n项目来源
“十四五”国家重点研发计划“重大自然灾害防控与公共安全”专项课题
n项目简介
现有应急通信设备缺乏关键模板支持多级多业态通信需求，将不同制式设备与关键模块进行级联，会显著增加设备的复杂程度、功耗与重量，严重影响设备的可靠性、稳定性、便携性与续航，因此首先研制关键技术模块，而后研制5G 应急广播通信小型化设备、固定型和便携式广播与通信网关、5G 中继组网设备、多网络多制式融合通信服务器与网关五种关键设备，最终开发统一测试验证环境对设备进行验。
n研究内容
为满足高效、通用的应急通信需求，需要研究一系列支持多模态智能融合的通信模块，然而将这些模块简单级联到现有应急通信设备上，会显著增加设备的复杂程度、功耗与重量，严重影响设备的可靠性、稳定性、便携性与续航时间。由此引出科学问题：高集成轻量可靠的应急通信设备研制问题。
围绕上面的科学问题，本课题拟研究以下关键技术问题：
1.多模态智能融合通信模块化技术
2.便携式设备的轻量化集成技术
3.面向应急通信的设备高可靠防护技术
4.多种灾害下的设备仿真测试技术
针对上述问题，课题开展以下主要研究内容：
（1）高塔高功率智能协同5G广播模块研制：研制广播通信一体化射频模块，确保设备能够并行处理高塔高功率的广播和通信信号，并具备多站智能协同能力，实现多个设备相互协作，智能发布广播；同时，研制多模态业务多制式网络融合模块，确保多模态业务在不同制式网络下实现稳定高效的传输。
（2）面向广播、通信、中继融合的关键设备研制：研制5G应急广播通信小型化设备，部署于灾区现场实现应急通信和广播发布；研制固定型和便携式广播与通信网关，保证灾区内的通用终端可高效接入；研制5G中继组网设备，保障灾区通信广播广覆盖，支持灾区与指挥中心之间的超远距离通信；研制多网络多制式融合通信服务器与网关，实现多模态业务与多体制网络的深度融合。
（3）应急通信融合组网设备集成与验证：使用虚实结合的方法模拟应急灾害环境下的具体环境干扰因素，从而有效验证和评估设备在极端情况下的性能，确保所研制的五种设备在真实灾害环境下稳定可靠。
n研究方法
研究方法如图1所示，包括：（1）现有设备难以满足高效、通用的应急通信需求，由此研制广播通信一体化射频模块与多模态业务多制式网络融合模块，支持设备实现多模态智能融合通信；（2）现有融合通信网关、5G中继等设备在可靠性、体积和重量等方面存在不足，无法满足恶劣环境的应用需求，采用高集成轻量化设计与硬件解耦核心网设计，减少硬件的体积和重量，通过高等级防护设计保障设备工作稳定可靠，并通过功耗管理技术保证设备续航；（3）针对设备研发过程中缺乏仿真集成测试环境验证设备性能的问题，对极端灾害环境中不同因素所导致的差异信道，进行建模，模拟极端灾害场景下设备状态，通过虚实结合手段对设备的多种性能进行测试。
图1 课题研究方法图
n创新点
针对传统应急通信设备难以支持多级多业态通信的局限，课题率先研制广播通信一体化射频模块、多模态业务多制式网络融合模块支撑应急通信设备实现广播通信一体、多站智能协同、多网多业务融合等功能。为更好地满足应急灾害场景下对设备可靠性、便携性以及轻便性的严格要求，课题通过硬件解耦的核心网设计，结合高集成轻量化设计，研制具有高集成度、灵活轻便、国产自主可控的专用设备，使得救援人员能够迅速恢复灾区通信，让受灾群众及时获取权威的救援信息和防灾避险指引。通过该套设备，将显著提高灾害响应的效率，为救援行动提供坚实的通信保障，确保在各类极端条件下，救援工作能够高效有序地开展。
n预期效益
通过研究应急通信装备与技术的智能化、动态化趋势，项目为极端灾害下的高效应急通信积累了宝贵的理论和实验数据，拓展了应急通信的技术边界，为未来相关领域的理论研究提供了新方向，带动国内应急通信技术发展，极大地推动我国应急通信产业升级，培育我国应急通信装备产业，并进一步增强国家保障通信稳定性的核心能力。