La comunicación en la respuesta a emergencias debe seguir funcionando cuando la infraestructura ordinaria está congestionada, dañada, no disponible o no puede cubrir el área del incidente. Una solución fiable no puede depender de una sola red. Debe combinar transmisión de banda ancha, despacho de voz de banda estrecha, respaldo por satélite, posicionamiento, capacidad de mensajes cortos y detección por IoT, de modo que los equipos de campo, vehículos de mando, puestos de mando temporales y centros de mando traseros puedan mantenerse conectados en condiciones complejas.

La especificación YJ/T27-2024 para la construcción de la capacidad de comunicación en la dirección de emergencias proporciona una referencia importante para construir este tipo de sistema. Divide las tecnologías de comunicación de campo en tres grupos principales: comunicación de banda ancha, comunicación de banda estrecha y comunicación IoT. Juntas, estas tecnologías cubren audio, video, transmisión de datos, despacho de mando, reporte de ubicación, detección de equipos y comunicación de último recurso.

Los estándares ayudan a convertir equipos en un sistema

La planificación de las comunicaciones de emergencia no solo debe centrarse en comprar terminales o implementar una única red. El objetivo real es construir un sistema de capacidades que apoye a equipos, puestos de mando, vehículos, aeronaves, unidades móviles y plataformas traseras. YJ/T27-2024 proporciona a los planificadores de proyectos un marco para evaluar equipos de comunicaciones, medios técnicos, métodos de despliegue y requisitos de apoyo en campo.

En proyectos prácticos, esto significa que los enlaces de banda ancha deben admitir la devolución de video y datos, los sistemas de banda estrecha deben admitir un despacho de voz estable, los enlaces satelitales deben proteger las comunicaciones de larga distancia y las redes IoT deben recopilar información de detección en campo. Estas capas deben trabajar juntas en lugar de operar como subsistemas aislados.

Una solución completa también debe considerar el despliegue rápido, la creación de redes autoorganizadas, la interoperabilidad con múltiples proveedores, la movilidad de terminales, el acceso al centro de mando y la continuidad del servicio cuando cambia el entorno.

Los enlaces de banda ancha transportan video y datos de alta velocidad

La comunicación de banda ancha se utiliza cuando el sitio de respuesta necesita retorno de video, despacho multimedia, intercambio de grandes volúmenes de datos, transmisión de mapas, acceso a terminales móviles y conectividad con plataformas de mando. Es especialmente importante para vehículos de mando de campo, sitios de rescate, puestos de mando temporales, retorno de video de drones y colaboración de equipos móviles.

Una red ad hoc de banda ancha es adecuada para un despliegue rápido en campo porque es simple de construir, rápida de iniciar y capaz de formar una red automáticamente. Debe admitir autoorganización y autocuración para que los nodos de comunicación puedan adaptarse cuando los vehículos, equipos o puntos de relevo se muevan. En un escenario de línea de visión abierta con antenas omnidireccionales, un enlace de estación base de un solo salto debe admitir una distancia de transmisión de al menos 100 km, con una velocidad de datos de al menos 30 Mbps y una potencia de transmisión del dispositivo no mayor a 10 W.

Las tecnologías clave pueden incluir OFDM, TDMA, ATPC y métodos de transmisión en misma frecuencia resistentes a interferencias. La red debe admitir múltiples bandas de frecuencia y topologías flexibles, incluyendo configuración en estrella, cadena, malla e híbrida. También debe admitir diferentes formas de terminales, como nodos portátiles, de mochila, montados en vehículos y aerotransportados.

LTE privado y 5G apoyan las operaciones móviles de campo

Las redes privadas LTE son útiles cuando un área de mando de campo necesita cobertura inalámbrica de banda ancha para múltiples usuarios y servicios multimedia. Pueden proporcionar comunicaciones multimedia en grupo y servicios de datos por paquetes para sitios de rescate, zonas de respuesta a desastres y áreas de mando temporales. Las aplicaciones típicas incluyen llamadas de audio y video en campo, despacho de mando, servicios de ubicación y acceso a terminales móviles.

Una red privada LTE práctica debe seguir los estándares técnicos basados en LTE, como los definidos por las organizaciones CCSA o B-TrunC. Debe admitir velocidades de datos máximas de al menos 100 Mbps en enlace descendente y 50 Mbps en enlace ascendente, al mismo tiempo que proporciona baja latencia, amplia cobertura y una fuerte movilidad a alta velocidad. El soporte de posicionamiento y sincronización temporal, como BeiDou y GPS, puede mejorar la coordinación del equipo y la sincronización de la red.

La segmentación de red 5G ofrece otra opción cuando la infraestructura inalámbrica pública se puede utilizar con prioridad y separación lógica. A través de la programación de prioridad QoS y la segmentación suave DNN, 5G puede admitir el acceso seguro a las redes de información de mando de emergencias, el retorno de voz y video, los terminales móviles individuales, los datos IoT y los servicios de convergencia de banda ancha y estrecha.

Los sistemas de microondas fortalecen la capa de transporte de retorno

Los enlaces de microondas de banda ancha se utilizan a menudo para construir rutas de transmisión dedicadas de alta capacidad entre nodos de campo, puestos de mando temporales, puntos de relevo y centros traseros. La transmisión direccional por microondas puede proporcionar alto ancho de banda, baja latencia y redes flexibles para el rescate en desastres y operaciones de campo.

Un enlace privado de microondas de banda ancha debe admitir una velocidad de transmisión de al menos 200 Mbps y una distancia de un solo salto de al menos 5 km. También debe admitir la transmisión en cascada de múltiples saltos. En condiciones de señal equivalentes, la transmisión en cascada debe evitar pérdidas de ancho de banda evidentes y no debe introducir demoras innecesarias. La alineación rápida de la antena también es importante porque el despliegue de emergencia no puede depender de una larga preparación de ingeniería.

Para terrenos difíciles o infraestructura dañada, los enlaces de microondas pueden actuar como una columna vertebral temporal, conectando video de campo, datos de mando, sistemas de vehículos y redes de banda ancha locales con el centro de mando.

Los enlaces más allá del horizonte y satelitales protegen la continuidad

Algunos incidentes ocurren en montañas remotas, áreas marítimas, grandes zonas de desastre, desiertos, bosques o regiones donde los enlaces de comunicación terrestres no están disponibles. En estos casos, las tecnologías más allá del horizonte y satelitales se convierten en importantes métodos de respaldo o comunicación primaria.

La comunicación por dispersión de microondas utiliza la dispersión troposférica para construir enlaces punto a punto de larga distancia más allá de la línea de visión. Puede utilizarse como un método de comunicación resiliente cuando las rutas terrestres ordinarias son difíciles de establecer. Un sistema práctico debe admitir comunicaciones punto a punto más allá del horizonte de hasta 90 km, con una velocidad de datos de al menos 4 Mbps y transmisión transparente IP.

La comunicación satelital de banda ancha de alto rendimiento puede admitir el acceso de banda ancha a larga distancia entre sitios de desastre, puestos de mando de campo y centros de mando traseros. Una sola estación debe admitir al menos 6 Mbps en enlace ascendente y 40 Mbps en enlace descendente. También debe admitir el acceso de terminales dentro del área de cobertura, los servicios de red de mando de emergencias, la comunicación pública por Internet y diferentes formas de terminales, como despliegue portátil, montado en vehículos y aerotransportado.

La comunicación satelital de gran haz en banda Ku puede proporcionar enlaces punto a punto dedicados con cobertura de área amplia. Es adecuada para la recolección de video de un solo canal, estaciones móviles de troncalización de emergencia y la transmisión básica de larga distancia cuando otros enlaces no están disponibles.

El despacho de voz aún necesita protección de banda estrecha

Incluso cuando las redes de banda ancha están disponibles, la comunicación de banda estrecha sigue siendo esencial para la dirección de emergencias. El despacho de voz debe ser simple, estable, directo y resiliente. Debe admitir la comunicación del equipo cuando el ancho de banda de banda ancha es limitado o cuando las redes de video y datos están interrumpidas.

La comunicación troncal de banda estrecha utiliza principalmente el rango de frecuencias dedicado a emergencias de 370 MHz para construir redes de voz de mando para el rescate en desastres y el despacho de campo. Un sistema troncal digital debe admitir la tecnología PDT, la modulación 4FSK, la red de transmisión simultánea y múltiples modos de funcionamiento, como el modo directo, el modo repetidor y el modo troncal.

Los rangos de frecuencia de emergencia relacionados incluyen 372 MHz a 376 MHz y 382 MHz a 386 MHz. A través de la tecnología IP y la conmutación de redes, los sistemas troncales de banda estrecha también pueden conectarse con sistemas PoC públicos, apoyando la convergencia entre redes de emergencia dedicadas y servicios de comunicación públicos.

Las redes de voz autoformadas extienden la cobertura de campo

Las redes ad hoc de banda estrecha se utilizan para extender los enlaces de voz entre equipos, vehículos, puntos de relevo y puestos de mando de campo. Al igual que los sistemas ad hoc de banda ancha, deben admitir un despliegue sencillo, la creación automática de redes y la autocuración de la red. Sin embargo, su tarea principal es proteger la voz y los servicios de datos de baja velocidad en lugar del tráfico multimedia de gran tamaño.

Una red ad hoc de banda estrecha debe admitir al menos cuatro nodos y permitir la creación automática de redes en cadena, malla, estrella o híbrida. Debe admitir servicios de voz y datos, permitir que los terminales portátiles y de vehículo PDT o DMR accedan a la red, y operar en la banda dedicada de emergencia de 370 MHz.

Las diferentes formas de terminales también son importantes. Las opciones de despliegue en mochila, montadas en vehículos, aerotransportadas y fijas permiten que la misma capa de comunicación admita equipos a pie, vehículos móviles, relevos aéreos y puntos de mando fijos temporales.

La radio HF y el satélite móvil son herramientas de último recurso

La comunicación HF de emergencia utiliza la reflexión ionosférica para admitir la comunicación de banda estrecha de larga distancia. Es adecuada para la comunicación punto a punto cuando las redes convencionales están dañadas o no disponibles. Un sistema HF práctico debe admitir el rango de frecuencia de 3 MHz a 30 MHz, la selección de frecuencia adaptativa en tiempo real y la capacidad antiinterferencias.

La comunicación por satélite móvil también juega un papel importante como respaldo. Los servicios móviles por satélite pueden proporcionar comunicaciones de voz, SMS y datos cortos para los equipos de rescate de emergencia. Los terminales pueden incluir formas portátiles, de punto de acceso y montadas en vehículos, lo que permite al personal de campo mantenerse conectado incluso cuando la cobertura terrestre no está disponible.

Estas tecnologías pueden no transportar servicios de alto ancho de banda, pero proporcionan una gran resiliencia. En la planificación de emergencias, un enlace de baja velocidad pero disponible puede ser más valioso que una red de alta velocidad a la que no se puede acceder.

El posicionamiento y los mensajes cortos apoyan la garantía de mando

La comunicación de mando BeiDou-3 es valiosa en condiciones extremas porque combina posicionamiento, navegación, sincronización temporal y comunicación por mensajes cortos. Puede admitir aplicaciones de comunicación de emergencia, rescate por mando, notificación de desastres, monitoreo de ubicación y alerta temprana.

La tecnología de mensajes cortos BeiDou proporciona una ruta de comunicación cuando las redes ordinarias no están disponibles. El sistema también ofrece cobertura en todo tipo de clima, amplia área y alta fiabilidad. Las formas de los terminales pueden incluir dispositivos portátiles, equipos individuales portátiles, terminales montados en vehículos, terminales aerotransportados y equipos para buques.

Para el mando de rescate, los servicios de posicionamiento y mensajes cortos ayudan al centro de mando a saber dónde están los equipos, cómo se están desarrollando los incidentes y si se han enviado mensajes críticos cuando fallan otras redes.

Las redes de sensores añaden conciencia de campo

La comunicación IoT se utiliza para construir redes de detección de equipos y monitoreo ambiental en sitios de emergencia. Puede recopilar información del personal, entornos, vehículos, equipos de rescate y maquinaria pesada. Esto ayuda al centro de mando a comprender no solo dónde están los equipos, sino también qué condiciones enfrentan.

Tecnologías como LoRa, NB-IoT, ZigBee y Bluetooth se pueden utilizar para la comunicación inalámbrica autoorganizada entre dispositivos. Estos métodos son adecuados para un despliegue de bajo consumo, bajo costo y flexible. No están diseñados para video de alto ancho de banda, pero son efectivos para paquetes pequeños, información de estado, alarmas y datos de sensores.

Los datos IoT útiles pueden incluir signos vitales del personal, factores ambientales de campo, condiciones de operación de equipos, concentración de gas, temperatura, humedad, nivel de agua, estado de la batería y estado de trabajo de equipos grandes. Cuando estos datos se integran con plataformas de mando, sistemas de video y flujos de trabajo de despacho, la respuesta de emergencia se vuelve más basada en datos.

Solución multicapa recomendada

Una solución práctica de comunicación de emergencia debe utilizar diferentes tecnologías para diferentes tareas. Los sistemas de banda ancha deben transportar video, datos de alta velocidad, terminales móviles y aplicaciones de mando de campo. Los sistemas de banda estrecha deben proteger el despacho de voz y la coordinación del equipo. Los sistemas satelitales y HF deben proporcionar comunicaciones de larga distancia y de último recurso. BeiDou debe apoyar el posicionamiento y la garantía de mensajes cortos. Las redes IoT deben recopilar datos de detección de campo.

Puntos de planificación antes del despliegue

Antes de desplegar un sistema de comunicación de mando de emergencias, los equipos del proyecto deben definir primero el entorno operativo. El rescate en montaña, el control de inundaciones urbanas, los accidentes industriales, el rescate en minas, la respuesta a incendios forestales, el rescate marítimo y la ayuda en terremotos pueden requerir diferentes combinaciones de tecnologías de banda ancha, banda estrecha, satélite e IoT.

El plan de comunicación también debe considerar la prioridad del servicio. El despacho de voz debe permanecer disponible incluso cuando el tráfico de video es intenso. Los datos críticos de ubicación y mensajes cortos deben tener rutas de respaldo. Los enlaces de banda ancha deben optimizarse para video y datos, mientras que los enlaces satelitales y HF deben reservarse para escenarios de larga distancia o con infraestructura dañada.

Finalmente, el sistema debe probarse como un todo. La cobertura, la movilidad, la interconexión, el ancho de banda, la latencia, la claridad de voz, el retorno de video, el suministro de energía, el despliegue de terminales, el acceso al centro de mando y la conmutación entre múltiples redes deben verificarse en condiciones de campo realistas.

Conclusión

La capacidad de comunicación para la dirección de emergencias se construye combinando múltiples medios técnicos en lugar de depender de una sola red. Las redes ad hoc de banda ancha, las redes privadas LTE, los enlaces de microondas, la segmentación 5G, las comunicaciones por satélite, la troncalización de banda estrecha, la radio HF, los mensajes cortos BeiDou y la detección por IoT resuelven cada una una parte diferente del problema de la comunicación en campo.

Una solución sólida debe proporcionar video y datos de alta velocidad siempre que sea posible, un despacho de voz fiable cuando sea necesario y comunicaciones de respaldo cuando las condiciones se vuelvan extremas. Al diseñar conjuntamente las capas de banda ancha, banda estrecha, satélite, posicionamiento y detección, los equipos de emergencia pueden construir un sistema de comunicaciones más resiliente para escenarios complejos de rescate y mando.