应急灾害响应中以需求为驱动的高空平台站点（HAPS）辅助通信系统
网络与互联网体系结构
2025-07-15 v1
摘要
自然灾害常常会破坏通信网络，严重阻碍应急响应和灾害管理。现有解决方案，如便携式通信单元和基于云的网络架构，虽然改善了灾害韧性，但在无线接入网络（RAN）和后备传输基础设施同时失效时仍显不足。为此，我们提出一种以需求为驱动的通信系统，由高空平台站点（HAPS）支持，以恢复受影响区域的通信并有效支持灾后救援。该应急响应网络具有快速部署、韧性强的通信基础设施，为移动用户提供可靠连接，同时在陆基网络失效时恢复后备传输。作为灾害管理中心与受影响区域之间的桥梁，可实现信息的实时交换、区域数据的收集，以及对紧急救援人员的关键更新。增强情报意识、救援机构间的协调以及高效资源分配，可显著提升灾害响应能力。本文通过仿真显示，采用混合光/太赫兹链路的 HAPS 可在恶劣条件下提升后备传输容量和韧性；S 频段和 Ka 频段的 HAPS 无线接入网络确保了应急人员和灾区人群的可靠通信。本文还探讨了将 HAPS 集成到应急通信框架和标准中的可能性，旨在提升网络韧性并支持有效的灾害管理。
引用
@article{arxiv.2507.09153,
title = {On-Demand HAPS-Assisted Communication System for Public Safety in Emergency and Disaster Response},
author = {Bilal Karaman and Ilhan Baştürk and Ferdi Kara and Engin Zeydan and Esra Aycan Beyazıt and Sezai Taşkın and Emil Björnson and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.09153},
year = {2025}
}
备注
Accepted for publication in IEEE COMMAG