作战指挥中多媒体电视会议的应用

在今天的作战指挥中，除了要求通信必须快速、准确外，还要求能进行“面对面”的信息交换。将多媒体电视会议（多媒体ＶＴＣ）用于战场指挥，这一要求就不难实现了。

１ 战场多媒体电视会议

    在战场上运用多媒体ＶＴＣ进行通信，如通过桌面会议形式，指挥员与其所属部队之间可以“面对面”地实时交换重要信息，例如作战文件说明、战场地图的修改、部队部署地点介绍等，形象直观，一目了然，使每个人更加清楚地领会作战意图。

（１）桌面多媒体ＶＴＣ体系结构

    桌面多媒体ＶＴＣ系统由主机／应用程序和组网基础设施两部分组成。主机／应用程序即指所配的一套标准设备，表１为 其举例说明。

组网基础设施配置主要包括战术地域通信系统和ＡＴＭ协议。战术地域通信系统用作支持多媒体ＶＴＣ的传输干线设施，ＡＴＭ协议用于管理网络带宽。为了实现这种网络配置，ＡＴＭ交换机配置在传输干线节点交换中心，在ＡＴＭ交换机与桌面多媒体ＶＴＣ之间采用光缆连接，在节点交换中心之间采用无线连接。ＡＴＭ协议则对桌面多媒体ＶＴＣ会话提供有效的传输带宽支持。

（２）会议室多媒体系统体系结构

    会议室多媒体ＶＴＣ系统结构同桌面系统。在主机／应用程序部分，典型的多媒体ＶＴＣ系统应配置话筒、扬声器、监视器、编译码器、通信网络接口等装置。

    在组网基础设施部分，会议室与外部网络的连接主要采用ＲＳ－４４９接口、Ｖ．３５接口、Ｔ１接口或这几种接口的综合应用。多媒体ＶＴＣ设备可用作数据终端设备，也就是说多媒体ＶＴＣ可很方便地连接至数据通信主机。这种连接方式的好处是，只要多媒体ＶＴＣ会议室位于共用通信网络，无需进行多媒体ＶＴＣ基本工程建设即可以实现电视会议。此外，在战术通信中，所有的通信装置一般都采用同一种信令和数据格式，不存在不同通信网络的复杂性问题，可减少实现多媒体ＶＴＣ的复杂性。

２ 在传统的系统上实现媒体ＶＴＣ

     在传统的通信系统上实现多媒体ＶＴＣ，要求在系统设计上进行折衷分析，从系统的角度综合考虑网络协议、网络传输手段在数字化战场上的运用，并要求从总体上将信息源、信息融合中心、信息分发和传送中心等信息设施进行系统综合，以使现有的综合系统设计适合未来战场的高度互通的环境。

     在系统互通能力方面，要求作战指挥体系结构必须做到“无缝”、可靠、自动、标准和全频域使用。这种体系结构必须保证从最低战术级到最高国家指挥当局的连接。在现有的网络上实现多媒体ＶＴＣ，应考虑桌面多媒体ＶＴＣ在不同的网络中连接音频、视频和数据的能力。

     美国Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐａｃｅ公司为美国武装部队通信委员会演示了一个适合办公室和战术环境应用的综合网络，通过多媒体ＶＴＣ连接，可对作战部分提供音频、视频和数据业务。其方法是在单一标准模块商用平台上实现视频、音频和数据３种传输媒体的综合集成。此配置包括基于广域网（ＷＡＮ）的Ｈ．３２０标准终端、基于局域网的Ｈ．３２０标准终端、Ｈ．３２０多媒体ＶＴＣ路由器、多点控制装置（ＭＣＵ）和数字小型保密交换机（ＤＳＳ－１）。这些组成单元组合在一起，在远程站之间模拟“多点”电视会议，传输速率为５６～３８４ｋｂｉｔ／ｓ。

（１）多媒体会议服务器

     电视会议已从基于专用信令和传输的大型会议室系统，向基于标准信令和传输的ＰＣ系统发展。在点对点会议的基础上采用多媒体会议服务器作为网络外设，从而使不同的会议点都可参加网络会议，实现混合音频、视频和交换业务。每位与会者不仅能收视会议讨论的全过程，还可以在ＰＣ屏幕上看清多达４人的其它会议参加者。由于支持共同的标准，使会议端站能使用不同厂家的设备。网络还具有多点会议的能力，使两个以上的会议端站能够安排和参加会议。

（２）反向多路复用

     反向多路复用（ＩＭＵＸ）是通过Ｔ１线路或ＩＳＤＮ基群速率接口（ＰＲＩ）将各种业务功能综合于网络外设，从而使用户（如多媒体ＶＴＣ或话音终端）能进行可变速率的通信。ＩＭＵＸ提供多种速率的接口，如交换５６ｋｂｉｔ／ｓ、ＩＳＤＮ基本速率和以太网等接口，例如：操作人员可以选用多个信道，根据可用的网络带宽，来增强话音／视频传输质量，加快数据传输速率。

３ 同机种和多机种网络多媒体ＶＴＣ

     战场数字化通信的一个重要问题是采用商用流行（ＣＯＴＳ）软件、硬件和现有的网络，以实现“无缝隙”存取和处理多媒体数据。因此，在目前采用同机种和多机种平台和数字网络中提供互通性能，已成为实现多媒体联合指挥的关键。

为了解决这个问题，美国Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐａｃｅ公司建立了电视会议实验室（ＶＣＬ），配备了在以太网、ＦＤＤＩ和ＡＴＭ网络上运行的Ｓｕｎ、ＨＰ工作站和Ｐｅｎｔｉｕｍ ＰＣ。各个网络相互连接，并通过一个Ｃｉｓｃｏ路由器连接至公司的以太网，用以评估同机种和多机种网络上多媒体合作与电视会议、共享白板应用和共享应用程序相结合的性能。

（１）多媒体ＶＴＣ基本系统配置

     ＶＣＬ的系统和网络配置包括６台Ｓｕｎ ＳＰＡＲＣ ２０和１台ＨＰ ７１５工作站、１台带有ＳＰＡＲＣ存储器阵列用作文件传送服务器的ＦＯＲＣＥ ＳＰＡＲＣ ５ＣＰＵ（ＶＭＥ）和２台Ｐｅｎｔｉｕｍ ＰＣ。为评估起见，ＶＣＬ还配置了１台Ｋａｌｐａｎａ １０ＢａｓｅＴ以太网交换机和１台Ｔａｔｕｎｇ工作站及ＦＤＤＩ卡。ＶＣＬ与１０ＢａｓｅＴ以太网、ＯＣ－３／ＳＯＮＥＴ ＡＴＭ交换通过ＡＴＭ机和单个附加的ＦＤＤＩ环路连接，采用Ｃｉｓｃｏ ４５００路由器将这些子网与公司以太网连接起来。６台工作站全部配备了多媒体成套工具，其中包括１个ＳｕｎＶｉｄｅｏ视频卡、１架Ｓｕｎ ＣＤＤ摄像机和１个话筒。

（２）同机种网络多媒体ＶＴＣ

     在同机种网络上进行数字视频通信受两个条件的限制：一是有效的网络带宽，二是本地工作站的ＣＰＵ性能。

     在以太网环境中，以６人参加试验为例，在单点传送期间，软件要求的带宽要大于１３Ｍｂｉｔ／ｓ。这一带宽需求与以太网的１００Ｍｂｉｔ／ｓ所能提供的理论带宽大体相当，实际使用时带宽需求还可以减少４～６Ｍｂｉｔ／ｓ。如果选用多点传送，电视会议的质量有所改善，在中等分辨率（３２０×２８０像素和每秒５０帧）时，视频质量较好。网络带宽要求估计为６～７Ｍｂｉｔ／ｓ，实际网络带宽与以太网相近。采用交换型以太网可以改善多向多点传送的电视会议质量，因为一个节点看到的仅仅是它本身所需要的信息，不会争用带宽。

在光纤分布式数据接口环境中，网络的理论带宽为１００Ｍｂｉｔ／ｓ，但实际网络的传送速率为５３Ｍｂｉｔ／ｓ。其原因是主机不可能产生ＦＤＤＩ网络那样高的数据速率，以及在执行指令期间ＣＰＵ

     本身要装载数据。在ＦＤＤＩ网上采用３台工作站进行单点和多点传送方式的电视会议试验表明，这两种方式没有明显的区别，唯一不同的是单点传送方式带宽有所增加。

      在ＡＴＭ网络环境中，电视会议实验室的ＡＴＭ子网配备了３台Ｓｕｎ工作站、１台ＦＯＲＣＥ－５文件服务器及ＡＴＭ总线适配器ＳＢＡ－２００，１台有４个ＯＣ－３／ＳＯＮＥＴ

     端口的ＡＴＭ ＡＳＸ－２００交换机。其测定的数据率为５８Ｍｂｉｔ／ｓ，低于ＡＴＭ ＯＣ－３ １５５Ｍｂｉｔ／ｓ带宽的理论值，原因在于ＣＰＵ不能处理更高的数据率，ＣＰＵ在执行指令期间本身要装载数据。ＡＴＭ和以太网之间的分组传送的路由选择由交换机予以控制。

（３）多机种网络多媒体ＶＴＣ

     ＶＣＬ的以太网、ＡＴＭ和ＦＤ-ＤＩ子网组成多机种网络之间的路由选择试验表明，以太网子网节点之间的数据率与以太网节点和ＡＴＭ／ＦＤＤＩ子网节点之间的传输速率相同，都是８Ｍｂｉｔ／ｓ。ＶＣＬ在路由选择性能试验的基础上，在ＡＴＭ、ＦＤＤＩ和以太网端站之间进行了电视会议试验。试验结果表明，这３种不同的网络之间实现了“无缝隙”的分组数据传输，其性能与以太网完全相似。

     在目前这种多网配置方式中，运行性能受到工作站数据处理能力的限制；视频卡影响视频信号的处理和压缩效果；ＣＰＵ要执行解压、帧缓冲和数据传送等功能，造成负担过重。如果采用一种能执行上述所有功能的视频卡，如Ｐａｒａｌ-ｌａｘＰｏｗｅｒＶｉｄｅｏ视频卡或Ｏｓｐｒｅｙ－１０００视频卡，就有可能解决上述问题，最大程度地利用网络带宽。

４ 多媒体ＶＴＣ的战场应用

（１）多媒体ＶＴＣ对作战指挥方法的影响

      多媒体ＶＴＣ用于战场，将引起作战指挥方法的变革。首先，会议室和桌面多媒体ＶＴＣ的应用大大减少了指挥员的实际考察的行程，达到了简化指挥方式的要求，且相互间可以在一种安全的虚拟环境中下达和执行命令，大大节约了决策时间；第二，采用多媒体ＶＴＣ可使战斗部队得到实时交互式信息，更加清楚地了解战场环境和作战态势。例如，在演习期间，指挥员可以利用多媒体ＶＴＣ，在指挥所之间传送视频和话音信息。当某个指挥所发现敌情时，可通过卫星、无线电和无人空中飞行器等传输手段，将敌情信息传送给其它的指挥所的多媒体ＶＴＣ装置。这样，各个指挥所就能借助多媒体ＶＴＣ装置共享图像信息，增强战场态势感知能力，并依据这些信息，确定作战行动；第三，多媒体ＶＴＣ与白板共享应用相结合，可使指挥员在远距离上实时讨论和规划作战策略。同时，还可以使指挥员直接从“态势感知”装置和作战指挥系统存取作战地图，并可利用多媒体ＶＴＣ手段，形象直观地解释这些地图，说明策略，尔后通过白板共享相互交换信息。

（２）桌面多点多媒体ＶＴＣ在军事演习中的应用

     目前，世界上已有少数军队采用桌面多媒体ＶＴＣ，例如美军把多媒体ＶＴＣ作为２１世纪数字化部队倡议的一个组成部分，运用ＡＴＭ技术的桌面多媒体ＶＴＣ已演示到旅至军级。据悉，美军仅在１９９５年４月至１９９６年３月就举行了７次演示。

     这些演示的主要目的在于证明凭借ＡＴＭ技术运行多媒体ＶＴＣ和白板共享应用的效能，演示使军、师、旅指挥员目睹了多媒体ＶＴＣ和白板共享应用的实际价值，这就是在下达指令、讨论作战计划等方面达到了前所未有的面对面的直观性和准确性。

（３）多媒体ＶＴＣ在作战会议室的应用

     先进的多媒体ＶＴＣ作战会议室系统已开始投入实用。例如驻韩美军使用了称做战区自动化指挥控制信息管理系统视频支持系统（ＴＶＳＳ）。其接口设备称为战场视频战术接口（ＴＶＴＩ）。该接口可通过战术卫星链路、视距无线电链路、战术交换链路或商用线路扩大指挥控制能力。在每次演习期间，总指挥和下属指挥部都能以会议室配置方式召开电视会议。在要求多点连接的演习中，使用多点控制装置和编译码器。

（４）战场多媒体ＶＴＣ存在的问题和解决办法

      从当前的网络系统和应用业务看，战场多媒体ＶＴＣ大体存在以下一些问题。例如，由于供多媒体ＶＴＣ使用的网络带宽有限，图像质量不够清晰，或不能很好地传送活动图像或复杂的会议场面。如在５１２ｋｂｉｔ／ｓ的速率下只能允许６人同时进行会话。在点对点多媒体ＶＴＣ中，战术通信网络中将带宽用于传送视频是否会影响战术话音通信的质量，还有待实践来证明。

      目前，随着多媒体ＶＴＣ用户的增加和指挥日益依赖于这种作战指挥工具，需要进一步界定使用需求，制定设备标准，确定网络结构，定义ＶＴＣ规程，为多媒体ＶＴＣ正式用于战场指挥打下良好的基础。□

（收稿日期：１９９８－０９－１８）

[摘要] 文章在简介战场多媒体电视会议的体系结构以及在传统系统上如何实现多媒体电视会议的基础上，实例分析了战场指挥中同机种和多机种网络多媒体的系统配置及相关问题，最后总结了多媒体电视会议的战场应用。

[关键词] 多媒体电视会议 多媒体会议服务器 反向多路复用

[Abstract] Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｏｕｔｌｉｎｅｓ ｔｈｅ ａｒｃｈｉ-ｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｖｉｄｅｏ ｔｅｌｅｃｏｎｆｅｒｅｎｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｕｓｅｄ ｉｎ ｂａｔｔｌｅ ｆｉｅｌｄ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉ-ｔｙ ｏｆ ｒｅａｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｎ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｓｙｓ-ｔｅｍ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ｔｈｅ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｎ-ｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎｄ ｋｅｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｖｉｄｅｏ ｔｅｌｅ-ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｌｅ ｃｏｍ-ｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｙｐｅ ｏｒ ｄｉｆｆｅｒ-ｅｎｔ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ａｎｄ ｌａｓｔｌｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｖｉｄｅｏ ｔｅｌｅｃｏｎｆｅｒｅｎｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｂａｔｔｌｅ ｆｉｅｌｄ．

[Keywords] Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ ｖｉｄｅｏ ｔｅｌｅｃｏｎｆｅｒ-ｅｎｃｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ＭＣＳ ＩＭＵＸ ■