I2021/05专网通信Communication&Information Technology电动抽气机
牛晓华，赵宗印
（北京跟踪与通信技术研究所，北京100094）
摘要：指挥调度系统是实现组织指挥、协同会商及信息沟通的专用特种通信系统，目前已经广泛地应用在军事、交通、电力、消防、应急救险等多个行业和领域，主要用于保障各单位及人员迅速、准确、不间断的指挥调度、业务协调及协同通信，确保任务组织实施全过程中各项工作按计划、按步骤、按流程顺利实施。论述了指挥调度系统的技术发展动态，并对指挥调度系统未来的发展应用进行了展望。 关键词：指挥调度系统；发展动态；展望
中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1672-0164（2021）05-0092-04
指挥调度系统是实现组织指挥、协同会商及信息沟通的专用特种通信系统％
1发展背景
在信息通信领域"传送层一业务承载层一业务（应用）层”网络模型呦中，如图1所示，指挥调度系统属于业务（应用）层，其承载在业务承载层（IP网络）之上，对上直接面向用户提供业务服务，实现用户间的实时沟通、协调通信与联动指挥。因此，指挥调度系统作为承载在通信网上的业务应用系统，其技术发展与整个通信网的技术发展紧密结合。
在通信网向下~代NGN网络（Next Generation Network）演进的背景下，通信技术的发展呈现出以下技
1）网络IP化
基于IP技术传输的网络作为通信基础架构已经成为未来通信NGN的发展方向，IP技术已经成为通信的主流技术，从早期的File over IP到Data ovet IP，到Voice over IP，再到Video over IP，直至现在的IT over IP,IP技术的飞速发展使得基于链路传输的所有信息全部统一到TCP/IP平台上进行，从而减少了网络层次和成本、降低了网络管理的复杂度，提升了网络性能，增强了网络扩展的灵活性。
2）传输宽带化
网络IP化的发展使得基于IP应用的新业务越来越多，带宽需求越来越大，网络流量越来越高。Web浏览、LAN互通、视频点播、视频会议、文件传输等高带宽数据业务的快速增长刺激了网络带宽需求，此外，在IP网络没有尽善尽美的服务质量保证措施下，通过增加带宽来保证
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图1信息通信系统网络体系结构模型示意图
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业务服务质量也相应增加了带宽需求。这些需求无疑进一步加速了网络传输宽带化进程。而光通信作为底层传送层，其技术发展为网络传输带宽和传输质量提供了良好的保障，光纤到路边、到小区、到楼宇、到家庭已逐步实现，其传输速率以G为单位不断增长，目前已经成为IP网络信息传输的理想平台。
3）信息融合化
所谓融合实际上有两层含义，第一层含义是在数据传输方面，电话网、电视网和互联网三网融合切使得基于PSTN电话网上的话音数据、基于有线电视同轴电缆电视网上的视频数据和基于互联网上的IP信息数据，都被整合在一个网络中进行传输，这是传输媒介的融合，它统一了不同网络上传输的多种数据类型。第二层含义是在数据应用方面，数字技术的迅速发展和广泛应用，使得电话、数据和图像信号都可以统一为"0”"1”比特数字流进行传输，而无任何区别，以前各种异构网络上的应用全部整合到一个IP网络上，从而实现应用上的大统一，这是一种更为直观的理解。
4）媒体多元化
Ip技术的数据分组化发展使得信息服务在继承原有话音、图像、数据等单一媒体业务的基础上，转向
文字、话音、消息、数据、图片、视频、富媒体等多媒体综合业务服务，媒体呈现出多元化的发展趋势，多元化的媒体衍生出许多更加丰富的增值业务类型，进一步拓展了通信业务提供的范围，从而在应用层为用户提供了更加丰富的媒体业务服务。
2指挥调度系统技术发展动态
指挥调度系统作为业务应用系统，其发展必须适应整个通信网络技术的发展趋势和要求。当前，指挥调度系统的技术发展呈现出以下态势。
2.1IP化
随着网络传输系统的IP化，业务应用系统的IP化也迫在眉睫。指挥调度系统IP化是业务IP化的范畴。业务IP化包含在IToIP（IT over IP）的概念里，具体地说，就是把不同类型的、需要通过链路传输的信息流，统一转换归纳为TCP/IP数据流，通过一套基于TCP/IP传输协议族的网络传输，而不必要为不同的业务建设不同的传输介质和管理平台。业务IP化既是业务层适应网络层IP化传输的要求，也是业务层适应用户需求，满足其自身技术发展的方向和要求。指挥调度系统IP化的发展通常按照"接口IP 化一内核IP化一业务IP化一全架构IP化"的步骤逐步实现，从而最终为用户提供一个全IP化的业务应用系统。
指挥调度系统IP化的基础是VoIP技术，VoIP技术建立在话音分组化传输的基础上，其基本原理是发送端通过话音压缩算法对模拟话音数据进行压缩编码处理，然后把这些话音信息按照IP相关协议进行打包，经过IP网络把话音数据传输至接收端，接收端再把这些话音数据包进过解码解压处理后恢复成原来的模拟话音进行回放展示，从而实现IP网络传送话音的目地。由于话音属于实时业务，因此其对网络的传输时延、时延抖动等特性较为敏感，而IP网络无连接和自动寻址的技术特点，使得其实时性、可靠性等方面不能完全满足用户要求，因此必须提高IP网络的QoS（Quality of Service服务质量）。
目前IP QoS应用较多的技术，可分为基于资源预留和基于优先级两种基本技术类型，它们分别对应于综合服务模型（Intserv）和区分服务模型（DiffServ）。
综合服务模型采用资源预留技术，在传输数据前首先建立通道和预留资源，通过资源预留协议（RSVP），用户可以为自己发送的每个业务流（或连接）向网络申请资源预留。路径上的每一跳都要为此预留相应的资源，因此路径上的每个路由器都必须为资源预留用户的数据流维护一种软状态。IntServ/RSVP的优点是能够提供有绝对保证的QoS。RSVP运行在从源端到目的端的每个路由器上，因此可以监视每个业务流，从而防止其消耗的资源多于它请求预留的资源。但IntServ/RSVP也存在扩展性不好、对路由器的实现要求高、很多厂商的网络设备和终端设备还不支持资源预留协议等缺点，因此难以在大型IP网络中实施。
区分服务模型的核心思想是在网络边界将数据流按QoS要求进行简单分类，不同的类别在内部节点的每次转发中实现不同的转发特性。通过汇聚和每跳行为（PHB）的方式来提供一定程度上的QoS保证。区分服务的优点是扩展性较好，便于实现，只需要在网络边界上进行分类、标记、管制和整形操作。其不足之处是不能为每个单独的IP流提供端到端的质量保证。此外，由于标准还不够详尽，不同运营商的网络之间很难进行服务质量参数的协商和调整。
在上述两种技术中，DiffServ技术以其可扩展性好，易于部署等成为目前工程应用的热点。另外，随着MPLS的日益成熟，通过MPLS与DiffServ模型的结合，使IP网络对QoS的支持程度获得了进一步的提高，也是目前被看好的IP QoS技术。
2.2高保真
高保真Hi-Fi是英文High Fidelity的缩写，是指能够真实的记录、传输和重放原有音源的音调、响度、音等信息，它要求设备在重放过程中，能够对声音信号各项指标不失真地放大、处理，以还原声源的本来面貌，从而得到
通信与信息技术2021年第3期（总第251期）|93
2021/05|专网通信|Communication&Information Technology
更加逼真的真实感和临场感。通常高保真的失真率要求要低于1%。
要实现高保真，音频的数字化是关键。音频数字化处理通常采用脉冲编码调制，即PCM编码。其通过抽样、量化、编码三个步骤将连续变化的模拟信号转换为数字信号。传统电话语音PCM采样频率通常为8000Hz，然后按照8bit的量化标准进行编码，数字化后的话音数据带宽为64Kbit/s o而在高保真音频处理技术中，其频率范围通常要求不低于50HZ-12500HZ，有的甚至要求20Hz~20kHz，因此必须极大地提高采样频率，使得采样后的信息能够尽可能的接近于原始音源信息，高保真音频数字化采样频率一般分为22.05kHz、44.1kHz,48kHz、8&2kHz、96kHz等多个等级，通常22.05kHz为FM广播声音品质，44.1kHz是CD音质，48kHz以上的采样率则通常应用在专业录音室内。采样后必须对采样值进行量化及编码，高保真数字音频要求进一步提高量化的比特深度，比特深度越高，分辨率越高，动态范围也就越大，比特率每增加1比特，动态范围就增加6dB，录制和回放的声音就越真实，越能细致地反映音频的轻响变化。目前高保真通常采用16bit、20bit、24bit、48bit等比特深度进行量化，其中16bit的量化通常用于CD级别标准，它能够把采样值划分为64K个精度单位进行处理，而更高级别的量化主要用于专业音乐会现场等场合。比特量化之后，话音数据就可以进行编码。
从上述情况可以看出，采样率和比特深度是实现高保真数字化的关键，采样率和比特深度数值越大，数字化后的波形就更接近于原始信号，更易于实现高保真。音频数字化后，其信息传输所需要的网络带宽也大大增加，以计算一个CD级的PCM音频码流速率为例：采样率值X比特深度=44.1KHzX16bit=
705.6Kbit/s，如果是双声道立体声，则数据速率为44.1KX16X2=1411.2Kbit/s o此夕卜，当信号在网络中传输时，通常还需要加入一定量的传输协议开销，因此要实现高保真，宽带化的网络传输条件是基本保障。
2.3智能化
人工智能作为计算机科学的一个分支，其研究主要包括语言识别、图像识别、自然语言处理、机器人和专家系统等内容旳。国家发布《人工智能标准化白皮书2018»以来，推动了人工智能的快速发展和广泛应用。目前在特定任务场景中，基于人工智能的语义识别、语音识别、人脸识别、图像识别技术的精准度和效率已经远超人工，极具应用前景。
在指挥调度系统中，通过集成人工智能话音识别等技术，可实现①会议记录自动生成：可将发言者声音直接转换成文字内容，并形成会议记录，发言结束，文稿同步生成；②指令自动下达：可直接将指挥者口令转换为文字，并匹配预先设定的指令库，通过指令库对应关系执行相应的操作，降低人为操作劳动成本，提高任务执行效率和准确度；③用户身份鉴权：可将用户预先设定的声纹信息作为用户身份的基础数据库，直接根据用户的说话特征进行声纹比对，判断用户身份的合法性，省却了账号、密码登录带来的操作环节和信息记忆问题，同时该身份鉴别信息可实时与日志系统关联记录O
2.4多媒体
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媒体是信息表示和传播的载体。根据国际电联（ITU-T）定义，媒体共有五类：感觉媒体、表示媒体、显示媒体、存储媒体和传输媒体。在计算机和通信领域，我们所说的多媒体主要是指表示媒体，而且主要是指数字表示媒体。信息数字化特别是分组化后，信息传输不再针对具体的表示媒体（话音、图像、数据…），而是统一把表示媒体视为无差别的比特数字流或标准格式的数据包，从而摆脱了“一种表示媒体，一种传输方式”的束缚，特别是随着信息融合技术的不断进步，使得多媒体通信获得了快速发展。
多媒体通信是指传输和交换的信息类型至少有两种以上，是一个既有声音又有图像，可能还有文字、符号等多种信息类型的综合体，而且这些不同的媒体信息是相互联系、相互协调的。多媒体通信具有集成性、实时性和交互性等优点，能够为用户提供了一个全新的工作方式和沟通途径鷺其涉及的关键技术主要有音视频处理与编码技术、大规模集成电路（VLSI）制造技术、大容量信息存储技术、实时多任务操作系统等多种技术。
3应用展望
3.1IP化是指挥调度系统工程应用的基础
近年来，随着基于IP技术架构的信息系统地规划与建设，现有的数字指挥调度系统按照"终端接入IP化一话音传输IP化一信息共享IP化”的发展目标进行了IP化改造建设，这也是按照"接口IP化一内核IP化一
业务IP化一全架构IP化”的IP化建设步骤逐步深入的过程。指挥调度系统基本完成了IP化改造建设目标，实现了跨广域网的中继话音传输IP化，并且各个城域网内部也都具备了IP化信息传输的能力，从而使得指挥调度系统的扁平化指挥能力大大提升。指挥调度系统IP化既是适应信息应用发展建设要求，也是其自身技术发展的方向。在今后一个阶段，指挥调度系统的IP化建设还将进一步完善和深入，不断提高指挥调度系统的覆盖范围和扁平化指挥保障能力。
3.2自主可控是指挥调度系统研制建设的强力要求
自主可控是指依靠自身能力研发设计，全面掌握设备和产品核心技术，实现信息系统从硬件到软件的自主研
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发、生产、升级、维护的全寿命过程可控。简单地说就是核心技术、关键元器件、各类软件全部都自主可控，自己设计、自己开发、自己制造，自己运维、自己管理，不受制于人。自主可控是国家针对国家安全面临形势和建设强国战略需要提出的发展要求。近年来，我国在核心器件、高端芯片、基础软件等领域发展迅速，自主可控关键硬件技术取得了重大突破，研制出了一批具有代表性的基础软硬件平台产品，初步具备了建立国产自主可控信息系统的条件和基础，这为指挥调度系统实现完全国产自主可控提供了良好的基础。
3.3高保真是指挥调度系统下一步的发展方向
传统的指挥调度系统话音编码方式通常选用G.711等系列的话音编码标准，其采样频率为8kHz，量化比特深度为8bit，传输速率64kbit/s，受采样频率和量化深度的限制，这类话音编码标准决定了其话音质量仅能达到电话通信质量。通信网信息传输体制改为IP化传输后，广域网区间的传输带宽可达到百兆、千兆甚至于万兆，城域网域内的传输带宽可达到千兆或万兆，因此话音数据能够传输和利用的带宽大大提高。由此指挥调度系统在实现IP化的基础上，完全可以选用一些高保真音频处理技术来进一步提高指挥调度系统的话音业务质量。以宽带话音频率范围50Hz〜7000Hz为基础，其采用频率应不低于16kHz，量化比特深度不应低于16bit，从而实现调度话音的高保真。此外，基于话音业务的应用系统向高保真技术发展也是话音通信的发展方向，例如近年来传统的模拟大厅扩音系统已经逐步被高保真数字智能音频扩音系统所替代，其业务质量大大提升。因此高保真技术应用将是指挥调度系统下一步研究的重要内容和发展方向。
3.4多媒体是指挥调度系统未来的建设目标
随着IP应用技术的不断深入和信息融合技术的发展，现有的各个独立运行的业务应用系统将逐步整合，指挥调度话音业务、视频监控业务、协同会商业务、即时通信业务等单一的媒体业务将逐步被多媒体综合业务所代替，面向用户的将不再是一个个单一的、独立运行的业务应用系统，而是一个基于
一体化融合技术、从底层传输到上层应用的统一的综合业务应用系统，因此指挥调度系统的远期发展目标是与视频、图像、消息、文件、传真等业务应用系统紧密融合，形成一个直接面向用户操作使用的一体化多媒体通信业务应用系统。、
参考文献复合肥振动筛
[1] 总装备部测量通信总体研究所.靶场指挥调
度设备规范:GJB1570A-2012ES/0L],[2021-1-05].
http：//www.doc8&com/p-4522502802562,html.
[2] 赵宗印.信息传输技术的最新进展与应用展望
[EB/OL].(2010-09)[2021-1-11].
http：//www.doc8&com/p-0803290223239.html.
[3] 中国科协学会学术部.下一代网络及三网融合
[M].北京：中国科学技术出版社，2010.
[4] 中国电子技术标准化研究院.人工智能标准化
线性排水沟施工图
白皮书2018EEB/0L1.(2018-01)[2021-1-201.
https：///s?id=158999621 9403096393.
[5] 毕厚杰，李秀川.IMS与下一代网络[M].北京:
人民邮电出版社，2006.12
作者简介
牛晓华，副研究员，主要研究方向：指挥通信技术研究与应用。
赵宗印，研究员，主要研究方向：通信总体技术研究与应用。
(上接第74页)从测试的指标可知，在满足覆盖的前提条件
电解提银下，平均的下载速率＞500Mbps，可以满足绝大多数2C和2B需求。同时依据造价测算，其覆盖方案与传统辐射电缆系统总体造价可下降接近50%。
4总结
通过理论和测试分析，采用8T8R+41R射灯天线覆盖方案，相较于传统的覆盖方案降低了建设难度，大大缩短了建设周期，减少了建设成本，同时取得了不错的效果，值得公路隧道覆盖借鉴和推广。、
参考文献
[1] 洪开荣，冯欢欢.中国公賂隧道近10年的发展
趋势与思考[J].中国公路学报,2020(12):62-76.
[2]查昊，朱巧玉.基于3.5GHz频段数字化室分在不同
场景下的覆盖分析[J1.通信与信息技术,2020(5):38-40.
[3] 樊恒波，查昊.5G网络室内覆盖方案分析[J].
电信快报,2018(5):22-26.
作者简介
查昊，高级工程师，主要从事室内分布规划和设
计工作。
通信与信息技术2021年第3期(总第251期)|95
