[科普中国]-无线数据链路

无线数据链路的概念

无线数据链路层就是利用物理层提供的数据传输功能，将物理层的物理连接链路转换成逻辑连接链路，从而形成一条没有差错的链路，保证链路的可靠性。

数据链路层也向它的上层——网络层提供透明的数据传送服务，主要负责数据流多路复用、数据帧监测、媒体介入和差错控制，保证无线网络内点到点以及点到多点的连接。

在无线信道上，如果有两个节点同时发送数据，那么这两个发送节点都将发射不成功，这回造成能量的大量浪费。

在无线数据链路中的接收节点无法预测数据何时到达，另外每个节点还需要侦听各节点的拥塞状况，因此节点必须始终保持侦听状态，以防特殊情况的发生，但这里包含了许多没必要的侦听，从而浪费了许多能量。

为了保证无线数据链路的可靠性，MAC层协议需要使用一些控制分组来调节节点状态，但这些控制分组中不存在有用的数据，因此也需要消耗一部分的能量。1

无线数据链路的工作原理无线数据链路的作用数据链路，在电信术语中，是异地用于收发数据的工具和媒介。它也可以是一个由通信终端和连接电路组成的系统，具体的通信由专门设计的协议来控制。 但与此同时，数据链作为一种特殊的链接系统，是和一般的通信系统是不同的。数据链路的本质是以数据传输为媒介构成的链路总和，包括链路、链路节点和链路关系。基本上来讲，数据链路这个概念主要应用于军方的不同作战平台之间，以确保信息的共享。由此，能够在不同的作战平台间形成紧密的战术链接关系，是数据链区分通信系统的质的差别。

数据链路包括传输的物理媒体、链路协议、有关设备以及有关计算机程序。但不包括提供数据的 功能设备（即数据源）和接收数据的功能设备。数据链路是根据不同的用途与特定的需求研制的，不同的数据链 路有其相应的标准与编号，例如，美军有link11、link16、link22 等多种数据链路。

无线数据链路的基本原理Link 11是70年代投入使用的，用于舰船之间、舰船与飞机之间、舰队与海军陆战队之间、舰队与陆地之间的双向情报交换，主要产品是Link 11A/B。装备Link 11的有美国海军航母、巡洋舰、驱逐舰、两栖战舰，E-2C、E-3预警机，S-3A、P-3C反潜飞机等。

美国军用标准MIL—STD—188—203—1说明了11号链的详细情况。Link 11数据链是一种自动、高速、计算机对计算机的通信系统，采用TADIL A型数据格式，在具有Link 11功能的各单元，如海上舰艇、飞机和岸上节点之间进行敌情报告等战术数据的交换。此外，它还可用于协调作战区域内各个平台的作战行动。Link 11采用轮询技术，通常由计算机、通信保密设备、数据终端、高频或特高频无线电台组成。Link 11 主要采用高频传播，标准传输速率为1200bps。但在视距范围内可使用特高频频段实现各种作战平台的互连，标准传输速率为2400bps。Link 11 系统主要装备于那些能处理并显示作战态势及目标信息的平台。目前，美国及其盟国都装备有该数据链。

Link 16 于80年代问世，通信容量、抗干扰力和抗毁性大大提高，应用范围从单一军种扩展为三军通用。Link16是美国和北约部队广泛采用的一种具有扩频、跳频抗干扰能力的战术数据链，也是美军用于指挥、控制和情报的主要战术数据链，具有通信、导航和敌我识别能力，可提供重要的联合互通能力和态势感知信息，主要装备美海军战舰、空军战斗机、预警机以及陆军防御系统等。此数据链是使用最普遍的态势感知数据链。它是一种先进的通信、导航与识别系统，采用战术数字信息链（TADIL）J型数据格式，是美军根据未来作战的需要并充分发挥联合战术信息分发系统（JTIDS）的能力而研制的，具有快速、机动、无线、多用户等特点，现已成为美国国防部最常用的战术数据链之一。16号链支持战斗群各分队之间的综合通信、导航和敌我识别，用于联合战术信息分配系统。战术数据信息数据链J一般用于把参战的部队互连起来。例如，把海上部队、飞机和岸节点互连起来。它用于交换联合战术数据，使用具有抗干扰能力的特高频无线电设备。

Link 16终端包括联合战术信息分发系统(JTIDS)终端和多功能信息分发系统(MIDS)两代产品。MIDS虽是新型终端，但与JTRS以及“软件通信体系结构”(SCA)不兼容，因此，美国JTRS计划已增加新的波形，如2007年开始生产并交付与JTRS兼容的MIDS终端。其中，机载Link 16 系统通常由任务计算机、JTIDS 终端或其后继者多功能信息分发系统（MIDS）终端和天线组成。JTIDS/MIDS是Link 16所独有的设施，它除了可以给Link 16系统提供信息加密、自动入网以及把加密信息高速分发给需要该信息的用户的功能之外，还可以将需要中继的信息自动、高速地转发出去。

Link 16数据链是在Link 11数据链的基础上研发的，可以与Link 11或Link 4A互操作，标准传输速率为28.8Kbps～238Kbps。Link 16的核心是时分多址(TDMA)技术。TDMA技术能实现数百个用户共享并同时使用一个无线电网络，而且不会相互干扰。该网络的每个成员都分配有一个持续数分之一秒的时隙。2