基于无线双工通信系统分组数据传输的探讨

王心量

（山信软件股份有限公司 莱芜自动化分公司，山东 济南 271104）

0 引 言

无线双工通信系统在提升数据传输效率，改善话音、报文、传真以及数据传输质量等方面发挥着至关重要的作用。但是，数据终端要想实现数据通信功能，则需要配置移动台和移动终端的数字接口。在这一背景之下，设计研发人员需要开发出一种新型的适配器，以规避单工数字接口的弊端，进而实现快速适配流程，为各项分组数据传输创造一个安全、高效且稳定的传输环境。

1 无线双工通信系统数据传输资源概述

由于无线双工通信系统的概念较为抽象，因此在理解和分析这一概念时，可以将其比作一个电话交换网，所有数据的传输过程都需要在这一网络当中完成，如图1所示。

图1 无线双工通信系统数据传输资源

无线双工通信系统类似典型的电话交换网，这一网络既能够支持有线电话终端和无线电话终端，同时也能够支持数据终端通信。从图1可以看出，无线双工通信系统的信令结构为数据传输提供了扩展升级的基础，由主叫端上行信令决定工作模式，而下行信令则告知被呼端工作模式。这种工作模式能够有效区分出语音、报文、传真与数据信息，推进通信系统的数字化发展进程[1]。

2 无线双工通信系统分组数据传输体系结构与关键技术要点

2.1 结构组成

无线双工通信系统分组数据传输体系结构主要由中心台、移动台以及指挥中心局域网3部分组成，其中移动台数量多达数十个，这样能够满足区域通信需求。而无线双工通信系统的自治边界为移动台和中心台互联网控制器到单工网与信息分发系统的路由、中心台多网网关到指定专线或拨号网的第1路数字口适配器的路由[2]。移动台数据通信与话音通信功能的实现完全依靠于双工单路数字接口，中心台则利用两路数字接口来实现数据通信。另外，移动台与中心台本地用户的数据通信主要利用事先指定的无线交换机数字接口完成数据通信过程，在与非本地用户进行数据通信时，可以通过静态路由来完成[3]。

2.2 互联网协议结构设计

无线双工通信系统的互联网协议结构主要包括物理层、链路层、网络层、传输层以及应用层，由于接口不同，因此每一层承担的功能也不同。无线双工通信系统互联网协议结构如图2所示。

图2 无线双工通信系统互联网协议结构

商业应用标准支持该系统互联网的所有路由器，同时也支持多种主机-终端应用，其中包括计算机与通信终端。从图2可以看出，边界网关协议版本4（Border Gateway Protocol-4，BGP-4）主要是为互联网提供外部寻由策略，与其相连的路由器与网关交换路由信息均由该协议提供，并且可以在互联网控制器与多网网关内执行操作行为[4]。互联网络被分成多重自主系统，该互联网络可以使用静态路由，但由于静态路由与网络拓扑结构无法兼容，因此需要利用开放最短路径协议，使静态与动态路由结合在一起，这样才能保证其他层结构的正常运行。简单网络管理协议第2版（Simple Network Management Protocol version 2，SNMPv2）一般用于传输控制协议/网际协 议（Transmission Control Protocol/Internet Protocol，TCP/IP）、X.25、综合业务数字网（Integrated Services Digital Network，ISDN），通过用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP），网络管理站可以共享主机、路由器、网关、打印机等节点的信息，进而对这些节点设备的运行状态进行有效监控。另外，为了实现公共数据网、地域通信网以及单工无线电数据网的互联，可以利用RS-232C接口来支持RS449适配转换。

2.3 适配器技术

无线双工通信系统的传输速率一般为16 kb/s，支持该系统的互联网远距离传输速率应当在9.6 kb/s以下，短波单工网速率保持在2.4 kb/s，这就需要对速率进行适配，以保证分组数据能够顺畅传输。通常情况下，该系统的移动台适配器主要提供6个接口，接口类型分别为移动终端单工数字接口、双工数字接口、与多网网关连接的RS422数据接口、传真机接口、遥控话机接口以及模拟话接口。其中，遥控话机接口与模拟话接口主要应用于话音业务，同时兼顾模拟话与数字话的转换功能，而前4个接口主要应用于非话音业务。另外，适配器本身具有自动拨号连续、误码率测试、搜寻优质空闲时隙、速率适配、数据纠错处理、单双工控制以及话音优先等多项功能，因此在该系统中应用适配器能够进一步提升数据传输速度，并有效改善话音传输质量[5]。

2.4 互联网控制器技术

互联网控制器兼备网络路由器的功能，它可以为协议转换提供可编程接口，同时也可以为单工电台、信息分发系统、地域通信网电路等提供接口点，能够支持单一链路、多链接传输通路、互联交换机以及数据通信[6]。

3 无线双工通信系统分组数据传输存在的主要问题

3.1 缺少数字接口

目前，无线通信技术已经日渐成熟，但是在数字技术快速发展的背景下，移动台各种数据的传输缺少移动终端数字接口，以至于数据模拟信号无法完成传输过程。为了解决这一问题，设计研发人员需要开发一种新型的适配器来匹配无线双工系统的接口功能。另外，由于无线双工数据网以及干线节点网的电路交换网共同构成互联网，这就需要研发出一种互联网控制器，以保证互联网协议实现相互转换，这样才能解决分组数据传输受阻的问题[7]。

3.2 限制低速调制解调器的接入

根据接口规范的要求，数据传输通道的速率一般为16 kb/s，除了话音业务以外，其他业务所产生的数据都需要在该通道上面完成传输与交换。但是，目前所使用的无线双工通信系统中心台的无线交换机只有常规接口，而没有提供数字口功能，虽然数字口作为备用角色出现，却无法解决分组数据的传输问题，因此需要选择高速调制解调器才能满足两个终端通信链路的通信要求。在这种情况下，系统中心台要想实现数据传输，无线交换机应当配置数字接口板，进而为用户提供数字接口，这样一来，话音与数据传输可以分别使用两个传输通道进行数据传输。例如，每一个有线用户为一个时隙，那么无线交换机应当同时提供4路4线数据接口，这就避免了多组数据共用同一接口的问题，而且数据传输速度也将大幅提升[8]。

4 解决无线双工通信系统分组数据传输问题的有效策略

4.1 优化系统结构

通过分析无线双工通信系统中分组数据传输效果的影响因素，技术人员首先需要对系统的结构功能予以优化。由于该系统主要由中心台、移动台以及指挥中心局域网等结构组成，因此可以结合这些结构的具体应用功能，为其提供双工单路数字接口。设置这一接口以后，各项分组数据的传输与话音通信能够实时保持同步传输状态，指挥中心局域网以及信息分发网之间能够建立一种空间互联关系，进而疏通分组数据的传输通道。同时，无线交换机的第一路数字接口应当是专用数据外线口，这一接口应当利用配电线路自动化远方终端（Line Terminal Unit，LTU）拨号与专线建立起连接关系。通过结构性能的优化，无线双工通信系统分组数据的传输路径更加顺畅，传输稳定性与安全性更高[9]。

4.2 实时把控传输关键节点

由于该系统移动台适配器有6个接口，因此在系统运行过程中，需要对每一个接口的工作模式予以有效区分，使接口功能与分组数据传输功能相匹配。首先应当确定移动终端是否能够接收到工作模式信令，通常采用接口设备摘机或者信号检测的方法来实现，然后根据相对应的下行工作模式信令对相应接口功能予以测试，以验证适配器的自动拨号与移动终端的数字信令是否能够完成交换过程，这样才能够确定无线双工通信系统是否处于正常工作状态。另外，由于互联网控制器在该系统中的合理运用，使得同步与异步数据的终端设备能够正常运转，进而可以对分组数据进行分发，这就为数据的稳定传输提供了强大的技术支持[10]。

5 结 论

无线双工通信系统能够实现话音、报文、传真以及数据等通信业务，不仅在军事领域被普遍推广和应用，而且在科研、航天等领域也得到广泛应用。随着无线通信技术与数字技术的迅猛发展，对移动通信业务中数据传输的稳定性也提出了更高的要求，在这一背景下，设计研发人员在熟练掌握无线双工通信系统工作原理的同时，应当积极借鉴和汲取先进的技术经验与成功案例，并不断对系统结构功能予以优化和改进，进而为社会各领域的移动通信业务创设一个更加安全与稳定的数据传输环境。