系列报告解读（二）《5G应急通信》

题目：5G Emergency Communications
by :Evangelos Markakis and Ilias Politis
发布者：IEEE 5G

1 introduction

电信运营商向宽带IP基础架构的迁移迫使应急系统遵循此路径，并调整其应急通信平台，以满足下一代应急服务监管要求。
== 达到此目的的关键因素是, 对具有异构性能要求的各种应用程序和服务的支持==，包括关键任务物联网通信，大规模机器类型通信和千兆移动连接。
最终，紧急系统将必须升级，以满足下一代网络（NGN）的监管要求[1]。 应急通信组织和公共安全部门提供的传统系统，协议和服务将受到特别是下一代无线和移动网络性能的提高，安全性的提高以及设备到设备的改进的影响通讯。

5G为紧急通信提供：

• 实时的，高优先级的对话服务
• 提高可能威胁服务机构的快速响应的安全保障能力

所设想的5G功能将需要与紧急服务的严格运营和管理要求紧密结合，并需要对其进行维护。
根据5G网络的实际设计，预计紧急通信将支持实时，高优先级的全部对话服务（语音，视频，实时文本），并提高了对数据污染和安全威胁的抵抗力，这些威胁可能破坏反应第一响应者的时间[2]。
此外，设备到设备的通信将增加通信信道的可用性和上行链路容量，为急救人员创建“始终连接”的体验，并使他们能够利用高质量的多媒体内容来提高认知度。

为此，5G网络服务商需要对此提供：

• 网络切片功能，动态调整网络的传输速度与延迟
• 更高的吞吐量，更好的服务质量和体验质量和对用户低缓存的要求。

为此，5G网络的网络切片功能将使网络运营商能够动态调整网络的传输速度和延迟，从而确保第一响应者的通信具有较高的优先级[3]。一般而言，为了满足紧急通信和公共保护与救灾（PPDR）服务所施加的严格要求，网络运营商应确保这些服务的超低延迟，超高可用性和可靠性。
由于底层访问网络将提供低延迟，因此基于大规模物联网和设备到设备通信的下一代紧急服务将具有更高的吞吐量，更高的服务质量（QoS）和体验质量（QoE）。 ）和对用户设备的低缓存要求[4]。

2. 5G Emergency communications paradigm

边缘计算、网络切片、提供定制网络资源

最近提出了移动边缘计算（MEC）来填补现有云架构无法很好地解决的这一难题。 MEC被认为是一项关键的启用技术，它提供了在网络边缘拥有高性能虚拟环境的能力[5]。 通过与物联网环境相邻，MEC可以支持具有增加的带宽，低延迟和改进的QoS的应用程序和服务
与基于GSM和LTE的紧急服务网络的传统情况相反，在传统情况下，每个物理网络都保留一个用例（例如，用于语音的GSM，用于移动数据的LTE）。
提出的5G紧急情况的网络架构 服务可以创建和管理访问网络的虚拟实例，从而向事件区域的每个紧急服务机构（即警察，救护车，消防队）提供定制的网络资源。
网络切片将消除不同网络之间的通信干扰，从而确保极高的吞吐量和极低的延迟。 网络切片的这种灵活编排是使用软件定义的功能和可编程基础结构来实现的。 RAN的回程由NFV基础架构控制，其控制依赖于MEC。 在这种情况下，分配给每个可穿戴设备的健康监控或第一响应者的通信设备的带宽，流量的管理（包括延迟，丢失，活动承载等）都由位于MEC中的NFV控制器进行同步。

这个图展示了几个对象：

• 紧急服务结构（NG112）作为最上层服务商
• 核心组网（core network），包括各类组件
• 服务提供商（一般指的是移动运营商），维护核心组网
• 物联网、响应人、群众等直接与边缘计算服务相连接。