首要，给出了WIN-T体系概述，要点研讨了该体系的技能体系，接着，对该体系的编配布置、典型规划和运用形式进行了深入分析，最终，针对WIN-T体系的长处给出了启示。经过对WIN-T体系及在该体系中运用的相关电台、网络协议和通讯服务等分析研讨，可以为新式战场通讯网和新体系电台规划供给效果学习和参阅依据，然后推动新式战术互联网跨越式开展。
本篇节选自论文《美军WIN-T体系建造及其运用研讨》，发表于《我国电子科学研讨院学报》第17卷第3期。
战术级作战人员信息网络（Warfighter Information Network-Tactical，WIN-T），是美国陆军的中心战术网，它是一种自组织、自愈合、自定位的归纳通讯网，具有高速率、大容量、动中通的才能。
WIN-T体系作为美国陆军最新的战场通讯中心网，其选用的建造思路和技能道路对战场通讯网的开展趋势具有较强的引领效果。本文要点研讨分析了美军WIN-T体系的技能体系、编配布置及运用形式等，可以为新式战术互联网研讨供给学习和参阅，对战术互联网未来建造开展具有现实意义。
美军WIN-T体系是美国陆军研发的新一代自组织、自愈合的归纳战术通讯网，选用商用技能传输有线/无线话音、数据、视频信息，是陆战网的要害部分，可为战场上的涣散部队供给大容量和高移动性通讯。美陆军对WIN-T选用了增量开发战略，先后制订了4个增量方案，其开展演进如图1所示[1]。
WIN-T体系包括四个增量使命：“增量1”供给驻停通才能；“增量2”供给初始动中通才能；“增量3”供给全网动中通才能；“增量4”供给转型卫星通讯才能。WIN-T体系四个增量阶段的首要功用如下[2]。
（1）增量1：快速机动通讯才能。已完结布置，正在晋级。WIN-T增量1可在快速暂停状况下为营级部队供给超视距卫星通讯才能，2004年开端配备，到现在为止现已配备了200多支现役、预备役和国民警卫队部队。现在，WIN-T增量1正在进行晋级，晋级到增量1b，添加了许多增量2（可布置到连级）的重要才能，一起还增强了互操作才能。
（2）增量2：初始动中通才能，正在赶紧测验和布置。WIN-T增量2可完结初始动中通才能，可支撑快停通与动中通，并初次将超视距卫星通讯才能延伸到了连级部队。增量2的方针是配备机动部队，这些部队需求的是针对援助进攻作战而进行的优化动中通才能。美军从2012年10月开端将WIN-T增量2配备到陆军旅战役队，2013年阿富汗的第10山地师运用增量2后，其才能马上得到供认。美国防部国防采办委员会对WIN-T增量2进行评价后，以为其技能现已老练，2015年6月，美陆军对外宣告增量2进入全速出产阶段。WIN-T增量2布置至连级，可搭载在防地雷反埋伏车辆、高机动性多用途轮式车辆、“斯特瑞克”战车等车辆上。现在该体系已布置在美陆军4个师部和12个旅战役队。跟着国防部授权增量2进入全速出产阶段，陆军将可以发动相关收购并在2028年前向没有配备WIN-T增量2的剩下部队进队伍装。
（3）增量3：彻底动中通才能，空中层通讯项目延期后WIN-T增量3经过开发HNW大幅进步视距传输吞吐量。增量3在2010年进入要害规划检查阶段，并于2011年进行了有限用户测验。由于美国国防预算的减少，增量3项目在2014年中期进行了重组，空中层要延迟到后续添加预算后完结。
（4）增量4：WIN-T增量4开端的方案高度依托转型通讯卫星项目，现在该项目已撤销，然后导致WIN-T增量4撤销。
WIN-T体系是第一个在战场任何当地为战士供给动中通话音和数据通讯服务、态势感知服务的网络[3]。体系选用共同的动中通卫星通讯，使战士可以无缝地从连级指挥官到师部和更高队伍来回传送信息。WIN-T体系首要特色如下[1]。
归纳选用有线无线局域网、卫星通讯等多种网络接入前言，有线首要是光纤，卫星通讯首要依托宽带全球卫星通讯。
网络接入节点多种多样，既包括大型固定站接入点如长途端口，也包括多种移动小型节点如战士网络扩展节点、独自舱交流机节点、战场入网点、战术通讯节点等，还包括一些单兵担负式或便携式接入点如各类智能手机。
归纳选用了多种调制、编码、加密款式，确保网络配备的灵敏性以及运转的安全性。
WIN-T十分注重依据软件无线电的波形规划理念，可支撑单信道地上和机载无线电体系、增强型定位陈述体系等多种传统波形，以及HNW、NCW、SRW等新波形，并经过波形移植来完结配备功用的动态重构、晋级等；WIN-T运用现有的老练的商用技能，具有大容量、高带宽特色，可以供给大容量高速传输才能，并经过引进NCW和HNW等新波形、可以使网络传输才能大大增强。
由于WIN-T网络结构不需求设置任何中心控制节点，一切节点的位置相等，任何节点的毛病不会影响整个网络的运转，因而WIN-T网络结构具有很强的抗毁性；别的WIN-T网络具有动态拓扑特征，其网络节点可以到处移动，也可以随时敞开或封闭，然后使网络拓扑结构可以随时产生改变。
WIN-T的布设或打开无需依托于任何预设的网络设备，节点敞开后就可以快速、主动组成一个独立的网络。当节点与其掩盖规划之外的节点进行通讯时，需求中继节点进行多跳转发。与固定网络不同，WIN-T网络中的多跳路由是由一般网络节点完结的，而不需求运用专用的路由交流设备，也不需求专业人员操作，然后具有快速布置才能，习惯快节奏作战需求。
长期以来，美军配备部队的多种战术电台能在移动中运用，但联接指挥所的高速网络却从未完结移动中运用。WIN-T归纳运用了支撑移动通讯的网络化视距无线电波形、坚持移动网络要素联接的网络主动化技能和动中通卫星天线体系。这些新技能促进战术分队能引进动态使命指挥，使战士们可以不间断地在战术车辆内部进行通讯操作而无须泊车架起配备。一起WIN-T还将卫星通讯扩展到连一级，并供给了极强的连通性。这就从底子上处理了以往最大的移动通讯难题，使美军地上部队在战术机动进程中不间断的通讯及网络联接才能产生底子的改变，完结实在意义上的“动中通”。
进步了部队的机动性和指挥控制的灵敏性。经过太空、空中、地上三层无缝联接，完结了立体化动中通才能。这些均大幅进步了部队的机动性和指挥控制灵敏性。
归纳选用跳频、扩频、无特征荫蔽技能等电子防护手法以及共同网络原理与运作才能，选用各类加密与认证手法的赛博防护手法来完结抗电子干扰和网络进犯才能。
最大程度地防止因转型导致的才能断层，虽然WIN-T的最终方针是替换大部分传统美军移动用户设备体系（Mobile Subscriber Equipment，MSE），但这种替换选用一种“最经济”的办法进行，即与传统战术通讯网络长期共存，若能经过配备软件更新来完结才能晋级则不必硬件晋级，若经过硬件晋级来完结才能晋级则不选用新研设备，不得已状况下才开发新设备。
进步网络的老练度和对传感器网、火力网的支撑力度。不光经过网络集成评价完结通讯网络的集成测验评价，还经过才能集系列完结WIN-T与其他传感器网络、火力网络的集成。
WIN-T体系技能体系首要包括[4-13]：电台技能体系、卫星技能体系、网络协议技能体系、网络办理技能体系和通讯服务技能体系等。
WIN-T体系电台选用软件无线电技能体系，电台波形支撑依据IP的网间互连和网内互连。软件无线电选用数字信号处理技能，在模块化、标准化、可编程的通用硬件渠道上，运用软件来完结无线通讯配备的各种功用，具有高度敞开性、灵敏性、组件化、可移植特色的新一代无线电通讯技能。软件无线电技能是WIN-T传输层选用的重要技能体系。以WNW波形为例，在IP层之下的移动互联网层完结移动组网功用，选用动态的链路状况路由协议ROSPF支撑用户节点的移动性；在移动数据链路层完结共一起隙分配（Unifying Slot Assignment Proto[1]col，USAP），支撑多跳播送并控制子网拓扑；选用跨层规划的办法完结高效的移动自组网。
新增运用波形为网络中心波形，契合美军标MIL-STD-188-EEE。NCW是美陆军开发的一种敞开式标准波形，即非专用波形，搭载波形的终端可以在任何卫星通讯体系结构中完结最佳网络功用[6]。该波形供给了一个全认证的自组织、自愈合的保密网络。NCW具有全网状网组网、星型组网和混合组网才能。任何大孔径终端都可以用作NCW网络的网络控制器，并可以进行主动化或预规划的网络控制交代。
WIN-T是美军选用商用标准和商业现货准则，依据IP网协议，构建的新一代战术通讯网络。在IP层以下选用无线局域网技能和WiMax技能完结无线通讯，通讯设备支撑HNW和NCW。在IP层以上与商用网标准共同。在网络中添加了军用的信息确保与网络安全确保设备，进步了服务质量确保才能。为满意未来部队需求，WIN-T挑选IPv6作为中心网络协议。为支撑与现有技能配备的兼容性，WIN-T鸿沟一起支撑IPv4和IPv6。WIN-T网络协议选用四层体系结构，其协议栈如表1所示。最底层是数据链路层，详细包括媒体接入控制层（Media Access Control，MAC）和物理层，首要处理与数据链路及无线链路相关的传输问题；网络层选用IP协议进行共同，中心网选用IPv6协议，接入网一起支撑IPv4和IPv6，首要处理网络寻址与数据转发问题，包括路由技能与数据转发技能，WIN-T支撑的首要路由协议为：敞开最短途径优先（Open Shortest Path First，OSPF）路由协议和优化链路状况路由（Optimized Link State Routing，OLSR）协议；传输层首要支撑UDP和TCP协议；运用层支撑各种特定运用，比方用于网络办理的简略网络办理协议（Simple Netwok Management Protocol，SNMP），用于文件交流的文件传输协议（File Transfer Protocol，FTP），用于发送邮件的简略邮件协议（Simple Message Transfer Protocol，SMTP）等[3]。
WIN-T网络办理体系选用简略的网络办理协议。网络办理设备不光可以办理网内设备，而且具有办理网外设备和其他标准网络设备的才能。WIN-T信号营担任办理广域网、局域网及其组成部分。信号营支撑各级队伍的作战部队。网络办理包括5个功用域：包括网络规划、网络工程、网络战场频谱办理的制造办理；网络体系办理；网络功用办理；网络计算机办理和网络安全保密通讯办理。
网络办理员运用WIN-T网络办理体系主动方案、分配和控制一切的网络和主机IP地址，调查网络状况的改变，监控和办理地址改换服务的称号。体系有必要给一切的数据网络路由器和每个主机用户分配一个IP地址，监控和办理地址改换服务会定时更新称号/IP地址表。
WIN-T通讯服务契合美陆军共同才能体系架构。通讯服务包括协作、实时通讯、服务等的套件，可用于在恣意当地的战士和陆军事务用户的任何设备上。该套件在安全的环境下，集一切实时的、挨近实时的和非实时的各类运用于一体，如谈天、音频、视频、文档、查找、协作和定位等。陆军共同才能支撑作战的一切阶段，而且联接了作战部队和生成军力部队，增强了互操作性，验证随战随训，进步陆战网的安全性。共同通讯将用户联接起来，完结实时通讯、协作和同享态势感知。服务的整合将有助于更及时地交给新式的共同通讯技能和进步使命功率。美陆军共同通讯的当时状况是国防部共同才能文档中描绘的美国国防信息体系局企业级服务与本地处理方案的混合。美国防部共同才能也界说了在共同通讯产品间的互操作、信息确保和接口的标准。共同才能的信息确保需求来自于美国防部指令。美陆军共同才能供给无缝集成语音、视频和数据运用服务的才能。
WIN-T增量2首要完结了初始动中通才能，并将超视距卫星通讯才能延伸到了连级部队。现在，WIN-T增量2正在全速布置，由于美军空中层通讯项目延期，WIN-T增量3相关才能还未构成。WIN[1]T增量2首要功用如下[7]：
立体化网络结构，选用空间层和地上层两层网状网结构，增量3阶段开发空中层，且空中层开发方案延期；
多样化的节点接入才能，网络接入节点多种多样，既包括大型固定站接入点，如Teleport，也包括各种移动小型节点，如战士网络扩展节点、战场入网节点、战术通讯节点等，还包括单兵担负式或便携接入点，如各类智能终端等；
依据战略的一体化网络运作与办理才能，如依据战略的网络办理、网络规划、频谱办理；
多样化通讯才能，归纳选用有线无线局域、卫星通讯、软件无线电等多种通讯手法，有线首要是光纤，卫星首要依托宽带全球卫星等；
无线电台支撑HNW、WNW视距波形和NCW超视距波形，HNW数据速率≥54Mbps、WNW数据速率≥2Mbps、NCW每路载波数据速率最高可达6.14Mbps；
自组织、自愈网状组网才能，卫星网络、地上干线网络、地上接入网络均支撑自组织、自愈网状组网，大大进步了网络全体鲁棒性；
立体化动中通才能，经过空间、地上两层无缝联接，完结立体化动中通才能，大幅进步部队的机动性和指挥控制的灵敏性；
兼容才能，才能晋级的状况下确保向下兼容传统战术网络，最大程度地防止因转型导致的才能断层。
WIN-T体系分层体系结构可以分为空间层、空中层和地上层[3]，如图2所示。空间层首要通讯手法是卫星，它归纳运用宽带全球卫星、军事星、先进极高频卫星和商用卫星等多种卫星通讯体系，将网络规划参军、师一向延伸到营、连一级，构成全域互通、动态运转、宽带传输、灵敏晋级、高牢靠性的多媒体信息网络；空中层包括由各种无人机承载的自习惯节点、临时性飞机或许高空飞艇，经过WIN-T通讯载荷与HNW通讯手法添加通讯间隔；地上层以战术互联网为根底，经过战术互联网联接，将横向联接战役队，纵向联接上级指挥所，然后联接司令部、后勤、练习和医疗援助单位。
现在，WIN-T体系增量1和增量2均已被美军大规划运用。原方案于2014财年列装的增量3也未能按方案列装，而且为习惯财政预算紧缩状况，美国陆军《2015财年陆军配备现代化方案》还决议推延增量3体系的空中层开展方案；原方案于2016财年开端列装的增量4也由于TSAT项目的撤销而撤销。因而，本文要点介绍增量2的编配布置、师/旅/营级规划和运用形式。
WIN-T体系增量2地上层选用“干线网+接入网”的网络架构。干线网首要由战术通讯节点、战场入网点等配备组成，其间战术通讯节点之间经过大容量视距或超视距无线电互联，且其数量、布置与联接联系可依据战场需求灵敏配备；接入网首要由战士网络扩展节点、便携电台等配备构成；此外接入网也包括安全的无线局域网、车载无线包等。其干线网和接入网均选用网状网的组网办法，网络结构十分灵敏，可依据详细作战需求灵敏配备与增减。
WIN-T增量2首要由战术通讯节点、战术中继塔、战场入网点、战士网络扩展节点、改进型卫星战术终端、车辆无线包、模块化通讯节点和网络运维与安全中心等节点与配备组成。依据美军《作战人员战术信息网（WIN-T）指挥官手册V1.6》中WIN-T增量2配备的师级战役队伍不同类型旅布置规划，典型旅级战役队伍中首要通讯节点的布置联系如表2所示[1]。
WIN-T增量2各型节点布置状况包括：战术通讯节点布置于师旅营各级，为指挥所供给微波主干网通讯才能；战术中继塔布置于作战区域，进步增强微波主干网的区域掩盖才能；战场入网节点布置于师旅营指挥所，供给卫星、微波主干网通讯才能，支撑指挥所接入到固定网络；战士网络扩展节点布置于连级，为连级供给对上的接入才能，以及分队内的通讯组网才能；卫星战术终端布置于师/旅/营，为各级指挥所供给卫星通讯才能的随同确保；车载无线包与战术通讯节点结合运用，进步用户和事务接入才能；模块化通讯节点由两套带不间断电源的用户接入箱组成，为驻停状况的指挥所用户供给话音和数字数据接入端口，用户接入箱可供给48个以太网端口；网络运维与安全中心布置在师级或旅级，可为WIN-T网络供给整套网络的运转运用与信息确保，一起也可供给强壮的网络规划、监控与办理功用[14-21]。
现在美陆军地上作战部队首要旅级战役队首要包括：装甲旅战役队、步兵旅战役队和“斯特瑞克”旅级战役队等不同类型。美军不同类型旅级战役队的网络规划和节点数如表3所示。美军WIN-T体系在装甲旅、步兵旅和斯特瑞克旅战役队中设备首要包括：旅级网络操作与安全中心、战术通讯节点、战术中继塔，战场入网节点、车辆无线包、战士网络扩展节点、模块化通讯节点等，其设备配备数量如表3所示[5]。
由表3可以看出，WIN-T体系设备在装甲旅和步兵旅的网络节点数量规划相同，在斯特瑞克旅规划更大，其间战术通讯节点、战场入网节点、战士网络扩展节点和车辆无线模块数量都要更多一些。
WIN-T增量2后的网络运用形式首要包括：机固接入、主干网络、中层网络、分队网络等[22-27]，其布置后典型旅—营—连级组网运用形式如图3所示。
WIN-T增量2的机固接入首要经过卫星完结。卫星战术终端编配布置于师、旅、营三级，具有NCW卫星通讯才能，可以为部/分队供给机固接入，完结机动战术通讯体系到全球信息栅格网络的联接；
WIN-T增量2主干网络包括NCW卫星和高频段网络电台两种通讯手法。NCW卫星波形布置于卫星战术终端、战术通讯节点、战场入网节点、战士网络扩展节点等，卫星战术终端、战术通讯节点、战场入网节点供给营级以上的NCW卫星通讯才能，战士网络扩展节点供给连级分队NCW卫星通讯才能，NCW卫星网络完结了从师/旅级到营/连分队的全掩盖，一般每个机动旅有一个独自的NCW卫星网络，每个师有四个机动NCW网络和一个师级的网络；高频段网络电台布置于战术通讯节点、战术中继塔等通讯节点供给主干网络的区域掩盖，布置于战场入网节点为各级指挥所供给主干网接入才能，高频段网络电台组成的微波主干网完结了营级以上的作战单位的掩盖；
中层网络供给NCW卫星以外掩盖旅/营/连的另一种宽带通讯手法，首要经过中层组网电台设备完结，WNW波形可以加载到中层组网电台中，首要包括AN/VRC-118（V）、AN/PRC[1]158等电台，布置于战术通讯节点、战场入网节点和战士网络扩展节点；
分队网络供给分队内的通讯组网运用。战士网络扩展节点作为分队的中心节点，供给对上的NCW通讯组网才能，对下构建分队内部网络；分队网可以选用传统的传输手法包括EPLRS和SINCGAS等，也可以选用SRW波形电台设备完结，首要包括AN/PRC-152、AN/PRC-154、AN/PRC[1]155等电台，布置于战士网络扩展节点。
WIN-T体系是美陆军中心战场通讯网络，它作为美陆军未来部队开展的一种自组织、自愈合、自定位的归纳通讯网，可以支撑从战区到连队的动中通才能，其网络结构、网络传输才能、体系快速布置才能等都十分习惯未来作战需求，但其仍然存在着如下缺陷：战役条件下的装置、操作、保护时间长；设备粗笨、难于运送、抗毁才能差、不能满意远征作战对设备便携性要求；体系从规划开发到配备布置进程杂乱且周期过长，导致快速开展的商用老练技能难以融入通讯网络的开发当中等。因而，经过研讨WIN-T体系网络结构自身技能特色和编配布置与运用形式，对未来战术互联网开展启示：
WIN-T的开展从寻求多功用，使网络杂乱度不断添加，到开端简化网络，是美军从头认识到网络功用与结构杂乱的权衡。WIN-T体系开展到增量2，网络功用不断进步，但随同的是网络办理和操作杂乱度急剧添加，网络节点数量添加了4倍。在WIN[1]T体系的网络配备中，62%的通讯支撑保护人员都不是专职的操作手。因而，在添加网络功用的一起，需求考虑减小网络操作的杂乱度，以确保配备控制人员控制配备的快捷性。
WIN-T体系项目开展中，技能难度估计不足，需求多变致使部分项目开展开展遭到严重影响，原规划将在增量3完结的空中层通讯，触及许多最先进的技能，如高空通讯负载渠道（驻空时间长的无人机、飞艇等）、先进的JC4ISR电台等，最终因经费约束，在2014年的经费预算中从WIN-T中出局，但空中层通讯的需求仍保存有用，其包括的JC4ISR将在其他项目中进行开发。因而，在选用先进技能开发体系时应考虑体系的研发本钱和配备构成才能的时效性。
美军作战实验判定贯穿配备采办全进程。它可实在查验配备的作战功用，并及时纠正，下降危险。WIN-T增量2要求完结上下级之间牢靠、快速的数据传输，但增量2投入实验初期，其“要害功用参数”、“要害体系特性”都未到达要求，美陆军为WINT增量2等项目中的精选部分“在测体系”额定进行了纠正功用和牢靠性的办法，处理体系的习惯性、抗毁性、作战效能等问题。实验判定搜集的反应定见作为增量2全速出产决议的重要依据。因而，需求愈加注重网络构成才能前年的测验与评价。
