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电磁频谱实时管理技术在消防无线通信领域的应用

发布时间:2018-10-10

摘要:从电磁频谱管理的概念及消防部队无线通信网络现状、存在的问题出发,提出为解决消防部队在灭火救援战斗中由于频谱资源短缺、通信设施干扰所导致的现场通信混乱、通信中断的问题,应对消防无线通信网络实施电磁频谱进行实时管理。

关键词:消防无线通信;灭火救援;电磁频谱*公安部消防局科研计划项目析出论文

无线电通信频谱是极其珍贵的自然资源,其分配使用受到政府的严格管制。现有频谱政策基于固定分配原则,把频谱条状分割成一个个授权频段,每个授权频段往往只允许一种授权用户使用。随着无线业务需求的快速增长,可用频谱资源变得越来越稀缺;而另一方面,据美国联邦通信委员会(FCC)的调查显示,授权频段的频谱利用率却相当低,只达到5%~30%。

近年来,业界广泛认识到固定频谱分配政策是造成频谱稀缺与频谱利用率低的直接原因。在这种情况下,电磁频谱实时管理的思想应运而生。所谓电磁频谱实时管理是指在针对通信现场电磁环境极其复杂,电磁频谱资源相对有限的条件下,对现场电磁频谱进行预先探测,实时监控,实时指配电子频谱,确保有效使用频谱资源,进而达成作战通信目的。电磁频谱实时管理技术不仅能解决频谱稀缺问题,挖掘潜在的带宽并减少干扰,从而大幅提升无线网络性能;还有望在日益拥挤的无线环境中实现各种通信系统的共存、兼容和互用。1消防部队无线通信网络现状目前,我国消防部队一线指战员作战时的通信联络方式,主要是利用手持台、车载台等,依托于公安集群网、消防常规网进行无线组网通信。

在实际使用中一般采用三级组网模式,即:消防一级网(城市消防管区覆盖网),由基地台、固定台、车载台组成。其功能是保障消防指挥中心与所属消防大队、中队固定台、车载台之间的通信联络。各消防总队及支队,一级网的建设形式基本上分为:消防机构自己组建800 MHz集群网;第二种为加入当地350 MHz公安集群网;另外还有一些地方组建了常规通信网作为一级网使用。大部分一级网的覆盖范围基本上可达到管区的80%。消防二级网(火场指挥网),由车载台或手持台组成。其功能是保障灭火作战中火场各级指挥员手持台之间的通信联络。与企事业单位专职消防队、抢险救助队等灭火协作单位的火场协同通信也可在该网中实施。二级网使用350 MHz公安专用频率。

消防三级网(消防战斗网),由中队内用手持台或头盔台组成,其功能为火场各参战消防中队内部,中队前后方指挥员之间、指挥员与战斗班长之间、班长与水枪手及战斗车驾驶员之间,以及特勤抢险班战斗员之间提供通信联络。本网采用手持台或佩带式声控电台。通信距离短,使用频率主要是350 MHz频段,有的总队(支队)由于中队数量多,350 MHz频段内的频点不足,还要向当地无线电管理机关申请一些民用频率,像150,450,800 MHz等频段。目前对于无线通信系统所建的三级网多为常规通信系统,少部分城市采用了集群系统,从运行情况来看基本能保证火场的通信要求,但仍存在一些不容忽视的问题。


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