寬帶數據鏈網絡協議的分析

王金才

[摘 要] 隨著現代網絡的發展，網絡的使用人群越來越廣，使得網絡的拓撲結構差異逐漸變大，在這個高速發展的網絡時代，不同的網絡拓撲結構所涉及的網絡協議也是不同的。文章就寬帶數據鏈網絡協議進行了一定的研究與分析。

[關鍵詞] 網絡；寬帶數據鏈；網絡協議

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

[中圖分類號] TN918 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）03- 0128- 02

1 L-DACS1系統概述

1.1 A/G通信模式

1.1.1 主要功能

L-DACS1設計模式（A/G）繼承B-AMC系統設計的主要特點。像B-VHF（B-AMC），L-DACS1 A/G子系統是一個包含多個應用程序移動寬帶系統，這些系統能夠通過部署的店面站（GS）同時提供各種各樣的空中交通服務（ATS）和航空運行控制（AOC）通信服務。L-DACS1 A/G子系統提供了一個雙向的點對點數據鏈路，其包含有正向鏈接（FL）和反向鏈接（RL）以及可選功能（僅限于FL）。L-DACS1數據鏈子系統可以集成作為一個基于IP協議套件的航空電信網（ATN/IPS）的子網L-DACS1A/G子系統物理層和數據鏈路層為了更好的服務數據鏈通信而被優化，但該系統還支持陸空語音通信（通過GS）。

1.1.2 結構特點

L-DACS1的A/G運營模式是一個多單元的單點對多點的系統。A / G模式假定一個星形拓撲結構，屬于飛機的機載電臺（AS）在一定體積的空間（L-DACS1單元）連接到控制地面電臺（GS）。L-DACS1 GS是一個控制L-DACS1 A/G通信中央集權的實例。L-DACS1 GS可以同時支持多個在其控制下的雙向鏈接。

1.1.3 物理層協議

為了最大化每個通道的能力，優化可用頻譜的使用，L-DACS1被定義為一個基于OFDM的FDD系統，支持同時傳輸正向鏈接（FL）和反向鏈接（RL），每個都有一個498.05 kHz的有效帶寬。50個OFDM分載體被放置在帶寬中，每一個分載體的帶寬為9.765 625 kHz。每個子載波單獨調制，調制符號的總時間。OFDM參數選擇需要考慮L波段航空移動通道的特性。

1.2 A/A通信模式

當操作在A/A模式下式，L-DACS1系統提供了一個廣播A/A監控鏈接和一個編址的（點對點）A/A數據鏈路，都直接空對空連接。在L-DACS1的AS之間的A/A通信以一種分散的自組織的方式發生，并且沒有任何需要地面支持（GSs可能選擇部署，如監視A/A交通）。為達到A/A網絡同步的目的，一個共同的全球時間參考的可用性是假定存在的，在這時候是沒有A/A語音服務的。在A/A模式下操作L-DACS1需要假定一個全球專用的無線電頻率資源，也就是“公共通信通道”（CCC）。L-DACS1的A/A模式使用基于正交頻分多路復用（OFDM）的物理層參數，但又與A/G模式的參數有所不同。

2 L-DACS1系統前向鏈路

2.1 前向鏈路特性

前向鏈路與反向鏈路均是在一個時長為240 ms的超級幀（super-frame，SF），每一個超級幀相當于2 000個OFDM信號的時長總和。

在前向鏈路中，一個SF包括一個BC（broadcast frame）與4個MF（multi-frame），BC的時長為6.72 ms（相當于56個OFDM信號的時長總和），MF的時長為58.32 ms（相當于486個OFDM信號的時長總和）。每一個MF包含有9個數據控制幀（Data/CC），每一個數據控制幀的時長為6.48 ms。OFDM信號都由OFDM幀組成，由于所有用于傳輸測不同種類的OFDM幀都是被定義過的，所以所有的幀類型都可以在時域上作圖表示。

2.2 基于前向鏈路的編碼與調制

按照前向編碼糾錯（Forward Error Correction， FEC）方案，L-DACS1使用鏈接外部RS（Reed-Solomon）編碼和內部卷積編碼。在發射端，信號首先進入RS編碼器，然后進入一個卷積編碼器，最后，編碼比特被置換交織器交織處理。在接收端則相反，分別進行解交織、解卷積與RS編碼。

如果編碼與調制的比特數與一個PHY-PDU的大小不符合，相應數量的零墊位比特將在卷積編碼之后補充上，這些0比特也將在接收端進行卷積碼解譯之后被刪除。

2.2.1 外部編碼

在對前向鏈路進行QPSK調制時，RS編碼的編碼參數是被強制規定的，前向鏈路的CC與BC子幀有著不同的RS編碼參數。

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

其中K表示信息位長度，F=（N-K）/2為糾錯能力。

2.2.2 內部編碼

RS編碼器輸出比特序列通過一個非遞歸二進制卷積編碼器進行內部卷積編碼。卷積編碼器的生成多項式為：G1=171OCTG2=133OCT且編碼效率的一般取值是rcc=■（另外還有■，■兩種取值），約束長度是7。卷積編碼器輸入比特數為808比特，同時在編碼之前加6個全0比特，編碼輸出1 628比特。

2.2.3 自適應編碼與調制過程

L-DACS1系統應當支持兩種自適應編碼與調制（ACM）操作模式：細胞特定編碼與調制（cell-specific ACM）和用戶特定編碼和調制（user-specific ACM），模式通過系統識別廣播（SIB）控制消息的判別來使用。用戶特定模式支持每個用戶私人的編碼和調制方案，數據的編碼與調制不是固定的，這就需要物理層協議要在運行中不斷的重構。MAC將通過在實際數據傳輸之前發射ACM參數來實現重構，并且編碼與調制的類型由GS無線資源管理功能來決定。

主要參考文獻

[1]徐會忠.寬帶數據鏈網絡協議的分析[J].電訊技術，2007，47（4）.