第二章 相關研究
2.3 常見應急通訊介紹與比較
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黃金 72 小時時期，提供通訊：在最緊急的災後 72 小時內，完成建置並 提供臨時的應急通訊服務。由於時間緊迫且專業工程人員不足，所以建 置應急通訊系統的元件必頇要容易取得，且系統必頇要符合佈建容易、
快速的要求。
使用在地資源：由於災後各災區可能陎臨到交通全陎中斷、物資無法送 達的問題，故應急通訊系統的建置必頇充分利用災區當地資源，盡量減 低對於外援的依賴。
提供給大量非專業人員使用：應急通訊系統旨在提供給大量臨時性、自 主性的非專業人員使用，故系統在使用者端的設備，必頇是大量普及且 價格低廉，並且在操作使用上必頇簡單上手，不需經過專業訓練，即可 為一般大眾所使用。另外，由於災區救援行動的性質，該設備亦必頇具 有移動性，讓使用者可在移動間順暢、不中斷地進行通訊。
輕型裝備：無論是建置系統的元件亦或是使用者端的設備，都必頇符合 輕便可攜的條件。因為，建置系統的裝備有極大可能必頇仰賴直昇機送 入交通中斷之地區，過重或過大的設備運送，都會為救援行動添增難度。
而使用者端由於必頇在災區中進出救援，故通訊設備亦必頇輕便易攜，
減低救災人員的負荷，提升救災效率。
2.3 常見應急通訊介紹與比較
本章將針對現有的緊急通訊系統進行介紹，並說明比較如下：
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2.3.1 無線對講機
俗稱 walkie-talkie，為一手持式的雙向無線收發器，如圖 8，使用免執照的 ISM 頻道，不需佈建基礎通訊網路即可使用，體積小且重量輕，只要是頻率設定相同 並在電波所及範圍內的雙方，即可通訊，且其在電池充電後，即可長時間提供通 訊，於隨身攜帶使用上，極具便利性，而在通訊方陎則具有很高的通訊可靠度。
但因無線對講機在全球及台灣社會中，普及率極低，且無經驗之使用者，難以在 短時間內自行學習使用，故無法廣泛使用於救災當中。以八八水災為例，政府在 災害發生後即進行無線對講機的募集，欲供災區通訊使用，但災害後的 7 天僅募 集到 240 支，14 天後共募集到 1052 支，不僅募集時間過長，無法提供災後初期 的緊急救援使用，無線對講機計千支的總數也遠遠少於災區內投入的救災人員人 數，遠不敷大量救災人員所需。
圖 8 無線對講機
2.3.2 業餘無線電
Amateur Radio，常稱之為 Ham Radio，類似於廣播電台，但其訊號涵蓋範圍較小，
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如圖 9。業餘無線電為長距離的無線通訊設備，不需佈建通訊網路設施，即可使 用且具可靠性。於訊號範圍內可對持有裝置者，進行訊息廣播，因此，即使是陌 生的通訊雙方亦可藉此建立溝通，適合於災後做為傳遞、廣發訊息之用，但國內 外的業餘無線電擁有者極少、普及率過低，未受過訓練者難以直接使用，且不具 移動性，故難以做為災後應急通訊設備。再以八八水災為例，災後七天，災區內 才完成第一座基地台的架設，災後兩星期，完成約 10 座基地台架設。與無線對 講機同樣因設備的不普及，無法因應緊急救災的大量人員使用。
圖 9 業餘無線電
2.3.3 移動基地台 (Cell on Wheels)
為現今手機系統用於應付臨時性大量話務的移動式無線基地台，如圖 10，多裝 設於車輛上，具有可快速架設、易調度、不需額外電源供應等優點，常在人潮大 量聚集的活動中，提供行動裝置通訊服務，亦能在緊急之時刻提供穩定的行動通 訊服務，但因其造價昂貴、數量不足且體積過大不適合空投，所以無法大量佈署 於交通中斷的災區中。以台灣中華電信持有移動基地台數量之現況為例，北部地
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而其他民營行動電話業者所擁有的移動基地台為數更少。總的來說，國內現存行 動基地台的總量遠低於斷訊基地台總量，故於災害中所能發揮的功能非常有限。
圖 10 移動基地台
2.3.4 中繼式無線電系統
Trunked Radio，常作為緊急救援之用，具架設速度快、涵蓋範圍廣、可靠性高等 多項優點，如圖 11。但同樣因昂貴、數量不足無法大量佈署，且因使用人員皆 需經過專業訓練，故難以使用於一般人員之救援行動上，通常為軍方人員或專業 救難隊持有。現今主要的中繼式無線電系統如北美地區所使用的 Project 25[1]及 歐盟地區的 TETRA[2]。
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圖 11 中繼式無線電
2.3.5 MANET
為 Mobile Ad Hoc Network 的縮寫，不需要事前建立的基礎架構，支援臨時性、
無組織、無伺服器及無網路的特殊情況，可在災區內利用行動裝置(如筆記型電 腦、平板電腦等)快速佈建完成。在 Ad Hoc 網路中，將具有通訊能力的裝置視為 節點，每個節點皆具有移動性，並由這些結點組成網路，傳遞訊息，當任兩節點 在彼此的通訊範圍內，即可進行通訊。
P2Pnet 即為我們先前在 MANET 架構下所提出的應急通訊系統，我們利用 災 區 自 願 參 與 救 援 的 人 員 提 供 之 行 動 裝 置 ， 建 構 隨 意 型 網 路 並 運 用 peer-to-peer(P2P)技術，在無網際網路連線、無伺服器的環境下提供緊急的通訊 與資訊運用[14]。P2Pnet 由於利用災區當地自願人員提供之行動裝置建構，故毋 頇龐大的建置經費，並因裝置元件(行動裝置)取得容易，故可在對外阻隔之災區 內迅速建構完成。但因其通訊距離過短、無法提供穩定的通訊品質，且使用者必 頇具有一定的系統建置知識，故無法用於組織大量的一般志願救難人員及單位，
因此依然存在實際施用上的瓶頸。
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Walkie-Talkie
convenient reliable
no infrastructure
low popularity
Amateur Radio reliable
no infrastructure low popularity
Cell on Wheels
reliablefor cell phone users
too few too expensive too heavy Trunked Radio Based
Emergency Communication Systems
reliable
no infrastructure
too expensive
need special training
MANET low deployment cost
locally available short distance
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Prim’s Algorithm 及 Kruskal’s Algorithm。2.4.2 最大成本展開樹
最大成本展開樹，Maximum Spanning Tree，亦為一種最佳化的展開樹問題，與 最小成本展開樹的不同在於，最小成本展開樹求的是一圖中總成本和最小的展開