MBW无线宽带多媒体网络通讯系统

2010-05-05 17:25:03 作者：81it 来源： 浏览次数：0 网友评论 0 条

军事行动和突发性的重大事件是关系到国家安全及社会稳定的重要问题。解决好这些问题，对建设“和谐社会”，保卫国家安全及提高军队和警方的战斗能力有至关重要的意义！

军事行动和突发性的重大事件一般包括：战争、军事侦察、演习、执勤巡逻、海关缉私、重大会议和活动的安保、森林火灾、地震、台风、洪涝、特大交通安全事故、特大建筑质量安全事故、民用爆炸物品和危险化学品特大事故、井下透水/瓦斯/坍塌、锅炉/压力容器/压力管道和特种设备特大事故、重大环境污染、聚众械斗/骚乱/暴乱/叛乱、恐怖活动、邪教活动、核泄露事故、其他特大安全事故等。

这类行动和事件有着共同的特点，即：

1.事发现场往往都没有可以直接利用的宽带通信系统，使得指挥中心对现场状况的及时掌控和指挥以及人力和物力的调度存在瓶颈；

2.事件往往具有突发性或难以预见，并且现场环境复杂难于布线，所以在时间上和空间上不适合建立固定线路的通信系统。

因此要解决以上问题，只有在双向、有效、高速、安全的现代通信网络上，才能及时了解现场情况，各部门间快速协同反应，从而达到及时、科学地决策、指挥和调度资源的目的。

针对以上问题，北京北方朗合科技有限公司在国内首创了MBW（无线宽带多媒体网络通信系统）（以下简称MBW系统）。该系统采用了创新的无线通信技术、计算机网络技术、DSP（数字信号处理）技术，整个系统的综合优势非常明显。MBW系统在军事领域中具有多种先进的应用，甚至在多个民用领域中也能大展身手。该系统可以广泛应用于军队、武警、公安、交通运输、石油勘探、森林防火、抗洪抢险、国土勘查、电视台现场直播、海关缉私、港口作业等多种领域，可实现单兵背负、车载、船载、机载等各种条件下的灵活组网及高清晰图像、语音和各种数据信息的高速、实时、双向传输。

MBW系统主要用于指挥中心与各个分指挥中心的多媒体（语音、图像、数据）信息的实时、高效相互传输，使指挥机关和领导，能在指挥中心、办公室甚至指挥车内看到实时传输的现场图像、声音，如亲临现场，及时了解现场实况，做出准确的分析判断，达到实时指挥，提高决策系统的科学性，增强快速反应能力、指挥能力和突发事件的处置能力。因此保证信息的双向、可靠、安全和实时快速传输是该系统的核心要求。MBW系统的推广应用，对于提高军队、警队的科学决策、快速反应的能力，保障国家安全，打击各种犯罪、恐怖活动，有效处理各种突发事件等，具有重要的社会意义。

一、传统通信技术的局限性

（一）传统语音通信技术的局限性

在传统通信系统中，语音通信已得到很好的解决，基本上可以做到在全球上的任意地点廉价、方便地与外界通过电话或短波通信进行沟通。但是，图像作为最直观的信息，对外界和决策指挥者了解情况来说，始终是最为重要和直接有效的，它的信息量也是特别大的。由于军事行动和突发事件在时间和空间上的不确定性，不可能要求事件发生地点事先存在有效的通信设施来传输信息，而部队或救援人员赶到时，由于受地形和时间的影响，用传统的语音通信系统是无法将图像信息实时地传送出来的。

（二）传统无线图像传输技术的局限性

市面上很多无线图像传输技术产品，综合分析其具有以下局限性：

1.    使用模拟微波技术。这种技术的产品占用频率资源非常多，而传输的画质却非常不稳定，很容易受到环境电磁干扰而严重影响其传输特性。同时，微波技术要求发射和接收双方必须是直线可视的，这在很多突发事件中是不可能的。

2.    使用DVB-T数字电视技术。这种产品采用的是一方发送，另一方接收的单向传送技术，不能保证传送的可靠性，无法感知传送的信号是否已经被合法的完整的接收，其保密性和可靠性存在严重隐患。同时，系统本质上不是一个双向网络，如果要实现双向通信，就必须增加另外一套发送和接收设备。成本的剧增和系统使用的复杂性，使得这样的技术缺乏实用性。

3.    WLAN和WIMAX技术，这两种技术在民间已经有了非常广泛的应用。受到技术标准的局限，提升为军用系统有相当的困难。

二、MBW系统的技术优势

在MBW系统中，用于实现多媒体（语音、图像、 数据）信息双向无线传输的设备是最为关键的系统设备。该设备的主要优势如下：

（一）“绕射”能力强——非视距传输

MBW系统的设备工作于350MHz 到 1500MHz 之间的频段（UHF频段），采用自主研发的“创新型OFDM”技术，使信号在传输过程中具有更强的绕射能力，从而增强了设备在非视距的复杂环境下工作的能力。在高楼林立的城区和野外高山、树林等有遮挡的复杂环境中，以有效地克服环境的影响，实现多媒体信息高速传输。

（二）双向高带宽——大容量传输能力

该设备具有强大的数据传输能力，目前上市的型号在实际使用中最高可达5～20Mbps的数据传输速率。同时，北方朗合还在不断完善和升级产品的算法，新型号的测试中已经实现高达45Mbps的传输带宽，完全可以满足用户的图像等大容量信息传输的要求。

另外，目前市场上的大部分图像无线传送设备都采用单向传输，而北方朗合的产品采用双工数据传输方式TDD，具有双向高带宽对称传输的能力，其性能远远优于同行。

（三）超远覆盖——满足大范围通信要求

该设备具有长距离传输，不怕遮挡等性能，传输距离单跳最远可达40公里，经过多级中继组网可传300公里以上；并且，在市中心高楼林立的复杂环境下，可实现半径高达6公里的非视距联网。

（四）支持高速度移动中传输——适合车载应用

无线通信系统在高速运动中的多普勒效应，在很多情况下对于通信的影响非常严重。只有采用先进的算法才能有效保证通信的质量。

MBW系统的通信设备允许收发两端设备高速相对运动。根据用户的反馈，系统在实际工作中相对运动速度在180公里/时的时候，网络通信仍然可以达到满意效果。

抗干扰能力强——保证通信的高稳定性

该设备采用了专利扩频技术，大大降低了干扰和噪声的功率频谱密度，从而大大提高了MBW系统的抗噪声和抗多径干扰的能力。

（五）标准化设计兼容现有网络协议

基于TCP/IP协议的IP包握手机制，可以实现点对点、点对多点、多点对多点、总线型、树型、星型、网状网等灵活多样组网方式，完全不同于一般常见的无线视频传输设备。

由MBW设备构成的网络，支持各种标准网络软件在其上运行，满足部队综合指挥系统的需要。

（六）具有自组网能力——形成战区网格

新一代MBW 设备，已经拥有了自组网能力。在通信范围内的任何一台设备，可以自动的与相邻的设备形成网络互联，无需事先规划其拓扑结构。对于在战区内随时可能运动的各级指挥员，不论其运动到哪里，都可以保持与上级和下级的畅通网络连接而不受限制。

这种自组网能力，使得分布在整个战区的各个节点，构成了一个网格状的网络，任何一个节点之间可以实现相互通信，同时，网格的变形，折叠，重构都非常自如。

具备了战区网格的系统，其各个节点在逻辑上属于一个层面，可以不存在网络中心的概念（当然可以指定网络中心，但不必须指定）。这在实战中非常重要，也就是说逻辑上的网络中心可以跟随指挥员运动，指挥员走到哪里，哪里就是网络中心，指挥中心。这样的技术设计使得战场指挥更加灵活，多变。

（七）具有自组网能力——网络生存能力强大

由自组网形成的战区网格，具有非常强大的生存能力。假设网格中任何一个节点损毁，其原先与之通信的相邻节点会自动重构，重新建立一个变结构的网络，从而保证其他节点的通信不中断。如果损毁的节点设备修复或者使用备用设备，则其可以立刻重新加入原来通信的网络。网格恢复原样。

这种能力可以实现跨级通信，比如原先是“连部——排长——单兵”的通信模式，假设“排长”节点损毁，“单兵”可以直接与“连部”保持通信。这样就可以随时保持战场通信畅通，保障各级指挥顺利实施。

（八）卓越的“穿透”能力

MBW系统的通信设备具有卓越的“穿透”能力，能“穿透”建筑物，将连续的可靠的多媒体信息从室内传到室外（或从室外传到室内）。

三、技术解决方案

MBW系统支持多种技术解决方案，通过灵活的组网方案，可以满足从单点无线监视到大规模全程无线覆盖的不同应用需求。从拓扑结构上讲，MBW系统的各种技术解决方案都支持网状网最新算法，实际使用中可能并没有达到最复杂的程度。可能仅仅是点对点或者点对多点的架构。并且，由于设备完全兼容TCP/IP技术协议，可以在网络的任何一个点接入通用的计算机网络中，将无线网络和有线网络结合起来，构成综合的网络通信系统。

点对点技术解决方案

整个通信系统由一个中心站和一个远端站两部分组成：中心站就是一台基地台，设置在指挥中心；远端站可以是车载台或单兵台，远端站选在军事行动和突发性重大事件的现场。通过MBW系统把现场高清晰图像、语音、数据等多媒体信息传送给指挥中心，同时，指挥中心的语音命令、数据信息等通过本系统可以传送到远端站，实现信息双向交流。

（1）点对多点技术解决方案

同时实现对多个军事行动和突发性重大事件的现场情况实时监控、指挥和调度，可以使用一点对多点技术解决方案。整个通信网络由一个中心站和多个远端站组成。中心站就是一台基地台，设置在指挥中心；远端站可以是多台车载台或单兵台。远端站选在军事行动和突发性重大事件的现场，通过MBW系统把现场高清晰图像、语音、数据等多媒体信息传送给指挥中心，同时，指挥中心的语音命令、数据信息等通过本系统可以传送到各个远端站，实现信息双向传送。

通过将基地台与军队或警方的专用计算机网络连接，可以将多媒体（语音、图像、数据）信息传送给上一级的指挥中心、外部协同作战单位和专家组，从而进一步实现远程层层集中监控和协同作战的功能。

（2）网状网技术解决方案

MBW设备的自组网特点，形成的战场网格网络，可以让各级指挥所和各级战斗单元建立完整、稳定的通信体系，保障战场指挥顺利实施。

1.各个单位的通信MBW设备可以互通互联

2.数据、语音、图像的相互传输顺畅、有序

3.支持战场态势图、GIS电子地图、email传输等

4.自组网功能强大，网络具有自愈能力，生存能力强

5.动态变结构，可以随指挥员的想法和战场的动态，动态变更网络结构

四、产品介绍

（一）MBW系统主要特点

1.系统采用专利扩频通信技术，可以工作在 350MHz 到 1500MHz 之间的客户指定频段，具有优异的抗干扰特性和保密特性。

2.具有极佳的非视距传输特性和高速运动中稳定的数据传输性能。单跳可以传输40 公里以上。

3.系统兼容支持 TCP/IP 网络协议，可以与各种现有的计算机网络无缝连接。

4.系统提供高达5～20Mbps 的传输数据带宽。可以同时传输多路 MPEG2 和 MPEG4 的数字化图像和声音信号。系统同时支持 VOIP 功能，支持语音双向传输。

5.系统可传输并显示 GPS 等卫星定位信息，不依赖公众移动电话网。

6.产品具有优异的绕射能力、穿墙能力、穿越障碍物能力、机动能力和隐蔽能力，可以在城市街道、楼群、乡村、湖泊、海域、丘陵、丛林、山地（可达海拔 5000 米以上）等各种复杂环境下稳定可靠工作，实现高速运动（时速 >120 公里）下的宽带数据传输。

7.系统采用防水、防尘、防冲击外壳，支持使用通用的蓄电池供电。系统低温特性出众（可在零下 40 度工作），非常适合各种战争条件和野外恶劣环境下工作。体积小，重量轻，方便随身携带。

8.系统组网方式灵活，支持自组网，易于扩展，可以随意变更网络结构。

9.系统所有设备具有通用性和互换性，最大程度上减少了设备备份的成本。

（二）产品技术参数

MBW302 单兵宽带网络电台设备技术指标

MBW302C 车载台或基地台技术指标 

配套天线技术指标

五、典型应用

（一）综合指挥通信系统

面对军事行动和突发性重大事件，需要与指挥中心间建立通信指挥系统，及时快速地进行双向的信息沟通传递，以便指挥中心了解现场情况，进而及时、科学地决策，调动人力物力，部署行动方案，实现更有效地处理应急突发事件，保障生命财产的安全，因而应急指挥通信网络系统建设显得尤为重要。

指挥中心与各个单位之间的指挥通信网络系统，需要承担大量的图像、语音、数据、指令等多媒体信息的多向互相传递。北方朗合MBW系统可根据需求快速组建军用/警用网络，实现军用/警用通信。
 

以上图为例，侦察兵、坦克战斗队、侦察车、装甲车战斗队等作战单元，在执行任务的时候，作战指挥中心需要和分散在各处的通信指挥车(前指)实现应急组网，随时传输语音、图像、指令等信息。指挥中心可实时对各现场进行无线指挥和授权，获取各作战单元的现场图像、位置信息，还可允许某通信指挥车(前指)和其它通信指挥车(前指)相互通信，传递各种信息，实现各通信指挥车(前指)的应急机动通信和协同作战。通信指挥车(前指)位置如发生变化，作战指挥中心可以灵活地调整网络结构，使通信指挥车(前指)始终保持和作战指挥中心的实时通信。

（二）车载通信系统

车队在行进中所需的通信网络，由多个车载无线宽带多媒体网络通信设备组成。系统根据车辆位置的变化，可及时调整设备的组网方式，实现机动组网，使设备间随时保持机动通信，从而顺利地保证信息的实时传输。该系统能够在高速运动中保持宽带网络连接的稳定，实现移动组网、变结构组网。系统在实际的工作中，当车辆运动时速达到180公里/小时以上时，仍可以达到满意的通信效果。

 该系统能充分适应各种复杂地形条件，在非视距条件、丛林条件都有出色的表现，同时适用于坦克、装甲车辆、指挥车辆、后勤保障车辆、巡逻快艇、科考船、运兵船、军舰、运输机、武装直升机等。能够充分满足野外各种使用环境下建立宽带通信网络的要求。

（三）移动单兵通信系统

 　　巡逻部队携带一套便携式单兵宽带网络电台，采用蓄电池供电。在巡逻线路上，巡逻单兵可以把巡逻中观察到的任何状况的现场图像，立即传送到指挥中心，同时立即做出报告，便于上级领导迅速做出决策。指挥中心掌握到现场的情况后可以通过系统下达指令，指挥巡逻队伍的行动。