文／苏海滨 冷传冰 颜军
诺基亚cdma当前，我国应急无线通信频率资源严重不足，在大型救援现场需要多个单位联合作业时，通信经常受阻。以消防无线通信为例，存在频率资源不足、消防通信频率管理手段缺乏、不能实时掌握消防通信频率使用状况等问题。根据消防通信指挥体系与电波传播特性，提出频率协调工作方案与流程，可以从技术层面保障救援现场的无线通信。 消防遁信频率规划情况
挂面纸按照全国频率划分表规定，消防通信火场指挥网使用公安消防无线通信频段：300 MHz~ 390MHz，其中300MHz~ 340 MHz为图像传输，350 MHz~ 390MHz为消防指挥通信。专用信道共6个（含3个单频、3个双频），其中全国消防联络占用1个双频信道( 355.075 MHz/365.075 MHz)和1个单频信道( 358.950 MHz)。为保障无阻碍互通，在组网时，不得设置任何控制信令；此外，根据各地情况，还可从公安通信频道额外配置6~7个频点，或向当地无线电管理机关申请一些民用频率，如150MHz、450MHz、800MHz等频段，并通过无支
援关系中队之间实现频率复用。火场指挥网不接人当地集网，采用点对点、单频单工通信方式。短波通信方式不在本文讨论范围。
在消防救灾工作中，存在一些亟待解决的突出问题，主要表现为以下几方面：
频率资源严重不足。消防无线通信频点数量有限，大规模联合救灾的场合中，经常有同频干扰的情况发生，不能保证火场指令和信息通信畅通。 消防通信频率管理手段缺乏。针对大规模跨区域作战以及地形复杂的情况，不能及时给出合理、有效的用频方案，导致现场通信中断。
不能实时掌握消防通信频率使用状况。违章电台私自占用消防通信联络频率，造成消防电台受扰的现象时有发生，导致规划的频率不能被正常使用。
从频率规划的层面来看，目前增加消防无线通信的使用频率不切合实际，只能从技术层面加强现有消防通信频率的使用效率，通过使用频率协调手段，保障救灾现场的无线通信。
频率协调的参考因素
标志验证频率协调用于实现辖区内各单位或跨省、区进行消防联合作业时用频方案的自动化生成，为各单位提供用频建议和参考。
依据火灾出动方案，从综合考虑各消防力量用频装备、频谱资源、电磁环境和地形等因素，利用电波传播预测分析、干扰预测分析等频谱工程基础分析工具两方面人手，制定用频方案（见图1）。 具体来说，首先需要导人火警出动预案。根据火警报警信息，完成火灾出动方案导入，包括参战力量编组、无线通信网系拓扑、信道需求等参数，并在地图中显示任务区域、网系结构。
其次，需要进行超短波传播预测分析。目前，消防无线通信属于30MHz~ 3GHz频段，采用视距和非视距传播，受地面、地物的阻挡与多径传播影响比较大。结合消防陆地移动、固定（点对多点）等无线电业务，采用超短波传播预测分析工具，可以实现30MHz~ 3GHz频段范围内场强预测、信号覆盖分析等功能，主要采用Okumura-Hata模型：
主台周围任一点的接收功率根据发射参数、传输参数和接收参数等三类参数来确定，具体可表示为：
Pr=Pt+Gt+Gr-Lt-Li-Lb dBm
上式中，Gr为接收天线增益(dBi)，Lt、Lr分别为发收端馈线损耗，Lb为基本传输损耗。其中，传输损耗Lb根据地形、地貌不同，采用不同计算模型。
表1主要根据市区、郊区、乡村、平原地区、林区等不同地形情况，分别给出移动业务传播损耗计算模型。
干扰预测分析。干扰预测分析作为工程分析工具，用于计算固定业务及陆地移动业务之间的干扰电平，是计算电磁兼容分析的基础。单工无线通信网采用小功率电台，一般主要考虑同频、邻频、互调三种干扰情况。
干扰电平计算的基本工程模型为：
I=Pt+Gt+GR-L-Lt-Lr-Cvr
上式中，各参数的含义分别为干扰电平、干扰源功率、干扰源天线方位增益、受扰源天线方位增益、路径传播损耗、干扰源插入损耗、受扰源插入损耗及频偏校正因子。囊袋
表2针对同频、邻频、互调干扰等情况，给出了工程计算模型。
消防用频方案制定。按照优先保障网络、主台通信频率的原则，设置电磁频谱使用优先级策略；依据跨区域联合作战出动方案，结合各消防支队用频装备情况，制定跨区域联合作业用频方案，给出跨区域指挥调度用频建议，并生成统一频率规划表。
频率协调流租
频率协调处理流程如图2所示，具体步骤如下：
万次火柴
导入出动预案。提取各中队组织无线通信网的地域范围、频率使用方式、工作时间、主台信息和属台信息等。
读取电磁频谱保障策略，设置优先保障的网系，专向，单网内主台频率指配优先级别按照全呼、组呼、个呼等级别进行配置。
木马制作针对指定的单工无线通信网，读取满足其作战部门、地域范围、工作时间等工作条件的分配频率资源。
根据分配频率和网络中所有台站的设备频段，确定可指配频率；若频率使用方式为跳、扩频，在可指配频率基础上，还要结合跳、扩频带宽，确定可指配频率。
调用超短波传播预测分析工具，从可指配频率选择频点（采用遗传算法、模拟退火法、穷举搜索法等频率指配算法，在搜索频率空间里进行抽样，寻最优解），结合主台设备参数和地形数据等参数，进行信号场强覆盖计算，应满足信号场强覆盖整个任务区域。
读取该网主台信号覆盖地域范围内其他参战力量组织网络及使用设备、频率信息。
调用干扰预测分析工具，与周围所有台站进行电磁兼容分析，通过计算干扰电平与容许干扰电平进行比较，确定是否干扰，并排除所有可能的干扰。
重复执行上述过程，处理当前网络的主频、备频以及所有网络，将各网络指配结果入库，并生成统一频率表。
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