短波通信组网技术的发展趋势

肖一晖

（广州海格通信集团股份有限公司，广东广州，510663）

0 引言

在短波通信技术提出以来，相关研究逐渐增多，其中电离层变化等导致的无线信道不稳定性等问题被发现。解决短波通信不稳定以及时变性的方法被提出，其中组网方式作为关键技术被提出，通过短波通信组网技术优化能够进一步提高短波通信的抗干扰能力，提高短波通信稳定性，因此能最大程度的满足军事通信以及应急通信等领域通信要求，近年来短波通信组网技术发展成为短波通信发展的一大趋势。

1 短波通信网络概述

（1）信道质量较差：在短波通信中不仅仅存在电离层变化的问题，而且还存在噪声以及信道衰落等问题，这些问题会直接导致短波信道变化影响信号传输，另外短波通信具有频段拥挤问题，会导致短波通信之间存在互扰问题，最终归纳导致信道质量较差。（2）短波通信传输带宽有限：虽然短波通信已经进行了多年的研究，但是目前总带宽仍然达不到30MHz，与有线网络相比还有较大差距。在短波通信中还存在碰撞以及竞争的问题，这样也导致了短波通信宽带使用紧张。（3）短波通信网络具有广域性：短波通信中电离层可以实现多次反射，这样保证了短波能够实现远距离传播，最远距离能够达到上万公里，短波通信在传播中还不会受到地面障碍物的影响。因此，对于短波通信而言覆盖范围广，具有显著广域性。

2 典型短波通信组网方式分析

2.1 固定频率通信组网

对于短波通信组网技术而言，固定频率通信组网是最简单组网方式。在短波通信中，通过长期预报最佳频率最终该能够确定固定的频率通信网，但是这种组网方式确定的短波通信具有灵活性差一级适应性差的特点，另外容易受事变信道影响导致可通率较低，因此在当前发展中这一组网技术的应用也越来越少。

2.2 频率自适应通信组网

频率自适应通信技术实在固定频率通信组网基础上发展起来的，通过自适应技术能够实现点对点以及点对网通信频率的适应，经过研究与发展之后已经形成了成熟的通信链路标准协议，而且组网以及系统设备也已发展成熟。通过自适应电台以及频率点组进行短波通信线路质量分析，最终确定短波通信最佳频率，然后进行自动选择呼叫，完成短波通信信道扫描，形成完善的短波通信。这种自适应通信技术与传统通信技术相比极大提高了信道质量，在整个短波通信领域中得到广泛应用。随着第三代网络技术的发展，自适应技术也得到极大应用，其中自动链路建立技术（ALE）作为关键技术也得到发展。自动链路的主要目的是自动确定短波通信的最佳频率，在自动链路技术发展中，整个自适应技术也得到发展。

2.3 短波跳链通信组网

作为短波通信的重要组网方式之一，短波跳链通信组网实现了短波通信信号频率在一定带宽范围内的随机挑战，能够有效规避地方侦查和干扰，从而提高抗干扰能力。随着这一技术的发展，高速短波跳链数据系统被研究提出，具有极高的抗干扰能力，很好克服了短波通信中的多径效应，保证短波通信的传输速率和稳定性。

在跳链同您中主要借助跳频电台进行组网，一般有正交和非正交两种跳频组网方式。正交跳频组网主要是多个网络的跳频图案实现正交（即时域不重叠），当多个网络跳频图案出现重叠时，被称作是非正交跳频组网。在正交跳频中属于同步组网方式，多个网络使用相同频率表，但每一个网络中的频率顺序具有区别；多个网络在同一个时钟下进行同步跳频，对于其他支网而言，主要进行跳频，这样保证了各个网络之间不会出现频率碰撞的情况。正交跳频具有建链快以及频率利用率高等显著优点。非正交跳频网络一般采用异步组网方式进行，在异步组网方式中并没有统计的时钟，主要通过不同频率表来保证跳频图案之间不会存在重叠，对于不同的通信网络而言，也采用不同的跳速或者采用不同的频段来保证跳频图案不重叠。另外在异步组网中还设置不同的密钥号，也经常通过利用不同的时钟来实现组网。异步组网和同步组网相比更加简便，而且具有较强的抗干扰能力，另外异步组网具有显著保密性优点。

2.4 基于区域中心站和移动中心站的短波IP通信网

这一组网方式主要是按照特定网络协议来进行组网，网络协议层基于特定网络协议，借助寻址技术以及选频技术来辅助组网，在组网中还根据同步、安全以及路由准则，最终实现区域短波通信网络建立。这一组网方式中需要构建短波IP路由器模型，同时需要设计IP协议结构，进行IP数据传输短波IP网络，从而能够完成短波IP通信网络建立。这一方式完成的短波通信网络在区域中心站之间进行连接，一般通过光纤进行连接，另外目前也往往通过卫星通信方式进行连接，进一步提高了网络覆盖率以及网络宽带性能。

短波通信技术在发展以来从上世纪90年代开始在军事领域得到应用于发展，其中美陆军作为典型代表开发了战场指挥系统，之后不断发展与完善，向着网络一体化方向发展。传统的点对点以及一点对多点的通信方式也不断发展，目前超视距的无线分组传输网络通信方式出现，成为短波通信技术应用的典型代表。在短波通信组网技术发展的背景下，人们目前还希望充分考虑网络防护问题，在此基础上考虑系统开销等问题，完善技术不断探索。

3 短波通信组网关键技术发展趋势分析

3.1 协议结构、网络结构设计技术

在短波通信网络中一般采用动态拓扑结构，结合分布式控制，在未来发展中无中心自组织结构也成为短波通信网络发展的一大趋势。在路由策略方面，也不会仅仅局限于传统的动态路由或静态路由。动态路由和静态路由混合体制也是短波通信发展趋势，能够很好解决短波信道资源不足的问题。网络协议以及网络接口作为网络构建基础，也是短波通信技术的基础。目前短波通信的协议结构还比较复杂，在未来短波通信发展中MIL-STD-188-220B协议栈模块成为未来短波通信发展的一大趋势。

3.2 网络管理技术与多址技术

在短波通信中网络管理主要是实现短波通信网络设备参数的配置合管理，对网络带宽以及频率等资源进行调配。多址技术主要是通过这一技术能够保证众多的客户公用短波通信信道，目前以及未来很长一段时间内CDMATDMA将成为短波通信多址技术的发展方向。

3.3 快速探测与选频、自适应技术以及时间同步技术

快速探测技术成为科学选频的重要手段。另外在短波通信技术发展中自适应技术成为目前发展的关键技术，通过自适应技术能够极大提高传输效率。在目前短波通信组网中，期望能够实现全自适应短波通信组网，包括频率、速率以及功率等，进而提高短波通信的自动通信效率，保证短波通信稳定性。

4 结论

在通信技术快速发展的基础上，人们对于短波通信的关注度逐渐提高，短波通信在军事等领域具有重要建设意义。科学组网技术作为提高短波通信稳定性的重要手段，也需要更多的研究者进行更多努力。

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