前言

“战争是不确定性的王国”（克劳塞维茨《战争论》），而应对“不确定性”最有效的方法就是“灵活性”，这也是设计战术通信系统所追求的目标之一。

战术通信从古代边疆要塞的“烽火台”算起已经有几千年了，在漫长的发展历程中，战术通信始终对战争形态和作战方式发挥着重要作用。例如，1901年马可尼用莫尔斯电码实现横跨大西洋的3 200 km无线电通信，对后来的机械化战争产生了重大影响。

20世纪90年代以来，以信息化为核心的新军事变革席卷全球，其突出特征就是通过网络将传感器、武器平台和指挥员等作战要素互联在一起，实现战场信息的实时共享，从而获得信息优势、决策优势和行动优势。“网络化”成为军队信息化建设的核心内容，军事通信尤其是战术通信面临着前所未有的挑战，战术通信系统的使命任务、网络架构、运用模式和主要技术都在发生重大变化。本书试图站在如何构建面向未来数字化战场通信体系的视角，介绍和讨论无线通信的基本理论和关键技术，作者并不追求内容上的面面俱到，但期望能够反映出战术通信的发展趋势和应用特点。

不依赖于固定基础设施而又能保证作战人员和武器平台自由移动是构建战术通信系统面临的主要难题，也是战术通信网与商用移动通信网的主要区别。为了满足用户对传输带宽、网络容量、机动性和连通性的要求，战术通信必须在组网模式和网络架构两方面都进行转型，即在组网模式上以“公共网络”取代“专用网络”，部署面向多军种的区域通信保障部（分）队，改变传统的各军兵种分散自我保障方式；在网络架构上以“立体结构”取代“平面结构”，构建以临近空间通信节点为骨干的天空地一体化的分层立体网络。

高度的抗毁性和机动性是战术通信网的基本特征，网络的灵活重组性以及用户的“动中通”能力是战术通信系统的核心问题。因此，本书将重点讨论在信道带宽严重受限的条件下，如何设计高效的移动Ad Hoc网络和无线Mesh网络。

随着军队信息化建设的迅猛发展，与半导体领域的“摩尔定律”相似，各类用频装备在空间域、时间域和频率域上越来越密集，战场频谱资源越来越紧张，自扰互扰问题越来越严重，形成了信息化战场上特有的“复杂电磁环境”现象。摆脱困境的有效途径是将传统的人工静态频谱分配方式改变为按需动态频谱接入模式，因此，软件无线电技术和认知无线电技术也是本书探讨的主要内容。

在电磁领域的激烈对抗是现代战争的重要标志，抗干扰从来都是战术通信的关键问题之一，跳频、直接序列扩频等一系列行之有效的抗干扰手段得到了广泛应用。然而，这些以消耗大量频谱资源、牺牲频谱利用率为代价的抗干扰措施正是造成复杂电磁环境的重要原因之一；同时，精确制导武器将“发现即摧毁”变为现实，也使人们意识到低检测概率和低截获概率要比抗干扰性能更加重要。因此，我们必须彻底转变只考虑点对点链路抗干扰的陈旧观念，网络抗干扰、空间抗干扰（如分布式协同通信D-MIMO）以及抗侦收测向等技术将是未来通信抗干扰的重点研究方向。

兰德（RAND）公司对1991年海湾战争、2000年科索沃战争、2002年阿富汗战争以及2003年伊拉克战争的通信业务量进行了统计，其结果显示使用的带宽剧增了数十倍，通信容量的增长似乎总是赶不上用户需求的变化。面对拥挤不堪的战场频谱，战术通信系统在频域和时域上采取了许多提高传输容量的措施，目前只有空域还基本是块处女地。因此，采用方向性天线，从空间上提高频谱利用率，增加传输增益和链路容量是未来战术通信的又一重点发展方向。例如，采用方向性天线的Ad Hoc网，不仅可以延长通信距离，减少网络跳数和端到端时延，而且还能够降低敌方的检测概率和己方的自扰互扰，从而大大提高通信抗干扰能力。

在信息化战场上，无论网络容量如何增长，通信带宽永远是一种稀缺的资源。战术通信网的目标就是要在恰当的时间和恰当的地点，将恰当的信息，以恰当的方式，传送给恰当的用户，这五个“恰当”要求“带宽”成为一种能够按照指挥员意图掌控的作战资源。因此，网络带宽管理技术——信息分发管理将在传输层与应用层之间扮演重要的桥梁角色，实现用户和业务的优先级管理以及带宽的按需动态分配，提供网络流量平衡和服务质量保证。

本书是我们科研团队多年工作的总结和集体智慧的结晶，参加本书资料整理和编写工作的有刘千里、董玮、李颖、张海山、魏子忠、魏胜群、刘俊平、任婧、张鸿、王春江、苏凯、汪李峰、刘建武、吴克军、郑相全、陈迎锋等，重庆通信学院葛利嘉教授对全书进行了校对，在此一并表示衷心的感谢。

由于作者水平有限，书中难免会有疏漏和不当之处，恳请读者不吝指正。

作者