应急通信是武警部队开展处置任务的根本保障，承担着迅速、准确、安全、不间断传递现场信息的重要作用，且在林地山区这类极端条件下显得尤为重要。武警部队遂行执勤、处突、抢险救援等任务时，信息通信组织指挥往往具有事态变化快、机动要求高、网系运用多、保障范围广的特点。必须结合不同的作战环境，认真分析环境特点，合理运用信息通信手段，充分发挥装备效能。
基于此，本文首先分析了林地山区环境下应急通信的特点及存在的问题，介绍了几种常用的通信方式及通信装备，然后针对林地山区应急通信的特点，提出了一种基于超短波数字集群和weixing通信技术的山地林区应急指挥通信方式:一线任务部队采用数字集群通信，通过chezai基站、bianxie基站实现任务地域的无线网络覆盖；现场信息回传采用weixing通信网;为完善应急通信视频保障系统，将单兵设备、布控球等纳入应急通信视频保障系统，使得应急通信保障系统更灵活多用、视角广阔。最后对方案中用到的通信频率进行分析，并对通信距离与传输损耗进行仿真分析，最终确定本文所选方案的可行性。本文针对林地山区应急通信存在问题进行分析并提出解决方案和验证，旨在有效的解决林地山区环境下的应急通信保障问题,研究出林地山区特殊环境下合适的通信方式。
关键词： 林地山区；应急通信；weixing通信；数字集群通信
摘 要 I
ABSTRACT II
图目录 1
第1章 绪 论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状及存在问题 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.2.3 林地山区应急通信存在问题 5
1.3 本文主要研究内容 5
1.4论文的结构安排 6
第2章 林地山区应急通信的特点及关键技术分析 6
2.1 林地山区应急通信的环境特点及业务需求 7
2.1.1 环境特点 7
2.1.2 业务需求 7
2.2 短波通信的特点分析 8
2.2.1 短波通信概述 8
2.2.2 短波通信性能特点 8
2.3 weixing通信的特点分析 9
2.3.1 weixing通信概述 9
2.3.2 weixing通信性能特点 10
2.4 数字集群通信的特点分析 11
2.4.1 数字集群通信概述 11
2.4.2 数字集群通信性能特点 11
2.5 本章小结 13
第3章 林地山区应急通信方案研究 13
3.1 林地山区应急通信系统基本框架 13
3.1.1 各种应急通信手段分析 13
3.1.2 数字集群通信系统 14
3.2 多种通信方式融合的通信系统架构 14
3.2.1 选择合适的weixing通信技术 14
3.2.2 科学设计应用方案 15
3.3 林地山区应急通信方案实践 15
3.3.1 任务初期通联保障 16
3.3.2 支队前线指挥部通信保障 17
3.3.3 协同通信保障 17
3.4 基站覆盖范围分析 17
3.4.1 系统增益和传输路径损耗 18
3.4.2 TETRA传播模型 18
3.4.3 仿真分析 18
第4章 总结与展望 20
参考文献 21
第3章 林地山区应急通信方案研究
3.1 林地山区应急通信系统基本框架
3.1.1 各种应急通信手段分析
短波通信采用地波和天波传输的方式，天波在传输过程中会因为电离层的变化等问题影响通信质量，造成一定的延迟甚至是数据丢失的情况。地波在数据传输过程中受环境影响较大，尤其在山地林区环境下，遇到高山等障碍物时通信质量会受到较大的影响。来自微波频段的weixing通信可以提供较高速率的超视距无线传输，在宽带多媒体业务的远距离传输上具有较大的优势，但是存在抗干扰能力弱，有较大的回波干扰以及信号传输时延大的缺点。weixing通信只能用作远距离的音视频数据传输，而无法用于单兵以及战斗小组间的通信。目前，数字集群系统的网络建设、维护成本高、使用费用高等缺点已成为制约无线通信技术发展的主要瓶颈。此外，数字集群通信系统的抗干扰能力差，通话质量不佳，覆盖范围有限，无法用作长距离的数据传输。
3.1.2 数字集群通信系统
数字集群通信系统在应急通信中有其独特的优势。首先，随着无线网络技术、计算机技术和通信技术的发展，集群通信系统的传输容量越来越大，从最初单台传输到目前的多机互联。其次，通过数字集群通信系统可以实现无线移动办公、数据通讯与多媒体会议，是传统话音和数据通讯手段不能满足的。再次，由于数字集群通信系统具有独特的调度功能，可以在突发事件来临时快速的将现场信息传递到指挥中心，在突发事件发生时有效地控制现场、指挥现场力量进行处置。
数字集群通信系统集“有线、无线”于一体，是多功能数字集群系统。其主要特点有：1.具有较高的频率利用率和发射功率利用率；2.系统具有自适应功能和智能化功能；3.系统实现了自动同步接收和无线化接收；4.具有较强的抗干扰能力；5.具有良好的抗干扰性能和可扩展性。
数字集群基站设备需要一个相对独立、稳定的电源，为保障集群通信系统供电。超短波数字集群网络通信系统是集群内手持台终端间互相联系的通讯工具，同时也是各单兵设备沟通的桥梁。终端的数量和种类有很多，包括手持台、单兵图传设备、布控球等各种类型。这些终端之间采用有线或无线的方式进行连接，因此需要一个稳定和可靠的网络环境支持所有终端正常工作。
3.2 多种通信方式融合的通信系统架构
基于800mHz的TETRA数字集群无线应急通信系统[18]，在突发情况来临时，可提供可靠、稳定的语音通信，充分保证任务初期应急处置部队能快速响应处置。该系统数字无线中继台之间支持两条数据信道，支持语音、短信传输，还能实现移动数据传输、短消息传送等功能，可以在多个基站实现数据网络互联，并实现通信设备的远程控制。
该系统成熟稳定、模式主流简单，前端设备包括：对讲机、布控球、视频监控设备等。调度台包括：1.综合调度终端；2.应急指挥中心；3.数据中心。调度台具备与前端设备之间的数据传输功能，能够实现无线数据实时上传、同步监控等功能。后端平台则包括：1.语音通信；2.视频通信；3.报文传输等功能。前端平台主要负责无线通讯的收发，实现与各类通信终端之间的无线通话，完成对各级应急指挥中心的集中调度和管理，实现对应急指挥中心各终端的监控和管理等功能。[36]
3.3 林地山区应急通信方案实践
在林地山区应急通信系统中，第一位要求是保证通信系统畅通，所以首先通信前突小队乘坐摩托车或越野车遂行，携带无线电台、4G/5G单兵图传、有源终端、weixing电话等通信设备。同时调派weixing通信越野车，并协调三大通信运营商第一时间调派超级基站越野车或系留无人机基站赶赴现场，提供4G/5G信号和宽带互联网和指挥调度专线，保障话音、数据和视频传输需要。
应急通信需要综合公网集群电台、专网对讲机、自组网电台、weixing电话、超轻型weixing便携站等通信设备，尤其是weixing设备作为保底通信手段。如下图所示。现场采集的视频画面通过无人机组网、4G/5G、互联网、应急车联网或weixing专网回传至各级指挥部，辅助前后方会商并研判应急救灾方案和部署。
图3-1 空天地一体化应急通信系统组网拓扑