FDMA/DAMA数据链路层协议简介

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：卫星通信体制有多种，其中FDMA／DAMA体制是应用HDLC协议的典型系统。图2-2FDMA／DAMA体制下的HDLC帧结构及封装2.1.1.2业务链路建立流程FDMA／DAMA空间信息网络接入卫星至少配置一路网控信道设备，可配置多路业务信道设备。

高级数据链路控制协议（HDLC）是一个在同步网上传输数据、面向比特的数据链路控制协议，由ISO提出。在通信领域中，HDLC协议是应用最广泛的协议之一，其工作方式可以支持半双工、全双工传送，支持点到点、多点结构，支持交换型和非交换型信道。

按需分配多址接入协议（DAMA）的基本思想是在类似TDMA的体制下，在全网时间同步的基础上，各个移动终端在上行频率根据自己队列里排队的数据包个数，通过随机预约的方式向空间平台发送预约请求，空间平台在下行频率为各个移动终端动态分配时隙，移动终端按照时隙分配图案发送信息，从而避免了对发送时隙的占用冲突，移动终端在不发送信息的时间里则接收信息。

HDLC数据链路层协议定义之初，并没有限制其应用场景，因此在空间信息网络中直接应用是一种选择。卫星通信体制有多种，其中FDMA／DAMA体制是应用HDLC协议的典型系统。FDMA／DAMA网络有一套较完备的信令系统，信令由用户卫星产生，在控制信道上传输，实现用户卫星和网控中心之间管控信息的交互，可使用HDLC协议，仅对相关字段进行相应的信令类型定义即可。FDMA／DAMA信道建立后，需要根据所链接的不同业务终端，分时传输不同的业务（多业务复接同传，是一种特殊的应用模式），通常也直接采用HDLC帧结构进行相关业务承载。

2.1.1.1　卫星HDLC链路帧结构

FDMA／DAMA卫星网络的HDLC链路帧结构如图2-2所示，包括控制信道HDLC帧结构和业务信道HDLC帧结构两类。与标准的HDLC帧结构相比，控制信道HDLC帧结构保留原有的标识字段、校验字段，对地址字段、控制字段、信息字段进行重新定义。地址字段用来标识信道设备编号。控制字段用来标识数据帧发送序号。用户卫星将网控信令（由信令类型和信令信息组成，信令类型包括入网申请、业务申请、入网应答、信道配置等，信令信息的长度由信令类型决定）封装在信息字段内进行传输。业务信道HDLC帧结构保留原有的标识字段、信息字段和校验字段，省略了地址字段和控制字段，用户卫星将业务数据（以太网数据、串行比特流、同／异步数据）封装在信息字段内进行传输。

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图2-2　FDMA／DAMA体制下的HDLC帧结构及封装

2.1.1.2　业务链路建立流程

FDMA／DAMA空间信息网络接入卫星至少配置一路网控信道设备，可配置多路业务信道设备。接入卫星建立业务链路时，使用相关用户卫星哪一路业务信道设备、信道设备配置的发射／接收频点以及通信速率／带宽都是由网控中心指定的，即业务信道的FDMA方式占用卫星资源。业务链路建立流程如图2-3所示。

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图2-3　FDMA／DAMA业务链路建立流程

接入卫星检测到有业务数据需要传输后，提取业务类型、通信对端用户卫星标识、业务速率等信息，通知网络控制代理模块进行业务链路申请。然后将业务链路申请信息封装为HDLC帧，通过网控信道，以ALOHA方式发送到控制卫星的网络控制中心。网络控制中心查找相关业务站是否有可用的业务信道设备，并匹配可用的卫星资源，若匹配成功则为该业务分配卫星资源和业务信道设备等。网络控制中心在匹配资源过程中，根据不同的业务需求分配不同带宽资源，实现带宽动态按需分配。网络控制中心将分配结果和业务信道设备参数发送给业务相关站。接入卫星收到业务链路建立信息后，设置相应的业务信道设备，至此完成业务链路的建立。当接入卫星检测到业务结束后，通知网络控制代理模块发送业务链路拆除请求。网络控制中心收到该消息后，将卫星资源和业务信道资源回收，用于以后其他业务的信道资源分配，并通知接入卫星释放业务链路。

FDMA/DAMA数据链路层协议简介

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