第三代短波通信协议(上)

中国电子科技集团第七研究所 陈浩

　

一、慨述

在通信、计算机、数据处理和控制系统中，以规定格式、控制功能部件之间的相互作用和通信的一组正式约定；规定功能部件在进行通信时的行为的一组正式语义和语法规则；在分层通信系统结构内，用来促成分层结构内的功能互操作的一组正式规程；这些约定、语义／语法规则、规程统称为通信协议（以下简称协议）。协议能控制网络的各个部分，各类服务和管理过程。例如数据链路协议，根据特定的传输模式、控制过程，恢复过程，说明在数据链路上进行数据通信的方法。

协议控制信息通常由通信设备的询问和响应组成，用来确定通信链路两端设备各自的能力；分层系统中，在同一指定层上的实体间，为完成它们的共同操作，利用低一层提供的服务交换信息。

新一代短波通信网络实际上是一种无线分组数据交换网络，采用ＯＳＩ七层结构参考模型，网络协议在ＯＳＩ各层中的相互关系：

ＨＦ网络协议实体和在实体接口上的用户程序之间，采用服务原语交换信息；协议实体与远端对等实体之间以协议数据单元（ＰＤＵ）传送信息，协议和数据使用同类波形（ＢＷＯ－ＢＷ４五种突发波形）以８ＰＳＫ调制到１８００ＨＺ副载频上。

下面分别从自动链路建立、数据链路、ＨＦ网络、应用方面详细介绍各种协议。

二、第三代自动链路建立（３Ｇ－ＡＬＥ）协议

３Ｇ－ＡＬＥ协议与ＨＦ数据链路的业务管理（ＴＭ）、高速数据链路（ＨＤＬ）、低速数据链路（ＬＤＬ）、电路链路（ＣＬＭ）诸协议形成了一个相互依赖的３ＧＨＦ协议族，是新一代短波通信的专门技术。３Ｇ－ＡＬＥ大大提高了重负荷信道的链接能力链接速度，提高了面向数据的大型网络运行效率。

２．１ ３Ｇ－ＡＬＥ数据链路

３Ｇ系统在网管接口上实施以上数据机构：

２．１．１台站本址

每个台站工作表的地址，是进入工作表的索引。

２．１．２台站工作表

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３Ｇ－ＡＬＥ台站工作表可存储至少１２８个条目，每条目包括：台站呼叫符号（１５个ＡＳＣＩＩ－３８字符）、３Ｇ地址（１１比特）、多址通信标志（是否与该台监听的多址相关）、有效地址信道、每个呼叫信道与业务信道链路质量检测、当前台站状态等。

２．１．３信道表

至少存储１２８个信道条目，独特标志表明建立２Ｇ／３Ｇ链路，还是业务通信。每条目信道包括发／收频率、天线设置、调制类型和功率限制等。

２．２服务原语

３Ｇ－ＡＬＥ实体（物理层）与实体接口上高层用户程序之间交换信息使用的服务原语，例如ＬＥ－ＬＩＮＫ－Ｒｅｑ表示ＡＬＥ用户程序请求建立链路，包括目的地址、呼叫类型、业务类型、优先级、呼叫信道、业务信道等参数。

２．３协议数据单元

链路建立协议数据单元（ＬＥ－ＰＤＵ），采用突发波形ＢＷＯ发送和接收，传输顺序按ＰＤＵ中的域从左到右；域中的位从高（ＭＳＢ）到低（ＬＳＢ）顺序发送。

２．４同步驻留结构

３Ｇ－ＡＬＥ可在同步／异步模式中运行，同步模式系统可识别异步模式扫描信号、呼叫地址。当使用同步模式扫描时，３Ｇ系统在每个分配信道驻留４秒，每个同步驻留时间分为五个８００毫秒的时隙，时隙０为调谐和监听时间；时隙１～４用于呼叫信道上的ＰＤＵ同步交换。

２．５ ３Ｇ－ＡＬＥ

用数据结构、状态、事件、行动、定时和状态转换描述３Ｇ－ＡＬＥ协议的特性，同步模式和异步模式协议分别用不同特征定义，这些特性仅仅说明适应了系统的空中传播特性。

２．５．１同步模式协议

同步模式链路建立协议应符合时隙选择、单呼、选呼、多站点呼叫、广播呼叫、链路释放、时序特性一系列要求。建立链路后，系统等待时间不应超过预置时间，如果等待时间内业务还未建立，系统重新进入扫描状态。

２．５．２异步模式协议

ＬＥ呼叫ＰＤＵ之后，不断重复发送ＬＥ－扫描呼叫，以捕获扫描接收（类似２Ｇ－ＡＬＥ），异步模式握手为自我定时；异步模式进入同步网采用发送常规扫描呼叫或扩展扫描呼叫选址到这些台站。

２．６同步管理协议

同步运行的３Ｇ网络，使用ＧＰＳ等外置设备维持同步，当外部参考时间无效时则使用该协议。同步管理协议支持同步保持、补偿时基漂移；用于迟后入网的报时服务；网络成员台站初始时间分配。

同步管理协议数据单元包括群定时广播