一、系統概述

NexFi戰術自組網系統是由遠大裝備研發的一套具有無線收發裝置的移動通信終端，若干個終端可組成一個智能、多跳、移動、對等的去中心化臨時性自治網絡通信系統。它是一種無中心的分布式控制網絡，設備之間采用動態網狀連接，無中心節點，能更有效的分攤網絡流量，且具有更強的網絡健壯性。網絡中的任意終端節點互相平等，任何一個節點的離開或消失不會影響整個網絡的運行。上層可支持的基本業務包括：提供指揮、調度、監控、定位、數據采集，實時語音視頻傳送。動態無中心的戰術自組網系統無疑是需要快速部署或臨時安裝的最方便、經濟、有效的組網方式。該系統可在突發事件及自然災害時提供通信保障，因舉行重大活動時的通信保障，如國家會議、大型體育運動會、大型展覽、軍事演習等；因自身其他網絡發生重大異常或中斷情況的通信保障。戰術自組網系統在不依賴任何通信網絡基礎設施的情況下提供一種通信支撐環境，在公安執法、森林防火、搶險救災、軍隊演練、反恐特勤、野外考察、地下作業等領域有廣泛的應用。

方案概述：

本方案憑借戰術自組網機動靈活、簡單易用的特點，承載基于IP的語音、視頻、數據等多媒體業務，適合用于復雜地形條件下快速部署現場網絡，為即時處置突發事件提供信息支撐。該系統能在一些環境惡劣的地點滿足視頻、音頻和數據等多樣化通信需求，將現場的采集的信息及時傳到指揮中心，彌補現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，在任何地點都能有效地進行現場指揮。

二、整體方案設計

由于應急通信的特殊需求，在特殊場景下，要確保通信業務的順利開展，因此采用方便、靈活且成本較低的戰術自組網系統，使得原先幾乎無法使用網絡資源的環境進行實時音視頻信息網絡無線傳輸。在一些不便安裝網絡設備的場所，可以通過無線產品迅速地建立起一個小區域的無線局域網絡，所需要的只是配備戰術自組網通信設備，通過無線信號進行交流，實現資源共享的目的。

戰術自組網系統由信息采集、戰術自組網鏈路、指揮中心組成，此系統解決了傳統通信系統架設的復雜局面，能快速形成應急指揮系統。只要信息采集設備工作，即可通過任一無中心自組網節點的無線鏈路回傳至指揮中心、指揮車，實現指揮調度功能，不受中心與相對區域的約束。

戰術自組網鏈路

戰術自組網鏈路由便攜式自組網監控節點-便攜式自組網中繼節點-車載自組網節點組成。前端單兵信息采集設備采集的音視頻信息可通過有線、串口或WIFI的方式接入便攜式自組網監控節點，通過無線方式傳輸至指揮車，便攜式自組網中繼節點可用于在復雜環境下延伸和拓寬信號覆蓋范圍，即開即用，具有快速靈活的特點。指揮車上的車載自組網節點設備可直接將將音視頻信息接入到監視器或大屏幕進行實時監控與調度指揮，也可以通過衛星或4G網絡傳輸到各省市指揮中心，各省市指揮中心可將視頻信號接入監視器或大屏幕進行實時監控，同時利用調度軟件進行視頻切換、瀏覽，并可通過現有的存儲設備進行存儲、調閱，實現實時的可見、可聽、可對講的功能。

前指模式：

突發事件現場處于指揮中心無線覆蓋范圍內時，在指揮中心架設戰術自組網系統設備，前端通過移動或固定單兵設備采集音視頻信息，采用雙通道同頻組網工作模式，通過“單跳”或“多跳”無線傳輸，便攜式監控節點設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據傳輸至指揮中心，接受指揮中心指揮、調度。

后指模式：

當突發事件現場離指揮部較遠，或現場車輛難以進入的情況，需要在突發事件現場搭建現場指揮部，前端便攜式自組網監控節點展開音視頻采集，并通過PC終端進行指揮、調度。

單兵現場采集音頻、高清視頻信息，通過自組網中繼節點設備無線傳輸至指揮車車載自組網節點設備，實現多個監控的雙向語音、圖像、數據傳輸功能，有效的延長了傳輸距離。指揮中心通過現場傳送的音視頻信息，做出及時的指揮、調度。

移動指揮車模式：

在通信指揮車部署戰術自組網車載節點設備，使得通信指揮車在“高速運動中”和“非視距條件下”實現高質量的數據傳輸。戰術自組網系統采用了先進的調制解調技術、信道編解碼技術，并結合高清數字圖像壓縮等多媒體網絡傳輸技術，能夠在高速移動環境下實現視頻、語音、數據等多媒體業務的實時、同步傳輸。

通信指揮車在與現場保持互聯互通的情況下，同時通信指揮車可通過車載衛星或4G與指揮中心之間通信連接，及時將現場的音視頻等信息上傳至指揮中心，并接收來自指揮中心的數據、命令等，方便指揮中心及時了解現場情況，改變策略、增派人員、物資、部署指揮等。

三、戰術自組網鏈路技術特點

該系統可以用于應急通信、快速設防、地下作業、野外考察、搶險救災等特殊領域在無網絡環境下的互相組網通信，還可以用于無人機編隊之間的相互通信。

該系統在某部演習訓練中表現出色，特種兵攜帶自組網單兵，很好地適應了林木茂盛植被的遮擋。該系統很好地支撐著特種作戰指揮協同系統的數據和語音、視頻信息的雙向傳遞，數據庫服務器的訪問。結合調度軟件，實現了各個作戰單元的態勢圖動態顯示。

該定制系統具有雙向大帶寬對稱傳輸的能力，點對點帶寬最大可達80Mbps，可以容納同時傳輸多路視頻信息。

系統配套使用特種全向天線，滿足多種工況下無線寬帶網絡連接的穩定。產品采用IP67防水、防塵結構，擁有超強的免維護特性，自帶大容量蓄電池組，非常適合發生緊急事件、野外使用。

網狀組網：

本項目產品支持無中心多跳網狀組網技術，設備節點之間采用多對多的方式連接通信，可構建的網狀網絡內每個節點都有一條以上的無線上聯鏈路，提高了無線傳輸服務的可用性。這種拓撲結構超越了傳統無線的點到點、點到多點的拓撲結構，從而從根本上解決了城市范圍內大規模無線網絡部署中存在的建筑物等阻擋物的影響。

無需配置：

本系統具有自動配置能力，當網絡節點啟動后，該節點內的各模塊互相自動發現并且自動確定各自的工作模式、智能掃描信道等功能，無需進行每個設備的手工配置。當網絡中一個或者多個新加入的節點時，系統也可以自動發現新節點，通過管理界面對節點進行組網授權后，新節點會自動配置。本系統自動配置和自動發現的能力適合于應急處突和快速部署的場景需求。

智能路由：

無線網絡連接建立后形成無中心自組網結構，每個網絡節點以一定的時間間隔不斷的執行決策算法。每個節點具有的分布式智能以信號強度和網絡性能為指標，在多條無線鏈路中選取最優路徑路由流量，并且不斷動態調整數據路徑，限制了廣播并且消除了瓶頸。這保證了任何由于網絡單元被增加或是移除導致的網絡拓撲變化都可以立即被檢測到并進行相關的措施，保證網絡總是處于最優的性能和運行狀態。這樣，網絡具備了性能自我調節和鏈路自動修復兩個自組網特性:

如下圖所示，在故障發生前，自組網節點保持主鏈路、備選鏈路的信息，并且不斷的動態的更新鏈路信息列表；當網絡中的某一點由于供電、損毀等原因出現故障，其他周邊設備會迅速的在備選鏈路表中，選取具有最優參數的備選鏈路作為主鏈路；本系統的Netpool算法提供迅速的鏈路修復，在毫秒級別即完成主備鏈路的切換，整個過程對于網絡中的最終用戶都是透明的，不會造成用戶的數據、語音或視頻等應用的中斷。

智能路由切換

四、自組網設備介紹

NexFi自組網節點按技術特點可分為單天線、雙天線MIMO、多通道幾種類型。單天線優勢為體積小、重量輕、功耗小，適合單兵便攜或無人機搭載使用。雙天線MIMO相比單天線產品可提供更大帶寬和更遠傳輸距離，可應對更多的復雜惡劣環境。多通道更傾向于鏈式組網多跳傳輸的場景，具有每跳衰減小抗干擾能力強等特點。按產品形態可分為單兵便攜、車載、快速部署、船載、無人機載幾種類型。單兵便攜產品配備內置電池或可脫卸電池，即開即用，小巧輕便，可隨身攜帶。車載、船載產品各系列均可選擇不同頻率，不同發射功率的產品型號。無人機產品具有重量輕、功耗低、距離遠的特點，適合做遠距離中繼節點使用，也可用于機-機、機-車、機-人的多對多通信組網。除此以外還可根據客戶需求定制不同輸入電壓、防水等級、電池容量的產品及配套天線（小型膠棒天線、高增益環氧桿天線、車載天線、中繼天線、軟天線）。

NexFi MM系列 MIMO MESH自組網單兵是一套采用無線寬帶自組網技術實現的MIMO雙天線便攜式專網通信設備，距離更遠、帶寬更大，可為視頻、語音、數據等上層應用提供IP透明傳輸通道。

多通道自組網節點

MD-WB系列自組網節點采用多通道設計，同時兼顧繞射性能和遠距離傳輸需求，通過端口捆綁的方式，進一步提高傳輸速率，更好的適應于多樣化復雜的現場環境。

戰術自組網系統采用多頻自組網節點，特點為帶寬大，抗干擾能力強，多跳衰減小，適合于各種復雜環境的快速部署。

產品可支持340Mhz、580Mhz、1.4Ghz多種定制頻率，利用其頻點低，繞射能力強的特點，穿透建筑物和綠化植被進行傳輸，同時采用2.4G、5.8G通用頻率，利用其帶寬大，波長短的特性，進行較遠距離的視距傳輸，從設備兼容性角度考慮，可配置2.4G或5.8G 頻率為WIFI模式，用于移動終端的無線接入，并配有標準RJ45接口用于攝像頭、電腦等外設的有線接入。節點采用二層透傳模式支撐上層音視頻及數據流的傳輸。節點之間采用自組網模式實現無中心網狀連接，隨著節點的臨時部署，自動延伸和拓寬網絡覆蓋范圍。產品集成化程度高，具有體積小、重量輕等特點。

多頻自組網節點采用多通道設計。若采用340Mhz為主頻點，利用其較強的穿透和繞射性能，可垂直穿透3層以上樓板，適合于建筑內部乃至地下室的通信組網。若采用580Mhz為主頻點，近距離單跳可穿透兩棟建筑物，適合于室內到室外的組網和傳輸。若采用1.4G為主頻點，由于波長較短，相比較340Mhz和580Mhz頻點，對架高的要求更低，手持高度的單跳傳輸距離可達2KM以上，具有較大的帶寬和遠距離通視傳輸性能，同時兼備一定的非視距傳輸能力，適合于室外、馬路、公園等場景使用。若采用2.4G和5.8G為主頻點，可在無遮擋環境下提供更大的互聯帶寬，一般可用于有架高條件的場景或近距離的人車通信。由于2.4G和5.8G通用頻段的特性，支持自組網模式和WIFI模式的切換，便于接入通用無線設備，延展了系統的兼容性和豐富性。

針對單頻自組網系統多跳衰減大的問題，多頻自組網系統很好的解決了這一問題。如圖所示，多頻自組網系統在每一跳評估各個頻點的信道傳輸質量，自動根據協議算法選擇更優質的通道進行下一跳的數據傳輸。多頻自組網系統采用獨特的端口捆綁技術分別實現主從模式或均衡模式的多通道的捆綁模式，在主從模式下，當主通道無法連接時，系統會自動切換至副通道。在均衡模式下，通過端口綁定技術使得多個通道同時工作，進一步增加節點間的傳輸速率，并最大限度的滿足各種復雜地理環境的需要。如圖所示，前端多通道便攜式監控節點同時采用兩個以上頻率與中繼節點或者指揮中心節點進行通信,可以同時滿足視距和非視距的傳輸。考慮到使用現場環境的不確定性以及各類信號干擾，多頻自組網節點可以更好的解決這一問題。

戰術自組網系統也可采用混合組網模式，單頻自組網節點主要用于作戰區域內的組網，多頻自組網節點具有更好的適用性，可以在各種復雜現場均得到較好的使用效果。單通道節點與指揮中心之間的通信可通過直連單跳或者多頻中繼節點轉發的模式來實現。

五、其他應用場景：

艦載組網、車隊組網

無人機中繼組網

于2018年6月9日-10日在青島舉辦的上海合作組織峰會，是今年我國主場外交的重大活動之一。由遠大裝備科技有限公司制造的無線寬帶自組網系統為上合組織峰會提供了的現場視頻監控安全保障。