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
女
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ＬＥ－ＧＴＢＰＤＵ、同步检验ＰＤＵ和同步补偿ＰＵＤ。
２．７呼叫３Ｇ网络
在网络中没有分配到地址的台站，可使用随机选择的网络入口地址（形式为１１１１×××××××）呼叫３Ｇ网络，并按相应呼叫协议使用该地址接入呼叫。当一个主呼叫进入网络的台站，像网络成员那样正规操作时，使用３Ｇ分组协议把网络操作数据（新入网台站本机地址、信道表 ）传送到入网的台站。
２．８通知协议特性
在跟踪台站和信道状态中，使用信道时间提供需要复原的附加功能，网络管理者恢复操作通知协议。
当台站状态变化或定时器提示通知时，台站广播一个ＬＥ－通知ＰＤＵ，以有效地将台站状态通知给其他网络成员。
异步网中，如果传播数据不能用其他方法取得，则要求探测，周期性地发送表示台站状态的ＬＥ－通知ＰＤＵ。
同步网络中，随机选择时隙单独发送ＬＥ－通知ＰＤＵ，异步网络中，在发送之前，监听之后发送ＬＥ－通知ＰＤＵＭＣ＋１次（Ｃ－扫描信道数，Ｍ－扫描呼叫系数）。
三、ＨＦ数据链路协议（ＨＦＤＬＰ）
开放系统体系中的数据链路层，提供在用户端的各种设备和交换中心间，网络两个交换中心间建立、保持和释放链路所需的功能、规程和协议；在站点高级逻辑和数据链路间提供接口（含位置入或提取，解释地址和控制字段，指令响应的产生、发送和解释，帧校验系列计算和解释）。
３．１业务管理（ＴＭ）协议
ＴＭ协议用作使用３Ｇ－ＡＬＥ协议建立链接后协调同等的业务交换。随着ＡＬＥ的结束，参与链接的台站进入ＴＭ协议业务建立阶段，ＴＭ协议建立传输业务的业务链路。参与连接的台站一旦建立了连接，台站身份、连接拓扑、链接方式和使用频率均已确定。
３．１．１业务类型
在ＴＭ协议中用来表示规定的数据体类型，使用定义的术语，以识别用ＴＭ协议建立的业务链路上传输的业务类型。
３．１．２ＴＭ服务原语
例如：服务原语ＴＭ－Ｃｏｎｎｅｃｔ－Ｒｅｑ：由用户程序向ＴＭ实体发出建立业务链路的请求，包括拓扑、业务类型、（主台／从属台）角色、优先等级、地址等参数。
３．１．３ＴＭ协议数据单元
ＴＭ协议有ＴＭ－ＲｅｄＴＭ－ＣＯＮＦ和ＴＭ－ＴＥＲＭ三种ＰＤＵ，分别用类型域数值０，１，２，来区别。全部ＴＭ ＰＤＵ有共同的格式采用突发波形ＢＷ１发送和接收。
３．１．４ＴＭ协议特征
使用事件（实体响应的事件）、行动（实体响应这些事件采取的行动）、数据项（实体应用和保存的数据项）等术语，提供状态图和状态转换表，详细说明ＴＭ实体的运转特性。根据业务链路种类对点到点分组业务链路、点到点电路链路和多站点电路链路的定时特性分别确认时间间隔和定时要求。
３．２高速数据链路（ＨＤＬ）协议
ＨＤＬ协议用于建立的ＨＦ链路上发送接收台站之间，数据报的点到点传输，并有选择的将接收错误的数据重发（ＡＲＱ）。通过ＨＤＬ传输的数据报，是一个有限的８比特数据字序列。ＨＤＬ协议适宜在完好的ＨＦ信道条件下，传输相对长的数据报。
３．２．１ＨＤＬ服务原语
例如当用户有一个数据报要在已建立的ＨＦ链路上发送时，由用户程序发出发送请求服务原语ＨＤＬ－Ｓｅｎｄ－Ｒｅｑ其参数为要传的数据报和ｎｕｍ ｐｋｔ（即每个Ｔｘ帧传输的数据分组数量ｎｐ）。
●ＨＤＬ－ＤＡＴＡ ＰＤＵ是一个ｎｐ数据分组序列（ｎｐ＝２４、１２、６、３、ｎｐ的取值由最新的发送／接收请求服务原语的ｎｕｍ ｐｋｔ参数确定）。即发射帧（Ｔｘ），其中每个数据分组的有效载荷为２３３个字节（１８６４ｂｐｓ），序列号１７ｂｐｓ。有效载荷字节按其在数据报出现的顺序发送。
●ＨＤＬ－ＡＣＫ ＰＤＵ传送选择性认可，在ＨＤＬ－ＤＡＴＡ ＰＤＵ中每个数据分组以一位ＡＣＫ掩码形式包含单个比特，每个比特指示对应的数据分组是否无错接收（１＝ＡＣＫ，０＝ＮＡＫ），该ＰＤＵ由收端传送的发端。
●ＨＤＬ－ＥＯＭ ＰＤＵ表示发射台接收了接收台在数据报中传送的每个数据分组的认可，且不再为数据发送ＨＤＬ－ＤＡＴＡ ＰＤＵ。在正向传输时间间隔内，尽可能多次发送，以提高无错接收慨率。
３．２．３ＨＤＬ协议特性
ＨＤＬ协议运转特性用时间和行动术语确定ＨＤＬ运转状态，用数据项确定转换条件，以两种等效方法状态图和状态转换表示。
ＨＤＬ协议定时特性与ＴＭ协议定时特性一起分析，ＰＤＵ使用突发波形ＢＷ２。
３．３低速数据链路（ＬＤＬ）协议
ＬＤＬ协议用作已建立的ＨＦ链路点到点数据报传输，数据报是一个有限长的８ｂｐｓ数据字节的有序序列。ＬＤＬ协议适合恶劣的ＨＦ信道条件下为所有长度数据报提供改善性能，或者在所有信道条件下，为短数据报道提供改善性能。
３．３．１ＬＤＬ服务原语
例如用户有数据报要使用ＬＤＬ协议在已建立的ＨＦ链路上发送，则由用户程序发出ＬＤＬ－Ｓｅｎｄ－Ｒｅｑ发送请求服务原语。其参数为数据报和Ｐｋｔ长度（每个数据分组中的有效载荷数据字节和填充字节的数量为６４、１２８、２５６、５１２）。
３．３．２ＬＤＬ协议数据单元
●ＬＤＬ－ＤＡＴＡ ＰＤＵ为一个发射帧（Ｔｘ），其中每个数据分组的有效载荷有５１２、１０２４、２０４８、或４０９６比特，序列号１７比特，控制８比特。
●ＬＤＬ－ＡＣＫ ＰＤＵ用作传输认可，由接收台站发给发送台站。
●ＬＤＬ－ＥＯＭ对发送台收到接收台传送的数据报中每个数据分组认可，且不再为数据报发送ＬＤＬ－ＤＡＴＡ ＰＤＵ。在正向传输时间间隔内，尽可能多次发送ＬＤＬ－ＥＯＭ ＰＤＵ。以使无差错接收概率最大。
３．３．３ＬＤＬ协议特征
ＬＤＬ运转特性和定时特性的描述与ＨＤＬ协议相同。业务数据ＰＤＵ使用突发波形ＢＷ４。
３．４电路链路控制（ＣＬＣ）协议
ＣＬＣ在已建立的电路链路上监控和协调业务，提供简单的发前监听、通道控制。
３．４．１ＣＬＣ服务原语
例如：ＣＬＣ行动请求服务原语（ＣＬＣ－Ａｃｔｉｖｅ－Ｒｅｑ），由用户程序发给ＣＬＣ实体，请求ＣＬＣ给出优先等级，开始监视和判断是否接入当前建立的电路链路，ＣＬＣ设定业务优先等级的参数值。
３．４．２ＣＬＣ协议数据单元
ＣＬＣ与远程对等实体之间不交换ＰＤＵ。
３．４．３ＣＬＣ协议特征
待机状态下，ＣＬＣ不监视链路业务或控制链路接入；建立链路时，启动链路的台站ＣＬＣ进入预备状态，然后监视链路上业务；当检测到送出／进入业务时，ＣＬＣ从预备状态转到相应的发送／接收状态；业务结束时，转入等待补偿状态，达到补偿间隔时长后，返回到预备状态。状态图根据事件和行动术语规范ＣＬＣ运转特性。
四、ＨＦ网络协议
当传播不支持直接链路时，网络运行支持间接路由传递信息。ＨＦ网络协议包括ＨＦ网络管理协议（ＨＮＭＰ）、中继管理协议（ＨＲＭＰ）和用于自动化站点中的数据链路协议（ＳＤＬＰ）、站点状态协议（ＨＳＳＰ）。
４．１ＨＦ网络管理协议
将简单网络管理协议（ＳＮＭＰ）用户ＨＦ网络，并适当修改（以减少网管协议占用带宽开销），这种ＳＮＭＰ与增强型ＨＦ电台的结合，称为ＨＮＭＰ。ＳＮＭＰ是最广泛应用的ＴＣＰ／ＩＰ网络管理标准，成为事实上的计算机网络管理国际性标准。ＳＮＭＰ的网络管理标准，成为事实上的计算机网络管理国际性标准。ＳＮＭＰ的网管体系结构由管理者、管理代理和管理信息库（ＭＩＢ）组成。ＳＮＭＰ是一个异步请求／响应协议，有四种基本的协议交换过程，四个ＰＤＵ。
●Ｇｅｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ／Ｒｅｓｐｏｎｓｅ 提取／反向发送指定的网管信息。
●Ｇｅｔ－ｎｅｘｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ 提供扫描ＭＩＢ树并依次检索数据。
●ＳｅｔＲｅｑｕｅｓｔ对管理信息进行控制。
●Ｔｒａｐ通报重要事件的发生（由代理发给管理者）。
简单网络管理协议第二版本（ＳＮＭＰＶ２）用于ＨＦ网管有如下改进：
●ＨＦＭＩＢ定义的对象标识，使用缩位编码，有利于ＨＦ传输。
●ＨＮＭＰ取信息行的操作类似ＳＮＭＰＶ２取信息块的操作。
●个人识别号码（ＰＩＮ）的识别有效。
在ＨＦ网络中的所有ＨＦ无线电设备都应实现ＳＮＭＰ功能，收、发装置和相关ＲＦ设备、ＡＬＥ控制器、ＬＰ、数据Ｍｏｄｅｍ和相关链路控制器以及ＨＦＮＣ都能使用ＭＩＢ模块，没有ＨＮＭＰ功能的设备，通过代理来管理，代理负责ＨＮＭＰ指令和设备特定指令集之间的转换。
所有代理（包括网络站点）必须支持用户数据报（ＵＤＰ）和ＩＰ，因为那些不支持ＴＣＰ／ＩＰ的网络设备不能被直接管理，ＨＦ网络中有多个ＳＮＭＰ代理，可作为那些不支持ＳＮＭＰ网络设备的委托代理，通常委托代理可以受委托于多种网络设备。
ＳＮＭＰ在ＨＦ网络中使用要点：⑴网络管理者借助与网络单元中代理台信息，监控该网络单元。⑵代理台收集到的信息，以异步方式发送到管理台，通告重要事件。⑶ＭＩＢ面向ＴＣＰ／ＩＰ，数据对象定义用ＡＳＮ．１表示。⑷对象名称与数值用ＡＳＮ．１基本编码规则编码。⑸网络成员不执行ＳＮＭＰ时，通过委托代理台将ＳＮＭＰ信息转换成非ＳＮＭＰ成员能接受的专用信息。⑹使用一般鉴别，以类似ＨＦ链路保护（ＬＰ）的思路扩展。（未完待续）
----《通信世界报》
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