一、方案概述
5G可伸縮多跳專網方案是針對現代戰場復雜通信需求設計的高性能專用網絡解決方案,通過融合5G技術、多跳傳輸、可伸縮架構及邊緣計算等核心能力,構建了一個高速率、低時延、高可靠且具備抗干擾能力的戰場通信網絡。該方案通過5G與自組網技術的深度融合,為未來智能化戰爭提供高機動、高韌性的通信基礎設施。
二、技術架構

(一)可伸縮網絡架構
動態組網:支持網絡規模隨軍事行動需求靈活擴展或收縮,通過增加或減少節點(如基站、中繼設備)實現單兵班組小規模Mesh網絡與戰役級多跳廣域覆蓋的無縫切換。
多跳傳輸技術:基站間采用無線連接,形成鏈狀、網狀或混合拓撲結構,突破傳統單跳通信距離限制。
頻譜自適應:動態頻譜共享技術高效利用頻譜資源,避免電磁干擾,確保在強干擾環境下仍能維持通信質量。
(二)邊緣計算與低時延
計算下沉:將計算資源部署至網絡邊緣(如單兵終端、戰術車輛),減少數據回傳延遲,實現毫秒級響應。
智能組網:分布式算法實現網絡自動配置、故障自修復。
高可靠:通過邊緣計算(MEC)在戰術邊緣處理數據,減少回傳壓力。優先級調度機制保障關鍵指令(如火力控制)的毫秒級時延。
(三)安全加密與抗干擾
端到端加密:采用量子加密、重構加密等技術,結合身份認證和訪問控制,防止數據泄露和非法入侵。
抗干擾設計:結合頻譜感知、動態頻譜共享(DSS)和跳頻技術,對抗電子戰干擾。
抗毀設計:節點損毀時,網絡快速自愈,保障關鍵通信鏈路。
(四)模塊化與輕量化
硬件解耦:基站設備采用統一硬件平臺,通過軟件適配低時延與大帶寬模式,支持特性切片。同一基站可同時為高清視頻傳輸和實時指揮提供差異化服務。
便攜式終端:終端設備體積小、重量輕,可手持或集成至單兵裝備,支持快速入網和自動中繼。
三、核心能力
(一)高速率與大容量
峰值速率:理論下行速率達3.4Gbps,上行速率350Mbps,支持4K/8K高清視頻、大規模傳感器數據實時傳輸。
海量連接:支持每平方公里百萬級設備接入,滿足無人機群、智能彈藥等物聯網設備通信需求。
(二)全域覆蓋與移動性
陸海空天一體:通過地面基站、車載終端、無人機中繼、衛星鏈路等實現全域覆蓋。
高移動性支持:支持終端在1公里/小時至500公里/小時速度下穩定通信,適應單兵、車輛、飛機等不同移動場景。
(三)低功耗與長續航
節能設計:采用低功耗硬件和智能休眠技術,延長終端續航時間。
能源管理:支持太陽能、電池等多種供電方式,適應野外作戰環境。
四、網絡架構設計
(一)分層組網
骨干層:由固定/機動式5G宏站、高空平臺(無人機、飛艇)組成,提供廣域覆蓋。
接入層:戰術終端(裝甲車、單兵、無人機)通過5G小站或軟件定義無線電(SDR)接入。
中繼層:車載/便攜式中繼節點延伸覆蓋,支持多跳傳輸。
(二)關鍵技術組件
軟件定義網絡(SDN):集中控制流量,靈活配置網絡切片。
網絡功能虛擬化(NFV):在通用硬件上部署虛擬化核心網(如5G gNB、UPF)。
AI驅動的智能運維:預測網絡擁塞、優化資源分配。
五、應用場景
(一)特殊環境通信保障
城市巷戰:在城市建筑物密集區域,通過小型基站和自組網技術構建臨時通信網絡,確保指揮暢通。
極端環境:在沙漠、極地、深海等極端環境下,通過抗干擾、低功耗設計維持通信能力。
(二)戰術指揮與協同作戰
實時通信:支持前線士兵、指揮所、無人系統之間的高清語音、視頻和數據傳輸,提升作戰效率。
多域聯動:整合陸、海、空、天、電、網等多域信息,實現跨域協同作戰。
(三)后勤保障與智能管理
物資運輸監控:通過5G網絡實時追蹤物資位置、狀態,優化配送路線。
傷員救治支持:利用可穿戴設備監測傷員生命體征,并通過5G網絡實時傳輸至醫療中心,實現遠程會診和快速救援。
(四)無人系統控制與情報收集
遠程操控:通過低時延通信技術,實現對無人機、無人車、無人艦艇的遠程控制和自主決策。
多機協同:支持多架無人機組成編隊,執行集群偵察、干擾壓制等任務。