通信白皮书概要　
结语　　
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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应急通信技术总体框架讨论 引言 在当今社会，信息通信技术的飞速发展为人类社会带来了前所未有的便利，但与此同时，也带来了新的挑战。自然灾害、突发公共卫生事件、重大安全事故等“黑天鹅”事件的发生，往往会对传统的通信基础设施造成严重破坏，导致通信中断，进而阻碍救援工作的开展，加剧社会恐慌。因此，构建一套稳定、可靠、高效的应急通信系统，成为保障国家安全、维护社会稳定、应对突发事件的重要课题。 应急通信，顾名思义，是在突发事件发生时，为满足紧急信息传递、指挥调度、资源协调等通信需求而建立和运行的通信系统。它不同于日常的通信，具有时效性强、可靠性要求高、覆盖范围广、部署灵活等特点。一个完善的应急通信系统，能够在极端条件下，实现信息“不断链”，为生命救援、灾害评估、社会秩序恢复提供坚实的信息支撑。 然而，现有的应急通信体系在面对日益复杂和多样化的突发事件时，仍然暴露出一些不足。例如，部分应急通信设备技术老旧，难以满足高速、大容量的信息传输需求；不同部门、不同领域的应急通信系统之间存在信息孤岛，难以实现互联互通；应急通信的部署和管理流程不够优化，难以在最短时间内形成有效的通信能力；现有技术在应对极端恶劣环境（如地下、水下、高空）下的通信方面仍存在技术瓶颈。 因此，深入研究和探讨应急通信技术的总体框架，对于推动应急通信的创新发展，提升我国应对突发事件的综合能力，具有至关重要的战略意义。本文旨在梳理应急通信发展的现状与挑战，探讨构建一套适应新时代需求的总体框架，并围绕该框架，对关键技术、系统构成、建设重点等问题进行深入分析。 第一章：应急通信的内涵、价值与发展趋势 1.1 应急通信的定义与范畴 应急通信是指在国家、地区或特定区域发生自然灾害、事故灾难、公共卫生事件、社会安全事件等突发事件时，为保障信息畅通、实现指挥调度、协调救援行动、维护社会秩序等目的而建立、运行和维护的通信体系。其范畴涵盖了通信资源的规划、建设、维护、应急演练、指挥调度以及与其他救援体系的联动等多个方面。 1.2 应急通信的核心价值 生命至上，抢占救援先机： 在灾难发生初期，时间就是生命。畅通的通信能够为救援队伍提供实时的灾情信息、人员伤亡情况，指导救援方向，最大限度地减少生命损失。 指挥有序，协同增效： 应急通信是各级指挥部门进行信息传递、指令下达、资源调配的关键枢纽。它能够确保信息传递的准确性和及时性，提升指挥效率，避免“各自为战”。 信息畅通，稳定社会秩序： 及时、准确的灾情信息发布，能够有效缓解公众恐慌情绪，引导公众理性应对，维护社会稳定。 评估决策，科学施策： 详实的现场信息是决策者进行灾情评估、制定救援和恢复计划的重要依据。 1.3 应急通信发展面临的挑战 技术更新换代快，现有体系适应性待提升： 随着5G、卫星通信、物联网等新技术的涌现，如何将这些先进技术融入现有应急通信体系，提升其智能化、自动化水平，是当前面临的重要课题。 通信保障的“最后一公里”问题： 在灾区中心区域，传统通信基础设施往往被毁，如何实现“低频通、中频稳、高频快”的多层次、全覆盖通信，仍是技术难点。 跨部门、跨区域的互联互通难题： 不同行业、不同层级在应急通信方面各自为政，通信协议、技术标准不统一，导致信息共享困难，形成“信息孤岛”。 通信资源的有效调度与管理： 在突发情况下，如何快速、灵活地调度各类通信资源，并进行高效管理，以应对瞬息万变的通信需求，是亟待解决的问题。 极端环境下的通信保障： 在地下、水下、山区、高层建筑等复杂环境下，通信信号的衰减和阻碍是严峻的挑战。 网络安全与隐私保护： 应急通信系统在保障信息畅通的同时，也需要应对网络攻击、信息泄露等安全风险。 1.4 应急通信发展的新趋势 智能化与自主化： 利用人工智能、大数据等技术，实现通信网络的自感知、自适应、自修复，提升应急通信的智能化水平。 融合化与一体化： 推动陆地、海洋、空天一体化的通信网络建设，实现不同通信技术、不同业务的深度融合，构建泛在、高效的通信能力。 泛在化与移动化： 借助卫星通信、无人机通信、低功iat卫星星座等技术，实现应急通信的无处不在，满足移动状态下的通信需求。 弹性化与韧性化： 构建具备自我恢复能力、抗毁损能力的通信网络，确保在极端条件下仍能提供基本通信服务。 开放化与标准化： 推动应急通信技术和标准的开放，鼓励创新，促进不同系统之间的互联互通。 第二章：应急通信总体框架的构建思路 构建一套科学、前瞻的应急通信总体框架，需要系统性地考虑技术、业务、管理、安全等多个维度。其核心在于建立一个能够灵活适应不同突发事件场景、高效协同各方资源的通信支撑体系。 2.1 框架设计的指导思想 需求导向： 以实际应急通信需求为出发点，设计满足不同级别、不同类型突发事件的通信能力。 技术驱动： 积极拥抱和应用前沿通信技术，为应急通信提供强大的技术支撑。 系统集成： 强调不同通信系统、不同业务之间的集成与协同，打破信息孤岛。 开放兼容： 遵循开放标准，支持新技术的接入和老旧技术的升级改造，提高系统的兼容性。 安全可靠： 将网络安全和信息安全贯穿于框架设计的全过程，确保通信系统的稳定运行。 经济高效： 在满足通信需求的前提下，追求资源的最优配置和成本效益。 2.2 总体框架的构成要素 应急通信总体框架可以从以下几个核心层面进行构建： 通信基础设施层： 固定通信网络： 现有通信骨干网、各类专网（如电力、交通、广电专网）的冗余与增强。 移动通信网络： 4G/5G网络在突发情况下的优先级保障、临时基站部署能力。 卫星通信系统： 全球覆盖的卫星通信终端、动中通、静中通等解决方案。 特种通信系统： 短波、超短波、集群通信、光纤通信、无线电中继等。 类人通信系统： 无人机通信中继、应急Wi-Fi热点。 非传统通信手段： 卫星电话、手持对讲机、低功耗广域网（LPWAN）等。 通信技术与协议层： 先进的传输技术： 5G网络切片、边缘计算、SDN/NFV等。 可靠的接入技术： TD-LTE-Advanced、Wi-Fi 6、LoRa、NB-IoT等。 高效的组网技术： 自愈合网络、Mesh网络、Ad-hoc网络。 信息处理与分发技术： 数据压缩、信息编码、信息加密、内容分发网络（CDN）。 多媒体通信技术： 高清视频传输、语音通信、即时消息、位置服务。 通信安全技术： 加密通信、身份认证、访问控制、入侵检测。 通信应用与业务层： 指挥调度系统： 集成语音、视频、数据、GIS的统一指挥平台。 灾情信息采集与上报： 移动终端APP、传感器网络、无人机侦察。 救援资源管理系统： 人员、装备、物资的实时追踪与调度。 公众信息发布系统： 紧急通知、预警信息、避险指南的推送。 协同作业平台： 不同部门、不同团队之间的信息共享与协同工作。 定位与导航服务： 灾区地图、人员定位、救援路线规划。 运行管理与支撑层： 通信资源统一调度平台： 对各类通信资源进行集中管理、灵活调度。 应急通信预案与演练： 制定详细的应急通信预案，定期开展实战演练。 通信设备维护与保障： 建立完善的设备维护体系，确保设备可用性。 人员培训与能力建设： 培养专业的应急通信技术人员和管理人员。 监测预警与风险评估： 对通信系统运行状态进行实时监测，预警潜在风险。 标准化与互操作性： 推动通信接口、数据格式的标准化，提升互操作性。 2.3 多层次、一体化的通信能力构建 应急通信总体框架应具备多层次、一体化的通信能力： 宏观层面（国家/区域）： 强调骨干网络、卫星通信、战略储备通信资源，保障国家层面的指挥与信息传递。 中观层面（省/市）： 重点建设区域性应急通信枢纽，实现区域内各部门的互联互通，支持区域性重大突发事件的应对。 微观层面（现场）： 关注现场通信的灵活性、快速部署能力，以及在复杂环境下的信号覆盖。 将陆地、海洋、空天通信能力进行有机整合，构建“天地一体、海陆空全方位”的立体通信网络，是未来应急通信发展的必然方向。 第三章：关键技术与应用展望 在应急通信总体框架下，一系列关键技术的突破与创新是实现高效通信保障的基础。 3.1 5G与下一代移动通信技术在应急通信中的应用 网络切片： 为应急通信业务提供端到端的、隔离的、定制化的网络服务，保障其高可靠性、低时延和高带宽需求。 边缘计算： 将计算能力部署在网络边缘，减少数据传输时延，支持现场数据的实时分析和处理，如视频识别、人脸识别等。 URLLC（超可靠低时延通信）： 满足远程医疗、精准指挥、无人机遥控等对时延和可靠性极高的业务需求。 eMBB（增强移动宽带）： 支持高清视频回传、VR/AR应用，提升灾情侦察和远程会商能力。 mMTC（海量机器类通信）： 支持大规模传感器网络的部署，实现对环境参数、生命体征等数据的广泛采集。 自主组网（Ad-hoc/Mesh）： 在传统基站失效的情况下，设备之间可以自发形成网络，实现通信的“自给自足”。 3.2 卫星通信技术的创新与发展 低轨卫星通信星座： 提供全球无缝覆盖、低时延的通信服务，尤其适用于偏远地区和海上通信。 动中通与静中通技术： 满足车辆、船舶、飞机等移动平台和固定站点的通信需求。 天地一体化网络： 将卫星通信与地面通信网络融合，实现资源的互补和优势互补。 小型化、低功耗终端： 降低卫星通信设备的成本和部署门槛，提高其可移动性和易用性。 3.3 物联网（IoT）与传感器网络在应急通信中的作用 环境监测： 部署各类传感器，实时监测气象、水位、地质、空气质量等环境参数，为灾情评估提供数据支持。 生命体征监测： 为被困人员佩戴传感器，监测其心率、体温等生命体征，辅助搜救工作。 资产追踪： 对救援装备、物资进行定位和追踪，提高资源利用效率。 远程控制： 通过物联网连接和控制各类设备，如无人机、水泵、照明设备等。 3.4 无人机通信与网络节点 空中基站： 无人机可搭载通信设备，作为临时的空中基站，快速恢复灾区通信覆盖，尤其是在地面通信中断的情况下。 通信中继： 利用无人机作为通信节点，延伸通信距离，克服地形障碍。 侦察与信息采集： 无人机搭载高清摄像头，回传实时视频和图像信息，为指挥决策提供直观依据。 3.5 大数据与人工智能在应急通信中的赋能 态势感知： 分析海量通信数据，实时掌握通信网络运行状况，预测潜在故障。 智能调度： 基于AI算法，对通信资源进行智能优化调度，满足突发通信需求。 信息分析与预警： 通过对社会化媒体、传感器数据等多源信息进行分析，提前预警潜在风险。 通信路径优化： 智能规划最佳通信路径，避开拥堵或受损区域。 智能翻译与信息汇总： 辅助处理多语言信息，提高信息处理效率。 3.6 网络安全与信息保密技术 加密通信： 对语音、数据等信息进行加密，防止窃听和篡 Se。 身份认证与授权： 确保只有授权人员才能访问和使用应急通信系统。 入侵检测与防御： 实时监测网络安全威胁，并采取有效的防御措施。 数据备份与恢复： 确保关键通信数据的安全存储和快速恢复。 抗量子计算攻击： 预研抗量子计算的加密算法，应对未来潜在的安全威胁。 第四章：应急通信总体框架的实施路径与发展建议 构建和完善应急通信总体框架，需要政府、企业、科研机构等各方协同努力，形成合力。 4.1 顶层设计与政策引导 完善国家应急通信政策法规体系： 明确各部门在应急通信方面的职责分工，建立协调机制。 制定国家层面的应急通信发展战略与规划： 明确发展目标、重点任务和实施步骤。 加大对应急通信技术研发和产业化的投入： 鼓励关键技术的突破和应用。 建立健全应急通信资源共享与互联互通机制： 打破部门和行业壁垒。 4.2 系统建设与能力提升 加强固定与移动通信基础设施的韧性建设： 提升现有通信网络的抗毁损能力。 推广应用先进的应急通信技术： 积极部署5G、卫星通信、无人机通信等技术。 构建多层次、一体化的应急通信网络： 实现天地一体、海陆空全方位覆盖。 建立健全应急通信资源储备与调配体系： 确保关键通信设备和资源的可用性。 开展常态化的应急通信演练与培训： 提高人员的实战能力和应急响应速度。 4.3 跨部门协作与信息共享 建立统一的应急通信指挥调度平台： 实现各部门、各专业队伍的信息互联互通和协同指挥。 推动应急通信标准的统一与兼容： facilitating跨部门、跨系统的互操作性。 加强与社会力量的合作： 鼓励社会企业、公益组织参与应急通信建设与保障。 4.4 技术创新与前瞻研究 持续关注和引入新兴技术： 及时将人工智能、区块链、量子通信等前沿技术融入应急通信体系。 加强对极端环境下通信技术的研究： 攻克地下、水下、高空等复杂环境下的通信难题。 开展应急通信安全性研究： 应对日益严峻的网络安全挑战。 结论 应急通信是国家和社会安全体系的重要组成部分。面对日益复杂多变的突发事件，构建一套稳定、可靠、高效、智能化的应急通信总体框架，是提升国家应对突发事件能力的必然要求。本文从应急通信的内涵、价值、发展趋势出发，探讨了总体框架的构建思路，阐述了关键技术及其应用，并提出了相应的实施路径与发展建议。 展望未来，随着技术的不断进步和需求的持续演进，应急通信将朝着更加智能化、融合化、泛在化、弹性化的方向发展。通过持续的投入、深入的研究和广泛的协作，我们必将能够构建起坚实的应急通信保障体系，为守护人民生命财产安全、维护社会稳定提供强有力的通信支撑。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织非常考验读者的耐心和专注度，它不是一本能让人轻松翻阅的书籍，更像是需要沉下心来反复推敲的智力挑战。作者的语言风格非常严谨，逻辑链条极长，一步都不能脱离前文的论证基础。我尤其欣赏作者在探讨“监管与技术发展”之间的平衡点时所展现出的深思熟虑。在应急通信领域，技术迭代速度远超政策制定速度，如何设计一个既能适应未来技术发展，又能确保当前合规和安全性的“总体框架”，是一个棘手的两难命题。书中提出的“敏捷监管沙盒”概念，为解决这一矛盾提供了一个富有建设性的思路。这种超越纯技术范畴，深入到管理科学和政策制定的探讨，极大地拔高了本书的层次。虽然阅读门槛较高，可能需要读者具备一定的通信基础知识，但对于那些希望从根本上理解和重塑本领域底层逻辑的人来说，这本书无疑是一部奠基性的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

从一个实战人员的角度来看，这本书最大的价值在于它对“冗余设计”哲学的重新定义。以往我们总是在谈论硬件的备份，而这本书则强调了“认知冗余”和“流程冗余”的重要性。作者通过详尽的数据对比，论证了在极端压力下，依赖单一技术路径的灾难性后果。书中关于“模块化、可插拔”应急通信单元的设计理念，尤其引人注目，它强调了快速部署和快速迭代的能力，而不是追求一个一成不变的“终极”系统。我特别留意了其中关于“最后一公里”数据回传的讨论，它非常务实地指出了现有蜂窝网络在偏远或地下环境下的天然缺陷，并提出了基于多种低功战术电台和卫星链路的混合接入方案的框架性建议。虽然书中没有给出具体的设备型号清单，但它对不同通信技术在特定环境下的优劣势的客观评估，为我们进行设备选型和预算规划提供了坚实的理论支撑，避免了盲目追逐热门技术的误区。

评分☆☆☆☆☆

初次接触这本书时，我带着一种期待，希望能找到一个清晰、可执行的路线图，指导我们如何快速搭建一套“万无一失”的应急通信系统。然而，这本书提供的远比一个简单的“路线图”要复杂和深刻得多。它更像是一次思想的碰撞，探讨了在资源极端受限和信息需求爆炸的应急环境中，什么是“最优”的通信策略。作者没有急于给出标准答案，而是通过对不同国家和地区应急响应模型的对比分析，揭示了在技术选型背后的社会、政策和经济约束。书中对“框架”的解读，更多是关于管理和流程的框架，而非纯粹的技术架构。例如，关于频谱动态共享和优先级调度的章节，它没有过多纠缠于5G或未来网络的具体配置，而是深入剖析了如何在法理和伦理层面确保关键通信的绝对优先权。我特别欣赏作者在描述复杂系统去中心化协同时的那种克制和精准，避免了过度技术化带来的阅读障碍，使这本书对非技术背景的决策者也极具参考价值。它教会我，应急通信的成功，往往取决于流程的顺畅和人与人之间的信任，技术只是支撑的骨架。

评分☆☆☆☆☆

这本关于应急通信技术总体框架的讨论，读完之后，我感觉它更像是一份行业现状的深度剖析报告，而不是一本单纯的技术手册。它巧妙地将技术演进的脉络与实际应用场景的需求紧密结合起来，尤其是在对现有通信基础设施在面对突发灾害时的脆弱性进行了非常现实和尖锐的剖析。书中对“框架”二字的理解非常到位，它没有陷入具体协议或硬件参数的泥潭，而是聚焦于顶层设计和系统互操作性的挑战。作者对跨部门、跨网络、跨时域的协同通信模式的探讨，展现出深厚的工程哲学功底。特别是关于异构网络融合和数据安全冗余部分的论述，给我留下了深刻印象。这部分内容并非空泛的理论，而是基于过往几次重大事件的教训提炼出来的，逻辑严谨，论证有力，让我对未来构建更具韧性的通信体系有了全新的思考方向。不过，书中对于一些新兴技术，比如基于低轨卫星的应急通信应用潜力，虽然有所提及，但深度上似乎还略显保守，或许是考虑到当前技术的成熟度和成本效益的现实考量吧。总体来说，这是一部值得通信规划者和应急管理者反复研读的佳作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事风格非常独特，它没有采用传统的教科书式编排，而是通过一系列精妙的案例分析和概念辨析，层层递进地构建起一个宏大的应急通信概念体系。阅读过程如同解谜，每读完一章，都会有一个关键的认识被点亮。我个人对其中关于“信息熵增与控制”的讨论颇感兴趣。在灾难发生时，信息往往是混乱且过载的，如何用有限的通信能力去承载最高价值的信息流，是核心难题。书中对信息流的“压缩、筛选与分发”机制的探讨，极具前瞻性，它超越了单纯的带宽问题，触及到了信息科学的本质。此外，书中对“技术代际更迭中的兼容性挑战”进行了细致的梳理，这对于仍在维护老旧应急设备，同时又想接入最新技术的单位来说，无疑是雪中送炭般的指引。虽然全书的学术性略强，术语密度不低，但一旦代入实际工作场景去思考，那些晦涩的概念便立刻变得清晰起来，展现出极高的应用转化价值。