應(yīng)急通信新技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用

前言

　　應(yīng)急通信是處理各類突發(fā)事件所必備的通信手段，汶川地震、卡特里娜颶風(fēng)、“9·11”恐怖襲擊、倫敦爆炸等國內(nèi)外重大自然災(zāi)害及社會事件的發(fā)生，尤其顯現(xiàn)出通信系統(tǒng)在搶險救援、應(yīng)急指揮過程中的重要性，應(yīng)急通信重新獲得整個社會的高度重視?！　”緯奶攸c是對應(yīng)急通信相關(guān)的技術(shù)和管理體系做了全面系統(tǒng)的描述，共包括7章。第1章首先介紹了應(yīng)急通信的定義與范圍，澄清應(yīng)急通信與應(yīng)急、應(yīng)急聯(lián)動等概念之間的關(guān)系。第2章總結(jié)了國內(nèi)外應(yīng)急通信的系統(tǒng)建設(shè)、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，第3章對衛(wèi)星通信、短波通信以及應(yīng)急通信車等現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)做了介紹。通過前3章的學(xué)習(xí)，讀者對應(yīng)急通信可以有個全面宏觀的了解。由于應(yīng)急通信是為應(yīng)對緊急情況而產(chǎn)生的，第4章梳理了各類個人和公共緊急情況，并逐一分析各類緊急情況下應(yīng)急通信的目標(biāo)和需求。應(yīng)急通信的需求需要由多種技術(shù)手段來實現(xiàn)，第5章詳細(xì)介紹了應(yīng)急通信可使用的關(guān)鍵技術(shù)，包括公眾電信網(wǎng)支持應(yīng)急通信、衛(wèi)星通信、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及自組織網(wǎng)絡(luò)、寬帶無線接入、數(shù)字集群通信、定位、號碼攜帶、P2P sIP、公共預(yù)警等。第5章是本書的重點，所描述的技術(shù)都是目前的重點、熱點技術(shù)，有助于讀者了解應(yīng)急通信的新技術(shù)、新方向。為了更好地理解應(yīng)急通信系統(tǒng)以及關(guān)鍵技術(shù)如何應(yīng)用，第6章結(jié)合美國“9·11”恐怖襲擊、卡特里娜颶風(fēng)、倫敦爆炸事件、汶川地震和2008年雨雪冰凍災(zāi)害等重大自然災(zāi)害和公共突發(fā)事件，總結(jié)和分析了通信網(wǎng)絡(luò)所面臨的困難和挑戰(zhàn)、通信保障措施以及經(jīng)驗和教訓(xùn)。第7章首先從不同需求、網(wǎng)絡(luò)、技術(shù)、媒體等多個角度對應(yīng)急通信加以總結(jié)，之后從滿足不同公眾到政府的報警、政府到政府的應(yīng)急處置、政府到公眾的安撫／預(yù)警、公眾到公眾的慰問交流4個環(huán)節(jié)需求的角度，總結(jié)構(gòu)建新型應(yīng)急通信系統(tǒng)所需要的網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)，最后從天空地3個空間層面和事前事中事后3個時間維度分別分析所涉及的關(guān)鍵技術(shù)，便于讀者從不同維度了解各類關(guān)鍵技術(shù)在新型應(yīng)急通信系統(tǒng)中的位置和作用?！　〉?章、第4章和第7章由張雪麗撰寫，第2章和第6章由湯立波撰寫，第3章由王睿撰寫，第5章由黃穎、湯立波、孫姬、張雪麗、黨梅梅、董曉魯、林美玉、曲振華共同完成?！　∽髡咴诰帉憰r盡可能采用深入淺出的語言對于各種復(fù)雜的技術(shù)和原理進(jìn)行闡述，為了便于讀者閱讀，在每章的開頭設(shè)立了本章要點和本章導(dǎo)讀，對于需要說明的內(nèi)容，書中設(shè)立了資料專欄。另外，在書后列出了詳細(xì)的專業(yè)名詞英文縮略語，便于讀者查看?！　”緯髡哂袡C會參與了應(yīng)急通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定和技術(shù)討論，而應(yīng)急通信技術(shù)手段和實現(xiàn)方案總是在不斷發(fā)展和改進(jìn)，我們?nèi)詫⒗^續(xù)研究應(yīng)急通信技術(shù)，積極參與討論?！　∮捎趹?yīng)急通信所涉及的體系龐雜，且在不斷發(fā)展演進(jìn)之中，書中難免有差錯和不當(dāng)之處，歡迎廣大讀者提出寶貴意見。

內(nèi)容概要

　　《應(yīng)急通信新技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用》描述了應(yīng)急通信的定義及其與相關(guān)概念的關(guān)系，總結(jié)了國內(nèi)外應(yīng)急通信的系統(tǒng)建設(shè)、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀，介紹了衛(wèi)星通信系統(tǒng)、短波系統(tǒng)、應(yīng)急通信車等現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)，并在逐一分析各類不同緊急情況對應(yīng)急通信需求的基礎(chǔ)上，詳細(xì)介紹了應(yīng)急通信所涉及的公網(wǎng)支持應(yīng)急通信、衛(wèi)星通信、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及自組織網(wǎng)絡(luò)、寬帶無線接入、數(shù)字集群通信、定位、號碼攜帶、P2P SIP、公共預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)，結(jié)合國內(nèi)外重大應(yīng)急通信應(yīng)用案例，對構(gòu)建新型應(yīng)急通信系統(tǒng)提出了一些建議和思路?！　　稇?yīng)急通信新技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用》向廣大讀者普及應(yīng)急通信知識，介紹了應(yīng)急通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)，尤其是新技術(shù)的原理及使用，適于從事應(yīng)急通信研究的科技人員閱讀，可供各級政府應(yīng)急指揮部門選擇應(yīng)急通信系統(tǒng)、運營商部署應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)，以及設(shè)備制造商開發(fā)應(yīng)急通信系統(tǒng)提供參考，也可作為高等院校相關(guān)專業(yè)的本科生或研究生教材。

書籍目錄

前言第1章 應(yīng)急通信的定義與范圍11.1 應(yīng)急通信的定義11.2 應(yīng)急通信與相關(guān)概念之間的關(guān)系2第2章 國內(nèi)外應(yīng)急通信的系統(tǒng)建設(shè)、技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀42.1 北美地區(qū)應(yīng)急通信現(xiàn)狀42.1.1 北美地區(qū)應(yīng)急管理體系的發(fā)展現(xiàn)狀42.1.2 北美地區(qū)應(yīng)急通信技術(shù)及系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀82.2 歐洲應(yīng)急通信現(xiàn)狀152.2.1 歐洲應(yīng)急管理體系的發(fā)展現(xiàn)狀152.2.2 歐洲應(yīng)急通信技術(shù)及系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀172.3 日本應(yīng)急通信現(xiàn)狀202.3.1 日本應(yīng)急管理體系的發(fā)展現(xiàn)狀202.3.2 日本應(yīng)急通信技術(shù)及系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀212.4 我國應(yīng)急通信現(xiàn)狀232.4.1 我國應(yīng)急管理體系的發(fā)展現(xiàn)狀232.4.2 我國應(yīng)急通信技術(shù)及系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀242.5 應(yīng)急通信標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀282.5.1 國際應(yīng)急通信標(biāo)準(zhǔn)化情況282.5.2 我國應(yīng)急通信標(biāo)準(zhǔn)化情況312.6 小結(jié)與分析32第3章 現(xiàn)有應(yīng)急通信系統(tǒng)333.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)343.1.1 衛(wèi)星通信基本知識343.1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)介紹373.1.3 衛(wèi)星應(yīng)急通信設(shè)備453.2 短波通信系統(tǒng)533.2.1 短波通信基本知識533.2.2 短波通信系統(tǒng)介紹543.2.3 短波應(yīng)急通信設(shè)備563.3 應(yīng)急通信車573.4 其他可用于應(yīng)急通信的通信系統(tǒng)593.4.1 AdHoc網(wǎng)絡(luò)593.4.2 集群移動通信系統(tǒng)60第4章 應(yīng)急通信的需求614.1 應(yīng)急通信的基本需求614.2 不同緊急情況對應(yīng)急通信的需求624.2.1 場景1：個人緊急情況634.2.2 場景2：突發(fā)公共事件（自然災(zāi)害）654.2.3 場景3：突發(fā)公共事件（事故災(zāi)難）664.2.4 場景4：突發(fā)公共事件（公共衛(wèi)生事件）684.2.5 場景5：突發(fā)公共事件（社會安全事件）684.2.6 場景6：突發(fā)話務(wù)高峰694.2.7 小結(jié)694.3 新形勢下應(yīng)急通信面臨的新需求與挑戰(zhàn)70第5章 應(yīng)急通信所涉及的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢725.1 公用電信網(wǎng)支持應(yīng)急通信735.1.1 概述735.1.2 公用電話網(wǎng)支持應(yīng)急通信735.1.2.1 優(yōu)先權(quán)處理技術(shù)745.1.2.2 應(yīng)急短消息885.1.2.3 資源共享905.1.3 互聯(lián)網(wǎng)支持應(yīng)急通信905.1.3.1 互聯(lián)網(wǎng)簡介905.1.3.2 互聯(lián)網(wǎng)支持應(yīng)急通信關(guān)鍵技術(shù)915.1.4 下一代網(wǎng)絡(luò)支持應(yīng)急通信935.1.4.1 概述935.1.4.2 NGN架構(gòu)下支持應(yīng)急通信的要求945.1.4.3 基于IMS的應(yīng)急通信技術(shù)應(yīng)用945.2 衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1045.2.1 不同衛(wèi)星業(yè)務(wù)類型在應(yīng)急通信中的應(yīng)用模式1055.2.2 衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)1065.2.2.1 系統(tǒng)簡介1065.2.2.2 衛(wèi)星應(yīng)急通信設(shè)備1085.2.2.3 小結(jié)1125.2.3 衛(wèi)星與其他系統(tǒng)的融合應(yīng)用1135.2.4 存在的問題及下一步發(fā)展趨勢1155.2.4.1 我國應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)存在的問題1155.2.4.2 下一步發(fā)展趨勢1165.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及自組織網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1175.3.1 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及自組織網(wǎng)絡(luò)簡介1175.3.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1195.3.3 移動自組織網(wǎng)絡(luò)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1205.4 寬帶無線接入技術(shù)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1225.4.1 寬帶無線接入技術(shù)概述1225.4.2 寬帶無線接入技術(shù)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1235.4.2.1 需求分析1235.4.2.2 組網(wǎng)方案1235.4.2.3 實際案例分析1245.4.3 寬帶無線接入技術(shù)簡介1265.4.3.1 McWiLL技術(shù)1265.4.3.2 WiMAX技術(shù)1305.4.3.3 MiWAVE技術(shù)1345.4.4 寬帶無線接入技術(shù)發(fā)展趨勢1365.5 數(shù)字集群通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1375.5.1 數(shù)字集群通信的定義和特點1375.5.2 數(shù)字集群通信系統(tǒng)所支持的業(yè)務(wù)與功能1385.5.2.1 業(yè)務(wù)1385.5.2.2 功能要求1405.5.3 國內(nèi)數(shù)字集群通信技術(shù)的發(fā)展情況1415.5.3.1 GoTa系統(tǒng)1415.5.3.2 GT800系統(tǒng)1455.5.4 數(shù)字集群通信系統(tǒng)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1495.5.4.1 公用移動通信系統(tǒng)與數(shù)字集群通信系統(tǒng)之間的區(qū)別1495.5.4.2 集群通信專網(wǎng)和共網(wǎng)之間的關(guān)系1505.5.4.3 在應(yīng)急通信中發(fā)揮重要作用的典型數(shù)字集群業(yè)務(wù)和功能1515.5.5 小結(jié)1525.6 應(yīng)急通信中的定位問題1525.6.1 與呼叫相關(guān)的定位1535.6.1.1 固定電話用戶位置信息的傳送1535.6.1.2 移動電話用戶位置信息的傳送1555.6.1.3 位置信息局間的信令傳送方案1595.6.2 與呼叫無關(guān)的定位1605.7 號碼攜帶技術(shù)1605.7.1 號碼攜帶的定義1615.7.2 號碼攜帶的實現(xiàn)技術(shù)1625.7.2.1 更改地理位置的號碼攜帶1625.7.2.2 不同運營商網(wǎng)間號碼攜帶1645.7.3 號碼攜帶技術(shù)在美國卡特里娜颶風(fēng)中的應(yīng)用案例1745.7.3.1 概述1745.7.3.2 采用的技術(shù)方案1755.7.3.3 攜入交換機的位置對業(yè)務(wù)產(chǎn)生的影響1765.7.3.4 跨LATA實施號碼攜帶的效果1765.7.3.5 小結(jié)1785.7.4 應(yīng)急通信可采用的其他號碼攜帶相關(guān)的方案1785.7.4.1 智能網(wǎng)方案1795.7.4.2 呼叫前轉(zhuǎn)方案1795.7.4.3 局號更改地理位置1805.7.5 我國號碼攜帶在應(yīng)急通信中的應(yīng)用建議1805.8 P2PSIP在應(yīng)急通信中的應(yīng)用探討1825.8.1 P2P技術(shù)1825.8.2 SIP技術(shù)1845.8.3 P2PSIP技術(shù)1875.8.4 P2PSIP技術(shù)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用1885.9 公共預(yù)警技術(shù)1895.9.1 （PWS）1895.9.1.1 公共預(yù)警需求1905.9.1.2 地震和海嘯預(yù)警系統(tǒng)1915.9.1.3 商用手機預(yù)警系統(tǒng)1965.9.1.4 EWTS與CMAS的對比2005.9.2 早期預(yù)警與減災(zāi)無線電通信系統(tǒng)2005.9.2.1 固定無線電通信系統(tǒng)2015.9.2.2 移動無線電通信系統(tǒng)2085.9.3 公共預(yù)警系統(tǒng)案例2115.9.4 小結(jié)2115.10 分析與總結(jié)213第6章 應(yīng)急通信應(yīng)用案例2176.1 恐怖襲擊事件2176.1.1 事件概述2176.1.2 通信網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)2186.1.3 應(yīng)急通信保障措施2186.1.4 經(jīng)驗教訓(xùn)2196.1.5 完善和改進(jìn)工作2206.2 卡特里娜颶風(fēng)2226.2.1 災(zāi)情概述2226.2.2 通信網(wǎng)絡(luò)受損情況2226.2.3 應(yīng)急通信保障措施2236.2.4 經(jīng)驗教訓(xùn)2246.2.5 災(zāi)后改進(jìn)工作2256.3 倫敦爆炸事件2266.3.1 事件概述2266.3.2 通信網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)2266.3.3 應(yīng)急通信保障措施2266.3.4 經(jīng)驗教訓(xùn)2276.3.5 完善和改進(jìn)工作2286.4 汶川地震2286.4.1 災(zāi)情概述2286.4.2 通信網(wǎng)絡(luò)受損情況2296.4.3 應(yīng)急通信保障措施2306.4.4 經(jīng)驗教訓(xùn)2336.4.5 災(zāi)后恢復(fù)和重建2356.5 2008年雨雪冰凍災(zāi)害2376.5.1 災(zāi)情概述2376.5.2 通信網(wǎng)絡(luò)面臨的挑戰(zhàn)2376.5.3 應(yīng)急通信保障措施2376.5.4 經(jīng)驗教訓(xùn)238第7章 新型應(yīng)急通信系統(tǒng)的構(gòu)建2407.1 從不同需求角度構(gòu)建新型應(yīng)急通信系統(tǒng)2417.1.1 政府部門之間應(yīng)急處置2417.1.2 公眾向政府報警2427.1.3 政府對公眾的安撫和預(yù)警2427.1.4 公眾之間的慰問交流2437.1.5 輔助手段2437.2 從不同空間維度構(gòu)建新型應(yīng)急通信系統(tǒng)2447.3 從不同時間維度構(gòu)建新型應(yīng)急通信系統(tǒng)2467.4 總結(jié)246縮略語249參考文獻(xiàn)259

章節(jié)摘錄

　　1950年，美國政府通過了《聯(lián)邦民防法案》，在冷戰(zhàn)背景下，美國幾乎所有的城鎮(zhèn)都建立了民防機構(gòu)，這一時期美國應(yīng)急管理的重心還是以應(yīng)對戰(zhàn)爭為主要目標(biāo)。同年，美國出臺了《聯(lián)邦災(zāi)害救援法》，標(biāo)志著美國政府開始以法律形式對自然災(zāi)害發(fā)生時的救援工作進(jìn)行規(guī)范管理。該法案授予總統(tǒng)在災(zāi)害發(fā)生時簽署災(zāi)害救援計劃的權(quán)力，并進(jìn)一步明確了聯(lián)邦政府在災(zāi)害救援和減災(zāi)方面的責(zé)任。隨后，《聯(lián)邦災(zāi)害救援法》經(jīng)過多次修訂并逐漸完善，目前實施的是1974年版本，該版本進(jìn)一步明確了在災(zāi)害和公共突發(fā)事件時聯(lián)邦政府對州政府、地方政府和民眾的救援責(zé)任，同時也明確了州政府和地方政府對民眾的援助責(zé)任?！　∵M(jìn)入20世紀(jì)60年代，美國連續(xù)發(fā)生多起自然災(zāi)害，例如，在1960年蒙大拿發(fā)生里氏7.3級的地震，佛羅里達(dá)西海岸“唐娜（Donna）”颶風(fēng)；1961年得克薩斯“卡拉（Cada）”颶風(fēng)，1964年阿拉斯加地震，1965年“伊麗莎白”颶風(fēng)等。在這些自然災(zāi)害面前，美國政府和人民發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時建立在戰(zhàn)爭假想基礎(chǔ)上的應(yīng)急管理體系在自然災(zāi)害面前顯得無能為力，難以適應(yīng)自然災(zāi)害應(yīng)急管理的特點，影響到災(zāi)害應(yīng)急處理的效果和效率。頻發(fā)的自然災(zāi)害促使美國政府將應(yīng)急管理的重心逐漸向自然災(zāi)害應(yīng)對方面轉(zhuǎn)移?？夏岬险?961年宣布成立專門應(yīng)對自然災(zāi)害的“應(yīng)急規(guī)劃辦公室”。該辦公室的成立標(biāo)志著美國政府將自然災(zāi)害應(yīng)急管理功能從國防體系中分離出來，為美國自然災(zāi)害組織管理體系的形成奠定了基礎(chǔ)?！　?967年，美國總統(tǒng)法律實施與司法管理委員會建議在全國范圍內(nèi)設(shè)立一個統(tǒng)一的電話號碼作為緊急事件報警號碼，911被選定并于1968年2月在亞拉巴馬州的哈利維爾設(shè)立了美國第一個911報警臺。在隨后的幾十年間，911迅速發(fā)展成為覆蓋全美的緊急救助服務(wù)系統(tǒng)，并成為美國政府維護(hù)社會穩(wěn)定和公共安全的最重要手段和基礎(chǔ)設(shè)施之一?！　?976年，美國國會通過《全國緊急狀態(tài)法》。該法對全國緊急狀態(tài)的宣布程序、緊急狀態(tài)期限、終止方式等做了規(guī)定，并規(guī)定在符合法律規(guī)定的情況下，總統(tǒng)有權(quán)宣布全國進(jìn)入緊急狀態(tài)，并且可以在緊急狀態(tài)期間行使特別權(quán)力頒布一些法規(guī)，這些法規(guī)將在緊急狀態(tài)終止后失效。此外，各州也陸續(xù)制定了州緊急狀態(tài)法，州長有權(quán)根據(jù)法律和緊急情況發(fā)展事態(tài)宣布該州進(jìn)入緊急狀態(tài)?！　?0世紀(jì)70年代中期以前，美國的應(yīng)急管理組織基本是以分災(zāi)種、分部門的分散災(zāi)害管理模式，但是由于緊急事件和災(zāi)害發(fā)生在各個領(lǐng)域，災(zāi)害發(fā)生時通常會涉及多個聯(lián)邦政府機構(gòu)和部門。同時，州政府和地方政府以及相關(guān)應(yīng)急管理機構(gòu)還有很多平行的計劃和政策，這些部門和機構(gòu)之間缺乏協(xié)調(diào)，權(quán)責(zé)分工不明確，很多職能重復(fù)，在災(zāi)害面前經(jīng)常是各行其是，甚至互相扯皮，造成政府應(yīng)急反應(yīng)和協(xié)調(diào)速度遲緩、效率低下，極大地影響到美國政府在公眾中的形象。1976年，吉米·卡特總統(tǒng)宣誓就職后，做出了一系列的努力，以明確各應(yīng)急機構(gòu)的責(zé)任，加強對應(yīng)急處置過程的行政控制。1979年，卡特總統(tǒng)頒布了12127號行政命令，合并諸多分散的緊急事態(tài)管理機構(gòu)，組成統(tǒng)一的聯(lián)邦應(yīng)急事務(wù)管理總署（FederalEmergency Management Agency，F(xiàn)EMA），其署長直接對總統(tǒng)負(fù)責(zé)，|這是美國應(yīng)急管理發(fā)展史上一件具有里程碑意義的大事。聯(lián)邦應(yīng)急事務(wù)管理總署由一系列的聯(lián)邦部門合并組成，包括國家消防管理局、聯(lián)邦保險局、聯(lián)邦廣播系統(tǒng)、防務(wù)民事準(zhǔn)備局、聯(lián)邦災(zāi)害援助局、聯(lián)邦準(zhǔn)備局等部門。不僅如此，它還被賦予了許多新的應(yīng)急準(zhǔn)備與處置職能，如監(jiān)督地震風(fēng)險減除計劃、協(xié)調(diào)大壩安全、協(xié)助社區(qū)制定嚴(yán)重氣象災(zāi)害的準(zhǔn)備計劃、協(xié)調(diào)自然與核災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)、協(xié)調(diào)旨在減輕恐怖襲擊后果的準(zhǔn)備行動與規(guī)劃等。FEMA成立后，歷經(jīng)重重考驗，并在克林頓政府時期得到了充分的發(fā)展。

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