走进21世纪的军事通信.docx

1、走进21世纪的军事通信走进 21 世纪的军事通信： 个人通信在军事通信中的应用个人通信目前国际上尚无统一定义。 虽然世界上的发达国家都在按照自己的理解 和自身的优势竞相开发个人通信，但美国开发的是个人通信业务( PCS，欧洲开发的是个人通信网(PCN，而ITU T正在研究开发的则称为通用个人通信(UPT。目前比较流行的个人通信的定义：1、 5W说法。个人通信可以保证任何人(Whoever)在任何时间(When ever)、 任何地方(Wherever)、与任何人(Whomever)、进行任何方式(Whatever)的通信；2、 将个人通信定义为MPI ,即个人通信是指能同时利用移动通信(Mob

2、ile Communication) ，公共通信 (Public Communication) 和智能通信 (Intelligent Communication) 方式来提供各种通信服务的通信。虽然个人通信的定义众说纷纭，但其实质是大同小异的。其基本特性是强调 个人的控制性和个人的移动性， 是人类心目中理想的通信方式， 目前正在不断地 迈向目标的过程中。与以往的通信方式相比，其有以下的特点：1 、个人通信号码。历来的移动通信都是通过相关的终端号码来实现移动性， 故称为终端的移动性。 而个人通信则要赋予每个人一个唯一的个人通信号码。 它 不是标志用户终端的物理号码， 而是一个与终端和网络无关的表

3、明个人身份的逻 辑号码。利用个人通信号码可以在任何时间、 任何地点、 与任何地点的任何人建 立呼叫连接， 改变了把终端、 线路作为用户识别的传统方法， 可不受地理区域的 限制，并适用于有线和无线系统。 利用个人通信号码作为识别用户的依据， 使用 户可通过任何地方的任何终端实现实时的各种环境下的通信， 这就是所谓个人移 动性。这种个人移动性是个人通信所特有的。2、庞大的无缝覆盖网络。 要完全实现个人通信， 必将要求有一个综合的可提 供各种业务的包括地域、空域、海域和各种通信手段的(有线、无线、固定、移 动等)无缝覆盖网络。 最终实现无缝覆盖的全球一网， 保证用户在全球的任何地 方都可以实现通信。

4、3、完整的数据存储能力和智能处理及网控能力。 全球个人通信系统必然具有 完整的数据存储能力， 必须有存储千百万人计的个人通信号码及用户瞬时状态的 大型个人数据库， 同时要具有进行用户身份识别和验证、 控制位置登记和跟踪交 换局等智能处理能力和网络控制能力。4、用户可以以任何形式进网。 这包括实现有线或无线的连接， 与现有及未来 的公众网、蜂窝网、卫星、数据网、因特网、无线网、寻呼网、 ISDN 等网络的 连接。5、个人通信业务(PCS易为军方所用。PCS业务因其无处不在，并且移动性好， 另外还由于其使用数字扩展频谱技术， 可为军队提供安全保密特性、 低截收概率( LPI 和低探测概率( LPD

5、 ，所以易为军方所用。 个人通信研究的范围是个人通信的定义、目标、主要技术、实现途径及其发 展方向等。 相关技术 蜂窝移动通信； 卫星移动通信； 固定网技术； 空中接口标准 技术难点 个人通信是现代无绳通信，蜂窝移动通信和智能网技术的综合产物，涉及的 技术领域非常广泛。技术难点也比较多，仅列举以下几点：1、蜂窝技术。个人通信网需为各种不同应用领域提供各种不同类型的业务， 因而需要有各种不同的蜂窝来支持这样广泛的需要。蜂窝区的大小，大到数十、 数百千米，小至几十米， 支持这样复杂多样的蜂窝结构不是一件易事。 一个解决 办法是采用分层结构，但要妥善解决好不同层结构之间的越区切换问题。2 、网络和智

6、能化技术。个人通信涉及面广，要在全球范围内实现。而要实现 这一点，最主要的问题将是网络问题。 个人通信应具有的智能特性几乎全部是网 络问题，诸如呼入、呼出，编号规划，越区切换，个人号码，大容量数据库，先 进的信令系统，开放的系统结构等。 个人通信业务可以看作智能网的一种业务实 体，因而它的实现在很大程度上取决于网络和智能化技术。3、多址技术。多址技术直接影响个人通信网（PCN）的系统容量，蜂窝结构， 频谱利用率，设备性能价格比和未来的发展潜力。目前两种常用的多址技术是 TDMA和CDMA它们各有特点，而且都在不断改进增强，不过新系统多倾向CDMA 多址技术是必须解决的一个技术关键。4 、目前的

7、网络和接口标准种类繁多，要成为全球一网，也非易事。 国外概况 全球个人通信 的设想，最早是英国于二十世纪 80年代率先提出的， 当时在 很大成分上它只是作为刺激移动通信业务发展的一个策略， 但由于个人通信的独 特魅力和诱人前景， 很快就成为世界各国竞向研究和开发的热点。 但由于不同国 家理解和实现方式的不同，形成了不同的风格和流派，下面我们分别介绍：1、欧洲个人通信网（PCN经营者多采用GSM标准和DCS180C标准。欧洲由80年代 中开始，集中各国、 各大公司人力、 财力开始试验和制定泛欧第二代蜂窝移动通 信（即数字移动通信 ）技术标准，至 80 年代末结束，形成了目前全球广泛使用的 GSM

8、系统标准。GSM系统从一开始就充分考虑了窄带综合业务的引入， 采用了 OSI开放系统互连协议，使该系统有很大的发展潜力与灵活性。在 900MHz GS标准基础上又制定了采用微蜂窝小区的 DCS 1800标准，在阶段 2，主要提出了 DCS 1800/GSM 900 组合工作方案，宏小区组成的伞状网覆盖基本话务量，由微小区 覆盖话务高峰，提供更高传输速率和更好的话音质量。 GSM/DCS 1800运行模式可增加许多新业务量和新功能。GSh网络始终具有智能网的功能，允许实现业务 的形成、控制和携带。特别是用户识别卡（SIM）的使用使GSM具有个人移动性。 用户只需将SIM卡（包括卡片式和嵌入式）插

9、入或嵌入任何一台GSM手机（终端）， 该终端就成了该用户的终端，号码和计费都是该用户的。在阶段2+，GSM各开发 二种新业务：高速线路交换型数据 （HSCSD和通用分组通信业务（GPRS。HSCSD 把一个时隙 9.6kbps 的传输速率提高到 14.4kbps ， 4 时隙捆绑 传输可达 57.6kbps。GPRS是一种分组交换技术，如将其 8个时隙全部用上，可达理论最 大速率171.2kbps，特别适于处理如In ternet信息等突发式业务。目前可做到 单用户的吞吐率为28kbps。在研究第三代移动通信技术标准时， 欧洲为保持GSM 的市场领先地位， 保持欧洲工业界标准对下一代技术发展的

10、影响， 率先提出了通 用移动电讯系统（UMTJS Universal Mobile Telecommunications System）标准， UMTS将是实现个人通信的一个长期目标，也可以看作是个人通信的一个发展方 向。欧洲将用UMT睐统一目前的蜂窝网、无线 PBX LAN专用移动通信网、寻 呼网、无线本地环路。其管理重点是要解决空中接口和协议结构。UMTS将在全球移动无线网络内提供宽带多媒体（如视象、话音、传真、数据 等各种信息的处理与传递 ）业务，把现有的采用不同标准、 不同应用软件与功能、 不同大小蜂窝区的第二代无线系统与有线技术有机的融合。达到移动网与 B-ISDN等固定网综合。UM

11、TS系统将是多功能多应用多业务的数字移动通信系统。 该标准要求通信系统必须能支持：a 、提供多个不同的无线接口， 覆盖室内、 室外以及在域宽且人口稀疏地区的 多种无线环境。在室内环境（50米微微蜂窝小区）其宽带业务传输速率达 2Mbt/s， 在宽域覆盖（宏蜂窝小区） ，传输速率至少 144kbt/s ，在宽域卫星覆盖范围 （卫 星蜂窝小区 ） ，用户的数据传输速率为 100kbt/s 20Mbt/s。b、 为移动多媒体通信提供各种混合业务及相应的计费能力。c、 利用智能网等办法实现的个人业务、业务生成环境和业务灵活性。d 、利用宽带本地环路增强固定网络的性能。e、UMTSt支持UPT业务，并将

12、与日本的 W-CDM兼容。UMTS勺发展将建立在GSM勺基础上。目前在市场方面，GSMS统发展和应用较为 成熟，由于它规定了统一、开放的标准，因而可用在不同厂家在设备组成系统， 在不同系统之间可实现漫游， 具有频率利用率高、 成本保密性好等特点， 在欧洲 大部分国家及亚太地区得到广泛的应用。在GSMJ术方面，GShfe术经过几个阶段（阶段1、阶段2、阶段2+）的发展， 为满足UMTS勺目标要求已取得很大成就，在通向个人通信有道路上处于领先地 位，并将成为实现UMTSft强有力的平台。Globalstar、Odessey和ICO等移动卫星系统（MSS都已宣布将使用GSM网络 平台，通过A接口把卫

13、星无线系统与GSM系统有MSC移动交换中心）连接起来， 实现系统间的漫游。UMTS在无线接入上将实现 CDMA和 TDM/技术的融合。1997年6月确定了 5 个候选技术，1998年1月，UMTS勺无线接口正式确定为 UTRA（UMTEferrestrial Radio Access，FDD:W-CD,MTDD:TDMA）作为一种折衷，FDD W- CDMA用于宏 蜂窝，满足车速移动环境的要求；TDD CDM用于微蜂窝，满足步行和室内环境 的要求，形成了多层网蜂窝结构。并确定采用基于 GSMt核心网UTRA乍为演进发展的基础，2002年提供UMTSg一阶段业务，2005年提供UMTS勺全部业务

14、）2、美国美国发展个人通信的道路与欧洲有很大的差别） 1994年6月美国联邦通信委 员会（FCC正式将1850 1990MHZ的频段供PCS使用，同时提出7种PCS空中 接口标准，各运营公司可自由选用。目前 CDMA PC占了 60%勺美国市场）TIA和ATIS组成一个联合技术委员会（JTC），考查了 PCS标准，并提出建议）JTC 将 PCS分为二类：High-tier 和 Low-tier）High-tier PCS有以 GSM/DCS180为 基础的1.9GHz TDMA PCS以及Omnipoint公司开发TDMA/FDM/CDMA合多址方式的PCS暂定为IS 661标准）和OK、nt

15、erDigital 公司提出的宽带 CDMAPCS它们支持数字微蜂窝和高速移动体。Low-tie PCS以WAC和 DECT等为基础的， 它们适合低功耗、低复杂性和低成本环境。据说美国将向 ITU 提出把有潜力的 PCS系统作为IMT 2000的候补方案。从技术和市场来看，许多专家认为最有发 展前景的Qualcomm向美国标准化机构提出的扩展版IS 95。它力图扩展IS 95 的功能，第一阶段将现有的 14.4kb/s 的用户数据传输速率提高到 64kb/s 或 144kb/s ，第二阶段再将用户数据传输提高到 384kb/s 。朗讯科技、 摩托罗拉、 北方电讯和Qualcomm在新加坡举行的

16、第二届CDMAft界年会上已经宣布，他们将 会同CDMA发展集团和世界各地的标准管理机构一起为新一代通信技术制定详尽 的标准和规范。此新一代标准建立在 IS 95标准之上，但采用更宽频带的 CDMA 技术，它将开展高质量话音、高速数据和图象传输等多媒体业务。新标准的用户数据传输速率将符合甚至越过国际电信联盟的 IMT 2000技术要求。即高速移动时无线传输速率144kb/s，步行移动时达384kb/s，静止状态达2Mb/s。新标 准最重要的特性之一是从目前使用IS 95 CDM空中接口和IS 41网络协议的 无线系统发展而成， 并完全与之相适应。 因此新标准将可应用于任何频段， 使得 下一代业

17、务既能应用未来的FPLMT濒率范围，也能应用于现有蜂窝移动电话频 段和PCS频段。美国的Globalstar、Odessey等卫星通信系统都能提供 PSC业务。美国还将商用PCS用于军事，GTE计划将商用PCS和MSE综合在一起，通过 商用PCS设备给SEN（小容量用户节点）提供无线接口可增强 MSE的性能和作战 能力。用户将需要 无线入口 来利用指 挥所、车辆 和前沿 地域的业务 。图 dzjsz035.gif 示出了经过调整的 MSE网络模型，该模型显示了三个主要 PCS工 作配置，它们是指挥所、广域的车载覆盖以及前沿地域。该图还示出了 无线 用户通过战术PCS基站互连。战术PCS基站似乎

18、是MSE网络的节点中心交换机， 并且是PCS网络的一个基站/基站控制器。为了满足连续覆盖、指挥所和纵深打 击前沿地域通信要求， 需要灵活的网络连通性， 基站不仅要连接基干网， 而且其 侧翼要连接相邻的无线节点，如图 dzjsz036.gif 所示。此外美军还打算将基于卫星的个人通信系统纳入全球移动信息系统 （Glomo）。3、 ITU T/ITU RITU T/ITU R提出的UPT（通用个人通信）基于智能原理，采用唯一的通 用个人电信号码（UPTN，可跨越多种电信网，在所要求的服务范围内，提供全 球性个人通信业务的个人移动性和终端移动性。 FPLMTS面已提到，于1985年底 提 出 ， 1

19、994 年 更 名 为 国 际 移 动 电 讯 系 统 （ International Mobile Telecommunications,简称IMT2000），也称为第三代移动通信系统， IMT2000的目标是建立一个具有全球性的个人通信网， 包括寻呼、 无绳电话、 蜂窝系统和 移动卫星通信系统等， 为全球用户提供多媒体业务。 实现高速移动时无线传输速 率144kb/s，步行移动时384kb/s，静止状态2Mb/s的目标。 目前第三代移动通 信在美、欧、日和中国提出标准的基础上，经过融合，1999年已制订IMT 2000 无线接口技术规范（IMT RSPC，包括 CDMA DS直接序列）、C

20、DMA MC多载 波）、CDMA TDD（分双工）、TDMA FDD频分双工）和TDMA TDD将于2000年5 月批准为国际电联 (ITU) 标准，作为各国开发依据， 以便在 21 世纪初为全球提供 移动多媒体业务。 这标志着第三代移动通信商业化动作的开始， 也是人类实现个 人通信理想的一个重要里程碑。此外，日本在个人通信方面也做了大量研究，很有自己的特色，对 IMT-2000 提出了大量建议，有的也已融合在 IMT-2000 的标准之中。个人通信的近期发展方向即以UPT和IMT-2000标准为指引的个人通信和第三 代移动通信系统。据报导，爱立信和日本电信电报公司 (NTT)现已悄悄开始了第

21、 四代移动通信的开发。计划、标准、定义、技术和范围尚无轮廓，但据称其最高 传输速率可达 10Mb/s。 (三代为 2Mb/s) 。另有专家建议提高频段， 以获得更高带 宽，以及应用平流层通信技术实现个人通信。在个人通信和移动通信技术的研究和设备的生产较著名的公司有很多，因篇 幅关系，我们仅介绍三个。美国摩托罗拉公司： 是全球一流的集成通信解决和嵌入式电子解决的提供者， 内容涉及无线电话、卫星系统、组网和因特网接入、无线通信、计算机、数字及 模拟系统、移动通信，设备销量一直领先，目前已可用第三代 CDMA筆窝网络提供个人通信业务( PCS)。芬兰诺基亚公司：原曾经营纸张、化学药品和橡胶， 607

22、0年代开始涉足移动通信研究和电信产品， 90 年代重心转为电信，现成为世界一流的手机和蜂窝 系统的提供者。美国朗讯技术公司： 1996年 4 月正式成立，主要从事通信设备的设计、制造 和销售，产品有公用和专用网络、有线、无线通信系统和软件、网络、商用电话 系统和微电子等。其商用PCS技术与GTE合作为美国21世纪陆军提供战术系统(TacPCS，主要是提供数字蜂窝电话和基站。 影响 个人通信作为理想的通信方式，它首先推动了通信事业本身的发展，人们不 断地对有线和无线通信提出新的目标和要求，使它接近或达到个人通信的要求。 在电信领域， 最令人著目的就是在固定通信业务平稳发展的同时， 个人通信业务

23、和移动业务保持了持续、 快速的增长， 移动通信与个人通信正处在不断的融合之 中。全球卫星移动个人通信(GMPCS也发展迅速。每年都涌现出大量的个人通 信业务、移动业务的经营者，也造就了很多著名的设备制造商。这对通信产业、 对世界经济的推动是巨大的。 个人通信和移动通信业务之所以发展迅猛主要是其 满足了人们在任何时间、任何地点与任何个人进行通信的愿望。目前个人通信和移动通信的重点已逐渐由话音转向数据，以后将发展为个人 移动多媒体通信。语音邮件、电子邮件、可视移动电话、移动因特网和万维网浏 览、电子商务都将通过个人通信而实现。 有人比喻说可把因特网装入口袋， 这将 使人们工作效率提高， 业务周期缩

24、短， 必将进一步加速经济的发展， 推动社会的 前进。无线通信特别是个人通信业务的使用有助于部队获得快速部署的信息基础设 施，在较为恶劣和分散的条件下提供通信业务， 可为快速运动的部队提供保密的 覆盖。个人通信还可实现跨战场的连续覆盖和移动， 完全进入战术、 战略公用网 等功能。这些能力都对作战过程极具影响力， 有了这些能力， 将大大增加战争的胜率参考文献：1、何非常主编，军事通信现代战争的神经网络 ，国防工业出版社， 2000.22、 王志立，叶培大，个人通信及其实现，现代通信，2000年第3期，P.3-P43、 张国卿，周一而， 战术个人通信业务 ，外军电信动态， 1996 年 8 月P.4

25、2-P44、 陶香云， 国外个人通信的研究动 ?quot; ， 现代通信技术 ， 1998 年第 2 期， P.21-P265、 曾雪梅，杨儒贵， 个人通信的现状及发展 ，四川通信技术， 1997年第2期， P.9-P15军民结合，共建 21 世纪军事信息系统 - 通信摘要：本文从 21 世纪军事信息系统的发展出发，介绍美军提出的全球移动 信息系统 (GloMo) ，并建议研制合成电子战系统。最后，重点讨论“军民结合， 共建 21 世纪军事信息系统”的指导思想和原则， 以及军民结合中应解决的问题1 21 世纪的军事信息系统 121 世纪即将到来。在这世纪之交，由于电子信息技术的迅猛发展， 21

26、 世纪是信息的时代，人类将进入信息社会。不言而喻，信息时代的战争必将是信息 化的战争。因而，有人说：现阶段和即将到来的 21 世纪的战争形势为核威慑下的信息化战争。在 21 世纪进行作战的部队必须是信息化的部队。当今电子信息技术的发展 在很大程度上是基于电子信息技术的数字化。信息化部队也可以称之为数字化 部队。以此类推，信息化战争的战场也可称之为数字化战场。这些称呼的内在 含义就是：数字化部队是以数字通信为基础，使部队的指挥控制、情报侦察、 预警探测、信息利用和信息对抗一体化，武器装备智能化；数字化战场就是利 用现代数字化通信手段和计算技术把战场上的武器系统和战斗部队连接成一个 整体。21 世

27、纪军事信息系统是 21 世纪部队在作战中所使用的信息系统。 军事信息 系统是包括人员、机器、手工和自动程序，以及能够收集、处理、分发和显示 信息的系统。 21 世纪军事信息系统很难用简单的概念加以描述。 具体的例子如： 一体化的指挥、控制、通信、情报、侦察与监视系统 (IC4ISR) ，以及指战员信 息网(WIN)等。关于IC4ISR和WIN在文献1中已有详尽的介绍，下面我们简略地介绍 一下美军近年提出的“全球移动信息系统” (GolMo) ，它是移动环境中的一种军 事信息系统。2 全球移动信息系统 (GolMo) 21994年美军国防高级研究计划局(DARPA提出了全球移动信息系统(GloM

28、o) 计划，以满足国防上对快速展开和可靠的信息系统的需求，并研究和验证支持 这一需求的各项技术。推动 GloM o计划的一个实例就是陆军推出的数字化战场。 数字化战场通信结构的各单元可参见图 1。它是将无线局域网、 战斗网无线电台 (CNR)、地面个人通信系统(PCS)、基于卫星的个人通信系统、直接视频广播等 通过单信道无线电入口(SCRA和无线入口点(RAP)接入大容量干线网电台无线 网(HCTR),从而构成栅格状战区通信网。GolMo计划的提出一方面是要满足未来国防上有效的移动信息系统的需求， 而同时又能利用商用部门发展中的技术。但军用要求与商用要求有许多不同之 处，例如：军用上需要有快速

29、展开的基础设施，而只有有限的入口；网络拓扑 应高度动态，用多跳分散连接；数据流和指挥与控制采用动态分配和优先制； 在敌对环境中信息率要达到最大；保证系统和信息的安全；具有顽存性的高度 动态的高级服务等。满足上述需求的移动信息系统的结构如图 2 所示。它大致 由 4 层组成。最低层是基本的低功率、 高能力、能在运动中工作的硬件和固件 （ 即 提供一种具有足够处理能力的无线电台，以支持移动组网 ） 。第二层为不限定的 节点与组网技术结合起来提供可靠的无线通信网络。第三层为由无线和固定两 种网络组成的端到端的网络。最后一层为充分利用移动通信能力和移动计算以 适应变化的分散的连接。图 2 移动信息系统

30、的结构军事移动信息系统应具有在敌对环境下的适应性 （ 见图 3） 。例如在移动性低 的环境用宽的带宽，而在移动性高的环境，则用窄的带宽。系统要能快速展开， 具有高度机动性。此外，系统在安全性方面能抗多径干扰、敌方干扰、环境噪 声干扰和具有多级保密等等。GloMo计划的组成部分如下：设计基础设施工具、语言和环境。不限定的节点高性能、模块化、低费用和小功率的无线节点。无线网络移动组网算法和协议、自组织、自愈技术、可靠的算法和 快速展开。端到端组网在异种混合网上工作。移动应用支援适应变化的网络连接和服务质量的要求Gio Mo的主要目标是要为全球移动环境中可靠的端到端信息系统开发技术,为把基础的商用元

31、部件综合进灵活、可靠、多跳的宽带系统中去。军方能够利 用的商用先进的基础技术有：数字信息处理和其它分支技术。从GEC到LEO卫星系统综合进整个通信网络。应用个人数字助手（PDA）和类似技术保障终端用户的计算机接入。用于多媒体通信的异步传递模式 （ATM）。GII 的建设必须基于无线移动环境,并扩展到无线移动环境中去。Gio Mo的一个重要思路是使该计划的成果综合进商用产品，从而使下一代军 事系统能以商用产品和业务为基础。最后，不难看出，GioMo计划的提出和实现是为了适应 21世纪信息化战争 的需要，成为 21 世纪军事信息系统的重要组成部分。而在其实现的途径中，特 别强调了军用产品和商用产品

32、、军用技术和商用技术的结合和军民两用的思想， 这正是我们下面要着重讨论的“军民结合， 共建 21 世纪军事信息系统”的问题。3合成电子战系统 3在现代化战争条件下，电子对抗（ECM）和电子反对抗（ECCM这一对矛盾对敌 我双方都是生死攸关的问题。通信系统、侦察系统和电子对抗系统对任何一方 都是必不可少的。它们之间既有相互矛盾、相互制约的一面，同时又有相辅相 成的一面。长期以来，它们的发展都是独立进行的。但在实际运用当中，由于 各种原因，它们之间会产生矛盾与冲突。如果不很好地协调处理，将会导致相 互影响而不能发挥应有的作用。甚至会造成不良的后果。我们应探讨如何发挥通信、侦察、电子对抗的综合优势，以适应未来战争的需要。在当前科技水平 和工业生产能力高度发达的条件下，已有可能从技术上解决这一问题。因此， 作者在文献 3中提出“自组织自适应综合通信侦察电子对抗系统”，