基本介紹
- 中文名：地域網
- 類型：戰爭
簡介,網路結構,綜合化、自動化程度,時效性,互通性,抗毀生存能力,保密性和抗干擾性,機動性,通信容量,網路控制管理自動化,服務功能,
簡介
20世紀90年代的一個夏季，中國華北地區某地上空銀鷹展翅、電波交織，中國人民解放軍舉行了建軍以來首次運用“地域通信系統”進行的戰役演習。在幾千平方千米的演習場上，只見演習指揮所里，由現代化通信終端組成的傳輸中心不停地將無線電波傳向四面八方，顯示屏上實時地顯示出各種數據、符號以及演習的真實場景。指揮員通過通信網路指揮遠距離作戰像打市內電活一樣方便，幾秒鐘內就下達了作戰命令。各級指揮所只需攜帶少量輕便設備便可溝通聯絡，以往那種網路密布的臃腫現象不見了，令人耳目一新。
網路結構
說它“新”，首先是由於地域通信系統的網路結構新穎別致。作為傳遞信息的網路體系，地域通信系統也有用戶終端、傳輸系統和交換設備3個組成部分，但三者與傳統的通信網路相比有許多特點。在傳統的通信網路中，用戶終端大多數是普通電話或行動電話，而地域通信系統的用戶除了電話以外，還有一些“非話”終端，包括電視電話、用戶電報、圖形終端、用戶傳真、數據業務，以及由這些通信終端設備綜合而成的指揮（辦公）自動化系統。在傳統的通信網路中，傳輸系統的通信容量很小，習慣上稱它為“小通路系統”；而在地域通信系統中，傳輸信道廣泛使用光導纖維、衛星通信和微波接力電路，通信容量很大，稱之為“大通路系統”。由於採用了多路傳輸信道，使通信很不容易阻塞，猶如馬路愈寬，交通愈不容易阻塞一樣。在傳統的通信網路中，交換設備的容量小而且品種單一，最常見的是專門用來交換話音的電話交換機。在地域通信系統中，交換設備取名為“幹線節點”，它是全網的信息交換樞紐。“幹線節點”除了交換話音外，還可交換各種“非話”信息，其中主要是交換各種數據。因為數據信息通常是一組一組地交換（每組可沿著不同路由到達目的地址，再按一定規律重新“裝配”起來），故得名為“分組交換”。在地域通信系統中，各幹線節點間通常用多路無線電接力信道聯通，構成既有直達電路又有迂迴路由的柵格狀的幹線節點網。
幹線節點僅僅提供了交換手段和傳輸信道，但還不能直接為用戶服務。實現信息傳遞，最終是要使信息落地，也就是說要為用戶入網提供條件。用戶進地域通信系統最常用的是通過“入口節點”進入，“入口節點”好比是在用戶與“幹線節點”之間搭起的一座橋樑。對於一些配置比較密集，且靠近幹線節點又遠離入口節點的用戶，也可採用復接器入網。“復接”是集單路為群路的意思，即將各個分路信號集合為群路信號或將群路信號分解成分路信號。復接器既可復接電話通信用戶，又可復接非電話通信用戶；既可復接模擬通信用戶，又可復接數字、數據通信用戶。在復接過程中，復接器能進行模數互換和起到匹配傳輸速率的作用。例如，當幹線節點的接口速率為每秒512千比特而每路信息速率為每秒16千比特時，可以將32路匯接在一起（16千比特×32=512千比特）。但它不能像入口節點那樣為用戶提供交換，即無本地交換功能。“幹線節點”與“入口節點”宛如地域通信系統的左膀右臂，所謂“地域通信系統”，說白了就是指在一定的地域內開設若干“幹線節點”和“入口節點”，它們之間用多路傳輸信道互相聯通，形成柵格狀的、覆蓋整個地域的公用通信網路，可有效地為地域內各用戶服務。
在地域通信網路中，幹線節點之間、幹線節點與入口節點之間的傳輸信道通常使用光纖和多路微波接力機建立。入口節點與用戶終端機之間，通常使用有線電信道設備建立，相互間距離較遠時也可使用無線電接力機建立。因為幹線節點之間的聯接目前主要靠接力信道，而接力信道容易被位於兩站之間的地物阻擋，所以地域通信網路比較適合在平原或中等起伏地帶使用。從以上敘述中不難看出，地域通信網路是按地域組網的一種新型的通信網路，但按地域組網的網路不一定都是地域通信網路。地域通信網路最基本的特徵是它的“公用性”，就是說它是“面向大眾”，為地域內的各個部門、各個用戶服務的。
地域通信網路雖是面向公眾服務，但由於採取了以下一些措施，與確保通信重點並不相悖。
⑴對主要用戶群，用多種通信手段保障，幹線節點和入口節點相對密布；
⑵對主要用戶群，增加入網方向，擴大入網信道容量；
⑶對網內主要用戶，提高優先等級，建立專線、熱線電路等。
為了確保通信順暢，防止不必要通信的干擾，進入地域通信網路的用戶按其等級區分為“有權用戶”和“無權用戶”兩類。藉助於程控交換設備的“禁用”功能，只有“有權用戶”可以撥叫網內所有用戶，“無權用戶”的撥叫範圍則受到限制（但它可以接受所有用戶的呼叫）。
為區分通信保障的層次性，對有權電話用戶又區分為特殊優先用戶、優先用戶和普通用戶3級，它們的首次最低接通機率分別可達99.9%、98%和90%。對有權非電話通信用戶，區分為特急戶、加急戶、優先戶和普通戶4類。特急戶接通機率最高，幾乎可以達到100%，加急戶、優先戶的接通率可以達到95%以上，普通用戶的接通率通常也可達到90%左右。
無論是電話用戶和非電話用戶，優先權高的可以強拆、強占優先權低的通信設施，以確保指揮控制通信順暢。
“一個地域一個網”遍布作戰地域，按照用戶需求事先就布設好了（而不是像傳統的通信網路那樣現用現布設），用戶只要攜帶少量的通信終端（包括電話通信終端或非電話通信終端）進入地域通信網所覆蓋的範圍內，隨時隨地都可很方便地就近入網。至於入網以後，信息是從哪個幹線節點轉接？經過幾個幹線節點輾轉相傳？利用什麼信道傳遞？怎樣自動選擇路由以及最後信息是如何落地送往被叫用戶的？這些都由地域通信網路自行控制、完成，用不著入網用戶顧及。說它“新”，還在於地域通信系統的組網方式獨具一格。傳統通信網路儘管種類繁多，但都是按照上下級指揮關係逐級組網。例如，軍到師、師到團的通信是在各級指揮機關之間直接建立的，無論指揮體系還是通信系統都是像腳踏車的鏈條那樣，一環扣一環，缺一不可。這種“指揮鏈”與“通信鏈”相互重合、指揮機關與通信樞紐相伴配置的現象，已日益不符合現代戰爭的要求。這是因為每個指揮機關既是實施指揮的場所，又是一個龐大的通信中心。由於通信線路縱橫散布，天線、車輛密集和通信體伴有電磁輻射，容易暴露指揮機關位置，不利於隱蔽；由於通信中心設在指揮機關中，其人員和設備占相當大的比例，造成指揮機關龐大臃腫，不利於機動；此外，由於指揮所的開設和通信中心的建立，對地形條件有著不同的要求（前者要求易於隱蔽便於機動，後者要求利於電波傳播和通信路由選擇等），在選址上容易產生矛盾，很難作到“兩全其美”。地域通信系統因為是按地域組網的，可使指揮機關和通信中心分開配置，“指揮鏈”與“通信鏈”相互分離。因此，各級指揮機關一般僅需攜帶少量的通信設備，由使用通信設備較少的入口節點入網，而與通信設施較多的幹線節點分開。這樣可以大幅度地減少指揮機關的電磁輻射源，不易被敵方測向定位，有利於隱蔽指揮，提高了抗毀生存能力。由於指揮機關組成精幹，便於機動轉移，提高了作戰指揮系統的快速反應能力，能較好地解決指揮機關和通信設施選點上的矛盾，也利於發揮通信裝備的技術性能，可謂是一舉兩得。由此可見，從“兩鏈”重合到“兩鏈”分離，標誌著通信組網方式有了質的變化。
“兩鏈”分離已在現代戰爭中初見端倪，享有“袖珍”型指揮所之稱的指揮手段自動化顯威戰場即為一例。在傳統的戰爭中，作戰指揮所往往近似於“機關搬家”，既費力又費時，而當指揮鏈與通信鏈分離後，龐大的指揮所驟然變小，而指揮效率卻大為提高。從戰區地形分析、作戰信息獲取、軍用文書擬制到戰鬥信息傳遞等，均實現了高度自動化。
綜合化、自動化程度
說它“新”，還在於地域通信系統的綜合化、自動化程度比傳統通信網路高。地域通信系統是現代通信的“聯合體”，它融電話、電報、傳真、數據傳輸於一身，集有線通信、無線通信，電通信、光通信，地面通信、空間通信於一體，能組成一個綜合性的立體通信網路。各式各樣的通信設備既可位於地面、艦上，也可搬至空中，放到飛機、飛艇、氣球等在大氣層內飛行的航空器中，即所謂的“空中平台”內。用“空中平台”實施通信，可克服地面通信時受地形條件的限制，但其通信距離還是有限的。據試驗，當平台升空距離達50、2000、6000米時，在地面通信範圍的半徑分別為40、80和160千米。天文科學告訴我們，“空”上是“天”，“天”上是“宇”，為了實施更遠距離的通信，可以藉助於航天技術將通信設備放到人造衛星、載人飛船、太空梭或者探空火箭等在外層空間飛行的太空飛行器內，即所謂的“太空平台”。地域通信系統的通信空間遍及陸、海、空、天，用戶始終處於網路的覆蓋之下，因此無論走到哪裡，也不論是什麼時候，都能很方便地與對方達成通信。
“飽和路由法”也叫“泛搜尋”，顧名思義是廣泛進行搜尋的意思。當主叫用戶撥號後，泛搜尋系統首先在用戶所在的節點內進行搜尋，尋找被叫用戶。如果找到了，立即向被叫用戶發起呼叫並同時回叫主叫用戶，使他們達成通信；如果沒找到，說明被叫用戶不在本節點所轄範圍內，繼續往相鄰節點搜尋，按照同樣的方法尋找被叫用戶，直到將用戶找到為止。你可能在想，這樣找來找去，該花費不少時間吧？其實不然。地域通信系統具有高速的自動搜尋功能，信息通過一個交換節點通常不超過500毫秒，通過10個交換節點時，充其量也不超過5秒。機率統計表明，網內用戶間溝通的時間通常在10秒鐘以內。有了泛搜尋功能，主叫用戶無需知道被叫用戶當前所處的位置，只需撥他的電話號碼就可以在全網進行自動搜尋，即使用戶經常變換位置處於運行狀態，也能迅速將他找到。除此以外，地域通信系統還擁有一套靈敏高效的“自診斷系統”，能在不中斷通信的過程中，自動診斷和檢測各種隱患，對網內的設備及其運行狀況進行有效的技術控制，以及時預防障礙的產生。
時效性
說它“新”，還在於地域通信網路的信息傳遞時效性遠比傳統的通信網路高。
通信時效是指單位時間內的通信量。用公式表示如下：
通信時效=總通信量/通信時間
“一個地域一個網”的通信時效性高是基於以下4個原因：
一是採用了多路傳輸信道，通信阻塞機率低。多路傳輸信道因能使傳輸容量增大，允許同時通信的用戶就多，通信不易阻塞，猶如馬路愈寬，車流量愈大，交通愈不易阻塞一樣。
二是採用了網路結構，通信路由多。通信網路具有多路由傳輸的特點，從通信始端到通信終端可以有眾多的路由。從前面介紹的網狀網中我們已經知道，當4個節點間呈網狀互聯時，從通信始端到通信終端的路由共有5條；當5個節點互聯時，從通信始端到通信終端共有16條路由；當6個節點互聯時，從通信始端到通信終端共有65條路由。地域通信網呈柵格狀配置，從通信始端到通信終端的路由數雖不及網狀網多，但要比樹型網、格型網多得多。顯而易見，由於路由眾多，當某方向傳輸擁擠時，可自動擇優接通空閒信道，實現無阻塞交換；加之地域通信網路具有高速的自動交換功能，信息通過一個交換節點通常不超過半秒鐘；通過20個交換節點時，充其量也不超過10秒，這樣可滿足在有限時間內傳輸和交換大量信息的需要。
三是信道傳輸數位化，傳輸速率高。在“從模擬傳輸到數字傳輸”一節中，我們曾經提到，通信按照信號傳輸的特點分為模擬通信和數字通信兩大類。前者在信道中傳輸的是連續變化的電信號，後者在信道中傳輸的則是離散的有電流/無電流（或正電流/負電流）脈衝信號。數字脈衝的傳輸速率在普通電話線路上可以達到56千比特/秒，用雙絞超5類線傳輸可以高達每秒1千兆比特，相當於在瞬息之間可以傳輸5.6×104個和109個電流脈衝。倘若採用特製的同軸電纜和光纜傳輸，速率則更高。
四是能自動尋找用戶。地域通信網路中採用的是程式存儲控制的交換設備，能按照預先編制存儲的程式自動尋的。尋的時，根據用戶發出的呼叫號碼，綜合採取多種技術措施自動尋找用戶。主叫用戶無需知道被叫用戶當前所處的位置，只需撥發對方的通信號碼即可自動地在全網進行搜尋；即使用戶經常變換位置或更迭通信號碼，仍然可以按照其原來的號碼找到，從主叫用戶發出呼叫到找到被叫用戶之間的時間是非常短促的。
互通性
說它“新”，還在於地域通信網路較之傳統的通信網路具有很高的互通性。地域通信網路是具有交換、傳輸、接口、保密和控制管理等各種功能的綜合體，它使有線通信與無線通信、單工通信與雙工通信、數字通信與模擬通信、移動通信與固定通信緊密結合，各種業務方式（話音和非話音）與各種通信手段綜合使用，還能與其他相關網路接口互通，做到上下貫通、左右互聯，可充分發揮通信網路的整體效能。
抗毀生存能力
說它“新”，還在於地域通信網路的抗毀生存能力是傳統的通信網路所無法比擬的。它的抗毀性能主要體現在以下3個方面：一是信息多徑可傳，此斷彼通；二是多種通信手段綜合運用，此阻彼達；三是各個通信要素分散配置，此毀彼存。拿一句通俗的話來說，叫做“東方不亮西方亮，黑了南方有北方”。前面曾經提到，地域通信網路的基本網路形式為柵格狀，各節點間有多條通信幹線連線，既有直達路由，又有眾多的迂迴電路。當部分網路設備、節點、線路遭敵破壞或發生故障時，它能自動選擇路由。由4個節點組成的通信網路，在正常情況下，應由6對線路聯接。當其中一些線路產生了障礙，在一定條件下仍能維持通信。圖中標示出了用6對線、5對線、4對線和3對線進行聯接的情況。從圖中不難看出，網路的局部受損只是影響一定的通信呼損率，但仍能保證生存用戶的通信，不像輻射式通信那樣，當某些重要通信樞紐、台站或線路被毀時，會影響到通信聯絡的全局。即使地域通信網路全部癱瘓，也能以單工無線電通信網、雙工無線電移動通信網和其他分系統保障重要方向的通信聯絡。由於通信要素和設施分散配置，不易集中遭敵破壞，可大大提高系統的生存能力。
保密性和抗干擾性
說它“新”，還在於地域通信網路中信息傳遞的保密性和抗干擾性能都優於傳統的通信網路。這主要可以從以下兩個方面看出：
電信號在傳輸過程中不可避免地要受到各種電磁干擾，引入一些噪雜音。在模擬通信中，這種雜音信號依附在傳輸信號上是很難消除的。數字通信就不同了，因為它在接收端僅根據收到的“1”和“0”（即“有電脈衝”和“無電脈衝”）來還原模擬信號，只要干擾信號不是大到連有電脈衝和無電脈衝也分不出來的程度，收方就可以鑑別出來，不會影響接收質量。
二是由於它採用了先進的傳輸信道（微波接力和光纖）。地域通信網路主要採用微波接力視距傳輸，方向性強，不易被敵電子偵察、測向和干擾，有較高的保密性和抗干擾能力。
在光纖中傳輸的光，通常既不向外泄漏，也不發生干擾，又不受任何電波的侵襲，竊聽光纖傳輸的信息幾乎是不可能的。光纖是當今世界上最理想的抗干擾、防竊密信道。
機動性
說它“新”，還由於地域通信網路的機動性要優於傳統的通信網路。
地域通信網路中的各要素、設備均可車載或用其他運動載體載運，轉移靈活簡便。移動用戶能在運動中通過相應的入口設備入網，實現相互之間或與網內固定用戶間互通，還可通過空中傳輸增大通信距離，較好地解決了“動中通”的問題。
地域通信網路中的電子設備大量採用大規模積體電路和微處理技術，體積小、重量輕、耗電省、易攜帶、可靠性好，因而大大提高了機動能力。
通信容量
說它“新”，還在於地域通信網路的通信容量大。這是由於地域通信網路中的交換設備容量大，幹線傳輸和入網信道均採用微波接力、光纜等多路傳輸設備，可使眾多的用戶同時入網。整個地域通信網路好比是一座大型的鐵路交通樞紐，能容納眾多的車輛同時進行交換和輸送。據計算，當在9600平方千米的地域內開設16個幹線節點、12個移動無線電中心站時，可以容納3000多個固定通信用戶和近300個移動通信用戶；當在15 000平方千米的地域內開設20個幹線節點、15個移動無線電中心站時，可以容納4000多個固定通信用戶和近400個移動通信用戶。
說它“新”，還表現在地域通信網路組網靈活，適應性強。地域通信網路結構靈活，組網方式多樣，可以根據不同需要組成不同形式和不同規模的網路，並可視情況適時靈活地進行調整。
網路控制管理自動化
說它“新”，還有一個理由，就是地域通信網路的網路控制管理自動化程度高。地域通信網路設有多級控制中心，能形成一個人機結合，以電子計算機為基礎、自動化程度較高的控制管理系統。地域通信網路工作過程中，各節點交換機都能自動統計通信業務量。控制管理系統的計算機還能進行自動糾錯、自動診斷和檢測故障，對網內的設備進行有效地技術控制，可及時預防障礙產生。
為了保持通信聯絡不間斷，地域通信網路通常建立“熱備用”（平時處於通電狀態）系統。平時由“主用系統”工作，當它發生障礙時，在監控系統控制下，由“備用系統”自動接替運行。主用系統恢復正常以後，備用系統自動退居“二線”。主、備用設備的比例視情況而定，可以是“一主一備”（即1個主用系統、1個備用系統），也可以“主一備”。
服務功能
優先等級區分。為了確保重點，根據用戶的重要程度可分為不同的等級。優先權高的用戶可以強拆正在通話的其他低等級的用戶，強占那些正在為較低等級用戶服務的通信設施。
專用用戶電路（也叫專線電路），即用戶摘機後，不需要撥電話號碼，就能自動地接通預定的被叫用戶。這種電路每時每刻都是接通的，專供給定的兩用戶使用。
熱線電話（也叫“免撥號電話”），即用戶（預先申請了熱線服務）拿起電話不需撥號即可叫通對方。它通常分為“直接熱線”和“延時熱線”兩種。“直接熱線”是指用戶摘機以後不用撥號即可自動接通指定的電話，也叫“立即熱線”；“延時熱線”是指用戶摘機以後，在規定時間內（通常是5秒鐘）不撥號，交換設備即自動接通指定的“熱線”用戶，因此也叫“定時熱線”。倘若在規定時間內撥號，交換設備則按普通用戶對待。
無論是哪一種熱線電話，都屬於隨機性的迅速接續（即臨時性地搭通）電路，不占用專用電路，這是熱線電話區別於專線電話之處。
除此之外，地域通信網路的服務功能還有縮位撥號、略位撥號、盯忙服務（摘機等待）、遇忙呼叫（掛機等待）、轉移呼叫（電話跟我來）、定時提醒、免打擾服務、第三者加入通話以及多方會議等。因為程控交換設備是受存儲在電子計算機中的程式控制的，要改變或增添新的服務項目，可以很方便地通過修改計算機中的程式加以實現。
在一些國家的地域通信網路中，還可採用“可推導式電話號碼”，使用起來比較方便。打自動電話先要知道對方的電話號碼，記電話號碼是一種機械性的記憶，費時費事。電話號碼的位數愈多，記憶起來就愈困難，查找起來也麻煩。採用“可推導式電話號碼”可簡化記憶和便於查找。
所謂“可推導式電話號碼”是指按照用戶所在單位、所乾的工作等，自動推導出它的電話號碼；反過來說，知道了電話號碼從號碼的編排規律中也可推導出用戶是什麼人。
“可推導式電話號碼”通常採用等位制編排，即每一個用戶占用相同位數的電話號碼，每個電話號碼的相應位數按照預先規定的邏輯規則賦以不同的內涵。例如，在7位制電話號碼中：
第一位數字——表示用戶的等級；
第二位數字——表示用戶所處單位的類型；
第三位和第四位數字——表示用戶所在的單位；
第五位和第六位數字——表示用戶所在的具體部門；
第七位表示用戶的職務（或“誰”）。
“可推導式電話號碼”中的各構成要素可視情況適時地進行變換，以提高電話號碼的保密性。
地域通信系統正是由於具有以上功能、特點，發展十分迅速，倍受世界各國重視和青睞。就世界範圍來說，近10餘年來，就有20餘種地域通信系統相繼問世，並已在美、英、法和比利時等國軍隊中裝備使用。美軍根據“2000年空地一體化作戰理論”，在海灣戰爭前建立了全數位化移動用戶設備系統（MSE），這是一個軍一級的地域通信系統，能在37500平方千米地域內配置42個通信節點，可為8100個用戶提供服務，以滿足一個軍（5師制）在空地一體作戰區域內展開的需要。海灣戰爭中，這套通信系統得到廣泛運用，對協調多國部隊作戰、實現諸兵種的統一指揮發揮了積極作用。軍事專家們預測，21世紀地域通信系統還將會得到更大的發展，有望成為軍旅神經系統中的佼佼者。
