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基本通信协议

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基本通信协议

基本通信协议范文第1篇

【关键词】计算机网络;通信协议;TCP/IP;SMTP

一、计算机网络通信协议概述

1.通信协议概念。网络通信协议(Network Communication Protocol),通常简称为网络协议(Network Protocol),就是对计算机之间通信的信息格式、能被收/发双方接受的传送信息内容的一组定义。

2.网络协议的分类。网络协议是一种特殊的软件,是计算机网络实现其功能的最基本机制。网络协议的本质是规则,即各种硬件和软件必须遵循的共同守则。但网络协议又不是一套单独的软件,它通常融合在其他软件系统中。网络协议遍及OSI通信模型的各个层次,从我们非常熟悉TCP/IP、HTTP、FTP协议,到OSPF、IGP等高级路由协议都可以认为是网络协议,有上千种之多。在所有常用的网络协议中,又可以分常用的基础型协议和常用的应用型协议。TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI属于常用的基础型协议;而HTTP、PPP、FTP则属于常用的应用型协议。基础型协议用来提供网络连接服务,它在网络连接和通信活动中必不可少;应用型协议对于网络来说不是必需的,而是在具体应用到网络服务时才需要。

3.网络协议的作用与组成。网络协议所起的主要作用和所适用的应用环境各不相同,有的是专用的,如IPX/SPX就专用于Novell公司的NetWare操作系统,而NetBEUI协议则专用于微软公司的Windows系统;有的则是通用的(当然是相对的),如TCP/IP协议就适用于几乎所有的系统和应用环境。在这么多的网络协议中,一般网络用户只需要着重掌握几种常用和主要的协议即可。网络协议包括语义、语法和时序三个组成部分。语义是对协议元素的含义进行解释,不同类型的协议元素所规定的语义是不同的。语法是将若干个协议元素和数据组合在一起用来表达一个完整的内容所应遵循的格式,也就是对信息的数据结构做一种规定。而时序是对事件实现顺序的详细说明。

二、TCP/IP协议族

TCP/IP协议族从字面上理解只有两个协议:TCP协议和IP协议,而事实上它是一个协议集合,而TCP和IP协议是协议族中最基本的最重要的两个协议。

1.IP协议。(1)IPv4协议。IPv4协议运行在网络层上,可实现异构的网络之间的互连互通。它是一种不可靠、无连接的协议。IPv4定义了在整个TCP/IP互联网上数据传输所用的基本单元,规定了互联网上传输数据的确切格式;IP软件完成路由选择的功能,选择一个数据发送的路径;除了数据格式和路由选择精确而正式的定义之外,还包括一组不可靠分组传送思想的规则。IP协议是TCP/IP互联网设计中最基本的部分。(2)IPv6协议。互联网发展到当前的规模,IPv4协议的建立功不可没。但是同时它的缺点也充分显现出来,如地址空间耗尽、路由表急剧膨胀、缺乏对QoS的支持、移动性差等。尽管采用了许多新的机制来缓解这些问题,如DHCP技术、NAT技术等,但问题没有得到根本解决。终于在1995年12月,IPv6协议诞生,该协议全称“互联网协议第6版”,即下一代的网际协议。相对于IPv4来说,其特点主要有以下两点,首先,讲IPv4的32位IP地址扩大到了128位;另外,在IPv6数据报的首部格式中,用固定格式的扩展首部取代了IPv4中可变长的选项字段。

2.TCP协议。TCP用于在不可靠的互联网上提供可靠的端到端字节流传输服务。在一个TCP连接中,仅有两方进行彼此通信。TCP的功能是:TCP把发送端试题要求发送的数据流分割成适当长度的数据段,然后传给IP层,再由IP层通过网络接口层将包传送给接收端主机。接收端主机接受到数据后,会将数据一路上传给制定的接收端实体。

3.SMTP协议。SMTP协议又称为简单邮件传输协议,是在应用层的协议。主要对如何将电子邮件从发送方传送到接收方,即对传输的规则做了规定。SMTP协议的通信模型并不复杂,主要工作集中在发送SMTP和接受SMTP上:首先针对用户发出的邮件请求,建立发送SMTP(发送方)到接受SMTP(接收方)的双工通信链路,接收方是相对于发送方而言,实际上它既可以是最终的接受者也可以是中间传送者。发送方负责向接收方发送SMTP命令,接收方负责接受并反馈应答。

上面只简单的介绍了几种通信协议,还有很多协议值得研究,如有数据链路层的CSMA/CD协议,应用层的FPT、HTTP和DNS协议等。就是在这些许许多多的通信协议的共同作用下,才能确保网络通信的正常。

参考文献

基本通信协议范文第2篇

关键词:计算机网络;通信协议;IP设置;DNS服务器

中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2007)03-10729-01

计算机网络不通,无法上网是我们经常碰到的事情,怎么办呢?只要我们对网络有一些基本认识,就可以通过以下介绍的方法和步骤自行检查连接故障并排除故障,尽快地恢复网络畅通。

1 首先检查通信协议是否安装正确

网络通信协议是计算机之间相互沟通的共同语言,如果电脑没有安装正确通信协议,那就无法正常地连到其它计算机或internet网上,通过以下步骤可以设置安装正确的通信协议。

1.1 检查已安装的通信协议

首先,我们在桌面上找到“网上邻居”,选中后单击鼠标右键在弹出的快捷菜单上选择“属性”,打开“网络连接”窗口,如图1所示。其次,在已打开的“网络连接”窗口中选中“本地连接”,单击鼠标右键,在弹出的快捷菜单上选择“属性”,打开“本地连接属性”设置窗口,如图2所示。最后我们可以从图2中,看到计算机目前已安装好的网络组件。“Intet协议(TCP/IP)”,这个项目就是电脑中用来连接Internet网的网络协议。如果我们用的是ADSL上网的话,除了如图2所述通信协议之外,还应有一个“Efficient Networks P.P.P.OE Adapter”通信协议[1],这样电脑才能正常上网。

1.2 测试通信协议是否正常

通过上面的检查,我们知道需要的通信协议都已安装,接下来要用Ping命令来测试通信协议是否可用。在开始菜单中找到“运行”命令,点击后在弹出的“运行”对话框中,输入“Cmd”命令,然后单击“确定”按扭,打开“命令提示符”窗口。出现“命令提示符”窗口后,在命令行中输入“Ping 127.0.0.1”后,按回车键。“TCP/IP通信协议”将“127.0.0.1”这个地址指定为本机电脑,所以在以“Ping 127.0.0.1”来查询时,回应的不是对外网络的连接,而是电脑中“TCP/IP通信协议”设置与网卡之间的连接状态。如果窗口中出现4行“Reply From 127.0.0.1: bytes=32 time

2 通过查询IP设置检查对外网络

我们不论是通过局域网还是拨号直接上网[2],电脑都需要一个IP地址。因此,确认过本机电脑的通信协议正常后,下一步就是要确定电脑到ISP主机或局域网服务器之间的网络连接是否畅通。

首先,我们必须先知道本机的IP地址,方法是在命令提示符窗口中输入“Ipconfig”命令,以获取本机的IP地址,子网掩码,网关等信息,如图3所示。

知道了本机的IP地址后,在“命令提示符”窗口中,输入“Ping 210.27.191.05”命令来侦测电脑与此IP或网址的连接状态。(210.27.191.05是我们用“Ipconfig”命令查到的目前这台电脑所使用的IP地址)如果出现4行“Reply From 210.27.191.05: bytes=32 time < 1ms TTL=128”的信息,表明目前电脑与此IP的连接状态正常,若出现其他信息,则表明连接出了问题。

3 查看电脑与DNS服务器的连接状态[3]

当我们在使用浏览器上网时,无法连上想浏览的网址,则有必要用这个方法来检验连接的情况,因为在浏览网页时无法打开,这不一定就是用户自己的网络问题,有可能是ISP的DNS域名服务器出了问题,导致无法正确地进行域名解析,从而使用户无法连上相应的网站。要进行这项检查,在“命令提示符”窗口中输入“Ping 210.27.176.66”(“210.27.176.66”是DNS服务器的IP地址,可以询问本地ISP的工作人员得到),然后按下键,如果在窗口中回应4行“Reply From 210.27.176.66:bytes=32 time < 1ms TTL=128”的信息,说明连接DNS正常,否则说明DNS服务器出了问题或者外部线路出了问题。

4 检查网站是否正常

经过以上几方面的检查与测试,如果没有发现任何问题,但还是仍然无法正常的浏览网站,那么剩下的唯一可能,就是浏览的网站出了问题,我们仍然可以通过“Ping”的方法进行测试,打开“命令提示符”窗口,在命令行中输入“Ping ”(我们以sohu为例,当然也可以是其它网站),如果出现不能连接“Request time out”或其他错误信息,则说明目前电脑与此网站之间的连接有问题,一般来说,可能是对方主机关闭或死机,我们可以改上其它网站,或等其主机恢复正常再连接。

5 结束语

本文告诉我们如何通过自身学习的一些基本网络知识排除网连接故障,让我们在碰到网络不通时,能尽快确定问题的发生点,尽快排除故障,即使不能修复至少也能确定可能的故障原因,以节省故障排除的时间,尽快地恢复网络畅通。

参考文献:

[1]周明涛. 精通Windows XP 管理与配置[M]. 北京:机械工业出版社,2003.2.

[2]瀚文工作室. 网络设置行家一点通[M]. 北京:机械工业出版社,2003.2.

基本通信协议范文第3篇

随着科学技术的迅猛发展,量子通信作为后摩尔时代的新技术,会逐渐走进人们的生活,尤其在金融、国防、信息安全等方面的应用将做出巨大的贡献。目前我国已经在光纤量子通信、空间量子隐形传态、纠缠分发和量子存储等关键技术方面取得了一些具有国际先进水平的科研成果,整体发展水平居于世界前列。

1 量子通信简介

量子通信的概念是由美国科学家C.H.Bennett于1993年提出的,他指出量子通信是由量子态携带信息的通信方式,是利用光子等基本粒子的量子纠缠原理实现保密通信过程。

量子通信的最大优点是其具有理论上的无条件、安全性和高效性。它对金融、电信、军事等领域有极其重要的意义,目前在实际应用中已经获得了一定的发展。量子通信主要有量子密钥分配、量子隐形传态、量子安全直接通信和量子机密共享等。

2 量子信息的基本概念

2.1 量子

量子是构成物质的最基本单元,是能量的最基本携带者,其基本特征是不可分割性。

2.2 量子比特

量子比特(quantum bit,简写为qubit或qbit),与经典比特(bit)只能处在“0”或“1”的某一种状态不同,量子比特既可能处于0态,也可能处于1态,还可能处于这两个态的叠加态。量子比特的实现最常采用的是以光信号为载体,还可以是电子、原子核、超导线路和量子点等载体。光信号主要包括单光子和连续变量。单光子可以用垂直偏振和45°偏振表示量子比特|0>,用水平偏振和135°偏振表示量子比特|1>,还可以用光子的相位和光脉冲中的光子数来表示量子比特。连续变量可以用广义位置和广义动量的取值来表示量子比特。

2.3 量子纠缠

纠缠是量子粒子之间的连接,是宇宙的结构单元。在量子力学中能够制备这样两个纠缠的粒子态,当一个粒子发生变化,立即在另一个粒子中反映出来,――不管它们之间相隔多远。量子纠缠指的是两个或多个量子系统之间的非定域非经典的强关联。

1982年,法国物理学家爱伦.爱斯派克特和他的小组成功地完成了微观粒子“量子纠缠”现象确实存在的实验。实验证实了爱因斯坦的“幽灵”――超距作用的存在,证实了任何两种物质之间不管距离多远,都有可能相互影响,不受四维时空的约束,是非局域的。量子纠缠反映了量子理论的基本特性:相干性、或然性和空间非定域性。这些特性已经广泛应用于量子通信中,实现基于纠缠的量子密钥分发、量子秘密共享、密集编码和隐形传态等。

2.4 量子隐形传态

量子隐形传态是将量子纠缠特性作为通信信道使用,从而实现任意未知量子态传输的一种技术,它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息。

量子隐形传态示意图如图1。

量子隐形传态的基本原理,就是对待传送的未知量子态与EPR对的其中一个粒子实施联合Bell基测量,由于EPR对的量子非局域关联性,此时未知态的全部量子信息将会“转移”到EPR对的第二个粒子上,根据经典通道传送的Bell基测量结果,对EPR的第二个粒子的量子态进行相应的幺正变换,使之变为与所传送的未知态完全相同的量子态,从而达到量子态的转移。在传送过程中,原物始终留在发送者处,接收者是将别的物质单元制备成为与原物完全相同的量子态,双方对这个量子态一无所知。经典信道传送的是发送者的测量结果,不包含未知态的任何内容。

2.5 量子通信协议

量子通信协议是指量子通信的双方完成通信或服务所必须遵循的规则和约定。量子通信协议按照通信任务目标可分为隐形传态、密集编码和量子保密通信协议。BB84协议是最早提出的量子保密通信协议,也是最接近实用化的量子通信协议。

BB84协议示意图如图2。

BB84协议使得两个经过认证的通信双方在遥远的两地可以连续地建立密钥,进而通过一次一密密码本加密协议实现安全通信。它以“海森堡不确定性原理”和“未知量子态的不可克隆性”的特性为基础,开辟了密钥分发和保密通信的方向。目前BB84协议正在向性能稳定、高速成码、网络化的产业化方向发展。

3 量子通信的几种技术简介

3.1 量子信号的产生技术

量子信号的产生技术包括纠缠光子信号的产生技术、单光子信号的产生技术和连续变量量子信号的产生技术。用光子晶体光纤产生纠缠的技术,系统有稳定、易于集成的优点,在未来的中短距离量子通信中,将占主导地位。目前技术上较为成熟的弱相干准单光子源技术被广泛用来实现BB84等量子保密通信协议。压缩态、纠缠态、相干态产生技术是连续变量量子信号产生技术,用来实现连续变量量子通信协议。

3.2 量子信号的调制技术

在量子通信中,不同的量子态资源决定了不同的量子信号调制方式。单光子量子信号的调制常用偏振调制、相位调制和频率调制,连续变量量子信号的调制常用高斯调制和离散调制。

3.3 量子信号的探测技术

在量子通信系统中,接收端中最重要的器件是量子信号探测系统。单光子探测器属于量子通信系统中的单光子信号探测技术,半导体雪崩光电二极管单光子探测器是实际系统中用得比较多的单光子探测技术。连续变量量子通信是将信息加载到光场的正交振幅和正交相位上的,它不同于单光子只是一个单纯的强度测量,而是需要借助一束本地光进行干涉测量。平衡零拍探测器是专门进行光场两正交分量测量的连续变量体系的探测技术。

3.4 量子中继技术

由于量子信号的不可克隆性,量子通信无法直接采用经典通信中“恢复――放大”的过程,而非定域的纠缠态是量子通信的重要资源,利用远距离分发纠缠粒子之间的非局域性可以实现隐形传态、密集编码等一系列量子通信协议。量子纠缠具有可交换性,采用基于纠缠交换的中继方案可以解决长距离通信的问题。

量子中继示意图如图3。

3.5 量子通信网络技术

在量子通信网络中,主要有量子空分交换技术、量子时分交换技术、量子波分交换技术等。量子空分交换是通过改变光量子信号的物理传输通道来实现光量子信号的交换;量子时分交换是在时间同步的基础上对光量子信号进行时分复用而进行的交换;量子波分交换是将光量子信号经过波分解复用器、波长变换器、波长滤波器、波分复用器而进行的交换。

量子通信网络有三个功能层面:量子通信网络管理层、量子通信控制层和传输信道层。由量子通信控制层进行呼叫连接处理、信道资源管理和建立路由,进而控制光纤通道建立端到端量子信道,管理层负责资源和链路等的管理,控制层和管理层的功能由经典通信链路完成。

4 量子通信的现状和发展趋势

目前,量子通信在单光子、量子探测、量子存储等关键技术已获得突破和发展,各种量子理论体系日趋完善,量子通信技术已逐步进入试点应用阶段。当今,美国、德国、日本等各国都投入了重金大力研究量子通信技术,我国也取得了丰硕的成果,在部分领域甚至世界领先,这必将促进我国经济的快速发展。

2012年初,我国中科院士潘建伟带领的技术团队,在合肥建成了国际上首个规模化的节点数达46个的城域量子通信网络。从2012年开始,我国还构建了基于量子通信的高安全通信保障系统,在北京已经投入永久运营,为十、2015年9.3阅兵都提供了重要的信息安全保障。

2016年底,北京和上海之间将建成一条全长2000余公里的量子保密通信骨干线路“京沪干线”,它是连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络,主要开展远距离、大尺度量子保密通信关键验证、应用和示范。此干线可以实现远程高清量子保密视频会议系统和其他多媒体跨越互联应用,也可以实现金融、政务领域的远程或同城数据灾备系统,金融机构数据采集系统等应用。2016年7月份中国将发射全球首颗量子科学实验通讯卫星,这标志着我国通信技术的突破性发展,标志着中国同时在军用通信领域站在了世界的最前列,之后会陆续发射的更多量子通讯卫星,就可以建成全球性的量子通信网络。正如潘建伟院士所说量子科学实验卫星的发射,将表明中国正从经典信息技术的跟随者,转变成未来信息技术的并跑者、领跑者,量子通信将会尽快走进每个人的生活,就像计算机曾经做到的一样,改变世界。量子通讯卫星和“京沪干线”的成功将意味着一个天地一体化的量子通信网络的形成。

量子通信与传统的经典通信相比,具有极高的安全性和保密性,且时效性高传输速度快,没有电磁辐射,它的这些优点决定了其无法估量的应用前景。通过光纤可以实现城域量子通信网络,通过中继器连接实现城际量子网络,通过卫星中转实现远距离量子通信,最终构成广域量子通信网络。未来数年内,量子通信将会实现大规模应用,经典通信的硬件设施并不会被完全取代,而是在现有设施的基础上进行融合。在通信发送端和接收端安装单光子探测器、量子网关等量子加密设备,即可在电话、传真、光纤网络等原有的通信网络中实现量子通信,这将大大地提升通信的安全性。量子通信有望在10到15年之后成为继电子和光电子之后的新一代通信技术,这种“无条件安全”的通信方式,将从根本上解决国防、金融、政务、商业等领域的信息安全问题。

5 结束语

展望量子通信的前景,未来能够形成天地一体化的全球量子通信网络,形成完整的量子通信产业链和下一代国家信息安全生态系统,构建基于量子通信安全保障的互联网。对于通信维护人员来说,就应该紧跟时代的步伐,加快学习新技术、新知识,以适应科技发展的需要,将所学所知更好地运用于我们的实际工作和生活中。

参考文献

[1]伊浩,韩阳等.量子通信原理与技术[M].北京:电子工业出版社,2013(01).

基本通信协议范文第4篇

【关键词】数字化变电站;发展;实施

1、引言

我国变电站自动化技术经过二十多年的发展已经达到一定的水平。新建变电站,无论电压等级高低,基本都采用变电站综合自动化系统。许多老变电站也通过改造实现变电站综合自动化。变电站综合自动化化技术的广泛采用提高了电网建设的现代化水平,增强了电网输配电能力和电网调度的能力,降低了变电站建设的总造价。随着智能化开关、光电式电流电压互感器、一次运行设备在线状态检测、变电站运行操作培训仿真等技术日趋成熟,以及计算机高速网络在实时系统中的开发应用,变电站中所有信息的采集、传输和处理全部数字化将成为变电站自动化建设的必然趋势。

2、数字化变电站国内外发展情况

数字化变电站是基于IEC61850标准。1999年IEC TC57京都会议和2000年SPAG会议提出将IEC61850作为无缝通信标准。IEC61850的工作方向是:追求现代技术水平的通信体系,实现完全的互操作性,体系向下兼容,基于现代技术水平的标准信息和通信技术平台,在IT系统和软件应用通过数据交换接口标准化实现开放式系统。IEC61850标准提供了变电站自动化系统功能建模、数据建模、通信协议、通信系统的项目管理和一致性检测等一系列标准。按照IEC61850标准建设变电站的通信网络和系统,是建设数字化变电站的有效途径。IEC61850标准的和符合其标准的设备的推出,为建设数字化变电站提供了坚实的基础。我国引进IEC61850的工作于2001年开始,2005年完成。我国的各主要电力设备制造商也积极研究符合IEC61850标准的变电站一次和二次设备,已有不少产品通过了鉴定和投入运行。同时,一些研究机构和试验仪器制造商也正在研制数字接口的一次和二次设备的测试仪器。

3、理想数字化变电站

数字化变电站的基本概念为变电站的信息采集、传输、处理、输出过程全部数字化,基本特征为设备智能化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。数字化变电站建设的关键是实现能满足上述特征的通信网络和系统。IEC61850标准包括变电站通信网络和系统的总体要求、功能建模、数据建模、通信协议、项目管理和一致性检测等一系列标准。按照IEC61850标准建设通信网络和系统的变电站,可符合数字化变电站的要求。

数字化变电站的主要一次设备和二次设备都应为智能设备,这是变电站实现数字化的基础。智能设备具备可与其他设备交互参数、状态和控制命令等信息的通信接口。如果确需使用传统非智能设备,应通过配置智能终端将其改造为智能设备。设备间信息传输的方式为网络通信或串行通信,取代传统的控制电缆、CT电缆和PT电缆等硬接线。

数字化变电站的设备状态信息应包括其自身健康状态。设备根据需要设计相应的在线检测功能,实时提供设备的健康状态信息,变电站自动化系统可根据设备健康状态提出检修要求,实现计划检修向状态检修的转变。

数字化变电站不需解决不同制造商设备信息代码表不统一的问题。数字化变电站的设备信息应符合标准的信息模型,具有“自我描述”机制。采用面向对象自我描述的方法,传输到自动化系统的数据都带说明,马上建立数据库,使得现场验收的验证工作大大简化,数据库的维护工作量大大减少,实现设备的“即插即用”。

按照IEC61850标准,变电站的功能应分为站控层、间隔层和过程层。变电站通信系统应有以下直接通信接口:

数字化变电站的物理设备间应能实时、高效、可靠的交换信息,以太网通信技术是满足这种要求的最佳选择。根据IEEE及EPRI的实验报告表明,现有的以太网通讯技术能够满足变电站自动化的通讯要求。以太网技术是主流的通信技术,具有极佳的经济性,并且还在快速发展中,为变电站自动化系统提供了广阔的发展空间。

数字化变电站所有设备的功能和数据按IEC61850建模,采用映射到MMS(制造报文规范)的ACSI(抽象通信服务接口)、GOOSE(面向变电站事件的通用对象)、SV(采样值)、SNTP(时间同步)等通信协议实现各种通信功能。由于所有设备使用统一的功能模型、数据模型和通信协议,实现了不同厂家设备间的可互操作性。

数字化变电站的信息充分共享,满足功能分布实现的要求。变电站中所有设备均从通信系统中获取所需要的其他设备的信息,并通过通信系统向其他设备传输输出信息和控制命令。按IEC61850通信协议,可传输设备的完整信息,包括状态、配置参数、工作参数、与其他设备的逻辑关系、软硬件版本等。变电站的功能可分布在多个物理设备上,不需为涉及到多个间隔的功能设计庞大复杂的物理设备(例如母差保护、VQC等功能)。同一物理设备可参与多个功能实现,避免了变电站的物理设备的重复设置。

数字化变电站通信系统可实时、可靠的交换所有设备的完整信息,利用高级应用软件能自动生成报表、操作票和操作记录、系统拓扑图、设备检修通知、故障分析报告等,实现管理自动化和智能决策。

4、结束语

综上所述,实现数字化变电对于我国变电站的自动化运行和管理将带来深远的影响和变革,具有非常重大的技术和经济意义。在技术上,实现数字化变电站可以减少设备的退出次数和退出时间,提高设备的使用效率;避免信号传输和处理带来的附加误差,提高保护、测量和计量系统的精度;减少自动化设备数量,简化二次接线,提高系统的可靠性;设备具有互操作性,方便了设备的维护和更新,减少投运时间,提高工作效率;方便变电站的扩建及自动化系统的扩充。在经济上,可以实现信息在运行系统和其他支持系统之间的共享,减少重复建设和投资;减少占地面积,从而减少建设投资;减少变电站寿命周期内的总体成本,包括初期建设成本和运行维护成本。

参考文献

基本通信协议范文第5篇

关键词:数据链 网络中心战 C4ISR

中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)08-0211-01

1、引言

网络中心战被认为是信息时代的战争形式,夺取信息优势是网络中心战的本质,而达成信息优势的核心要素就是数据链[1]。

数据链是包含有通信协议和消息标准的通信链路,主要包括通信协议、标准的格式化消息和数据链设备三个基本要素。数据链作为C4ISR系统框架的基本组成部分,可以实现战场多平台信息共享,提高军队的整体协同作战能力,可以将信息直接转化成作战能力。数据链不仅是现代战争中信息交换的有效手段,更是未来战争中的必备装备[2]。

2、美军数据链发展现状

自二十世纪50年代北约第一个用于防空的数据链问世以来,美国、北约、苏联(俄罗斯)、以色列等国家军队先后发展了数据链上百种,随着科学技术的不断发展,数据链技术也在不断的更新发展[3]。

2.1 美军数据链使用情况

通用战术信息分发数据链(TADIL)是美军目前装备使用最多的数据链,北约国家一般称其为Link系列数据链。主要包括Link4/4A/4B数据链、Link11/11B数据链、Link16数据链、Link22数据链等。其中Link11数据链和Link16数据链占据通用战术数据链的主导地位[4]。

Link11数据链用于实时交换预警信息、空中/水上/水下/电子战目标数据资料,传递控制指令、各单位武器状况等,以机载和舰载为主,Link11B是Link11的陆基版本,主要用于地面雷达站、防空部队等。

Link16数据链综合了Link4和Link11的特点,可在网络内用以相互交换敌方目标跟踪数据、己方成员位置、电子侦察/电子战情报、各平台状况、危险警告、导航、控制与引导信息。Link16数据链的保密性和抗干扰能力有了很大提高,良好的兼容性和互操作性使得Link16数据链实现了多军种的协同,基本实现了信息的无缝连接。

随着美军数据链系统的升级和发展,数据链的实时性、保密性、抗干扰能力、顽存性和兼容性都在不断提高。

2.2 美军数据链技术发展

数据链系统性能的提高与组成数据链的三个基本要素所涉及的技术发展密不可分。

2.2.1 通信协议

数据链的工作方式与通信协议有密切的关系,较为常见的通信协议包括指令/回应(Command/Response)协议、轮询协议(Polling)和时分多址(TDMA)协议等。从美军数据链的发展来看,Link4A使用的指令/回应协议,Link11使用的轮询协议,Link16使用的TDMA协议,通信协议的不断改进,提高了数据链的实时性。

2.2.2 消息格式

数据链的消息格式通常采用标准的格式化消息,格式化消息是使得数据链功能实现和发展的前提,不同类型的数据链,其格式化消息也不同。严格标准的消息格式,有利于提高计算机识别处理速度的提高,更有利于全军信息共享。

STANAG是北约数据链的标准化协议,MIISTD是美国的军标。它们是数据链系统在消息格式标准化方面进行设计和发展的依据,主要有信息标准和通信子系统标准两个标准体系。信息标准用于说明该数据链系统所涵盖的信息成分,有统一的排列约定。美军目前所使用的信息标准有“J”、“M”等八种。通信子系统标准用于规定数据链的传输信道以及接口与信道的接入方式。

2.2.3 数据链设备

数据链设备性能的提高,对于数据链系统的发展有着至关重要的作用。数据链设备包括消息处理器、加密解密设备、网络控制器和传输设备等,可以看出消息的传输速率、系统的网络管理、保密性等方面能力的提高,都依赖于数据链设备的不断改进。Link11数据链设备主要有计算机、通信保密设备、数据终端机和无线通信设备。Link16数据链设备主要有JTIDS终端硬件、TADIL-J数据库、人机接口和显示设备等[5]。

3、对策和建议

战术数据链作为战斗力的“倍增剂”和部队联合作战的“黏合剂”,在日常训练中应占有重要位置,在未来战争中将发挥重要作用。

3.1 提高通信质量

提高数据链的通信质量,对数据链的建设发展至关重要。适应海上复杂的天气和电磁环境的变化,保障数据链通信的可靠性和有效性,提高稳定性,降低误码率。为了适应信息化条件下的作战需求,数据链技术向着不断增大传输容量、提高传输速率,增强保密性和抗干扰能力的方向发展,其传输方式也由点对点、点对多点向网络化方向发展,数据链的互联互通能力得到显著提高。

3.2 提高集成化程度

数据链的故障率较高、使用复杂也是影响数据链使用的重要原因之一。数据链调试使用时,涉及的部门和环节较多,其中任何一个环节出现问题,都可能影响数据链使用的总体效果。因此提高数据链的集成化程度,可以有效提高数据链的传输效率。在数据链由进行单一的信息传输,逐渐发展为集通信、导航、敌我识别等功能的一体化平台的同时,集成化和体系化程度必将越来越高。

3.3 重视数据链的使用和发展

进一步改进C4ISR系统,将指挥、控制、监视和侦查等信息交给数据链终端进行处理,减少人工参与处理,使数据链尽可能广泛的应用于C4ISR系统中进行数据传输,真正实现指挥自动化。我们应该看到数据链在外军作战训练中起到的巨大作用,更应该看到数据链在未来战争中的重要地位。任何一种新的装备和技术,都需要在训练中不断发现问题,解决问题。我们必须真正认识到数据链在未来作战中的重要地位,使数据链真正成为达成信息优势,提高部队战斗力的重要助力。

4、结语

信息化战争中,信息是战斗力的决定因素,能否获得信息优势对于战争的胜负有着决定性作用。数据链作为一种高效、可靠和安全的通信手段,成为作战部队在未来信息化战争中获得胜利的物质基础和信息保障。因此重视数据链的建设发展,提高数据链的通信能力,对我军作战能力的提高至关重要。

参考文献

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