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作者：吕娜

出版社：电子工业出版社

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数据链理论与系统试读：

前言

数据链是按照规定的消息格式和通信协议，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的战术无线数据通信系统。

数据链作为数字化战场作战的“黏合剂”和“倍增器”，对空中预警、指挥引导及空中拦截等作战效能的提升作用，已在大量飞行试验和实战演习中逐渐得到验证和体现，并逐步向战斗力生成转化。

数据链的应用和发展，需要相关通信理论与通信技术的支撑，更需要对通信理论与技术的应用研究以及通信技术与系统的集成，对技术和工程应用的综合要求较高。本书从培养应用型复合人才的角度出发，在数据链基本概念和基本原理介绍的基础上，重点围绕航空数据链的关键通信技术以及航空数据链的典型应用系统进行全面和系统的论述。

全书共10章，可分为两部分：第一部分为数据链理论与技术，包括第1章～第6章；第二部分为数据链系统，包括第7章～第10章。其中各章的主要内容如下：

第1章数据链概述，从定义、作用、类型及组成要素等方面介绍数据链的概念内涵，重点分析航空数据链的系统组成、特点、参考模型、业务、关键技术以及性能指标，并列出典型航空数据链系统的性能和功能。

第2章数据链的传输信道，主要介绍数据链通信信道的相关知识和理论。首先从电磁波传播的角度，介绍数据链的电波传播相关理论；然后从天线的角度，介绍相关天线理论和数据链使用的天线；最后，分析三种主要数据链通信信道的传输特点。

第3章数据链的信息传输技术，介绍数据链系统中使用的调制技术、信息编码技术、差错控制技术的原理、性能，以及在相应数据链通信系统中的应用。

第4章数据链的多址接入，首先介绍无线网络、移动自组织网络以及数据链的典型多址接入类型，对比各类MAC协议的特点；然后重点分析说明Link-11数据链的轮询协议和Link-16数据链的TDMA协议以及协议的性能、CSMA协议的概念；最后概括数据链MAC协议的发展需求，并介绍两种新型的数据链MAC协议。

第5章数据链的抗干扰，主要从频域角度介绍数据链的抗干扰技术。在简要介绍通信抗干扰技术的基础上，重点叙述数据链中主要的扩频抗干扰技术。

第6章数据链的网络管理，主要对通用网络管理技术进行概略性的介绍，重点讨论网络管理在数据链系统中的应用；为了使读者能够理解数据链中的网络管理，对Link-11战术数据链和Link-16战术数据链系统中的网络管理进行详细的分析。

第7章Link-4A/Link-11数据链系统，主要介绍Link-4A和Link-11美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。

第8章Link-16数据链系统，主要介绍Link-16美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。Link-16数据链交换战术信息的概念与Link-4A/Link-11数据链类似，但它对数据链的通信体制进行了较大改进，集通信（C）、相对导航（N）、网内识别（I）三大功能于一体，系统通信性能和战术功能有重大提升，使战术数据链更加适用于联合协同作战。另外，在很多资料中，Link-16与JTIDS（联合战术信息分发系统）/MIDS（多功能战术信息分发系统）是通用的，或者说是混用的。实际上，JTIDS/MIDS通常指Link-16数据链的通信终端，是Link-16数据链通信标准的一种具体实现设备，可生成和处理Link-16数据链波形，组建Link-16数据链通信网络。

第9章Link-22数据链系统，主要介绍Link-22美军航空数据链的系统组成、系统功能、网络结构、消息帧结构、消息标准、性能特点以及系统应用。Link-22数据链是美军和北约为提高对抗能力、通信传输能力、与Link-16数据链的兼容能力以及与盟军的互操作能力而设计和改进的Link-11数据链通信系统。Link-22数据链系统支持Link-11数据链系统的战术功能，但在通信网络和通信传输体制上有较大变化，系统性能显著提高。

第10章数据链的发展，介绍机间数据链、武器数据链网络、航空网络以及相关的移动自组织网和隐身通信技术等，内容紧贴机械化向信息化的转型发展，军事和时代特色明显。

本书第1、4、10章由吕娜编写，第5、7章由杜思深编写，第6、8、10章由张岳彤编写，第2、3、9章由王文艺和刘娜编写，王翔、段荣、王安、张秋林、张东伟、康志斌、李建朋、杨益欢、田晓飞、杨栋参与了部分编写工作；全书由杜思深统稿。

在本书的编写过程中，编者所在单位的领导和同事给予了大力支持，并提出了很多宝贵的建议；另外，本书的编写还参考和引用了大量技术文献资料。在此，向为本书的编写、出版工作作出贡献的所有人员表示衷心感谢！

最后需要说明的是，数据链的内涵和外延随数字化战场的深化而不断发展，由于编者水平有限，加之时间仓促，书中难免有谬误和不当之处，敬请读者批评指正。

编者邮箱：du2877＠163.com；Lvnn2007＠163.com

编者

2011年3月

第1章 数据链概述

武器装备的发展以及作战理念的变化，要求通信系统不仅传输指挥控制信息，同时还要交互大量目标信息，在共享态势的基础上完成实时、高效的指挥控制和实时、精确的武器协同。利用数据通信自动处理数据、自动高速传输数据的优点，提供新的通信传输性能，满足现代空战新的作战需求，于是数据链产生。

本章从定义、作用、类型及组成要素等方面介绍数据链的概念内涵，重点分析航空数据链的系统组成、特点、参考模型、业务、关键技术以及性能指标，并列出了典型航空数据链系统的性能和功能。

1.1 引言

通信信号按照物理参量的基本特征，通常分为模拟信号和数字信号两大类，如图1.1所示。模拟信号是连续信号，在时间与幅度上均连续，幅度值在[0，A]区间连续变化，幅度值个数无限（图max1.1（a））。数字信号是离散信号，其幅度值个数有限，当采用幅值个数不同，即进制数不同，如二进制对应2个幅值0、1（图1.1（b）），四进制对应4个幅值0、1、2、3（图1.1（c））。图1.1 通信信号形式

传输模拟信号的通信方式为模拟通信。相应地，数字通信是传输数字信号的通信方式。图1.2为模拟通信系统与数字通信系统模型。从图1.2中可以看出，由于数字信号的离散特征，便于信号的处理、存储和交换，可方便地实现信号加密、压缩编码、差错控制、多路复用以及信号再生等，极大地提高了通信有效性和可靠性。而模拟通信一般仅对信号进行调制。因此，虽然数字通信系统占用频带宽，而且设备较模拟系统复杂，但随着信号处理技术、微电子技术的发展，数字通信成为主要的通信传输方式。图1.2 通信系统模型

20世纪40年代，冯·诺依曼发明计算机后，计算机技术空前发展。结合计算机强大的信息处理能力与自动化能力，以及数字通信的传输能力，数据通信成为一种新的通信技术，并获得了广泛应用。典型应用系统有因特网（Internet）、无线局域网（WLAN，Wireless Local Area Network）以及发展中的民用航空新航行系统（CNS/ATM）等。而在军事领域，将数据通信技术应用于军事通信的典型应用系统就是战术数据链。战术数据链系统的研制和使用，使作战战场发生了质的变化，数字化战场开始出现，作战模式从机械化战争转变为信息化战争。

1.2 数据链概念

在数据通信技术出现之前，战场作战平台间的战术信息传输以模拟通信为主。战场指挥员以话音方式，向战机飞行员、战舰驾驶员或单兵下达作战命令，协调指挥战场作战。该阶段军兵种作战战场相对独立，各自完成较为单一的战术任务，传输信息以战术指挥指令为主，信息种类和信息数量少，模拟体制的话音通信方式基本能满足作战需求。

随着时间的推移，作战装备性能、作战模式逐步发生改变。例如，执行作战任务的战斗机从二代螺旋桨飞机到三代喷气式飞机，再到四代超声速飞机，巡航速度、机动性能越来越高；雷达等探测设备从两坐标雷达到三坐标雷达，再到相控阵雷达，探测距离、探测精度、探测跟踪目标数目越来越高；作战模式从军兵种独立作战到联合作战，从空中近距交战到超视距、防区外攻击，以及武器的精确打击等，作战平台数量、作战距离、攻击目标种类、探测/定位/跟踪目标精度越来越高。这些作战需求的变化，对战术信息的通信传输提出了新的要求（见表1.1）。表1.1 作战需求与战术信息通信需求的关系对照

针对新的作战需求，模拟通信存在很大问题。以防空作战为例，模拟通信有存在的问题如下：（1）通信的信息类型有限。传输的战术信息以指挥指令为主，很少传输目标态势，更无法传输图像。因此，飞行员获得的信息量很小。这将造成飞行员等作战人员对战场态势的掌握很有限，限制了飞行员作战能力的发挥。（2）通信的信息量有限。模拟体制下多采用人工操作的方式处理、传输战术信息，此时作战人员成为“接口”。受限于人工处理、存储与显示能力，传输信息数量、传输信息内容、传输信息粒度明显受限。这不仅造成飞行员等作战人员战场态势掌握有限，同时飞行员既是飞机驾驶员又是作战员，任务繁重，进一步限制了飞行员作战能力的发挥。（3）通信的实时性有限。人工“接口”的存在、模拟通信设备的性能，使得一次话音通信的时间在秒级以上。（4）通信的距离有限。传输距离无法自动实现超视距，需要依靠其他通信装备的辅助才能实现，如地面通信网。（5）通信容量有限。通信容量的直接反映是指挥引导容量。受话音通信设备和指挥人员人工指挥方式限制，每个指控台最多可以同时完成2～3批战机的指挥引导任务，指挥引导容量较小，无法组织实施大规模、多任务的空战。

从上面的分析可以看出，模拟通信无法满足现代空战对通信性能的新要求，需要一种新的通信传输体制。利用数据通信的优点，尤其是其强大的数据处理能力和自动化能力，形成自动处理数据、自动高速传输数据的通信链路，提供新的数据通信性能，满足现代空战新的作战需求。数据链因此产生。

可见，数据链是随着武器装备的发展、作战理念的变化、通信技术的发展而产生的，它也必将随着武器装备、作战理念以及通信技术的发展而发展。因此，在数据链的学习和研究中，应充分注重“军事需求”和“通信技术”的结合，两者相辅相成、密不可分。1.2.2 何谓数据链

关于数据链的描述，文献资料中较为常见的不下10种，如表1.2所示。这些描述从概念、定义、功能、作用与目的等不同角度对数据链进行阐述。本书主要侧重于数据链进行通信技术理论，并适当结合作战指挥和作战效能的相关知识进行讨论、分析。表1.2“数据链”的多种描述

美军称数据链为“通过单网或多网结构和通信介质，将两个或两个以上的指控系统和/或武器系统铰接在一起，是一种适合于传送标准化数字信息的通信链路”——美军参联会主席令（CJCSI6610.01B，2003.11.30）。说明数据链本质上是一种通信系统。

从通信理论和通信技术角度，数据链是按照规定的消息格式和通信协议，利用各种先进的调制解调技术、纠错编码技术、组网通信技术和信息融合技术，以面向比特的方式实时传输格式化数字信息的地/空、空/空、地/地间的战术无线数据通信系统。其本质是一种高效传输、实时分发保密、抗干扰、格式化消息的数据通信网络。

从作战体系角度来看，指挥、控制、通信、计算机、攻击、情报、4监视与侦察系统（CKISR）是数字化战场联合作战的体系保障，数44据链就是CKISR的信息传输“纽带”，是实现CKISR的通信基础设施（如图1.3所示）。图1.3 数据链的信息传输“纽带”作用

形象地描述，“数据链”就是链接数字化战场上的作战平台（传感器平台、指挥控制平台以及武器平台），处理和传输（交换、分发）战术信息（态势信息、平台信息和作战控制指令等）的数据通信系统。

1.数据链链接的作战平台（Platform）4

根据平台的作战应用领域，通常将CKISR系统中的作战平台分为传感器平台、指挥控制平台和武器平台。通过数据链，在传感器、指挥控制与武器各平台间形成数据链接关系。不同类型平台由于搭载载荷设备的不同，产生的信息类型存在较大差异。

1）传感器平台

传感器平台是数据链系统的情报信息源，分为侦察监视和预警探测两大类平台，分别为系统提供侦察监视情报信息和预警探测情报信息。

侦察监视类传感器平台包括侦察机、无人机（见图1.4（a））、气球、卫星以及技侦手段等。其作用就是在平时搜集、积累、掌握敌方的基本信息，为制定战略决策提供信息依据；战时及时发现、定位、识别和确认目标，有效地支撑作战决策；战后评估打击效果。其基本任务是提取目标特征信息、进行数据处理。从战术层面上讲，主要是侦察敌方意图、作战编队、作战装备、作战能力、兵力部署、防御工事和障碍、作战特点、指挥机构和通信枢纽位置，以及作战地区的地貌、气象、水文等情况。图1.4 传感器平台例图

预警探测类传感器平台包括雷达、预警机以及无人机等。其作用就是对特定区域的目标警戒。基本任务是及早发现、识别和跟踪各种目标，为作战部队提供足够的预警时间。和平时期，可用于对周边国家的监视，或对某一特定地区的监控。战争时期，多种预警探测传感器组成的防空预警网络可执行防空预警任务。

以预警机为例，它是一种特殊用途的飞机，能够实现巡逻警戒、指挥、控制和通信的功能，是预警探测的重要组成部分。其主要任务是对空中目标的警戒和对空中作战的指挥控制。图1.4（b）所示为美国的“E-3”预警机。

2）武器平台

武器平台包括陆基、海上、空中和天基武器平台，是作战任务的具体执行者，实现拦截、攻击等不同作战任务。陆基武器平台以坦克、战车、火炮和导弹为代表，海上武器平台以舰艇和潜艇为代表，空中武器平台以各类飞机为代表。天基武器平台在发展中。

美国的以F-22、F-35为代表的第四代战机（如图1.5所示），是以隐身、超声速巡航、超机动性、高度综合的航电系统为主要特征的新一代战斗机。图1.5 武器平台示例图1.6 指挥控制平台示例

3）指挥控制平台

指挥控制平台是部队实施作战决策、指挥控制的核心。包括陆海空各级地面/地下指挥所、指挥机动方舱、预警机/指挥通信机等。图1.6为“全球鹰”地面控制站，工作人员正在操纵无人机完成任务。

数据链与链接平台的链接关系可用图1.7表示。链接关系反映各作战平台之间的战术组合关系，如分布在空中某一区域的飞机编队、分布在海上某一区域的舰艇编队等。另外，传感器平台、武器平台、指挥控制平台一般多为组网形式，相互间构成传感器网络、指挥控制网络和武器协同网络。图1.7 数据链与作战平台链接关系图

随着数据链技术和应用的发展，数据链的控制边界将延伸，链接平台的种类也将扩展。

2.数据链传输信息（Message）

1）战术消息

数据链中传输的主要信息是战术消息。战术消息产生于作战平台，通过数据链在平台间传输，实现一定的作战任务。不同的战术任务，战术消息的类型和内容就不同。数据链的基本信息类型包括目标探测信息、态势信息、平台信息、指挥控制信息等。

传感器平台获取的目标探测信息分为预警探测信息和情报侦察信息。情报侦察信息是对敌方阵地、战略要地及重要设施的探测信息，包括敌方兵力部署、武器配置、武器性能、地形地貌及气象情况等情报；预警探测信息是对警戒距离内全天候的目标探测信息，包括目标定位、目标参数、目标属性等信息。态势信息是对探测信息融合处理后得到的相对更为精确的目标信息，如目标位置、航向、速度等。指挥控制信息是指挥人员对武器平台发送的引导控制指令，如左转、开加力、接敌等。平台信息表示武器平台自身的状况参数，如本机位置、航向、速度、油量以及挂载武器状态等。

根据战术任务，战术信息还将包括电子战信息、控制交接、战术协同信息等。数据链实现的功能越复杂，传输的战术信息种类越多。

2）管理消息

管理消息是维护数据链系统正常运行所需的各种信息，一般由管理控制中心（指挥平台等大型平台）产生，如网络管理信息和信息管理信息。网络管理信息对数据链通信网络进行初始化、模式控制、运行管理及维护；信息管理信息对情报信息进行合批、分批、变更等处理与维护。

图1.8描述了数据链的信息交互流程。传感器平台的探测信息通过数据链传输给指挥控制平台，经数据融合处理后生成战场态势，通过数据链传输给武器平台；武器平台将自身的平台信息通过数据链传输给指挥控制平台；指挥控制平台根据态势、平台信息生成作战内指挥指令，通过数据链传输给武器平台。根据作战需要，传感器平台也可以直接将探测信息传输给武器平台。在图1.8中，同类平台间通过数据链也有战术信息传输，同类平台间主要传输协同、交接、组网等信息，未在图中显示。图1.8 数据链信息交互流程图

数据链传输的消息具有如下特性：消息的格式化；消息类型与作战应用的密切相关性；消息类型的多样性；消息类型的扩展性。

3.数据链的信息处理（Process）和传输（Transport）

数据链信息的处理和传输技术是数据链的关键技术，是实现作战任务、满足作战需求的支撑技术，以达到“在恰当的时间，向需要的平台，提供恰当的信息”的通信目的。本书后续章节将对相关通信技术进行详细叙述。1.2.3 数据链的作用

在数据链出现之前，作战平台及装备的性能是影响作战效能的关键因素。数据链的应用，使独立的作战平台相互“链接”，平台间关系由松耦合变为紧耦合，通过平台优势互补和资源共享，形成体系作战能力。

作用1：（大量）信息共享，统一态势

利用数据通信技术，较大作战空间内的各类传感器平台快速生成和交互不同方向的多个目标探测信息，指挥控制平台自动、实时处理并生成统一态势图，供战区内所有作战平台共享，从而形成信息优势。

作用2：（高效、实时）战场指挥

利用数据通信技术，改变了模拟通信体制下人工传递、人工处理等原因对指挥控制信息处理、生成及传输时效性的制约，通过自动生成指令和人工干预的结合，能够实现高效、实时的战场指挥控制，从而形成决策优势。

美军的E-2T预警机，若以人工话音引导战斗机，只能进行1～3批目标的拦截作业，但美军现役的E-2C预警机利用数据链配合F-14战斗机，可同时进行100个以上目标的拦截作业。在信息化战争中带有数据链的武器装备显示了其强大的威力。

作用3：（实时、精确）武器协同

利用数据通信技术，在武器平台间实时交互协同信息，实现信息协同、干扰协同、航迹协同、火力协同等战术协同任务，从而形成打击优势。

因此，数据链以“黏合剂”的方式，依靠信息优势、决策优势、打击优势，最终成为整体作战效能的“倍增器”，达到“1+1>2”的效果。

随着数字化技术的发展，数据链被广泛地应用到实战当中，并不断地进行改进和完善，在现代战争中发挥着重要的作用。在英阿马岛争夺战中，数据链保障了英国海军远征马尔维纳斯群岛的成功；在叙以贝卡谷地的空战中，以军通过数据链实现预警机对作战飞机的引导，取得了摧毁叙利亚81架战机和19个地空导弹阵地的战果，而以军只损失1架战机；海湾战争中，美国使用数据链保障了“爱国者”导弹成功拦截了伊军“飞毛腿”导弹；而在科索沃战争中，美军则利用数据链支持的指挥、控制、通信、计算、情报、监视及侦察系统4（CISR），实现了远程指挥作战行动。美国的“爱国者”反导系统装备数据链后拦截率大增，由海湾战争中不足10%增至伊拉克战争中的40%，作战准备时间则从原先的90 s增加至3 min。军事专家认为，所有信息化作战平台加装数据链后，其作战效能都将大幅度跃升。

在1982年贝卡谷地空战中，叙利亚方面是米格-21、米格-23战斗机，以色列方面是F-15和F-16战斗机。尽管双方的飞机档次相差不大，但以色列方面以损失1架飞机的代价，取得摧毁叙利亚19个地空导弹阵地和81架飞机的战果。战后，世界各国军事专家对这次空战不约而同地得出了这样的结论：以色列空军使人望而生畏的能力，来自于一架预警和指挥控制飞机与若干架战斗机的高度协同和配合。在这种预警机和战斗机之间实现高度协同与配合的现代化联合作战装备，就是由装备在各种飞机上的数据链终端所组成的“数据链”系统。

现以1990年爆发的海湾战争中美军拦截导弹作战为例来说明“数据链”的作用。伊军的“飞毛腿”导弹一发射，12 s之后，位于太平洋上空的美国防支援计划（DSP）的导弹预警卫星就发现了“飞毛腿”，并迅速测出它的飞行轨道及预定着陆地区，报警信息及有关数据迅速传递到位于澳大利亚的美国航天司令部的一个数据处理中心；数据中心的巨型计算机紧急处理这些数据之后，得到对“飞毛腿”导弹进行有效拦截的参数；然后航天司令部将这些参数通过卫星传给位于沙特阿拉伯的“爱国者”防空导弹指挥中心。防空导弹指挥中心立刻将数据装填到“爱国者”导弹上并发射，整个过程只需3 min左右的时间，而“飞毛腿”至少要飞行4～5 min才能到达预定目标的上空，这就为拦截导弹创造了条件。在这次战争中，伊拉克共发射了80余枚“飞毛腿”导弹，其中向沙特阿拉伯发射了42枚，向以色列发射了37枚，向巴林发射了3枚。但只有一枚命中目标，大部分导弹不是被“爱国者”拦截，就是因技术原因自爆。从某种意义上说，“爱国者”拦截“飞毛腿”的成功，就是数据链的成功。1.2.4 数据链组成要素

数据链本质上是具有一定拓扑结构的数据通信网络，实现战术信息的高效、实时传输。但是，数据链的目的是支持相关战术任务的执行。因此，数据链的组成有明显的战术特点，并不是数据通信系统组成的简单照搬。按照文献资料，将消息标准、通信协议、传输设备作为数据链通信网络的三大组成要素。

1.传输设备

平台间点对点的传输链路是数据链通信的基础，需要数据链数据传输设备。传输设备通常为端机、数据终端及电台等，如Link-16数据链的JTIDS端机、MIDS端机，Link-11数据链的AN/USQ-125数据终端以及HF/UHF电台。

传输设备有一定的性能指标，如通信频段、发射功率、接收灵敏度等；它与其他设备有连接接口，如RS-232、RS-422、1553B等；通过选择合理的信道、功率、调制解调、编解码、抗干扰及加密算法，产生数据链信号波形，满足数据链战术信息传输需求，如通信距离、通信方式、通信业务、通信带宽、传输速率、通信时延、抗干扰性及可靠性等。

不同数据链有相应的传输设备性能指标和波形标准。

2.消息标准

消息标准是对数据链传输信息的帧结构、信息类型、信息内容、信息发送/接收规则的详细规定，形成标准格式，以利于计算机生成、解析与处理。消息中的有效载荷是战术消息，是数据链真正需要交互的信息。消息中的冗余载荷，如帧头、校验码、ID号、信息类型码等，是正确传输必不可少的内容。

在数据通信中，“数据”有明确的定义：能被计算机处理的一种信息编码（或消息）形式。数据是预先约定、具有某种含义的一个数字或一个字母（符号）以及它们的组合，如ASCII码。同样，数据链平台产生的战术信息也需要进行明确规定，但它与数据通信中的数据定义方式有很大不同。在计算机网络中，由于有线信道较低的误码率和较高的传输速率（10 Mbps以上），数据的定义通常面向字节，如数字（1）表示为（00000001）。而数据链多为无线传输，无线信DB道较高的误码率和有限的带宽（kbps），使数据链采用面向比特的方式规定战术消息格式，提高信道利用率。下面举例说明。

在数据链消息标准中，信息内容由多个数据元素组成，如高度、速度、方位、平台ID号等。数据链的数据元素以比特方式表示时，比特数的多少决定数据元素的粒度以及消息帧的长度。以某航迹消息中的高度数据元素为例：假设高度的数值范围是-620～19 820 m，以10 bit表示，粒度为20 m，具体表示见表1.3。表1.3“高度”数据元素数值表示示例

如果对空中目标进行探测，某个目标的航迹参数中“高度”数值为4 000 m，则比特表示值为：（0011001000）→200×20 m=4000 m。2可见，消息标准是为了计算机处理而规定的数值表示方法，需要相应代码量的格式处理和数值转换程序。

另外，数据通信中的数据定义适用于几乎全部应用程序，但数据链的战术消息与作战任务（如防空、反潜、电子战等）密切相关，不同类型的数据链，帧结构（变长或定长）、信息类型、信息内容、数据元素粒度有较大差异，即消息标准不同。例如，Link-4A 数据链为Ⅴ/R系列消息标准，Link-11数据链为M系列消息标准，Link-16数据链为J系列消息标准。因此，消息标准具有鲜明的数据链特点。

数据链消息格式的多样性是历史的产物，带来后期多平台互联互通中的很多问题，如格式转换处理的复杂、费时，转换过程中数据元素粒度的不匹配等。在新型数据链的研制中，应强调消息标准的一致性，以减少不必要的信息处理。

3.通信协议

一个数据通信网络的正常运行，需要事先制定的协议规则，明确信息的传输时序、传输流程、传输条件及传输控制方式。数据链通信协议就是信息系统在通信网络中有关信息传输顺序、信息格式和信息内容及控制方面的规约，主要解决各种应用系统的格式化消息如何通过信息网络可靠而有效地建立链路，从而快速达成信息的交互。它主要包括频率协议、波形协议、链路协议、网络协议、加密标准、接口标准以及操作规程等。美军制定的数据链通信协议标准如表1.4所示。实际上，消息标准也是数据链通信协议之一，属于“语法”范畴。

通信协议标准是便于人们阅读和理解的文档形式，应用程序代码是通信协议的实现形式。在数据链各节点加载应用程序初始化后，各节点按照通信协议的操作控制及时序规定，自动生成、处理、交换战术信息，建立通信链路，形成一定拓扑结构的通信网络，满足作战任务的实时、可靠通信的需求，实现作战任务。表1.4 美军主要数据链通信标准1.2.5 数据链类型

从应用领域看，数据链有军用和民用之分。民用数据链应用于民用航空领域，如新航行系统；军用数据链应用于战场作战领域，如战术数据链、宽带数据链和专用数据链。本节主要对军用数据链类型予以划分和说明。

1.战术数据链

战术数据链是应用于战术级作战区域，传输数字信号（数据、文本及数字话音等）的数据通信链路，提供平台间的准实时战术数据交换和分发。从应用角度可大致分为三种类型：（1）态势/情报共享型：以搜集和处理情报、传输战术数据、共享资源为主的战术数据链。（2）指挥控制型：以常规通信命令的下达，战情的报告、请示，勤务通信以及空中战术行动的引导指挥等为主的战术数据链。（3）综合型：包括前两型功能的战术数据链。

根据军兵种各自的作战行动特点，有各军兵种的战术数据链（陆军数据链、海军数据链、航空数据链等）和三军联合数据链。随着战争理念的变化，在联合作战的军事需求牵引下，战术数据链逐步向着支持三军联合作战和盟军协同作战的联合数据链方向发展。

战术数据链北约称为数据链路（Link），美军称为战术数字信息链路（TADIL，Tactical Data Information Link）。针对不同的作战需求，不同的作战目的以及不同的技术水平，美国和西方国家在不同的历史阶段产生了多种战术数据链，主要包括美军的TADIL-A～TADIL-J系列，以及北约的Link-l、Link-2、Link-3、Link-4、Link-4A/B/C、Link-10、Link-11/11B、Link-16、Link-22等系列，详细划分请参阅文献[3-5]。本书内容主要围绕战术数据链技术和系统。

2.宽带数据链

虽然Link系列战术数据链能够有效传输战术信息，但数据传输速率无法满足ISR（情报、侦察、监视）等图像信息的宽带传输要求。因此，美国国防部于20世纪80年代开发传输ISR信息的宽带数据链，也称ISR数据链。ISR数据链具有明显的高数据传输速率特点，最高可达274 Mbps，一般为10.7 Mbps左右。目前已装备U2侦察机、战术飞机侦察吊舱等各种主要的ISR平台。机载ISR系统的宽带数据链示意图如图1.9所示。

美军研制的ISR宽带数据链很多，下面介绍其中的通用数据链、战术通用数据链和微型/小型无人机数据链。图1.9 机载ISR系统的宽带数据链

1）通用数据链（CDL，Common Data Link）

通用数据链链接指挥控制平台与空中平台（侦察机/无人机/卫星），主要传输图像和情报信息。它用于各种空中平台对战场区域进行详细侦察、监视，对战场纵深及后续部队攻击提供支持，用于运动车辆跟踪、炮弹落点观察、打击效果评估、化学监测和核监测等活动中。执行侦察任务的空中平台可通过CDL对合成孔径雷达、光学照相、红外照相的图像进行实时传输。此外，在信号情报搜集定位、通信情报、图像情报搜集和指定区域监视、救灾等活动中，CDL也担负着重要角色。

通用数据链采用全双工的工作方式，具有抗干扰能力，通信形式为点对点（多点对多点为其扩展形式），使用微波通信频段，工作频段主要有C、Ⅹ和Ku频段。它利用卫星或空中中继飞机实现超视距通信。

CDL是美国国防部20世纪80年代初提出并开始研制的，目前有5类，见表1.5。I类CDL工作在Ⅹ频段和Ku频段，下行链路传输速率为10.71～274 MHz，上行链路传输速率为200 kbps。A-CDL 是一种自适应速率、抗干扰/低截获/低探测率的空—空图像传输数据链，工作速率高达548 Mbps。MP-CDL是美空军在开发的一种新型宽带数据链，用以提高对时间敏感目标的定位能力。MP-CDL将通信形式由前2类的“点对点”模式扩展到“点对点”模式和网络广播模式，链接情报/监视/侦察（ISR）平台和指控平台，构成网络数据链。理论上MP-CDL的数据传输速率可达10～274 Mbps，远高于在用的侦察与控制数据链路56～59 kbps的传输速率。SE-CDL是卫星CDL，提供超视距的图像传输。表1.5 5种CDL数据链性能

2）战术通用数据链（TCDL，Tactical Common Data Link）

CDL适合于“联合星”及“全球鹰”等大型战略装备，但不适用于小型战术平台。美国国防部将CDL用于战术无人机的计划，产生了TCDL，又称“鹰链”。

战术通用数据链采用全双工的工作方式，具有抗干扰能力，通信形式为点对点，使用Ku频段。它可在200 km范围内，支持雷达、图像、视频和其他传感器信息的空—地传输。

TCDL 最初主要应用于战术无人机（UAⅤ），如“掠夺者”和“前驱”。后来逐渐应用于其他空中侦察平台，如“护栏”RC-12、“铆钉”RC-135、E-8、海军P-3飞机、陆军低空机载侦察（ARL）系统、“猎人”无人机、“先锋”无人机和陆军“影子200”无人机等。战术通用数据链地面终端如图1.10所示。图1.10 战术通用数据链地面终端

3）微型/小型无人机数据链

手持发射无人机比战术无人机级别更低，通常配备背负式地面站。以色列Tadiran Spectralink公司将“星链”（STARLink）和战术视频链路Ⅱ（TVL Ⅱ，Tactical Video Link Ⅱ）用于无人机，研制了微型/小型无人机数据链。

微型/小型无人机数据链与TCDL性能相似。将小型、微型无人机获取的视频信息和遥感数据传输给地面、空中和海上的多个平台。地面设备可与飞行高度10 km以下的无人机通信，在S波段的工作距离为19～50 km（12～31英里），在C波段的工作距离为11～40 km（7～25英里）。

3.专用数据链

专用数据链，或者说专用战术数据链，是应用于某个特殊军事战术领域的数据通信链路，可以理解为战术数据链的一类特殊分支。与战术数据链相比，其功能和信息交换形式较为单一。

美军的专用数据链有防空导弹系统专用数据链、精确制导武器系统专用数据链、E-8联合监视目标攻击雷达系统（JSTARS）专用监视控制数据链、增强型定位报告系统、态势感知数据链、协同作战能力、自动目标移交系统等。详细划分请参阅文献[3-5]。

1.3 航空数据链

航空数据链实现指挥控制系统与航空武器平台交联，是用于传输、处理与控制作战指挥控制信息、空中敌我态势信息、航空武器平台参数信息的信息分发系统。在现代防空作战中，为了及时了解空中战斗态势、武器平台参数并实时指挥控制大量武器，需要航空数据链在指挥控制系统和武器平台之间快速、及时地交换大量信息。1.3.1 系统组成

航空数据链系统由通信子系统（信息处理、传输及通信管理分系统）和交联平台应用子系统（情报获取分系统、信息融合处理分系统、指挥控制分系统以及任务执行分系统）组成，其功能框图如图1.11所示。图1.11 航空数据链系统功能框图

情报获取分系统由地面警戒雷达、预警机和各类飞机的机载雷达构成；信息融合处理分系统由地面指挥所的计算机和机载数据处理计算机所构成；指挥控制分系统由指令生成计算机构成；信息处理、传输和通信管理分系统由地面通信管理设备、通信信号处理设备、通信控制设备和数据通信电台，以及机载通信处理设备、通信控制设备和数据通信电台构成；任务执行分系统由机载计算机所控制的屏显、码声器、各类飞行和火控设备构成。

在航空数据链系统中，信息传输、处理和通信管理分系统是通信系统，是确保通信质量和通信效率的关键。其他系统组成部分，包括情报获取分系统、信息融合处理分系统、指挥控制分系统，虽然设备类型和数量众多，但均为通信系统的信源和信宿。

数据通信电台作为航空数据链的传输设备，其编码效率、调制方式、传输速率、抗干扰技术决定信号传输波形。不同的波形需要不同的电台实现，造成平台上必须安装多种电台。为改变这种局面，美军提出具有整合性质的联合战术无线电系统（JTRS）。

信息获取分系统、信息融合处理分系统、指挥控制分系统生成待传输的数据链消息。通信管理设备、通信信号处理设备、通信控制设备和数据通信电台各司其职，合理选择通信链路，可靠完成信息分发和传输。执行分系统按照接收到的信源消息执行飞行、攻击或拦截等任务。

实际应用中，航空数据链系统的具体构成模块图如图1.12所示。战术数据系统（TDS，Tactical Data System）对应图1.11中的交联平台子系统，是数据链的信源/信宿；其他部分对应图1.11中的通信子系统，主要由硬件和软件两部分构成，即格式化消息、通信协议和传输设备3个基本要素。硬件部分包括消息处理器模块、加/解密模块、网络控制器和传输设备（含波形信号处理器）。图1.12 航空数据链系统模块组成图

战术数据系统将雷达、侦察卫星等传感器平台收集的信息或者指挥员、操作员发出的各种数据编码为标准的格式化消息；加/解密设备负责加密需发送的信息和解密所接收到的信息；网络控制器进行消息检错与纠错、信道接入控制和信息处理等，将格式化消息编成符合通信设备传输要求的数据信号，或者与指挥控制系统、武器控制系统进行信息交换；收发信机完成调制解调和信息传输。1.3.2 航空数据链特点

航空数据链依托通信信道，在规定的周期内，按规定的通信组网协议和消息格式，向指定的链接对象传输必要的战术数据信息。结合相关文献，其基本特点主要表现在以下方面。

1）实时的信息交换

实效性是数据链信息传输的首要性能，传输可靠性服从于实时性，在满足实时性的前提下才考虑可靠性的提高。实时性的获得需要综合考虑实际信道的传输特性，将信号波形、通信控制协议、组网方式和消息标准等环节作为一个整体进行优化设计。消息标准采用面向比特的方法，尽可能地压缩信息传输量，提高信息的表达效率；通信协议设计高效、实用，将有限的无线信道资源优先传输等级高的重要信息；采用相对固定的网络结构和直达的信息传输路径，而不采用复杂的路由选择方法。

2）格式化的战术信息

数据链具有一套相对完备的消息标准，标准中规定的参数包括作战指挥、控制、侦察监视、作战管理、武器协调、联合行动等静态和动态信息的描述。信息内容格式化是指数据链采用面向比特定义的、固定长度或可变长度的信息编码，数据链网络中的成员对编码的语义具有相同的理解和解释，保证了信息共享无二义性。这样不仅提高了信息表达的准确性和效率，为战术信息的实时传输和处理节约时间，为各作战单元的紧密链接提供标准化的手段，还可以为在不同数据链之间信息的转接处理提供标准，为信息系统的互操作奠定基础。

3）数字化的链接平台

在战术信息快速流动的基础上，链接对象之间通过数据链形成了紧密的战术关系。链接对象担负着战术信息的采集、加工、传递和应用等重要功能，要完成这些功能，链接对象必须具有较强的数字化能力和智能化水平，可以实现信息的自动化流转和处理，这样才能保证完成赋予作战单元的战术作战任务。数据链的紧密链接关系主要体现在两个层面：一是数据链的各个链接对象之间形成了信息资源共享关系；二是数据链的各个链接对象内部功能单元信息的综合，例如飞机上可以将通信、导航、识别、平台状态等信息综合为一体。将指控系统与武器平台在战术层面紧密交链是数据链的重要功能，链接关系紧密化便于形成战术共同体，大大延伸单个作战平台的作用范围，增强作战威力。因此，数据链是信息化战争条件下的“兵力倍增器”。

4）多样的传输方式

为适应各种作战平台的不同信息交换需求，保证信息快速、可靠地传输，数据链可以采用多种传输介质和方式，既有点到点的单链路传输，也有点到多点和多点到多点的网络传输，而且网络结构和网络通信协议具有多种形式。根据应用需求和具体作战环境的不同，数据链可采用短波信道、超短波信道、微波信道、卫星信道以及有线信道，或者这些信道的组合。

5）半双工的工作方式

目前的航空数据链通信主要采用同频半双工的工作方式。当某一用户讲话时，网内任一用户都能听到。用户在发信时，不能收信；在收信时，不能发信。通过开关实现收信和发信的转换。航空数据链要求数据通信收/发转换时间在毫秒（ms）级以下，以不影响大量战术信息的实时传输。1.3.3 参考模型

从通信角度看，将数据链链接平台抽象为通信节点，数据链信息传输抽象为通信链路，数据链信息抽象为业务或信源模型，数据链信息处理抽象为算法/协议，则数据链将抽象为一定网络拓扑结构的数据通信网络。战术数据链常见的网络拓扑结构如图1.13所示。数据链通信网络与作战应用密切相关，与通信技术水平密切相关。图1.13 战术数据链网络拓扑结构

数据链理论和技术的研究，需要对系统进行逻辑抽象，建立数据链参考模型，以提供概念框架，形成数据链系统组成关系、概念内涵、功能指标、接口规范、标准体系以及设备分类的统一标准，为数据链需求分析、功能综合、系统设计及设备开发奠定技术基础。建立参考模型也为各种数据链的应用之间实现互操作提供方便，为不同数据链设备的通用性、可重用性、可移植性，以及为通过采用公共“部件”降低成本提供基础。

数据链参考模型采用数据通信经典的层次结构方法。OSI标准数据通信协议层次结构是一个7层模型，从底层（第1层）到高层（第7层）分别是物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。一般来说，1～3层主要处理网络通信的细节问题，它们一起向上层用户提供服务；4～7层主要针对端对端的通信，它们定义用户间的通信协议，但不关心数据传输的底层通信实现细节。

针对目前已有的战术数据链，参照相关文献和工程应用，参考模型一般划分为处理层、建链层和物理层3层（见图1.14），对应OSI的应用层、数据链路层和物理层，而弱化网络层、传输层、会话层及表示层。在航空数据链系统中，通信子系统（信息分发、传输和信息接收分系统）部分对应参考模型中的物理层、建链层和处理层。其他系统组成部分（情报获取分系统、信息融合处理分系统、指挥控制分系统）对应参考模型中的应用系统。随着航空数据链的网络化发展，网络层、传输层、会话层及表示层的功能将逐渐增加。图1.14 航空数据链模型

参考模型各功能层及其接口的详细描述请参阅文献[3]。本书对相关内容进行摘录，供读者参考。

1）处理层

处理层主要完成应用系统的有关功能，把传感器、导航设备和指挥控制等平台产生的战术信息格式化为标准的消息，通过由建链层和物理层组成的数据链端机发送给武器平台；恢复和处理接收到的格式化消息，转换为战术信息送到本平台武器系统的控制器或自动控制装置、指控系统的显示装置或人机接口。

处理层的主要功能包括数据过滤、综合、加/解密、航迹信息管理、时间/空间信息基准统一、报告职责分配、显示控制、消息格式形成等。多数据链在组网时，其处理层还要实现多链互操作，包括时空基准统一、各类消息转换、地址映射、消息转发等功能。

2）建链层

建链层将处理层送来的格式化消息经过成帧处理后，送到物理层；同时接收物理层上传的数字流，经过分帧后，恢复成为格式化消息送到处理层进行处理。建链层主要由数字处理模块、组网协议处理器、通信控制器等组成。其功能包括形成传输帧结构，实现网络同步、差错控制、接口控制、信道状态监测和管理、传输保密、多址组网、地址管理等。

3）物理层

物理层主要完成数字信号传输功能，不对数字流的内涵作处理。它将建链层送来的数字信号经过变频放大后，向其他网内单元发送；同时接收其他网内单元传来的信号，还原成数字信号，送到建链层作进一步的处理。本层由无线收/发信机及天线等部分组成信道设备，包括传输媒体。调制/解调器也可以在本层实现。

各功能层次之间有三类接口，包括：（1）嵌入接口。嵌入接口是数据链与应用系统之间的界面。通过此接口明确数据链的边界条件及信息类型，涉及的主要应用系统包括传感器、武器控制系统、导航设备、自动驾驶仪、电子战系统、综合显示设备等，这些设备是产生信息的源头，或是使用信息的终点。本类接口形式取决于具体的应用系统，例如LAN接口、1553B接口等，其应用功能也可以直接嵌入平台的主机。（2）消息接口。消息接口是处理层与建链层之间的界面。逻辑接口要求遵从消息格式交换标准，物理接口有串行及并行形式，如EIA-232、EIA-422、LAN接口、1553B接口等。（3）信号接口。信号接口是建链层与物理层之间的界面。此类接口一般传送基带调制模拟信号，如果调制解调器功能在物理层实现，则透明传送二进制数字流。1.3.4 航空数据链业务

目前，航空数据链业务主要包括话音和低速数据业务。随着通信技术的发展，航空数据链业务将呈现多样化和综合化，除话音和低速数据业务外，还将包括图像、视频等高速数据业务。

话音属于音频信号，带宽为300 Hz～3 400 Hz。另外还有2种音频信号：电视/视频会议音频信号，带宽为50 Hz～7 kHz；高保真音频信号，带宽为10 Hz～20 kHz。话音质量要求低于后2种音频信号质量要求。话音是模拟体制通信的主要业务，在航空数据链中编码为数字信号进行传输。

数据是数字体制航空通信的主要业务，话音、字符、文本、图像及视频经过信源编码，以及数字设备产生的数据分组，作为数据业务进行传输。1.3.5 航空数据链技术

航空数据链以数据通信和网络通信为技术基础，根据作战任务需要而设计的数据通信网络应用系统。以数据通信和网络通信为技术基础的应用系统很多，如3G移动通信系统、卫星ⅤISTA、移动卫星通信等。可见，数据通信和网络通信技术是“基础”或“普适”技术，而航空数据链技术具有“专用”技术的特点。在航空数据链技术的学习中，应注意从普适技术中正确选择并深入研究适合航空数据链的专用技术。

20世纪90年代之前研制应用的航空数据链，其技术主要侧重于数据通信技术的选择应用，强调数据通信能力，其网络通信的能力还较为薄弱，突出表现就是缺少网络层。20世纪90年代之后，随着网络中心战理念的提出，航空数据链技术更加强调网络通信的能力，网络层、传输层的技术应用大量增加。航空数据链技术归结为数据通信网络不同层的多种技术，如图1.15所示。图1.15 航空数据链关键技术

应用层通常与指挥引导、战术理论关系密切，将其归为战术层面。应用层支持各种战术任务需求，对信息的及时性、完整性和抗干扰性提出一定的要求。

物理层、链路层、网络层和传输层与通信密切相关，重点研究适合航空数据链的信息处理技术、组网及信息传输技术和网络互联互通技术，如信源编码技术、信道编码技术、高效调制解调技术、多址接入技术、抗干扰技术、信息安全技术及网络管理技术等。详细内容将在后续章节介绍。1.3.6 性能指标

任何通信系统都有其质量指标，航空数据链系统也不例外。与数据通信系统类似，衡量航空数据链系统性能的基本指标主要围绕传输的有效性和可靠性，这些指标是分析航空数据链系统性能的依据。

1.传输速率

数据通信系统传输能力的衡量指标主要是传输速率。传输速率是有效性指标。传输速率的大小通常由使用的传输设备决定，设备固定，传输速率固定，或者根据信道质量在某几个可选传输速率中选择。

传输速率指标一般有三种不同定义：码元传输速率、比特传输速率和数据传送速率/消息传输速率。在航空数据链系统中，较多使用比特传输速率指标表征数据链的传输能力。

1）码元传输速率

数据通信系统传输的信息由码元信号组成，码元信号是携带数据信息的传输单元。码元信号用波形表示，一种码元与一种波形相对应，一个完整的波形表示信号电压和方向的一个变化过程。数据传输过程中，信道上单位时间传送的信号波形个数称为码元传输速率，记为R，单位为波特（Baud，简写为Bd）。也称调制速率、波形速率。B

假设一个信号码元持续时间为T，则调制速率R=1/T（波bBb特）。

可以看出，调制速率与进制数无关，所以有必要说明码元的进制数。对于二进制码元，调制速率R=1/T（波特）；对于M进制码元，Bb其调制速率与二进制调制速率的关系为：R=R logM波特。B2BM2

2）比特传输速率

比特（binary digit）是信息论中定义信源发出信息量的度量单位。数据传输过程中，单位时间传输二进制比特的个数称为比特传输速率，简称比特率，又称数据传输速率或信息传输速率。单位为比特/秒（bit/s或bps），记为R。b

比特传输速率与码元传输速率之间有明确的关系

其中，H为每个符号所含的平均信息量。当各符号等概出现时取最大值logM，M为码元的进制数。当M=2时，码元传输速率与比特2传输速率在数值上相等，但其单位不同，表示的意义不同。

在数据链系统中，比特率指标较多使用。例如，Link-16数据链在不同抗干扰条件下，信息传输速率有28.8 kbps、57.6 kbps和115.2 kbps，Link-11数据链的数据传输速率有2 250 bps和1 364 bps，而Link-4A数据链的数据传输速率为5 kbps。

3）消息传输速率

数据通信系统中的源和宿之间单位时间内传输的平均消息数据称为消息传输速率。其单位随消息单位的不同而不同。消息单位为比特时，其单位为bps；消息单位为字符时，其单位为字符/秒；消息单位为帧时，其单位为帧/秒。

例如Link11数据链，数据传输设备能够产生两种消息传输速率，即75帧/秒和45.45帧/秒。由于Link-11每数据帧包含30 bit数据信息，经换算得出相应的数据传输速率：75帧×30 bit/帧=2 250 bps，45.45帧×30 bit/帧=1 364 bps。

2.差错率

数字通信系统传输可靠性的衡量指标主要是差错率，该指标的数值越小则系统的可靠性越高。差错率是一个统计平均值。对应不同传输速率定义，有如下差错率定义。

1）码元差错率

码元差错率是指在发送的码元总数中发生差错的码元数与总的发送码元数之比，简称误码率，记做P：e

2）比特差错率

比特差错率是指在传输的比特总数中发生差错的比特数与传输的总比特数之比，简称误比特率，记做P：eb

显然有，在二进制情况下，P=P。ebe

3）分组差错率

数据通信中，一次传输的往往是若干个码元构成的帧。如WLAN802.11中的数据帧，高级数据链路控制规程（HDLC）的一帧数据。帧差错率简称误帧率，记做P。ef

数据链系统的基本可靠性指标是误码率，它是衡量数据链系统在正常工作情况下可靠性的主要依据。可靠性的要求。对于传输不同业务、实现不同功能的数据链系统是不同的，不能笼统地说误码率越低越好。为达到不同的传输速率，要求的误码率也不同，传输速率越高误码率指标越高。

对于一个数据链系统，原则上应该在满足可靠性要求的基础上尽量提高通信效率。

3.延迟

延迟又称时延，是单位数据信号从数据电路的一端达到另一端所经历的时间。数据链的通信时延由传播时延、处理时延、传输时延以及等待时延组成。

传播时延是数据信号在无线空间中的传播时间，由收发单元间的8通信距离d与电磁波在空间的传播速度c（通常取为3×10 m/s）决定。

处理时延是传输设备和交换设备对数据的处理时间，由数据链设备的处理速度决定。

传输时延是数据链设备发送完一个分组数据的时间，由分组长度和数据传输速率决定。

等待时延是待传输数据分组从应用层产生到获得信道资源被发送的等待时间，由多址接入协议决定。

数据链系统对时延要求严格，往往称为实时系统。但不同类型数据链对应的时延指标有所不同。如通用宽带数据链的图像数据通信时延为分级；指挥控制数据链是准实时系统，指挥控制数据的通信时延为秒级；而武器控制数据链的实时性要求更高，通信时延为毫秒级。

4.带宽（Bandwidth）

模拟通信中信号带宽指的是信号频率的范围，它的大小等于最高频率与最低频率之差，即信号频带宽度，单位为Hz（赫兹）。在数字通信中，线路带宽又指通信介质的线路传输速率，也就是传输介质每秒所能传输的数据量，用来描述在一个给定的时间内有多少信息从一个地方传输到另一个地方。传输二进制信号要比传输等效的模拟信号需要多得多的带宽。

在模拟通信和数字通信中，带宽都是一个很有用的概念。但无论采用什么样的物理介质，带宽都是有限的，这是由传输介质的物理特性和目前技术的发展所共同决定的。当比特率上升时，有效带宽也变宽，在数据通信中称之为帕金森定律。也就是说，用数据速率填充有效带宽。

5.吞吐量（Throughput）

吞吐量又称为通过量，指的是每单位时间内在一个方向上穿越一个连接段（或虚连接段），成功地传送的数据比特数。

数据链的吞吐量分单网吞吐量和多网吞吐量。当网络拓扑结构为单网时，吞吐量为全部网络节点成功传输的消息比特总数；当网络拓扑结构为多网时，吞吐量为每个单网吞吐量的总和。现役战术数据链多为单网。

6.频带利用率和功率利用率

频带利用率即单位频带内的码元传输速率，是衡量有效性的另一个指标：

由于R与R之间有明确的关系，在比较不同系统的传输效率时，Bb也可以定义频带利用率为

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

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