一、系統(tǒng)概述

NexFi戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)是由遠(yuǎn)大裝備研發(fā)的一套具有無(wú)線收發(fā)裝置的移動(dòng)通信終端，若干個(gè)終端可組成一個(gè)智能、多跳、移動(dòng)、對(duì)等的去中心化臨時(shí)性自治網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)。它是一種無(wú)中心的分布式控制網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備之間采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)狀連接，無(wú)中心節(jié)點(diǎn)，能更有效的分?jǐn)偩W(wǎng)絡(luò)流量，且具有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)健壯性。網(wǎng)絡(luò)中的任意終端節(jié)點(diǎn)互相平等，任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的離開(kāi)或消失不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。上層可支持的基本業(yè)務(wù)包括：提供指揮、調(diào)度、監(jiān)控、定位、數(shù)據(jù)采集，實(shí)時(shí)語(yǔ)音視頻傳送。動(dòng)態(tài)無(wú)中心的戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)無(wú)疑是需要快速部署或臨時(shí)安裝的最方便、經(jīng)濟(jì)、有效的組網(wǎng)方式。該系統(tǒng)可在突發(fā)事件及自然災(zāi)害時(shí)提供通信保障，因舉行重大活動(dòng)時(shí)的通信保障，如國(guó)家會(huì)議、大型體育運(yùn)動(dòng)會(huì)、大型展覽、軍事演習(xí)等；因自身其他網(wǎng)絡(luò)發(fā)生重大異?；蛑袛嗲闆r的通信保障。戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)在不依賴任何通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的情況下提供一種通信支撐環(huán)境，在公安執(zhí)法、森林防火、搶險(xiǎn)救災(zāi)、軍隊(duì)演練、反恐特勤、野外考察、地下作業(yè)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

方案概述：

本方案憑借戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)機(jī)動(dòng)靈活、簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，承載基于IP的語(yǔ)音、視頻、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)，適合用于復(fù)雜地形條件下快速部署現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，為即時(shí)處置突發(fā)事件提供信息支撐。該系統(tǒng)能在一些環(huán)境惡劣的地點(diǎn)滿足視頻、音頻和數(shù)據(jù)等多樣化通信需求，將現(xiàn)場(chǎng)的采集的信息及時(shí)傳到指揮中心，彌補(bǔ)現(xiàn)有通信手段的局限性，使緊急情況下的通信覆蓋能力得到加強(qiáng)，在任何地點(diǎn)都能有效地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮。

二、整體方案設(shè)計(jì)

由于應(yīng)急通信的特殊需求，在特殊場(chǎng)景下，要確保通信業(yè)務(wù)的順利開(kāi)展，因此采用方便、靈活且成本較低的戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，使得原先幾乎無(wú)法使用網(wǎng)絡(luò)資源的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)音視頻信息網(wǎng)絡(luò)無(wú)線傳輸。在一些不便安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的場(chǎng)所，可以通過(guò)無(wú)線產(chǎn)品迅速地建立起一個(gè)小區(qū)域的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，所需要的只是配備戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)通信設(shè)備，通過(guò)無(wú)線信號(hào)進(jìn)行交流，實(shí)現(xiàn)資源共享的目的。

戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)由信息采集、戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)鏈路、指揮中心組成，此系統(tǒng)解決了傳統(tǒng)通信系統(tǒng)架設(shè)的復(fù)雜局面，能快速形成應(yīng)急指揮系統(tǒng)。只要信息采集設(shè)備工作，即可通過(guò)任一無(wú)中心自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的無(wú)線鏈路回傳至指揮中心、指揮車，實(shí)現(xiàn)指揮調(diào)度功能，不受中心與相對(duì)區(qū)域的約束。

戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)鏈路

戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)鏈路由便攜式自組網(wǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)-便攜式自組網(wǎng)中繼節(jié)點(diǎn)-車載自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)組成。前端單兵信息采集設(shè)備采集的音視頻信息可通過(guò)有線、串口或WIFI的方式接入便攜式自組網(wǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，通過(guò)無(wú)線方式傳輸至指揮車，便攜式自組網(wǎng)中繼節(jié)點(diǎn)可用于在復(fù)雜環(huán)境下延伸和拓寬信號(hào)覆蓋范圍，即開(kāi)即用，具有快速靈活的特點(diǎn)。指揮車上的車載自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備可直接將將音視頻信息接入到監(jiān)視器或大屏幕進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與調(diào)度指揮，也可以通過(guò)衛(wèi)星或4G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁魇∈兄笓]中心，各省市指揮中心可將視頻信號(hào)接入監(jiān)視器或大屏幕進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，同時(shí)利用調(diào)度軟件進(jìn)行視頻切換、瀏覽，并可通過(guò)現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)、調(diào)閱，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的可見(jiàn)、可聽(tīng)、可對(duì)講的功能。

前指模式：

突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)處于指揮中心無(wú)線覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，在指揮中心架設(shè)戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)備，前端通過(guò)移動(dòng)或固定單兵設(shè)備采集音視頻信息，采用雙通道同頻組網(wǎng)工作模式，通過(guò)“單跳”或“多跳”無(wú)線傳輸，便攜式監(jiān)控節(jié)點(diǎn)設(shè)備或通信指揮車采集的音視頻信息直接向指揮中心傳輸，確保多路前端音視頻數(shù)據(jù)傳輸至指揮中心，接受指揮中心指揮、調(diào)度。

后指模式：

當(dāng)突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)離指揮部較遠(yuǎn)，或現(xiàn)場(chǎng)車輛難以進(jìn)入的情況，需要在突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)搭建現(xiàn)場(chǎng)指揮部，前端便攜式自組網(wǎng)監(jiān)控節(jié)點(diǎn)展開(kāi)音視頻采集，并通過(guò)PC終端進(jìn)行指揮、調(diào)度。

單兵現(xiàn)場(chǎng)采集音頻、高清視頻信息，通過(guò)自組網(wǎng)中繼節(jié)點(diǎn)設(shè)備無(wú)線傳輸至指揮車車載自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)多個(gè)監(jiān)控的雙向語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)傳輸功能，有效的延長(zhǎng)了傳輸距離。指揮中心通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)傳送的音視頻信息，做出及時(shí)的指揮、調(diào)度。

移動(dòng)指揮車模式：

在通信指揮車部署戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)車載節(jié)點(diǎn)設(shè)備，使得通信指揮車在“高速運(yùn)動(dòng)中”和“非視距條件下”實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)采用了先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)、信道編解碼技術(shù)，并結(jié)合高清數(shù)字圖像壓縮等多媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，能夠在高速移動(dòng)環(huán)境下實(shí)現(xiàn)視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等多媒體業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)、同步傳輸。

通信指揮車在與現(xiàn)場(chǎng)保持互聯(lián)互通的情況下，同時(shí)通信指揮車可通過(guò)車載衛(wèi)星或4G與指揮中心之間通信連接，及時(shí)將現(xiàn)場(chǎng)的音視頻等信息上傳至指揮中心，并接收來(lái)自指揮中心的數(shù)據(jù)、命令等，方便指揮中心及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況，改變策略、增派人員、物資、部署指揮等。

三、戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)鏈路技術(shù)特點(diǎn)

該系統(tǒng)可以用于應(yīng)急通信、快速設(shè)防、地下作業(yè)、野外考察、搶險(xiǎn)救災(zāi)等特殊領(lǐng)域在無(wú)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的互相組網(wǎng)通信，還可以用于無(wú)人機(jī)編隊(duì)之間的相互通信。

該系統(tǒng)在某部演習(xí)訓(xùn)練中表現(xiàn)出色，特種兵攜帶自組網(wǎng)單兵，很好地適應(yīng)了林木茂盛植被的遮擋。該系統(tǒng)很好地支撐著特種作戰(zhàn)指揮協(xié)同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和語(yǔ)音、視頻信息的雙向傳遞，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的訪問(wèn)。結(jié)合調(diào)度軟件，實(shí)現(xiàn)了各個(gè)作戰(zhàn)單元的態(tài)勢(shì)圖動(dòng)態(tài)顯示。

該定制系統(tǒng)具有雙向大帶寬對(duì)稱傳輸?shù)哪芰?，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)帶寬最大可達(dá)80Mbps，可以容納同時(shí)傳輸多路視頻信息。

系統(tǒng)配套使用特種全向天線，滿足多種工況下無(wú)線寬帶網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定。產(chǎn)品采用IP67防水、防塵結(jié)構(gòu)，擁有超強(qiáng)的免維護(hù)特性，自帶大容量蓄電池組，非常適合發(fā)生緊急事件、野外使用。

網(wǎng)狀組網(wǎng)：

本項(xiàng)目產(chǎn)品支持無(wú)中心多跳網(wǎng)狀組網(wǎng)技術(shù)，設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間采用多對(duì)多的方式連接通信，可構(gòu)建的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有一條以上的無(wú)線上聯(lián)鏈路，提高了無(wú)線傳輸服務(wù)的可用性。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)超越了傳統(tǒng)無(wú)線的點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，從而從根本上解決了城市范圍內(nèi)大規(guī)模無(wú)線網(wǎng)絡(luò)部署中存在的建筑物等阻擋物的影響。

無(wú)需配置：

本系統(tǒng)具有自動(dòng)配置能力，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)啟動(dòng)后，該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的各模塊互相自動(dòng)發(fā)現(xiàn)并且自動(dòng)確定各自的工作模式、智能掃描信道等功能，無(wú)需進(jìn)行每個(gè)設(shè)備的手工配置。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)或者多個(gè)新加入的節(jié)點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)也可以自動(dòng)發(fā)現(xiàn)新節(jié)點(diǎn)，通過(guò)管理界面對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)授權(quán)后，新節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)配置。本系統(tǒng)自動(dòng)配置和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的能力適合于應(yīng)急處突和快速部署的場(chǎng)景需求。

智能路由：

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接建立后形成無(wú)中心自組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)以一定的時(shí)間間隔不斷的執(zhí)行決策算法。每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有的分布式智能以信號(hào)強(qiáng)度和網(wǎng)絡(luò)性能為指標(biāo)，在多條無(wú)線鏈路中選取最優(yōu)路徑路由流量，并且不斷動(dòng)態(tài)調(diào)整數(shù)據(jù)路徑，限制了廣播并且消除了瓶頸。這保證了任何由于網(wǎng)絡(luò)單元被增加或是移除導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓伎梢粤⒓幢粰z測(cè)到并進(jìn)行相關(guān)的措施，保證網(wǎng)絡(luò)總是處于最優(yōu)的性能和運(yùn)行狀態(tài)。這樣，網(wǎng)絡(luò)具備了性能自我調(diào)節(jié)和鏈路自動(dòng)修復(fù)兩個(gè)自組網(wǎng)特性:

如下圖所示，在故障發(fā)生前，自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)保持主鏈路、備選鏈路的信息，并且不斷的動(dòng)態(tài)的更新鏈路信息列表；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)由于供電、損毀等原因出現(xiàn)故障，其他周邊設(shè)備會(huì)迅速的在備選鏈路表中，選取具有最優(yōu)參數(shù)的備選鏈路作為主鏈路；本系統(tǒng)的Netpool算法提供迅速的鏈路修復(fù)，在毫秒級(jí)別即完成主備鏈路的切換，整個(gè)過(guò)程對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的最終用戶都是透明的，不會(huì)造成用戶的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音或視頻等應(yīng)用的中斷。

智能路由切換

四、自組網(wǎng)設(shè)備介紹

NexFi自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)按技術(shù)特點(diǎn)可分為單天線、雙天線MIMO、多通道幾種類型。單天線優(yōu)勢(shì)為體積小、重量輕、功耗小，適合單兵便攜或無(wú)人機(jī)搭載使用。雙天線MIMO相比單天線產(chǎn)品可提供更大帶寬和更遠(yuǎn)傳輸距離，可應(yīng)對(duì)更多的復(fù)雜惡劣環(huán)境。多通道更傾向于鏈?zhǔn)浇M網(wǎng)多跳傳輸?shù)膱?chǎng)景，具有每跳衰減小抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。按產(chǎn)品形態(tài)可分為單兵便攜、車載、快速部署、船載、無(wú)人機(jī)載幾種類型。單兵便攜產(chǎn)品配備內(nèi)置電池或可脫卸電池，即開(kāi)即用，小巧輕便，可隨身攜帶。車載、船載產(chǎn)品各系列均可選擇不同頻率，不同發(fā)射功率的產(chǎn)品型號(hào)。無(wú)人機(jī)產(chǎn)品具有重量輕、功耗低、距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，適合做遠(yuǎn)距離中繼節(jié)點(diǎn)使用，也可用于機(jī)-機(jī)、機(jī)-車、機(jī)-人的多對(duì)多通信組網(wǎng)。除此以外還可根據(jù)客戶需求定制不同輸入電壓、防水等級(jí)、電池容量的產(chǎn)品及配套天線（小型膠棒天線、高增益環(huán)氧桿天線、車載天線、中繼天線、軟天線）。

NexFi MM系列 MIMO MESH自組網(wǎng)單兵是一套采用無(wú)線寬帶自組網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的MIMO雙天線便攜式專網(wǎng)通信設(shè)備，距離更遠(yuǎn)、帶寬更大，可為視頻、語(yǔ)音、數(shù)據(jù)等上層應(yīng)用提供IP透明傳輸通道。

多通道自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)

MD-WB系列自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用多通道設(shè)計(jì)，同時(shí)兼顧繞射性能和遠(yuǎn)距離傳輸需求，通過(guò)端口捆綁的方式，進(jìn)一步提高傳輸速率，更好的適應(yīng)于多樣化復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境。

戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)采用多頻自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，特點(diǎn)為帶寬大，抗干擾能力強(qiáng)，多跳衰減小，適合于各種復(fù)雜環(huán)境的快速部署。

產(chǎn)品可支持340Mhz、580Mhz、1.4Ghz多種定制頻率，利用其頻點(diǎn)低，繞射能力強(qiáng)的特點(diǎn)，穿透建筑物和綠化植被進(jìn)行傳輸，同時(shí)采用2.4G、5.8G通用頻率，利用其帶寬大，波長(zhǎng)短的特性，進(jìn)行較遠(yuǎn)距離的視距傳輸，從設(shè)備兼容性角度考慮，可配置2.4G或5.8G 頻率為WIFI模式，用于移動(dòng)終端的無(wú)線接入，并配有標(biāo)準(zhǔn)RJ45接口用于攝像頭、電腦等外設(shè)的有線接入。節(jié)點(diǎn)采用二層透?jìng)髂Ｊ街紊蠈右粢曨l及數(shù)據(jù)流的傳輸。節(jié)點(diǎn)之間采用自組網(wǎng)模式實(shí)現(xiàn)無(wú)中心網(wǎng)狀連接，隨著節(jié)點(diǎn)的臨時(shí)部署，自動(dòng)延伸和拓寬網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。產(chǎn)品集成化程度高，具有體積小、重量輕等特點(diǎn)。

多頻自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用多通道設(shè)計(jì)。若采用340Mhz為主頻點(diǎn)，利用其較強(qiáng)的穿透和繞射性能，可垂直穿透3層以上樓板，適合于建筑內(nèi)部乃至地下室的通信組網(wǎng)。若采用580Mhz為主頻點(diǎn)，近距離單跳可穿透兩棟建筑物，適合于室內(nèi)到室外的組網(wǎng)和傳輸。若采用1.4G為主頻點(diǎn)，由于波長(zhǎng)較短，相比較340Mhz和580Mhz頻點(diǎn)，對(duì)架高的要求更低，手持高度的單跳傳輸距離可達(dá)2KM以上，具有較大的帶寬和遠(yuǎn)距離通視傳輸性能，同時(shí)兼?zhèn)湟欢ǖ姆且暰鄠鬏斈芰?，適合于室外、馬路、公園等場(chǎng)景使用。若采用2.4G和5.8G為主頻點(diǎn)，可在無(wú)遮擋環(huán)境下提供更大的互聯(lián)帶寬，一般可用于有架高條件的場(chǎng)景或近距離的人車通信。由于2.4G和5.8G通用頻段的特性，支持自組網(wǎng)模式和WIFI模式的切換，便于接入通用無(wú)線設(shè)備，延展了系統(tǒng)的兼容性和豐富性。

針對(duì)單頻自組網(wǎng)系統(tǒng)多跳衰減大的問(wèn)題，多頻自組網(wǎng)系統(tǒng)很好的解決了這一問(wèn)題。如圖所示，多頻自組網(wǎng)系統(tǒng)在每一跳評(píng)估各個(gè)頻點(diǎn)的信道傳輸質(zhì)量，自動(dòng)根據(jù)協(xié)議算法選擇更優(yōu)質(zhì)的通道進(jìn)行下一跳的數(shù)據(jù)傳輸。多頻自組網(wǎng)系統(tǒng)采用獨(dú)特的端口捆綁技術(shù)分別實(shí)現(xiàn)主從模式或均衡模式的多通道的捆綁模式，在主從模式下，當(dāng)主通道無(wú)法連接時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換至副通道。在均衡模式下，通過(guò)端口綁定技術(shù)使得多個(gè)通道同時(shí)工作，進(jìn)一步增加節(jié)點(diǎn)間的傳輸速率，并最大限度的滿足各種復(fù)雜地理環(huán)境的需要。如圖所示，前端多通道便攜式監(jiān)控節(jié)點(diǎn)同時(shí)采用兩個(gè)以上頻率與中繼節(jié)點(diǎn)或者指揮中心節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信,可以同時(shí)滿足視距和非視距的傳輸?？紤]到使用現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的不確定性以及各類信號(hào)干擾，多頻自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)可以更好的解決這一問(wèn)題。

戰(zhàn)術(shù)自組網(wǎng)系統(tǒng)也可采用混合組網(wǎng)模式，單頻自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)主要用于作戰(zhàn)區(qū)域內(nèi)的組網(wǎng)，多頻自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)具有更好的適用性，可以在各種復(fù)雜現(xiàn)場(chǎng)均得到較好的使用效果。單通道節(jié)點(diǎn)與指揮中心之間的通信可通過(guò)直連單跳或者多頻中繼節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

五、其他應(yīng)用場(chǎng)景：

艦載組網(wǎng)、車隊(duì)組網(wǎng)

無(wú)人機(jī)中繼組網(wǎng)

于2018年6月9日-10日在青島舉辦的上海合作組織峰會(huì)，是今年我國(guó)主場(chǎng)外交的重大活動(dòng)之一。由遠(yuǎn)大裝備科技有限公司制造的無(wú)線寬帶自組網(wǎng)系統(tǒng)為上合組織峰會(huì)提供了的現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控安全保障。