《现代空中交通管理》VDL模式2

VDL模式2
链路层协议与服务
3. 如果经过计时器TM2时间帧仍未被传送，则 MAC子层将检测出拥塞，并通告VME子层。
4. P坚持CSMA算法允许在达到系统吞吐量最佳、 传输延迟最小和冲突最少的时候，所有的基 站都有机会进行传输。具体时间如下：
MAC子层参数
VDL模式2
链路层协议与服务
2、DLS：
《现代空中交通管理》
VDL模式2
概述
VDL模式2是ATN地空移动通信的主要方式，以面 向比特的方式传输，传输速率达到31.5kbit。采用 ISO8208面向连接的方式与机载子网、地面子网 一起构成了地空统一网络
VDL模式2作为ATN的一种移动子网，承载着地空 移动通信中的网络层数据包。规定了地空移动通 信的物理层、链路层和子网层协议。链路层协议 由MAC子层、DLS和链路管理子层组成。其中采 用的是HDLC协议的子集AVLC。
e. 数据传送：数据将在VDL信息帧（INFO）、用户接口 帧（UI）、标识交换帧（XID）的信息域中被传送。
VDL模式2
链路层协议与服务① Fra bibliotekDL模式2帧结构：
模式2帧结构按照ISO3309帧结构，如图：
VDL模式2帧结构
VDL模式2
链路层协议与服务
VDL模式2帧结构分析：
地址结构：地址域包括8个字节，每个字节的 最小有效比特（LSB）为扩展保留位。
3、LME： DLE存在于数据链路子层中，提供面向连接的点
VDL模式2
链路层协议与服务
1、MAC子层：
MAC子层对共享信道提供对DLS子层透明 的获取功能。MAC子层的服务主要包括两 个部分：利用P坚持CSMA算法进行多路接 入，以及信道拥塞通告服务 ，具体包括：
① 多址方式：利用CSMA算法让所有的地 面站有平等的机会发送数据
VDL模式2
链路层协议与服务
② 信道拥塞检测：
当检测出通道拥塞时，MAC子层将向甚高频 管理实体（VME）子层通告。
在试图接入通道之前，MAC子层必须保证信 道是空闲的。实现过程：
1. 发射端在试图进行传输之前首先侦听信道，等 待信道的空闲。
2. 当确定信道空闲的时候，试图以概率p进行传 输，而以概率1－p后退等待。在一个最大访 问次数M1之后，MAC子层将在信道空闲之后 立刻传输包。
基本结构如下图：
概述
VDL模式2协议结构
VDL模式2
物理层协议与服务
物理层为数据链路层的比特数据传送建立、 维持和取消连接。
数据链路层的用户数据通过服务原语传递 到物理层，物理层通过甚高频信道将数据 送到通信另一端的物理层。
物理层再通过服务原语将数据传送到数据 链路层。
VDL模式2
物理层协议与服务
1、物理层的功能 ① 收发频率控制：物理层的频率选择根据链路层 的请求而定
② 通告功能：通过信号质量指示参数来通告信号 质量
③ 数据发射功能：指物理层将从链路层收到的数 据经过适当地编码通过射频（RF）信道发送
④ 数据接收功能：指将接收到的数据解码，使高 层应用能够准确读出
VDL模式2
⑤ FEC： FEC编码采用系统定长RS编码。249字节一帧的数据，可以
纠正3个字节的错误。 原始多项式为
p(x) (x8 x7 x2 x 1)
生成多项式为：
125
(x i )
i120
C 发送长度(bits) C 发1送99长2(度bi(tbs)its)
DLS利用AVLC协议支持面向比特的地空通信服 务，包括：
a. 帧顺序：接收端的DLS子层保证重复的帧被丢弃，且 所有的帧都出现且只出现一次。
b. 差错检测：DLS子层保证检测并丢弃所有在传输中出 现差错的帧。
c. 站识别：DLS子层通过点到点的连接接收且只接收发 向它自己的帧。
d. 广播地址：广播地址可被所有接收者识别和接收。
VDL模式2
物理层协议与服务
4、物理层与链路层的接口：
物理层与链路层的接口由数据原语、频率 改变原语、信道侦听原语、信号质量原语、 对等地址原语、信道占用原语组成
5、物理层与物理设备接口：
物理层与物理设备接口由发射原语、接收 原语组成
注：以上原语见网络总结图：
VDL模式2
链路层协议与服务
0 0
0 1
比11特率12 10500*π π3//44=31.5Kbit/s
0
1
0
3
π/4
1
1
0
4
π/4
1
1
1
5
π/4
1
0
1
6
π/4
1
0
0
7
编码相位
π/4
VDL模式2
物理层协议与服务
④ 训练序列：
（a）发射机功率稳定和接收机设置： 即 000 000 000 000
（b）同步和模糊分辨： （c）保留符号：000 （d）发射数据长度 （e）FEC帧头
链路层负责将信息从一个网络实体传送到 另一个网络实体，传送错误通告，以及提 供如下服务：
帧的组合与拆分、建立帧同步、抛弃非标 准帧、帧差错的检测与控制、RF信道的选 择、地址识别、产生帧校验序列。
链路层通过RF信道提供基本的比特传输。
链路层的数据在地空收发设备中作为比特 流进行传输。
物理层协议与服务
2、VDL模式2的发送特点
① 调制方案：采用D8PSK调制，用α=0.6升余玄
滤波器，将要发送的信息每三个比特组成一个 符号作为相位的变化
② 编码：一个进入差分数据编码器的二进制数据
Xk Yk流Z被k 转换为三Δ个φk 独立的二进制数据流X、Y、Z
0 0 ③0调0制速率：π调/4 制速率为10500符号/秒，所以
地址域：地址域包含目的地址域和源地址域。 目的地址域包含目的DLS地址或广播地址，源 地址域包含一个DLS地址。
广播地址：广播地址仅做为目的地址用于UI帧 和XID帧中，用来广播地面站信息。
链路控制域：该字节的编码参照ISO4335。
VDL模式2
链路层协议与服务
② DLS层与上一层的接口原语 ： 注：以上原语见网络总结图：
1992(bits)
VDL模式2
物理层协议与服务
⑥ 交织（Interleaving）：
每一帧数据位包含249个字节，共 2498=1992 bit
3、侦听算法（CSMA）：
在发送数据或语音包之前运行CSMA时， VDL模式2接收机可以通过能量检测算法来 检测信道是否空闲
信道从忙到空闲的检测及信道从空闲到忙 的检测的方法见书