宽带数据链网络协议的分析

王金才

[摘 要] 随着现代网络的发展，网络的使用人群越来越广，使得网络的拓扑结构差异逐渐变大，在这个高速发展的网络时代，不同的网络拓扑结构所涉及的网络协议也是不同的。文章就宽带数据链网络协议进行了一定的研究与分析。

[关键词] 网络；宽带数据链；网络协议

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 069

[中图分类号] TN918 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194（2017）03- 0128- 02

1 L-DACS1系统概述

1.1 A/G通信模式

1.1.1 主要功能

L-DACS1设计模式（A/G）继承B-AMC系统设计的主要特点。像B-VHF（B-AMC），L-DACS1 A/G子系统是一个包含多个应用程序移动宽带系统，这些系统能够通过部署的店面站（GS）同时提供各种各样的空中交通服务（ATS）和航空运行控制（AOC）通信服务。L-DACS1 A/G子系统提供了一个双向的点对点数据链路，其包含有正向链接（FL）和反向链接（RL）以及可选功能（仅限于FL）。L-DACS1数据链子系统可以集成作为一个基于IP协议套件的航空电信网（ATN/IPS）的子网L-DACS1A/G子系统物理层和数据链路层为了更好的服务数据链通信而被优化，但该系统还支持陆空语音通信（通过GS）。

1.1.2 结构特点

L-DACS1的A/G运营模式是一个多单元的单点对多点的系统。A / G模式假定一个星形拓扑结构，属于飞机的机载电台（AS）在一定体积的空间（L-DACS1单元）连接到控制地面电台（GS）。L-DACS1 GS是一个控制L-DACS1 A/G通信中央集权的实例。L-DACS1 GS可以同时支持多个在其控制下的双向链接。

1.1.3 物理层协议

为了最大化每个通道的能力，优化可用频谱的使用，L-DACS1被定义为一个基于OFDM的FDD系统，支持同时传输正向链接（FL）和反向链接（RL），每个都有一个498.05 kHz的有效带宽。50个OFDM分载体被放置在带宽中，每一个分载体的带宽为9.765 625 kHz。每个子载波单独调制，调制符号的总时间。OFDM参数选择需要考虑L波段航空移动通道的特性。

1.2 A/A通信模式

当操作在A/A模式下式，L-DACS1系统提供了一个广播A/A监控链接和一个编址的（点对点）A/A数据链路，都直接空对空连接。在L-DACS1的AS之间的A/A通信以一种分散的自组织的方式发生，并且没有任何需要地面支持（GSs可能选择部署，如监视A/A交通）。为达到A/A网络同步的目的，一个共同的全球时间参考的可用性是假定存在的，在这时候是没有A/A语音服务的。在A/A模式下操作L-DACS1需要假定一个全球专用的无线电频率资源，也就是“公共通信通道”（CCC）。L-DACS1的A/A模式使用基于正交频分多路复用（OFDM）的物理层参数，但又与A/G模式的参数有所不同。

2 L-DACS1系统前向链路

2.1 前向链路特性

前向链路与反向链路均是在一个时长为240 ms的超级帧（super-frame，SF），每一个超级帧相当于2 000个OFDM信号的时长总和。

在前向链路中，一个SF包括一个BC（broadcast frame）与4个MF（multi-frame），BC的时长为6.72 ms（相当于56个OFDM信号的时长总和），MF的时长为58.32 ms（相当于486个OFDM信号的时长总和）。每一个MF包含有9个数据控制帧（Data/CC），每一個数据控制帧的时长为6.48 ms。OFDM信号都由OFDM帧组成，由于所有用于传输测不同种类的OFDM帧都是被定义过的，所以所有的帧类型都可以在时域上作图表示。

2.2 基于前向链路的编码与调制

按照前向编码纠错（Forward Error Correction， FEC）方案，L-DACS1使用链接外部RS（Reed-Solomon）编码和内部卷积编码。在发射端，信号首先进入RS编码器，然后进入一个卷积编码器，最后，编码比特被置换交织器交织处理。在接收端则相反，分别进行解交织、解卷积与RS编码。

如果编码与调制的比特数与一个PHY-PDU的大小不符合，相应数量的零垫位比特将在卷积编码之后补充上，这些0比特也将在接收端进行卷积码解译之后被删除。

2.2.1 外部编码

在对前向链路进行QPSK调制时，RS编码的编码参数是被强制规定的，前向链路的CC与BC子帧有着不同的RS编码参数。

以RS（N=28-1，K，F）为例，其本原多项式为：p（x）= x8+x4+x3+x2+1，生成多项式g（x）=■（x+λi），λ=02HEX。

其中K表示信息位长度，F=（N-K）/2为纠错能力。

2.2.2 内部编码

RS编码器输出比特序列通过一个非递归二进制卷积编码器进行内部卷积编码。卷积编码器的生成多项式为：G1=171OCTG2=133OCT且编码效率的一般取值是rcc=■（另外还有■，■两种取值），约束长度是7。卷积编码器输入比特数为808比特，同时在编码之前加6个全0比特，编码输出1 628比特。

2.2.3 自适应编码与调制过程

L-DACS1系统应当支持两种自适应编码与调制（ACM）操作模式：细胞特定编码与调制（cell-specific ACM）和用户特定编码和调制（user-specific ACM），模式通过系统识别广播（SIB）控制消息的判别来使用。用户特定模式支持每个用户私人的编码和调制方案，数据的编码与调制不是固定的，这就需要物理层协议要在运行中不断的重构。MAC将通过在实际数据传输之前发射ACM参数来实现重构，并且编码与调制的类型由GS无线资源管理功能来决定。

主要参考文献

[1]徐会忠.宽带数据链网络协议的分析[J].电讯技术，2007，47（4）.