一种经济可靠的VHF/UHF无线数据通信系统

Author: 梁青光 Date: 1997-01-01

#1  一、概述
  目前,计算机联网所用的媒质多种多样,主要是电话专线、微波、卫星通信、光缆等等。但是,采用这些通信手段,投资大,维持费用高,一般的部门难以支持。一种既经济又可行的数据通信手段正在发展起来,成为计算机联网的手段之一,它就是VHF/UHF无线数据通信。
  VHF/UHF信道是一种传输特性比较稳定的信道,它是不依靠电离层传播的,没有如短波存在明显的衰落现象,信道质量比较稳定。这一特点,使我们可以利用它进行高速数字传输。
  VHF/UHF半双工电台在各部门的应用都很普遍,但绝大多数是用于通话,而且通话的时间很少,即使用效率相当低。因此,在VHF/UHF电台挖掘数传功能,充分发挥它的设备效益,是“无线数据通信系统”的主要目的。
  利用VHF/UHF信道进行数据传输、计算机组网,所获得的经济效益是非常显著的,它不需要像有线传输那样需交纳电话线路租金和MODEM上线费,几乎不需要维持费用。是一种理想而又经济的传输方式。
  VHF/UHF通信是无线通信的一种,它还具有一个突出的优点就是机动灵活。即可用于固定的地方,亦适用于流动的工作环境。例如,野外流动作业等。具有强的抗毁能力,如台风、暴雨灾害性天气,它不仅给人民的生命财产造成重大的损失,同时还会造成电话线路中断致使信息无法传递,而无线通信在这关键的时刻却发挥出重要的作用。
#1  二、主要特点和功能
  1.由广东省气象局研制的VHF/UHF无线数据通信系统,是通过无线信道进行数据传输和组网,以实现信息资源共享的计算机网络。它由无线MODEM(GQ-4824型,传输速率4800bps)、通信软件包、通用微机和通用半双工电台等基本软硬件组成。
  2.在实际应用中,为了提高时效,网络内通常是一发多收或广播发送。但是,或许有人提出这样的问题:以广播方式传输时,能够保证网络内所有的接收站(注意:是所有接收站)都100%无差错地接收信息吗?回答是肯定的。这是非常现实的问题。应用当中有许多资料,诸如图形、图象等等,往往都已经过数据压缩处理,如果不能保证无差错广播发送,那么各接收站收到的资料就无法还原,等于收到一份无用的资料。该系统与众不同,结合高性能无线调制解调器和先进的软件技术,接收站实时检测并记录有关信息,源发站在广播结束后对接收站进行纠错,成功地实现了点对点、点对多点、广播无差错传输,这是最显著的特点,这一特点在国内独一无二。此独特功能对于多站点、大数据量而时效要求快的无线组网具有重大实用意义。
  3.为了提高网络运行的自动化程序,减轻劳动强度,该系统设计了“节目单”功能,即用户可以根据业务要求,把要定时发送、接收、轮询采集;或者作为其它网络(如NOVELL网)的节点并与之连接,定时与局域网交换信息;或定时运行用户程序等内容编成一张工作日程表,由系统自动执行,实现无人值守工作。每项节目内容执行完毕,系统自动生成记录文件,记录该节目表完成的情况。
  4.该软件设计上突破传统的反馈重传(ARQ)传输模式,自定义实用的通信协议,以大数据包形式传送,对小数据包检错和纠错,这种方法在半双工无线数据通信应用中,实际效率最高,有效传输速度达到标称速率的90%以上(GQ-4824型无线MODEM的标称速率为4800bps,同步方式,在无线信道误码率为Pe=10E-5时,有效传输速度达30KB/分钟!)。而传统的反馈重传方式,由于往返应答次数过多,有效传输速度一般只是标称速率的50-60%左右。
  5.具有完善的无线网络功能,可以单呼、选呼、全呼;可以检索本地、远程目录;可以自由调用或发送文件;可以传送任何类型的文件,包括二进制、ASCII码、可执行文件、汉字文件、图形图象以及经压缩过的文件。
  6.具有数据中继能力,如A与B,B与C能直通,但A与C不能通,这时A可通过B中继到C。
  7.具有用户软件扩充接口。用户只需按规定格式定义一个外部文件,就能在不退出该系统的情况下执行用户的应用程序。即将用户应用程序集成到该系统。
  8.一个好的系统,还应有一个良好的用户界面。实践证明,用户友好性能的好坏直接影响软件的使用效能,特别是对初始使用计算机的人员尤其重要。该系统设计成世界流行的下拉式全中文菜单,有详细中文提示信息。各种提示信息可帮助解决运行中出现的问题。采用键选输入,操作非常方便。中文文本文件能直接在该系统下进行显示。动态显示系统运行情况,美观明了,一学即会。
  9.数据传输时自动被加密和解密;非数据传输时可进行话传。
  10.系统自动检测运行情况并生成工作档案,包括收、发文件名、时间、长度及信道质量等信息,以备随时查阅。
  11.采取“前向纠错”的差错控制、“多重判别”同步检测技术,以及一套保证了在信道质量较差的情况下(比如同频干扰、脉冲干扰、信噪比低等),系统可靠地(这里说的可靠,指高效率、无差错)工作。对于干扰严重地区,这无疑是首要考虑的问题。
  12.为减轻天气、环境等因素对无线通信的影响和干扰,该系统硬件设计上采用频带宽度窄、抗干扰性能强的DPSK调制方式;采用相位、频率补偿和恒幅等技术,解决了无线信道中信号相位抖动、频率漂移和信号起伏对传输造成的影响。对于多级差转的无线传输尤其重要。
  13.无线MODEM(GQ-4824型)适应范围广,能与国内外各类电台配合使用。与电台的连线只有四条:MIC、SP、PTT、GN。
  14.无线/有线兼容,用于有线时,具有自动摘机、挂机和拨号功能。
  15.内插式智能调制解调器,硬件不需要任何调整,所有参数均由软件设置。连接好即可使用。