CN102006574A - 一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，包括分层框架、基于分层框架的系统结构和网络结构，分层框架由下至上依次为通信网络层、信息采集层、分布式计算层和应用业务层；系统结构由下至上依次为网络基础设施层、公共服务层、特定功能层和应用系统层；网络结构采用一种分层立体式通信网络结构。本发明提供的应急通信网络，能适应多样化的应急网络部署情景，能够在任何时间任何地点按需提供网络容量和覆盖范围，能够方便扩展到需要的规模，各种通信手段的综合运用增强了应急场合的态势感知能力，减少了传输时延和呼叫建立时间，可以支持开展多样性业务的需求，拓展了不同应急场合下各类用户群体的通信范围和服务支持能力。

Description

一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络

技术领域

本发明涉及网络体系结构，尤其涉及一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络。

背景技术

大量事实表明，在突如其来的紧急突发事件面前，现有的通信网络往往无法满足应急场合的特殊通信需求，如何快速组建可靠、高效、健壮的适应各类用户群体的应急通信网络已成为业界迫切需要解决的重大课题。与西方发达国家相比，我国的应急通信技术手段相对落后。当前国内应急通信主要依托现有通信设施(包括公共通信网和公众传媒网)，并在基础设施受损或不能满足通信需求时借助卫星、短波和专用集群通信系统来提供应急通信保障。然而，传统的通信系统在设计和实现时并没有对应急通信的特点予以充分考虑，包括时间突发性、地点不确定性、业务紧急性和信息多样性等。这就要求能够根据需要快速部署应急通信网络，为各类用户及时提供多样化的通信服务，对特定区域进行实时监控，对紧急突发事件做出快速响应，并能有效协调各种救援力量实施抢险救灾和灾后重建。当前国内应急通信系统功能单一，依赖基础通信设施、自组织能力和顽存性较低，并且难以提供QoS支持。举例来说，公众通信网不可靠并且易过载而变得不可用；集群通信系统能够快速建立呼叫，并支持组呼、广播呼叫和补充业务，但其覆盖范围和通信容量较小，通常仅限于指挥调度应用并且仍依赖基础通信设施；卫星通信较健壮、覆盖范围广，但是传输能力有限，部署和使用成本高且技术支持困难。因此，现阶段包括卫星和集群通信系统在内的应急通信系统已不能满足复杂多样的应急环境下为各类用户群体提供快速、可靠、健壮的通信服务保障的要求，必须引入新的技术手段和方法。

长期以来，世界上许多国家高度重视应急通信网络的研究和开发工作，尤其是欧美发达国家和亚洲的日本。美国从上世纪70年代就开始建设最低限度应急通信网，用于确保美国当局应对紧急事件的指挥调度。911事件之后，美国投入巨资建设与因特网物理隔离的政府专网，推行通信优先服务计划并利用自由空间光通信(Free Space Optics，简称FSO)、微波接入全球互操作(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)和无线保真(Wireless Fidelity，简称WiFi)等通信新技术来提高应急通信保障能力。深受震灾之苦的日本目前已建立起较为完善的防灾通信网络体系，如中央防灾无线网、防灾互连通信网等。此外，国内许多企业也在积极研发应急通信相关产品，如中兴的GT800、华为的GOTA和中科院浩瀚迅无线技术公司的MiWAVE等。

我们注意到，当前有关应急通信保障的研究工作大都过多强调发展集群通信、无线短波通信和卫星通信系统，而没有充分利用已在通信领域展露头脚的无线自组网技术，如Ad Hoc网络和无线传感网。无线自组网具有无中心、自组织和多跳路由等特点，无需依赖预设的通信基础设施就可以快速自动组网，具有很强的健壮性，特别适合用于应急通信场合。此外，由于不同的应急情况下不同用户群体对应急通信的需求有很大不同，必须综合利用各种适用的网络组织方式和通信技术手段。

近年来，无线自组网已成为学术界和产业界的一个研究热点，取得了大量研究成果。但是这些工作大都关注特定协议层次或网络应用的具体技术问题，如Ad Hoc网络中的信道接入和路由选择问题，无线传感网的信息融合和节能问题以及mesh网络的多媒体信息传输等问题。少量研究工作考虑了在应急通信中利用Ad Hoc网络实现网络快速组织和动态维护，基于移动IP来实现有线网络和无线蜂窝网络之间的无缝互连，利用无线传感网来帮助预测自然灾害和搜救幸存人员，也有学者考虑通过多跳中继改善蜂窝网络的性能(如提高网络吞吐量)以及利用mesh网络实现宽带无线接入。但是，这些研究工作大都不是以应急通信保障为目的进行的，很少关注各种无线自组网之间以及无线自组网与现有基础网络设施之间的内在联系和有机融合，更缺乏针对应急通信实际应用需求组建和维护异构应急通信网络的系统性研究。另外，当前的研究工作大都没有充分考虑应急场景中各类用户群体通信需求的差异性和特殊的通信模式，并且已提出的应急通信网络解决方案普遍缺乏适应性和可扩展性。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种有机融合有基础设施网络和无基础设施网络，涵盖有线、无线、卫星等多种通信手段的基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，实现不同通信技术手段和方法间的优势互补和协作，为处置应急突发事件提供一种可靠、灵活的具有很高生存性的通信支撑平台，使应急现场内各类人员之间以及应急现场到应急指挥中心的信息交互及时、准确和顺畅，能够在复杂多样的应急环境下为不同用户群体提供各自所需的通信服务，充分发挥无线自组网可快速自动组网，具有很强的灵活性和抗毁性的技术优势。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

应急通信网往往需要操作在复杂和恶劣的环境中，所处地理和气候条件多种多样，网络规模可大可小；此外，应急通信网网络具有以下显著特点：涉及多种具有不同能力和特性的网络系统，如有线传输网、无线传感网络、蜂窝移动通信网络、空中中继系统和卫星网络；包含大量移动速度和处理能力不同的通信单元，并且这些通信单元之间需要协调通信；业务种类繁多，并且信息的传输具有不对称的特点，例如现场营救人员接收的信息通常多于发送的信息。

在考虑上述特点的基础上，为了构建灵活、健壮、可扩展且通用性强的应急通信网络必须，借鉴覆盖网络(Overlay Network)和网络分层的思想，基于无线自组网的一体化异构应急通信网络采用一种通用的异构应急通信网络的分层框架，由下至上依次划分为通信网络层、信息采集层、分布式计算层和应用业务层。在这一分层框架中，通信网络层由当前可用的有基础设施通信网络的和临时部署的无基础设施通信网络构成，包括各种有线通信网络(如有线电话网、数字数据传输网等)、无线通信网络(如无线局域网和蜂窝网络等)和卫星通信网络，这些网络之间可以互联互通构成异构通信网络，为其上三层功能的实现提供物理网络支撑和数据来源；信息采集层用于收集和关联通信网络层内各种通信网络的相关信息并在上下层之间交互必要的控制信令，收集的网络信息涵盖网络拓扑、网络性能、地理方位、设备状况等，交互的控制信令包括网络管理指令、资源调度指令、设备部署指令等；分布式计算层负责对信息采集层收集到的各种原始信息进行信息的进一步分析和处理，并通过数据过滤和数据挖掘得到与网络情景和用户需求紧密相关的应急现场态势感知信息，从而辅助高层决策；应用业务层根据不同的应急场合和通信需求为各类用户群体提供多样性的应急通信应用和服务，包括各种形式的文本消息传输、语音通信、图像和视频展示以及多媒体信息交互等业务。

在所述分层框架的基础上，所述组网方法设计了相应的系统结构和网络结构。

从系统结构上看，异构应急通信系统是一个多层分布式信息系统，所述基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，采用的系统结构具体包含四个层次，从下到上依次是：网络基础设施层、公共服务层、特定功能层和应用系统层。

网络基础设施层涵盖有基础设施的公共通信网络(如因特网和蜂窝网)、专用通信网络(如集群和卫星通信网)以及无基础设施的无线自组织网络(如Ad Hoc网络和无线传感网)。

公共服务层主要进行数据采集和处理、情景监控、提供通信服务以及GPS/GIS服务，并为上层(特定功能层)提供公共支撑服务。其中，数据采集和处理是对底层网络信息的收集、分类、存储和处理；情景监控是对应急通信网络的环境进行全方位的实时监控，可以通过在应急现场部署无线传感网络来实现；通信服务是核心服务，基于网络基础设施层的各种通信网络向特定功能层提供无所不在的通信服务(包括应急现场中各类人员的通信以及应急现场与后方指挥中心的通信)，并且向特定功能层屏蔽网络基础设施层复杂的异构网络的组网细节；GPS(全球定位系统)服务用于通信终端和人员定位，而GIS(地理信息系统)服务用于可视化展现应急现场的情景态势。

特定功能层在公共服务层的基础之上针对不同应用的需求完成特定的功能，主要包括网络管理、资源调度以及QoS支持和系统安全等功能模块，目的是增强整个应急通信网络的适应性和可用性。其中，网络管理涉及网络设备的配置、网络性能的调整、移动终端的管理和故障恢复等；资源调度负责各类资源(网络带宽、无线频谱、CPU和内存等)的统筹分配；QoS支持要基于事发区域的危急程度、业务类型和用户身份提供区分优先级的通信服务保障；系统安全需要确保信息存储、传输和使用的安全以及应用系统自身的安全。

应用系统层主要负责提供各类应急通信服务(如文本、语音、和多媒体信息交互)，其包含三大应用子系统：面向后方指挥员的指挥中心子系统、面向现场指挥员的现场应急指挥子系统和面向现场营救人员的现场应急通信子系统，三大应用子系统具有不同的软件界面和定制的功能。

指挥中心子系统以各种信息表现形式(比如文本消息、图表、音视频等)向后方指挥员及时展示应急现场的情况，以便后方指挥员获得全面的态势图，进而做出科学决策，并向现场指挥员发号施令。现场应急指挥子系统可以通过多种通信技术手段与后方的指挥中心子系统进行通信联络，上报事发区域的情况、请求访问后方的信息资源并接受其指挥控制；另外，现场应急指挥子系统允许现场指挥员对现场营救人员进行协同和调度(信息传输方式可以是单播、多播、任播和广播)，并且对现场营救人员上传的数据进行分析、过滤和融合，精简后再上传到指挥中心子系统，以便高效利用稀缺的无线通信资源。现场应急通信子系统主要向现场营救人员提供信息采集、查询、发送和接收以及告警服务，借助于现场应急通信子系统，现场营救人员可以向现场应急指挥子系统查询有关现场的环境信息、上传采集的传感数据、相互之间协作通信以及向现场指挥员传递文本和可视化信息，并接受现场指挥员的指令和告警提示。

基于上述系统结构，所述异构应急通信网络不再严格区分有基础设施的通信网络和无基础设施的通信网络，而是有机融合包括现有网络系统和无线自组网在内的各种通信资源，在物理网络结构上采用一种分层立体式通信网络结构，包括地面通信设施和空中通信设施。综合运用地面有线和无线通信以及低空平台和高空卫星等技术手段构建的地面-空中一体化异构应急通信网络，可以有效支持待援用户群体、应急救援人员、指挥人员和其他相关人员之间的信息交互和应急联动，在突发紧急场合快速为各类用户群体提供各自所需的灵活、健壮和多样的应急通信服务。

所述地面-空中一体化异构应急通信网络，其地面通信设施主要包括一个中心控制单元(简称CCU)、多个骨干节点(简称CN)和大量的普通节点(简称ON)。CCU应具有很强的通信和计算能力，要有专人可靠的管理和维护，通常位置相对固定，但允许根据应急现场情况变更位置，并且具有和因特网及/或蜂窝网络连网的能力；CN需具有较强的通信和计算能力，有一定的电力保障，可以固定设置，也可以移动设置，并且当CCU失效时由附近的某个CN接管其职责；ON是便携式通信终端或传感节点，相邻的ON可以自行组网，或者加入附近CN所在的簇，通过中继转发来扩大网络的通信覆盖范围和提高通信可靠性。CN充当簇头节点，或者在CN数量不足的时候，部分ON充当簇头节点，簇头节点在CCU控制下相互连接组建成应急通信骨干网，并通过各种无线技术为邻近的ON提供服务，CCU能够通过任何合适的入口节点入网，然后通过应急通信骨干网来收集事发区域的情况并负责协调指挥各营救单元之间的通信。空中通信设施主要用来维护相距较远的应急通信骨干网和ON之间的通信，并且充当应急通信骨干网的备份通信设施，其主要由低空无人驾驶飞行器(简称UAV)和高空卫星构成，由空中通信设施形成的空中通信平台不仅能够实现大范围的通信覆盖和增强网络连接，还可以完成现场监视、信息收集、协调营救等任务，并可以为后方指挥中心提供通信和指挥能力。

通过采用上述分层立体式通信网络结构，可以为应急通信网络提供一种可靠性强、易于管理的、灵活的通信支撑平台，提高整个应急通信网络的服务性能和生存性。

有益效果：本发明提供的基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，不依赖特定的网络技术，支持各种空中接口技术，如GSM、UMTS、WiMAX，并能适应多样化的应急网络部署情景，包括广域覆盖、热点覆盖和室内覆盖，具有很好的通用性；能够在任何时间任何地点按需提供网络容量和覆盖范围，借助无线自组网技术，不依赖预设的网络基础设施就可以有效支持应急现场通信，可靠性高；基于多跳通信转发方式，可以方便扩展到需要的网络规模；通过采用标准的IP协议，能够实现不同网络之间的互操作性，采用异构分级网络结构、Internet、蜂窝网络和无线自组网可以方便地实现互联互通；IP地址分配、网络拓扑发现、传输参数选择和移动管理都可以自动配置完成，需要最小的人为干预；各种通信手段的综合运用提高了系统见状性、增强了应急场合的态势感知能力，减少了传输时延和呼叫建立时间，可以支持开展多样性业务的需求，扩展了应急场合下各类用户群体的通信范围和服务支持能力。总之，基于无线自组网的一体化异构应急通信网络具有通信设备机动性、网络抗毁性、系统可靠性和服务可用性等优点。

附图说明

图1为本发明的分层框架结构示意图；

图2为本发明的系统结构示意图；

图3为本发明的分层立体式网络结构示意图；

图4为本发明的网络部署结构示意图；

图5为本发明的应用系统层的三个子系统的逻辑连接关系示意图；

图6为本发明的互联网关选择和允许控制的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作更进一步的说明。

一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，如图1所示应急通信网络的分层框架分为四个层次，由下至上依次为通信网络层、信息采集层、分布式计算层和应用业务层；如图2所示应急通信网络的系统结构包含四个层次，由下至上依次为网络基础设施层、公共服务层、特定功能层和应用系统层。

依据系统结构和网络结构，可以看出异构应急通信网络是一种面向应急通信服务的网络，可以根据不同的应景场景需求灵活部署异构应急通信网络。在应急现场通常会部署一定数量的车载大功率电台和数量众多的便携式小功率电台，车载电台和便携电台的配置数量由应急通信要求、事发区域面积、地形、电台的处理能力和传输功率及无线信道质量等因素确定。车载台具有更大的功率和更强的处理能力，担当CCU或CN；而便携电台的功率和处理能力较弱，充当ON。多个车载台可以通过有线或微波接力方式互连构成移动骨干网(简称MBN)，便携电台可以就近接入移动骨干网，并且也可以相互连接构成用户网。

兼顾网络的性能和可扩展性，所述应急通信网络采用分级分簇网络结构。在异构应急通信网络中，可以采用相对简单的分簇机制：一般由功能较强的CN充当簇头，一个簇通常由一个CN及与其直接通信的ON组成，簇中ON的数量与ON的发送功率、CN的处理能力、地形、信道传播特性和ON的分布相关。比如ON可以选择离其较近且负载较轻的CN作为簇头。如图3所示，CCU应该首先尽快部署在便于协调指挥的位置，与此同时，在一些优选的位置部署适当数量的CN，并且通过单跳或多跳传输与CCU相连。ON的成本较低，但是也容易失效，部属的数量要有一定冗余，ON可以通过自组织方式连接附近的CN。在抢险救灾过程中，现场应急通信网络拓扑会随节点的加入、离开、移动和故障而不断变化，需要采用一种快速响应的簇维护机制来重组网络。当没有富余的CN时，邻近的ON可以自行协商构成簇，并由计算和通信功能相对较强的ON充当簇头，簇之间的通信借助于簇头完成。这种分级网络结构便于管理，只需考虑到簇一级，而不需考虑簇内部的细节，大大减少了维护和管理开销，提高了网络可扩展性。CN构成的骨干网主要负责长距离的业务传输，ON构成的小型自组网主要负责应急现场信息的收集、发送和接收。现场应急通信网络有很强的机动性，ON和CN均可以移动，但CN的平均移动速度相对较慢。为了满足ON的入网要求，CN需根据ON的数量和分布调整部属位置。因此，ON的分布很大程度上将决定CN的位置和骨干网的拓扑结构。

当现场应急通信网络规模较大时，可以将网络划分为多个应急通信区域网。每个区域网包括若干CN，并为一定范围(几百米到几公里)的ON提供服务。距离较近的区域网之间可以通过地面CN进行通信，当距离较远时可以借助于UAV或卫星进行通信。为了提高通信质量和便于管理，希望每个区域网内的ON尽量一跳接入骨干网，但是这样需要配置较多的CN，网络成本较高。另一方面，网络中CN数量过少会降低网络的冗余性和健壮性。同时，CN的数量受CN的发射功率和分布的制约：增大发射功率可以减少CN的数量，但是会造成较强的干扰。因此，应综合考虑这些因素。我们采用的节点部署策略是：合理配置CN的数量，使骨干网尽量覆盖所有ON，以便将指挥控制等重要信息迅速传送到ON，而允许ON一跳或经多跳转发接入骨干网来减少CN的数量和增加系统的灵活性。当骨干网失效时，如果条件允许，ON可以借助低空中继平台或高空卫星进行通信；否则，分级网络退化为平面Ad Hoc网络，此时服务性能会下降，但仍可以通过节点的多跳转发来满足基本的通信要求。

整个应急通信系统以IP协议为纽带联接各种异构网络，一般包括后方指挥中心内的有线局域网、应急现场的(无线自组织)应急通信网以及后方指挥所和应急现场之间的广域通信传输网(因特网、专用集群网络和卫星通信网)，如图4所示。具体部署应急通信系统时，其包含的三大应用子系统分别运行在不同的硬件平台上。一般来说，指挥中心子系统安装在后方指挥所内的服务器(工作站)上、现场应急指挥子系统安装在现场应急通信车内的笔记本或PC机上，而现场应急通信子系统安装在营救人员的手持终端(PDA、手机等)上。应急通信系统中三大应用子系统之间的逻辑连接关系如图5所示。

在后方指挥中心内，客户机、服务器和数据库通过路由器构成有线局域网。在应急现场，可以使用蓝牙、WiFi、Ad Hoc网络、无线传感网、Mesh网络、无线蜂窝网络和WiMAX网络等通信技术手段来支持现场各类用户群体的通信服务。在应急现场，一个关键的应急通信部件是应急通信车(简称ECV)，当应急区域的基站受损或容量不足时，它可以充当临时的基站，满足基本的吞吐量和网络覆盖要求。连接应急现场和后方指挥中心的广域传输网可以采用固定电话交换网、数字数据网、基于2G/2.5G/3G的公共移动网络、专用集群通信网、卫星和因特网等。不难看出，每种技术手段各有使用场合及优缺点，仅用某种技术手段不可能满足多样性的应急通信需求，应根据应急事件的性质、危急程度和涉及范围以及用户的需求将多种可选的技术合理集成到一个通信平台上，使它们相互补充、互为备份、协同工作。当某种通信网络不可用时，可以按照预先定义的规则或自适应地切换到其他可用的通信网络上。

在无线自组网中，本地的信息查询可以在网络内部进行，而如果想与Internet上的通信对端进行通信或访问因特网的资源，则需要接入因特网。因此，为了增强数据可用性和和网络的连接性，无线自组网中可以连接Internet的双宿移动主机可以作为其它移动主机的互联网关，其作用相当于无线自组网的代理服务器。移动双宿主机一般配置两个无线网络接口，如一个接口是WiFi，另一个接口是GPRS，前者用于无线自组网内部的通信，而后者用于接入无线广域网和Internet。考虑到孤立的无线自组网内的信息资源有限，使用这种方法接入因特网，可以增强无线自组网在应急通信场合下的使用效能。但是，双宿移动主机的处理能力有限、无线连接带宽较低，并且可以动态加入或离开网络。因此，需要采用一种基于业务连接请求、网关处理能力及负载状况实施网关选择和允许控制的机制。

假定所有互联网关的无线广域连接具有相同的带宽，网关可以随时加入或离开网络，并且所有网关的功能和地位相同。无线自组网中的移动主机通过发送网关查询消息(Query Gateway)来搜寻可用的网关，网关也可周期性广播通告消息(Announcement)或只在收到网关查询消息时才发送通告消息(基于事件触发)来声明自己的存在，并且通告消息中含有此网关无线广域连接的可用带宽等信息。网关发现机制分为三类：先验式、反应式或混合机制。先验式机制中，网关主动广播通告，网关发现延时小，但开销大，适合于小型网络；反应式机制由移动节点根据需要主动广播网关查询消息来发现网关，网关发现延时大，开销小，适合于大型网络。混合机制是上述两种机制的折中，网关在一定范围内定期广播通告，在此范围之外，移动主机使用反应式方法主动发现网关，适合于大型网络。发现网关后，移动主机依据一定的标准选择网关，并向选定的网关发送接入请求消息(Request Access)进行注册，选定的网关还要根据自己是否有足够的资源及安全策略来决定是否响应此主机的接入请求。也就是说，网关需要实施某种允许控制机制，以便在一定程度上保证用户的业务服务质量，如图6所示给出了在反应式网关发现机制中移动主机进行网关选择和网关实施允许控制的工作过程。

如图6所示，首先，移动主机A发送Query Gateway消息查询可用的网关，网关G1和网关G2收到Query Gateway后，发送Announcement(B 1)和Announcement(B2)声明其存在，其中B1和B2分别为网关G1和网关G2的可用带宽，并且假定B2＞B1。发现网关后，移动主机A优选选择可用带宽较大的网关G2，至此，网关选择过程完毕。随后，主机A向网关G2发送包含用户连接速率信息的接入请求消息Request Access(ra)。接下来，网关G2发送Accept/Reject消息来通知A是否接受了该请求。当主机A收到Accept消息后应向网关返回确认消息ACK，此后，主机A可以基于移动IP协议通过作为外地代理的网关G2访问因特网。当不需要接入因特网时，主机A可以显式发送拆除连接信息，或者通过软状态机制隐式拆除连接(即如果一段时间用户没有使用连接，网关将自动释放此连接)，以提高资源利用率。上述方案可以实现移动主机动态访问因特网并能够在当前网关不可用时切换到其它可用的网关。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的工程技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，包括分层框架、基于分层框架的系统结构和网络结构，其特征在于：所述分层框架分为四个层次，由下至上依次为通信网络层、信息采集层、分布式计算层和应用业务层：

所述通信网络层由当前可用的有基础设施通信网络的和临时部署的无基础设施通信网络构成，对信息采集层、分布式计算层和应用业务层功能的实现提供物理网络支撑；

所述信息采集层收集和关联通信网络层内各种通信网络的相关信息，并在通信网络层、分布式计算层之间交互必要的控制信息；

所述分布式计算层对分布式信息进行分析和处理，并进行数据挖掘以及辅助决策；

所述应用业务层为应急场合下的各类用户群体提供多样性的应急通信应用和服务。

2.根据权利要求1所述的基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，其特征在于：所述系统结构分为四个层次，由下至上依次为网络基础设施层、公共服务层、特定功能层和应用系统层：

所述网络基础设施层包括无基础设施的无线自组织网络和有基础设施的公共通信网络、专用通信网络；

所述公共服务层进行数据采集和处理、情景监控、提供通信服务和GPS/GIS服务，并为特定功能层提供公共支撑服务；

所述特定功能层进行网络管理、资源调度以及提供QoS支持和维护系统安全；

应用系统层设有面向后方指挥员的指挥中心子系统、面向现场指挥员的现场应急指挥子系统和面向现场营救人员的现场应急通信子系统。

3.根据权利要求1或2所述的基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，其特征在于：所述网络结构采用分层立体式通信网络结构，所述分层立体式通信网络结构包括地面通信设施和空中通信设施，所述地面通信设施包括充当应急现场指挥中心的角色的中心控制单元、骨干节点和普通节点，所述中心控制单元与因特网和/或蜂窝网络联网，所述骨干节点充当簇头节点；所述空中通信设施和簇头节点在中心控制单元的控制下相互连接构成以中心控制单元为中心的应急通信骨干网；所述普通节点经过一跳或多跳传输接入应急通信骨干网。

4.根据权利要3所述的基于无线自组网的一体化异构应急通信网络，其特征在于：所述普通节点中的部分也充当簇头节点。

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