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1、WINT网络简析2009年第4期2009,No.4电子对抗ELECTRONICWARFRE总第127期SeriesNo.127WINT网络简析张春磊(中国电子科技集团公司第36研究所,嘉兴314033)摘要文章对WINT的能力,未来发展规划,与陆军其他主要通信网的关系等进行了描述;在此基础上对WINT技术体制进行分析,分析主要内容包括拓扑结构,调制样式,网络协议,多址样式等方面.关键词WINT发展规划体制分析AnalysisonWarfighterInformationNetwork-TacticalZhangChunlei(No.36ResearchInstituteofCETC,Jiaxi
2、ng314033,Zhejiang,China)Abstract:ThecapabilitiesandfutureplansofWINT,anditsrelationshipbetweenothercommuni-cationnetworksoftheUSArmyarepresented,basedonwhichthetechnicalschemeofWINTisanalyzed.Theschemesanalysisincludesthetopology,themodulation,thenetworkprotocol,themulti.accessandetc.Keywords:WINT;f
3、utureplan;schemeanalysis0引言战术级作战人员信息网(WIN.T)是美国陆军为当前部队,模块化部队,未来部队开发的一种自组,自愈,自定位(使用GPS)的综合通信网.最初计划该网络能够支持从战区到营级指挥所的通信,但据2007年最新报道表明,目前WIN.T已经扩展到连级.WIN.T是陆战网(LandWarNet)的关键部分,可以提供网络自动化以及连接战场上的分散部队所需的大容量通信和高移动性.1WIN.T能力WIN.T的优点包括:使用军用和商用卫星通收稿日期:2009年4月17Et信;使用先进的,新兴的商用现货通信技术,以增加网络容量与移动性;通过提供一切经由IP(EoIP
4、)能力来实现通用设备;实现动态按需带宽分配以及频率复用;将战术广域网扩展到了移动连级平台;为G6/$6提供基于指挥官的信息优先级而剪裁网络的能力;提高与联合资源的互联能力以及接入联合资源的能力;支持高移动性进攻作战.下面主要从WINT的分层传输体系结构,本地业务/基础设施,互操作/互联能力,网络运作四方面描述了WIN.T的能力.1.1分层传输体系结构从空域来看,WIN.T是一个三层网络,分为陆地层,空中层和空间层.其中各层所采用装备以及所能实现的能力如图1所示.1.2本地业务/基础设施总第127期张春磊:WINT网络简析35WIN.T的本地业务/基础设施可以提供绝密,秘密,敏感但不涉密这三级密
5、级的能力,其实现过程如图2所示.图1WIN.T的分层传输体系结构图2WINT的本地业务/基础设施1.3互操作能力/互联能力WINT实现的互操作能力和互联能力是十分强大的,可以实现与当前部队,Stryker部队,商用话音与数据网络,联盟网络,北约网络,盟军网络等的互操作以及互联.另外,还支持最近国防部提出的GIG带宽扩展(GIG.BE)能力.WIN.T在实现互操作,互联过程中可提供的主要业务包括:各种通信类型(话音,数据,视频);各种密级(敏感(SI),秘密(S),绝密();使用包交换技术和电路交换技术(话音和视频会议);各种安全体系结构(组网功能与防火墙);各代网络(IPv4/IPv6).1.
6、4网络运作网络运作主要包括(1)网络管理功能.(2)提供完整,综合的全网视图.(3)频谱管理功能.(4)信息保证(IA)功能.WIN.T提供的网络运作能力指的是通过实现一种综合方法来提供空前的网络吞吐量及控制(快停通及动中通).这种网络运作的主要优势包括:实现嵌入式代理,实现网络运作规划;对先进的视距及超视距波形(NCW,HNW)进行网络管理;基于网络规划,资源,位置,任务,优先级来詹理/提供链接能力;综合频谱管理能力,包括频谱请求,频谱分配,频谱解冲突;对数据链特性的监测;提供一种联合系统来管理与控制WINT节点,业务以及其它已部署的陆军系统.2W.T与美陆军其它主要通信网的关系WIN.T与
7、陆军其它通信网的关系如图3所示(图中未标出JNN.N).及其以下级战术互联网战术区域公共用户系统(ACUS图3WINT与陆军其它通信网之间的关系美陆军此前使用的战术区域公共用户系统(ACUS)由三军战术通信系统(TRI.TAC)和移动用户设备(MSE)组成.这两个系统都是电路交换制式的老设备,不能满足数据传输的需要.为满足紧急通信的需求,陆军在伊拉克广泛部署了联合网络节点一网络(JNN.N).但JNN.N目前所能提供的是一种快停通卫星通信能力,即要求机动车辆停下来通信.另外,JNN.N项目与WIN.T项目在功能,开发过程等方面有诸多相同之处,为节省开发经费,美陆军于2007年底将JNN.N项目
8、并入了WIN.T并将其作为WIN.T调整的第一增量(即第一发展阶段).3WIN.T未来发展计划1?212007年1月23日,陆军提交了第二份项目偏离报告(PDR),指出WIN.T项目很多方面严重偏离了最初计划.因此,同年6月5日,国防采购管36电子对抗2009年第4期理部门(DAE)根据Nunn.McCurdy法案,调整了WIN-T项目.认证的采购决策备忘录指出,陆军将重新调整WIN.T主国防采购项目,合并JNN.N项目.该备忘录还进一步指出调整后的WIN.T项目将包含四个增量.如图4所示.2004一l0财年所支持N).l-卫星通信l(SATCOM)升J级.l?网络管理能l力过渡.l_加强网络
9、安l全l1.,.支持旅,营级网络2009-2015财年_快停通(Arm).?初始动中通(0TM)(仅关键领导具备该能力).?网络扩展能力(旅到连级).?高级宽带视距电台(HNR).?扩展的网络管理及频谱管理功能.支持旅战斗队,旅,营,连级网络2014一财同孺l-全动中通.l-全Hs支持J-综合网络动l作.l?3层网络.l-增强的联军l/机构间/多国l间ntll作能力支持陆军,军,师,实现具备联合受旅,营,连,排,保护超视距渡形班,队级网络能力的陆军网络增量2部署情况:36个旅战斗队组网廓署:2008到2009财年94师司令部有限用户测试(LUT):2009财年54固定团级集线器节点初始作战测试
10、与评信/首批装备(IOTE/FUE):2010财年图4WIN.T的四个增量4WIN.T技术体制在完成WIN.T的定位后,下文将对WIN.T网络结构进行描述.描述内容将包括:WIN.T的拓扑结构分析;WIN.T的调制样式分析;WIN.T的协议分析;WIN.T的多址方式分析;WIN.T信息保证分析.下文将分别对这几部分进行描述.4.1WIN.T的拓扑结构首先需要说明,从物理空间上看WIN.T本应是三层结构J:陆地层,空中层,空间层.但考虑到空中层(即机载设备)的配置与陆地层(即车载设备)配置类似,二者区别仅仅是机载设备因升空而具有更大的通信距离.其它如组网方式,通信方式等方面都相同,因此图中省略了
11、空中层.另外,根据WIN.T开发商提供的资料,WINT的网络拓扑结构中根据所用网络波形的不同还可包括网络中心波形(NCW)网络和高频段组网波形(HNW)网络:NCW用于WIN.T的卫星通信网络;HNW用于WIN.T的视距通信网络.WINT各层平台载荷分述如下.4.1.1空间层空间层主要平台是各种卫星.最初资料显示,卫星平台主要包括宽带填隙卫星(WGS,目前已更名为宽带全球卫星),先进极高频卫星(AE.HF)以及移动用户目标系统(MUOS).但根据美军2005年11月份的演习,目前可以确定将用于WINT的卫星平台有Ka频段WGS(演习时卫星尚未发射,用卫星模拟器)以及Ku频段卫星(演习中使用的是
12、民用的AMC一9卫星),另外还极有可能使用了全球广播系统(GBS).4.1.2陆地层陆地层主要包括用于超视距通信的卫星终端和用于视距通信的战术移动节点(TCN)地面通信部分,为描述方便,分别称为TCN卫星通信部分和TCN地面通信部分.4.1.2.1TCN卫星通信部分WIN.T已经具备了Ku和Ka频段的卫星通信能力,且所使用的卫星极有可能是Ku频段的商用卫星以及Ka频段的WGS和GBS.但WIN.T设计过程中预计将使用Ku,Ka,X,C,EHF等频段的卫星.等转型卫星发射并投入使用后(目前计划为2015年),最终WIN.T将使用转型卫星.4.I.2.2TCN地面通信部分频段:C频段4.54.99
13、GHz(用于干线网视距通信)组网方式:自组,自愈,对等网络波形:HNW调制样式:BPSK,QPSK,16QAM,64QAM抗干扰措施:使用定向波束天线,具备低截获概率/低检测概率能力通信距离:达到30公里移动性:目标是动中通射频单元功率:9Ow组网过程:开机加电即可自动组网4.1.2.3单兵/战车通信系统lj首先需要说明:在此所指单兵/战车通信主要侧重连及其以下级别的单兵/战车通信系统,如上所述,这些系统组成的安全的无线局域网(SWLAN)和车载无线包(VwP)只可算作WIN.T总第127期张春磊:WINT网络简析37的接入网,而不是WIN.T的一部分,因此不作详细介绍.另有资料显示,指挥官还
14、将可以使用3G手机.接入网内部采用的仍是传统的节点一接入点的拓扑结构,其物理层分别采用802.11标准和802.16标准.另外,根据开发计划,在WIN.T增量2中旅及其以下级战术互联网将通过士兵网络扩展(SNE)节点接入WIN.T.4.1.3空中层主要平台包括陆军的有人飞机和无人机(主要是无人机),提供相对地面更远距离的中继通信.为了能够与陆地层的通信系统互通,机载系统的频段,调制样式,多址方式等均要与陆地通信系统相同,此不赘述.另外,随着空军机载网络开发的逐步完善,WIN.T的机载层极有可能直接采用机载网络.综上,简单作出WINT网络拓扑如图5所示.在介绍以前,首先需要说明几点:(1)超视距/视距通信车,电源等载车合称车载通信系统;(2)至少有两种接入网SWLAN与vwP,未加区分,笼统称为接入网;(3)略去空中层;(4)图中包括NCW和HNW两种组网波形.图5WIN.T的网络拓扑结构4.2WIN.T的调制样式分析WIN.T中需要用到调制的主要有地面车载TCN地面通信部分,地面车载TCN卫星通信部分,机载通信终端共三部分.下面分别介绍车载TCN地面通信部分和车载卫星终端的调制样式.4.2.1车载TCN地面通信部分调制样式分析目前能够确定的车载视距通信视距采用的是
