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近几年来,我国地震等自然灾害和重大突发事件发生的频率越来越高,社会影响也越来越大,突发事件现场的应急通信受到了广泛的关注和重视。面对突如其来的自然灾害和突发事件,应急救援是最直接的减灾行动,挽救人员生命、减少财产损失、防止灾害扩大。应急工作的成效关系到政府的声誉,及时有效的应急工作会得到全社会的好评,提高政府的公信力。而通常自然灾害或人为大规模恐怖袭击等事件发生后,基于固定基础设施的通信系统和网络可能遭受严重破坏,甚至完全无法使用,在这种情况下应急通信保障是快速展开应急救援工作一开始最迫切的要求。针对应急通信的重要性,国务院于2006年发布《国家通信保障应急预案》,进一步明确了重大通信保障或通信恢复工作的响应程序、组织指挥体系、职责和有关措施,以及时有效实施应用救援,最大程度地减少损失,维护人民群众生命财产安全和社会稳定。四川汶川地震、雅安地震发生后,灾区情况牵动着全国人民的心,通信是否畅通是首先关注的对象。这时在复杂并且可变的灾害现场需要快速地搭建部署一个现场应急通信系统,能够满足第一时间救援的需要,将灾害现场的大量数据、图片、语音和视频传送给后方,全面深入地了解灾情并组织高效救灾活动,同时沟通全国人民与灾区的联系、稳定受灾群众情绪。移动WiMAX技术是一种新兴的无线宽带接入技术,具有高数据传输速率、大覆盖范围、部署成本低和组网效率高等特点,而且由于移动WiMAX自身基于IP的框架结构、良好的网络互联互通性,可以快速与现场现存网络或者卫星通信网络进行互通互联,构建混合网络形成一个综合通信系统,充分的利用灾害现场的基础通信网络,提供高质量的可视化应急通信服务满足现代应急救援的现场要求,更好的完成救援现场的各种通信任务。本课题希望通过对移动WiMAX相关技术和应急通信组建方案的研究,确认移动WiMAX在应急通信领域的应用优势并提出几个切实可行的现场应急通信系统组建方案为应急救援通信提供思路和参考。论文的主要研究内容包括以下几个方面:一、现代应急救援通信系统和实际应急通信现场需求分析。二、移动WiMAX应急救援通信系统组建方案研究。三、移动WiMAX的组网结构、频率规划、传播模型、链路预算和组建方案覆盖估计等组网部署技术研究。四、组建方案的理论预测和验证。课题的主要研究成果:一、研究并提出了现代应急救援通信的需求和系统的特点,并对实际应急通信现场条件进行了分类。着重提出了应急救援通信中的可视化需求,确定了可视化通信业务对移动WiMAX应急通信系统的性能需求。二、通过对移动WiMAX技术和现场通信条件的研究提出了有公网区和无公网区可视化移动WiMAX应急救援通信系统组建方案,并针对无公网区的不同应用条件设计了混合卫星-WiMAX网络和混合卫星-HAP-WiMAX网络两种组网结构。三、研究移动WiMAX的组网结构、频率规划、链路预算和覆盖估计以及高空平台HAP的覆盖范围等网络部署问题,针对基于移动WiMAX的应急通信系统进行传播模型调教、链路预算和覆盖分析,选择合适的应急通信现场系统参数和修正因子,得出系统链路最大允许损耗,求出覆盖范围和小区边缘数据传输速度,证实移动WiMAX的通信系统组建方案的性能满足应急视频通信的需要并为实际工作系统部署提供参考。四、通过实际数据和仿真结果测试移动WiMAX的通信系统的可视化应急通信性能,并对组建方案应用的优劣势进行预测和分析,通过理论计算和实际现场的测试明确各方案应用场景,确定了移动WiMAX应急救援通信系统的能够提供的通信业务。本文通过对应急通信和移动WiMAX的研究,提出了切实可行的满足现代需求的可视化应急通信系统组建方案,解决原有应急抢险通信设备庞大、结构繁杂,搬运、接续和维护困难,开通耗时长,不能满足轻便、灵活、开通迅速、维修简单等应急抢险通信基本要求的问题。应急通信系统并不是一种新的通信系统,它是现有通信系统的特殊综合应用,该系统的组建研究可以为突发事件现场的应急通信提供更好的通信技术选择和应急系统部署参考,充分的利用灾害现场的现有网络,提供高质量的可视化应急通信服务满足现代应急救援的现场要求,更好的完成救援现场的各种通信任务。