短波電臺遙控與組網(wǎng)新思路初探

劉 波，蔡 卓，陳 瀟

（中國電子科技集團公司第三十研究所，四川 成都 610041）

0 引言

短波通信[1]是現(xiàn)代軍事通信中廣泛使用的信息傳輸手段，具有傳輸距離遠、成本低廉、機動靈活的優(yōu)點，同時由于短波信道具有時變特性、容量有限，影響了傳輸?shù)挠行院涂煽啃浴＝M網(wǎng)技術(shù)能極大地提高短波通信的抗干擾、抗毀能力。短波組網(wǎng)的一個方向是利用大功率的短波電臺構(gòu)建固定臺站，固定臺站之間通過IP互連，機動用戶可以通過固定站隨遇接入。

1 電臺接口現(xiàn)狀概述

傳統(tǒng)的電臺遙控方式是 PC和電臺使用串口直連，通過串口通信協(xié)議交互，達到在PC上使用軟件對電臺進行設(shè)置、控制的目的，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)電臺遙控方式

在實際使用當(dāng)中，因為PC端和電臺主機可能相距較遠，中間的RS232接口會根據(jù)通信距離、使用環(huán)境、成本考慮等實際因素有一些變化。常用的方式如:成對使用RS232/RS485接口轉(zhuǎn)換器、RS232/LAN口轉(zhuǎn)換器或者RS232/光口轉(zhuǎn)換器，通過RS485接口、LAN口或者光纖通信的方式來延長遙控距離。但是本質(zhì)上，遙控方式并沒有改變，最終落到點對點、PC和電臺通過串口SLIP幀來通信的形式。

2 新型接口方式

新型電臺遙控模式，應(yīng)該采用基于LAN口遙控的方式。該方式如圖2所示。PC端和電臺主機使用LAN口相連，基于TCP/IP協(xié)議，電臺主機作為IP服務(wù)器，遙控軟件作為客戶端，使用Server/Client的模式來通信。

圖2 基于LAN口遙控的方式

基于LAN口的遙控方式，可以借助最廣泛使用、成熟可靠的路由器、交換機等設(shè)備，搭建IP網(wǎng)絡(luò)，克服串口通信距離受限的短板，并可以方便、自然的實現(xiàn)一臺計算機終端控制、監(jiān)控多臺短波電臺的目的。

圖2的構(gòu)建模式很簡潔，但是要求短波電臺內(nèi)置RJ45接口、內(nèi)置IP服務(wù)器軟件模塊、內(nèi)置IP接口代理模塊，這樣的電臺應(yīng)是以后發(fā)展的方向，但目前并沒有普及。為了解決該問題，可以給短波電臺增配一個通信控制器，以兼容現(xiàn)有常規(guī)電臺，使用模式如圖3所示。

圖3 使用通信控制器構(gòu)建新的電臺遙控方式

3 組網(wǎng)新思路與革新

使用基于LAN口的電臺接口和遠程遙控終端，可以給用戶帶來一系列的方便甚至革新。

（1）綜合信道短波組網(wǎng)

短波組網(wǎng)的一大方向是使用大功率發(fā)射機和高靈敏接收天線組建電臺固定站，固定站之間通過IP網(wǎng)絡(luò)互連，保證移動站隨遇接入，數(shù)據(jù)可以在IP網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部自動中繼和轉(zhuǎn)發(fā)，如圖4所示。

分散各地的固定站可以使用有線專網(wǎng)，也可以使用衛(wèi)星、3G、租用營運商線路等公共信道，使用虛擬專用網(wǎng)（VPN，Virtual Private Network）技術(shù)進行綜合組網(wǎng)，按需配用鏈路密碼機、IP密碼機，構(gòu)建安全可靠、冗余健壯的多信道綜合支撐網(wǎng)。

（2）接入安全和權(quán)限管理

除了在每個短波節(jié)點前加裝IP網(wǎng)絡(luò)密碼機，實現(xiàn)安全接入外，還可根據(jù)全網(wǎng)規(guī)劃，在節(jié)點的IP服務(wù)器模塊設(shè)置策略，給不同遙控終端配置相應(yīng)訪問權(quán)限，并進一步按需配置狀態(tài)查詢、參數(shù)設(shè)置、業(yè)務(wù)操作等不同權(quán)限。

圖4 現(xiàn)代短波組網(wǎng)方式

（3）遠程巡檢

短波控制模塊通過串口，向電臺發(fā)起周期性的握手命令，通過接收電臺的握手回應(yīng)，可以使用心跳機制檢驗電臺是否開機或者存在通信故障，達到遠程巡檢的目的。

在電臺遙控訓(xùn)練終端軟件上，可以配置待檢電臺列表，點擊遠程巡檢按鈕后，軟件將一對多并行向不同通信控制模塊發(fā)起心跳查詢命令，而遠端模塊將很快一一返回查詢結(jié)果。

根據(jù)不同配置選項，可以獲取更詳細結(jié)果，如電臺是否正常待機，是否處于呼叫發(fā)射狀態(tài)，是在定頻模式還是自適應(yīng)模式，還是處于明態(tài)還是密態(tài)等。這些結(jié)果都可以在軟件上圖形化直觀顯示。

由于固定站常常需要24小時不間斷正常運行，該方法曾用于監(jiān)控某大型短波電臺網(wǎng)，效果非常好。

（4）遙控訓(xùn)練

通過遙控訓(xùn)練軟件，可以選取兩個不同電臺進行連接，連接成功獲得相應(yīng)權(quán)限后，即可對電臺進行操作，如設(shè)置本址、網(wǎng)址，下載頻率組到電臺存儲器，選取它址進行呼叫、發(fā)起掃描、探測，發(fā)起建鏈請求，發(fā)起ARQ數(shù)據(jù)傳輸?shù)取６赡芟喔羟Ю锏闹鹘须娕_和被叫電臺上報的狀態(tài)可以通過協(xié)議解析，實時顯示在軟件的狀態(tài)欄信息中。

短波電臺通信由于傳輸速率低、信道不穩(wěn)定、頻率變化快，日頻、夜頻相差較大，對操作者有較高的專業(yè)要求；在日常使用中因為雙方可能相距幾百上千公里，通信距離遠，溝通成本大；或者雙方分屬不同部門，協(xié)調(diào)共同使用、訓(xùn)練時人力成本投入巨大，這些都讓人覺得短波電臺使用很困難。使用短波遙控訓(xùn)練終端軟件可以大大的緩解該一系列問題。只要有了綜合支撐網(wǎng)，既可以方便監(jiān)控操作兩地電臺，進行異地摸頻、通信，讓操作者熟悉電臺操作和配置參數(shù)，即使是支撐網(wǎng)受到破壞，短波成為最后保底、最低限度的通信手段時，也能快速開通短波通信。

（5）頻率庫更新

頻率庫的更新可用專門的網(wǎng)管統(tǒng)一下發(fā)，也可以通過電臺遙控訓(xùn)練業(yè)務(wù)終端軟件來下發(fā)。軟件把頻率值通過IP網(wǎng)絡(luò)下發(fā)到短波控制管理模塊，再由短波模塊通過RS232接口下發(fā)到電臺。

有了綜合支撐網(wǎng)絡(luò)，則電臺頻率庫的維護可以通過網(wǎng)絡(luò)自動進行。通信控制模塊可以記錄每次通信不同源地址、目的地址、通信質(zhì)量、通信時間、通信頻率等信息，智能分析，統(tǒng)一更新規(guī)劃全網(wǎng)頻率，自動控制全網(wǎng)電臺日頻夜頻切換，使通信效果達到最佳。

（6）操作直觀、方便

傳統(tǒng)的電臺組網(wǎng)需要維護頻率表，呼叫、探測等操作繁瑣，需要經(jīng)驗豐富的專業(yè)人員。使用新型組網(wǎng)模式后，使用者不必直接操作電臺，只用運行軟件，軟件自動把電臺單址對應(yīng)為標識，如四川固定站，甘肅固定站，操作者只需在操作軟件上操作，如選取目的節(jié)點，點擊發(fā)送文件、發(fā)送短消息或者發(fā)送探測即可。

軟件屏蔽了底層細節(jié)，自動控制電臺，發(fā)送失敗時候還能人工指定或者自動路由中繼轉(zhuǎn)發(fā)，大大提高通信成功率；通信過程實時顯示電臺工作狀態(tài)，界面友好。

4 結(jié)語

當(dāng)前各種通信手段已充分發(fā)展，通信成本越來越低，通信質(zhì)量越來越好，有人甚至不愿意使用短波。但是短波通信技術(shù)成熟、可靠，在抗震救災(zāi)、遠洋作業(yè)、軍事通信中不可或缺[2-4]，它是其它通信手段失效后最低限度的通信保底方式。文中結(jié)合實際探討了短波組網(wǎng)的新思路，新方法，希望能和同仁一起，讓短波更實用、好用。

[1]胡中豫.現(xiàn)代短波通信[M].北京:國防工業(yè)出版社,2003.

[2]顧芳,鄒盛唐,呂明.短波郵件系統(tǒng)的實現(xiàn)[J].信息安全與通信保密,2007(04):52-53.

[3]唐光亮,劉國澤.短波接入組網(wǎng)[J].通信技術(shù),2008,41(06):41-42.

[4]曾玲,王小驥.基于短波的應(yīng)急通信系統(tǒng)設(shè)計[J].通信技術(shù),2012,45(12):27-29.