无缝隙通信的发展现状与技术难点重点

　　随着现代通信技术的不断发展，现代高技术战场趋向数字化、网络化。指挥通信系统传输的信息量急剧增加，传输业务的种类也越来越多，21 世纪的数字化战场要求实现无缝隙通信，以高速数据来完成综合业务的传输。自 20 世纪 90 年代美国提出无缝隙通信的概念后，无缝隙通信成为各国研究的重点。

　　1 无缝隙通信概述

　　无缝隙通信是指在作战时用来有效的获取和利用全球不中断通信服务的技术。无缝隙通信意味着形成一个确定的、对用户透明的、安全的连接关系，将各个战区的不同部门，不同作战个体，具体到每一艘舰船、每一架飞机，直至最底层的单步兵都连接起来，为在战斗的各个阶段为指挥官提供大容量的、灵活的战术通信，满足与任何作战个体进行高度保密通信的需求，而不用考虑系统的局限性。

　　数字化战场的关键与基础是通信，而无缝隙通信最主要的功能是提供一种较可靠的信息交换能力，这种信息交换能力将开放给所有作战指挥系统、武器控制系统、情报系统、直至单兵系统，从而构成无缝数据交换，这是一个着眼于未来的战术通信系统。

　　无缝隙通信的目标是建立一种经济适用、生存力强、能够自我管理、可自我修复的维护和后勤支援通信系统。该系统可以在整个作战行动范围内向作战人员提供语音和 C4I 系统数据方面的透明连接。作战人员可以在作战的各个阶段同任何个体、任何地方进行通信联系，而不必担心不同作战层面的安全保密性。在纵深上百公里的整个作战领域内，系统能够完全支持宽带与窄带动中通 C4I 数据和语音的互联互通。

　　2 无缝隙通信的发展现状

　　自数字化战场的概念提出后，世界各国都制定了相应的数字化部队研究计划。人们已经意识到，先进的数字信息技术能够极大地扩展作战能力。在使用各式各样的信息搜集技术，包括地面和机载的传感器技术、自动目标获取技术、各种侦察活动获取信息的同时，还需要一个无缝隙的、具备互操作性的通信网络，以便及时地把这些经过融合后的数据传送给各个指挥层次。因此，无缝隙通信也已经成为各国研究的重点。

　　无缝隙通信由美国率先提出，美军在无缝隙通信的研究方面也一直处于领先地位。目前，战场空间的无缝隙通信正在通过美军的战场信息传输系统（BITS）计划建立起来。该计划是一个总计划，其中包含为 21 世纪陆军的信息分发及传输需求提供支持所需要的所有要素。战场信息传输系统正在提供必要的基础设施，以便在整个战场空间内实现无缝隙连接和互操作性。战场信息传输系统将会利用商用技术、标准和协议，主要目标是最大限度地使用商业通信标准和协议来实现不同战术通信系统的无缝隙互联。

　　在部队试验期间，支持无缝隙连接和互操作性的骨干网是战术互联网。战术互联网使旅及旅以下单位的移动通信装备实现了横向一体化，并提供了与战略指挥与控制层面建立通信联系所需的网关。目前，战术互联网正在把单信道地面与机载无线电系统（SINC-GARS）和增强型定位报告系统（EPLRS）连接起来。

　　3 无缝隙通信的主要技术难题

　　从现在传统的通信系统向目标中的战场信息传输系统的过渡，是一个循序渐进的演变过程。无缝隙通信要实现最终的总目标还面临着很多技术难题。目前，无缝隙通信面临的主要技术难题包括：

　　3.1 多个厂家、多个网络、协同 / 联合作战部队通信设备的互通问题。无缝隙通信意味着能够将各个战区的不同部门，不同作战个体，具体到每一艘舰船、每一架飞机，直到最底层的单兵都连接起来。但目前不同厂家、不同网络及海陆空各军兵种之间的通信设备还不能全部实现互联互通，如何实现这些通信设备之间的互联互通，是一个难题。

　　3.2 制定受到偶发干扰影响的高速用户环路协议。即建立支持动中通空中、水面与陆地、水下交通工具的窄带综合业务数字网和宽带综合业务数字网环路。

　　3.3 大功率多路径与强衰减效果。利用无线信道进行通信时很容易受到干扰、衰落等因素的影响。与其他通信信道相比，移动无线信道是最为复杂的一种。从简单的视距传播到由自然和人为引起的多径传播，使发射信号在无线信道中存在直射、反射、衍射和散射。

　　加上移动台本身的运动，使得移动台与基站之间的无线信道多变且难以控制。无线信道中存在的多径效应严重影响了宽带无线通信系统的可靠性，在高速率无线传输中，最具挑战性的问题之一就是克服由多径时延产生的码间干扰。

　　3.4 安全性。目前，无线通信技术正朝着宽带、多媒体综合数据业务方向发展，最终实现在任何时间和任何地点都能与任何对象进行任何形式的通信。无线网络技术为人们带来极大的方便的同时，安全问题已经成为一个主要障碍。无线通信系统面临的安全威胁主要包括非法窃取机密、非法访问攻击、非法基站、非法篡改数据等等。在实现无缝隙通信的过程中，如何保证通信的安全性是一个技术难题。

　　4 无缝隙通信的发展重点

　　4.1 安全的、抗毁性通信网。制定网络安全架构，阻止非法访问、窃取和篡改数据。构建战术窄带与宽带综合业务数字网、战术互联网，与无缝隙通信和商业互通的可自我修复网络。复杂网络的抗毁性研究近年来逐渐成为网络抗毁性分析的主要侧重点，对复杂网络系统结构、功能、动力学行为的深入探索、科学理解以及可能的应用，已成为多个学科领域共同关注的前沿热点。通信网络如何在复杂的战场环境中满足战场通信要求，将在现代化战争中起到关键作用。

　　4.2 移动环境下的质量与服务协议。研制一个提供动态的、容错的协议功能，来提高战场生存性、改进作战动中通能力。所有层次都需具备对动态网重新配置而无需用户干预的能力。探索在无线数字化战场通信、战术与战略协同、多媒体服务信息分发等方面的技术方案。在 ATM、多层视频路由、移动 IP 和多路播发 IP 上开发播发服务。

　　4.3 易通话系统。易通话系统被设计成美军下一代战术无线电设备。它不仅仅是一种无线电设备，还是一种模块化的多功能信息传输系统。易通话系统试图在无线领域创造“个人电脑”,在这样一种信息传输系统中，需要综合运用存储、信号处理、软件、测试与仪表、路由 / 网络、媒介处理、输入 / 输出接口、声码器、可编程过滤器、编码 / 解码、射频工程等很多技术学科。