YD T 2637.1-2013 自组织网络支持应急通信 第1部分 业务要求.pdf

1、 ￥ ICS 33.030 M21 YD 中华人民共和国通信行业标准YD汀2637.1-2013自组织网络支持应急通信第1部分:业务要求Ad hoc networks for emergency communications Part 1: requirements of service 2013-10-17发布2014-01-01实施中华人民共和国工业和信息化部发布YD厅2637.1-2013目次前言. . . . . . . . . 11 1 范围. 2 规范性引用文件. . 3 术语和定义.3.1 自组织网络AdHoc Network . . 3.2节点Node.13.3簇Cluster

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 3.4簇头ClusterHeader. . . .2 4 自组织网络支持的应急通信场景. . . .2 5 自组织网络支持应急通信网络结构. . . . . .2 5.1 概述25.2 单一簇网络结构. . . . . . . . 2 5.3 线型网络结构. .3 5.4环型网络结构. .3 5.5 随机型网络结构. .吟6 不同紧急情况下自组织网络支持应急通信业务要求. . . .4 6.1 自然灾害. . . . . . . . . . .4 6.2 事故灾难. 6.3 公共卫生. 6

3、.4 社会安全. . . . . . . . . .6 7 不同紧急情况下自组织网络支持应急通信业务质量要求.6参考文献. . . . . .7 前言自组织网络支持应急通信分为5个部分z一一第1部分z业务要求:一一第2部分z初始化、准入和恢复机制:一一第3部分z节点要求:一一第4部分z组网安全要求:一一第5部分z与现有网络的互联互通要求。本部分为第1部分。本部分按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本部分由中国通信标准化协会提出井归口。本部分起草单位z北京邮电大学、工业和信息化部电信研究院。本部分主要起草人z张冬梅、郑康锋、武斌、杨海涛、王秀娟、杨畔萌。YD.厅2637.1-2013H 自

4、组织网络支持应急通信第1部分:业务要求YD厅2637.1-20131 范围本部分规定了在自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件四种突发公众事件中的自组织网络(adhoc networks)支持应急通信的网络结构和业务要求。本部分适用于采用无线局域网(IEEE802.11 aJblgJnJs)和无线城域网。EEE802.16 a/d1m)技术进行组网的支持应急通信的自组织网络，使用公众网络进行应急通信的情况不属于本部分的研究范围。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单

5、)适用于本文件。YD厅2026-2009IP语音业务服务质量技术要求与评估方法YD厅2637.2-2013自组织网络支持应急通信第2部分z初始化、准入和恢复机制m厅2637.4-2013自组织网络支持应急通信第4部分z组网安全要求YD厅2637.5-2013自组织网络支持应急通信第5部分z与现有网络的互联互通要求ITU-TP.800 电话传输质量质量的主观和客观测评方法(TELEPHO阳TRANSMISSIONQUALITYMe也sfor objective and subjective assessment of quality ) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 自组织网

6、络Ad Hoc Network 支持Adhoc组网模式的无线区域网络，这类网络是不需要依靠现有固定网络基础设施，快速展开使用的网络。它是由一组带有无线收发装置的可移动终端节点组成的无中心网络，是可以不依赖人为操作自组织、自愈合的网络。网络中的各个节点相互协作完成信息交换，实现信息和服务共享。3.2 节点Node 网络通信终端。在自组织网络中，通信终端可以为各种便携通信设备，如传感器节点、手机、PC、其他手持通信设备等。在自组织网络中，一个节点可以作为管理节点、簇头或普通节点。节点涉及到的功能包括z管理功能、发起功能、授权认证功能、通信功能、节点入网和退网管理功能。自组织网络中的节点应兼有产生数

7、据的终端功能和转发数据的路由功能。3.3 簇Cluster在自组织网络中，按照一定规则将网络中的节点进行分组后每组节点的统称。YD，厅2637.1-20133.4 簇头Cluster Header 自组织网络中的每个簇中连接簇中的其他成员、对其他成员节点传输的数据进行整合的节点.簇头相对于簇中的其他成员，应该具有较强的性能和处理能力.簇头涉及的功能模块包括E授权认证功能模块、通信功能模块、节点入网和退网管理功能模块.簇头不能频繁的退出和加入网络，簇头应该具有较高的稳定性.4 自组织网络支持的应急通信场景自组织网络应能支持国家突发公共事件总体应急预案中定义的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会

8、安全事件这四类突发公众事件下的应急通信需求。国家突发公共事件总体应急预案给出了突发公众事件定义及分类.突发公众事件是指突然发生，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害，危及公共安全的紧急事件.根据突发公众事件的发生过程、性质和机理，突发公众事件主要分为以下4类z一一自然灾害.主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾等.一一事故灾难.主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故、交通运输事故、公共设施和设备事故、环境污染和生态破坏事件等.一一公共卫生事件.主要包括传染病疫情、群体性不明原因疾病、食品安全和职业危害、动物疫情，以及其他严重

9、影响公众健康和生命安全的事件.一一社会安全事件.主要包括恐怖袭击事件、经济安全事件和涉外突发事件等.5 自组织网络支持应急通信网络结构5.1 概述自组织网络应能够根据应急通信场景的不同，组建不同结构的网络.网络结构包括单一簇网络结构、线型网络结构、环形网络结构和随机型网络结构.5.2 单-簇网络结构单一簇网络结构如图1所示，适用于很小范围的应急通信场景.单一簇网络结构为由若干节点组成的一个簇的网络，在该网络中有一个簇头对其他节点捕捉获取得到的信息进行整合与进一步处理.簇头节点固1单一簇网络结构示意圄2 YD厅2637.1-20135.3 钱型网络结构线型网络结构如图2所示，适用于应急通信人员呈

10、线性分布的应急通信场景。线型网络结构为多个簇网络呈线性排成一排，其中每个簇内由簇头来整合和处理该簇其他节点传给它的信息，而簇间信息是由每个簇的簇头之间进行传递和处理完成的，信息按着钱型向前或者向后的方向传递.簇头把自己簇内整合的信息通过相邻簇的簇头传递给其他簇头进行信息处理。蘸头点簇节固2线性网络结构示意固5.4环型网络结构环型网络结构如图3所示，适用于事故区域内部无法介入，只能在外围布设网络的应急场景.簇头点簇节固3环形网络结构示意回环型网络结构为多个簇网络呈环型排列，其中每个簇内由簇头来整合和处理该簇其他节点传给它的信息，而簇间信息是由每个簇的簇头之间进行传递和处理完成的，每个簇头的信息是

11、按着环型顺时针或逆时针方向传递.簇头把自己簇内整合的信息通过相邻簇的簇头传递给其他簇头进行信息处理，由于多个簇网络形成的环型结构，因此通过簇头之间的信息交互把经过整个环型各个簇头处理后的信息反馈给该簇头，达到信息全面完整的处理.当某一方向的路径繁忙时候，可以通过另一方向的路径继续通信，因此比较健壮.3 YD厅2637.1-20135.5 随机型网络结构随机型网络结构如图4所示，适用于覆盖面积较大、介入人员较多且随机分布的应急场景。随机型网络结构为多个簇网络呈随机排列，其中每个簇内由簇头来整合和处理该簇其他节点传给它的信息，而簇间信息是由每个簇的簇头之间进行传递和处理完成的，信息是从某一簇头向该

12、相邻簇的簇头的方向传递。簇头把自己簇内整合的信息通过相邻簇的簇头传递给其他簇头进行信息处理。圈4随机型网络结构示意圄6 不同紧急情况下自组织网络支持应急通信业务要求6.1 自然灾害6.1.1 网络结构自然灾害主要包括水旱灾害、气象灾害、地震灾害、地质灾害、海洋灾害、生物灾害和森林草原火灾等。自然灾害一般规模较大，覆盖范围较广，其需要通信的终端节点较多，需要的通信网络规模较大。终端节点可能随机分布在一个范围内(如地震灾害等).也可能在事故发生地点线型分布(如洪灾、森林草原火灾等。因此，自然灾害网络结构根据实际情况可能形成线型网络结构(如图2所示)或随机型网络结构(如图4所示中的一种。6.1.2

13、业务要求在遇到自然灾害的情况下，自组织网络支持应急通信业务要求，不仅需要保证应急响应人员的通信需求，同时还具有通过监测灾害变化做出相应反馈的功能。该应急场景下，支持应急通信的自组织网络的业务要求如下(但不仅限于): 应具备组播能力，为救灾过程中任务下达、灾情播报等提供条件:应支持语音通信，保证网络内部各节点间通信畅通:应支持加入自组织网络的节点通过去全认证方可允许作为自组织网络的一部分进行通信，自组织网络应该提供必要的认证服务，具体要求满足YD厅2637.2-2013;4 YD.厅2637.1-2013应支持保密通信功能，具体要求满足YD厅2637.4吃013;应支持支持实时视频，自组网路应该

14、支持多媒体文件的传输，将灾害现场的情况以视频形式实时返回到指挥中心，以便对救灾工作做出准确的判断:应支持报警业务，在监测数据出现异常时自动向监测中心报警z应支持数据传输z应支持节点定位，要求自组织网络具有获取节点位置信息的能力，一般是与呼叫无关的定位.如各类紧急情况下应急指挥过程中对现场人员、车辆或物资的定位，还有当监测节点发出报警信息后，应能够快速的定位到报警位置。6.2 事故灾难6.2.1 网络结构事故灾难主要包括工矿商贸等企业的各类安全事故、交通运输事故、公共设施和设备事故、环境污染和生态破坏事件等。事故灾难可大可小，如交通运输事故，可能仅是几辆车之间的小型交通事故，此种情况下，采用单一

15、簇网络结构即可满足要求:也可能是大型交通事故导致的大规模堵车，此时，通信网络应为钱型网络结构。除此之外，类似于大型火灾等不可介入内部的事故灾难发生时，只能采用环形网络结构在事故现场外围布设网络.事故灾难发生时，根据事故类型及规模大小，形成单一簇结构网络如图1所示，线型网络(如图2所示或环型网络如图3所示中的一种。6.2.2 业务要求该应急场景下，支持应急通信的自组织网络的业务要求如下但不仅限于): 应支持应急通信的自组织网络应该具备组播能力，为救灾过程中任务下达、灾情播报等提供条件z应支持语音通信，保证网络内部各节点间通信畅通:应支持加入自组织网络的节点通过去全认证方可允许作为自组织网络的一部

16、分进行通信，自组织网络应该提供必要的认证服务，具体要求满足YD厅2637.2-2013;应支持保密通信功能，具体要求满足m厅2637.4-2013;应支持实时视频，自组网络应该支持多媒体文件的传输，将灾害现场的情况以视频形式实时返回到指挥中心，以便对救灾工作做出准确的判断:应支持节点定位，要求自组织网络具有获取节点位置信息的能力，一般是与呼叫无关的定位.如各类紧急情况下应急指挥过程中对现场人员、车辆或物资的定位。6.3 公共卫生6.3.1 网络结构公共卫生事件。主要包括传染病疫情、群体性不明原因疾病、食品安全和职业危害、动物疫情，以及其他严重影响公众健康和生命安全的事件.公共卫生事件发生的时间

17、、地点不定，可能发生在设有基础通信设施的地区，或者现有设施不能满足话务量突增的通信需求，这种情况就需要快速建立自组织网络保证事发区的通信畅通。公共卫生事件发生时一般覆盖范围较广，在一定区域内人员随机分布，因此，公共卫生事件发生时形成如图4所示随机型网络结构.6.3.2业务要求该应急场景下，支持应急通信的自组织网络的业务要求如下(但不仅限于): 5 YD厅2637.1-2013应支持应急通信的自组织网络应该具备组播能力，为救灾过程中任务下达、灾情播报等提供条件:应支持语音通信，保证网络内部各节点间通信畅通:应支持与现有的互联网互联互通的能力，具体要求满足YD厅2637.5-2013;应支持保密通

18、信功能，具体要求满足YD厅2637.4-2013;应支持节点定位，要求自组织网络具有获取节点位置信息的能力，一般是与呼叫无关的定位。如各类紧急情况下应急指挥过程中对现场人员、车辆或物资的定位。6.4社会安全6.4.1 网络结构社会安全事件主要包括恐怖袭击事件、经济安全事件和涉外突发事件等。社会安全事件一般范围较小，人员比较集中，形成单一簇网络结构(如图1所示)或者环型网络结构如图3所示。6.4.2业务要求当发生恐怖袭击、经济安全、涉外突发等紧急事件时，只要保证正常的应急指挥通信即可，对传输数据的多形式化要求不高，即可以不用考虑即时视频、多媒体信息传输等。除此之外，需要防止自组织应急通信网络被不

19、法分子利用。该应急场景下，支持应急通信的自组织网络的业务要求如下(但不仅限于): 应支持应急通信的自组织网络应该具备组播能力，为任务下达提供条件:应支持语音通信，保证网络内部各节点间通信畅通:应支持加入自组织网络的节点通过安全认证方可允许作为自组织网络的一部分进行通信，自组织网络应该提供必要的认证服务，具体要求满足YD厅2637.2-2013;应支持保密通信功能，具体要求满足YD厅2637.4-2013;应支持实时视频，自组网络应该支持多媒体文件的传输，将灾害现场的情况以视频形式实时返回到指挥中心，以便对救灾工作做出准确的判断:应支持节点定位，要求自组织网络具有获取节点位置信息的能力，一般是与

20、呼叫无关的定位。如各类紧急情况下应急指挥过程中对现场人员、车辆或物资的定位。7 不同紧急情况下自组织网络支持应急通信业务质量要求在不同紧急情况下，自组织网络支持应急通信时，应在以下方面达到相应的质量要求:a)语音/视频质量z一一语音质量z语音主观评价使用lTU-TP.800提出的MOS语音质量评估方法，其中移动话音的质量为3.4MOS.具体见YD.厅2026-2009中做出的语音质量判别标准的可建立连接级C3.5MOS-2.5MOS); 语音业务误码率不大于1X 10-3 一一视频质量z采用主观评价方法，要求画面内容可分辨。b)数据传输质量z数据业务误码率不大于lXl肘。c)组网时l曰:组网包

21、括簇头入网和普通节点入网，组网时间根据自组织网络的规模有所不同，具体见YD厅2637.2-2013中118组网过程。6 YD厅2637.1-2013参考文献1国家突发公众事件总体应急预案.2 WINDES-UA-P-D2.1-b User Requirements and First System Archi阳tureDesign. 3 m四a_sor_executive_summaryProject MESA;Service Sp臼ificationGroup-S叮vicesand Applications; stementofR!吨uirementsExecutive summary. 4

22、 YD.厅2026吃009IP语音业务服务质量技术要求与评估方法.5YD.厅1388.6-也005基于软交换的业务技术要求第6部分.6 SR 107-2011 自组织网络支持应急通信的架构和标准化需求研究.7 的FONIF.hgNKO中华人民共和国通信行业标准自组织网络支持应急通信第1部分z业务要求YD厅2637.1-2013人民邮电出版社出版发行北京市丰台区成寿寺路11号邮电出版大厦邮政编码:100064 宝隆元(北京)印刷技术有限公司印刷版权所有不得翻印* 2014年2月第1版2014年2月北京第1次印刷* 开本:880 x 1230 1116 印张:1 字数:20千字15115 429 定价:10元本书拥有即装质量问题，请与本社联系电话:(010)81055492