本报告代表了 PJ14 EECNS WP3 中开发的可交付成果 D3.3.010,对 SESAR1 P15.02.04 中现有的 LDACS 规范进行了更新,修改了措辞并在某些领域进行了补充说明。更新后的规范应作为进一步进行 LDACS 测试和技术验证活动的坚实而稳定的基础。LDACS A/G 数据通信(即启动器 CTE-C02e — 使用 L 波段上的 ATN/IPS 的新 A/G 数据链路)的当前成熟度级别为 TRL4。
谈到 ATC 数据链通信,人们认为,需求的一个重要驱动因素来自基于轨迹的操作的逐步部署。这一概念已在操作中得到验证,涉及飞机和 ANSP 之间四维轨迹的同步。它带来了安全优势、显著更好的可预测性、减少燃油消耗和更好的排序,同时还减少了管制员的工作量。通过数据链保持飞行员和管制员同步可以带来巨大的好处,但 SITA 估计,使用此功能的飞机将消耗当前 ATC 操作带宽的两到四倍,因此对数据链网络的要求更高。
1 .简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.3 1.1 .要求语言 ...。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> . . 4 2 . 术语 . . 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 4 3 。 动机和用例 . . . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> 5 3.1 . 当今的语音通信 . . . . . . . . . div> . . . . . . 5 3.2 . 当今的数据通信 . . . . . < /div> . . . . . . . . . . . div> 6 4 . 出处和文件 . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 < /div> . . . . . . . 7 5 . 适用性 . . 。 。 。 。 。 。 。 。 < /div> . . . . . . . . . . . . . . . 8 5.1 . 进展超越最先进的技术。 . . .。。。。。。。。...... div>..4 2 .术语 ..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 3 。动机和用例 ......。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> 5 3.1 . 当今的语音通信 . . . . . . . . . div> . . . . . . 5 3.2 . 当今的数据通信 . . . . . < /div> . . . . . . . . . . . div> 6 4 . 出处和文件 . . . . 。 。 。 。 。 。 。 。 < /div> . . . . . . . 7 5 . 适用性 . . 。 。 。 。 。 。 。 。 < /div> . . . . . .。。。。。。。。...... div>5 3.1 .当今的语音通信 ......... div>......5 3.2 .当今的数据通信 ..... < /div>........... div>6 4 .出处和文件 ....。。。。。。。。 < /div>.......7 5 .适用性 ..。。。。。。。。 < /div>...............8 5.1 .进展超越最先进的技术。...。。。。。。8 5.1.1.优先事项。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 5.1.2.安全。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。8 5.1.3。高数据速率。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 5.2.应用程序。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 5.2.1.空对地多重链路。。。。。。。。。。。。。。。9 5.2.2.LDACS 的空对空扩展。。。。。。。。。。。9 5.2.3。飞行指导。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10 5.2.4.航空公司的商务沟通。。。。。。。。。11 5.2.5。LDACS 导航。。。。。。。。。。。。。。。。。.11 6 .对 LDACS 的要求 .......................11 7 .LDACS的特点 ...................13 7.1 .LDACS子网 ...。。。。。。。。。。。。。。。。。13 7.2 。拓扑。。。。。.....................14 7.3 .LDACS 物理层 ...。。。。。。。。。。。。。。。14 7.4 。LDACS 数据链路层。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 7.5 。LDACS 移动性。。。。。。。。。。。..........15 8 .可靠性和可用性 ............。。。。15 8.1 。第 2 层。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。15 8.2.超越第 2 层。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 9。协议栈。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。18 9.1.MAC 实体服务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。19 9.2.DLS 实体服务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。21 9.3.VI 服务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 9.4.LME 服务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 9.5.SNP 服务。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。22 10。。安全注意事项 ...................22 10.1.无线数字航空通信的原因 .......................22 10.2 .LDACS 要求 ...................23 10.3 .LDACS 的安全目标 ..............24 10.4 .LDACS 的安全功能 ............24 10.5 .产生的安全架构细节 ..。。。。。。24
摘要 — 自本世纪初以来,不断增长的空中交通已将当前的航空通信系统推向极限。因此,正在进行现代化进程,旨在将以前的模拟系统数字化,并为未来的需求做好准备。这些努力之一就是 L 波段数字航空通信系统 (LDACS)。作为全球首个集成通信、导航和监视 (CNS) 系统,它将在未来取代传统的模拟语音通信。任何新开发的系统都必须提供强大的网络安全,尤其是在关键基础设施内部署时。虽然以前的工作一直专注于在 LDACS 中实施相互认证和密钥建立协议,但尚未评估以分组方式应用安全机制。由于 LDACS 控制消息适用于 LDACS 单元的所有成员,因此组密钥管理 (GKM) 方法是将控制通道安全性引入 LDACS 的重要步骤。本文的目的是评估 GKM 程序以支持 LDACS 控制通道内的安全组通信。
当今用于战术飞机引导的模拟语音空地通信系统正遭受高密度地区甚高频频段日益饱和的影响。因此,空地通信基础设施正在进行数字化,以确保未来几十年航空运输系统的可持续发展。由于航空业的安全与保障密切相关,强大的网络安全是航空数字化的基础和推动力。实现这一转变的新型空地数据链之一是 L 波段数字航空通信系统 (LDACS)。它将成为未来基于 IP 的航空电信网络的主要远程地面数据链。在本章中,我们描述了 LDACS 的设计过程、草案和最先进的网络安全架构。
L 波段数字航空通信系统 (LDACS) 是未来通信基础设施 (FCI) 中的空对地数据链路技术。LDACS1 是 ICAO 建议进一步研究的两种候选 LDACS 技术之一。在本文中,我们评估了在欧洲范围内部署 LDACS1 系统的可行性。为此,我们考虑了 2020 年的预计数据流量负载以及两倍于 2020 年的流量负载,并执行小区规划以使用 LDACS1 基站为这些流量提供服务。要求是,拟议的小区规划能够完全满足预期的流量需求,并完全覆盖飞行高度 100 以上的欧洲大陆空域。我们提出了一种频率分配方案,其中考虑了距离测量设备 (DME) 地面站的干扰,这些地面站也在 L 波段运行。我们得出的结论是,LDACS1 的欧洲部署很容易实现,可以与当今运营的 DME 站很好地共存,并且仍为未来的流量增长留下了巨大的空间。
将现有和未来的通信基础设施整合成一个系统,是未来通信基础设施 (FCI) 的愿景,旨在实现安全、可靠和功能强大的未来 ATM 通信目标。2003 年,国际民航组织表示需要通过渐进方式在航空通信中增加新功能。欧洲空中导航安全组织和美国联邦航空管理局 (FAA) 于 2007 年制定了 17 号行动计划,全面了解了总体需求。2007 年至 2009 年,欧盟研究项目 NEWSKY (NEtWorking the SKY) 启动了全球机载网络设计的首个可行性研究,并制定了基于互联网技术 (IPv6) 的新航空通信网络的初步规范,以满足这些需求。此外,欧盟研究项目 SANDRA(通过整合数据链路、无线电和天线实现无缝航空网络)旨在设计和实施综合航空通信系统,并通过空客 320 上的试验台和进一步的飞行试验对其进行验证。美国联邦航空管理局和欧盟委员会都支持该领域的深入研究,即 NextGen 和 SESAR 计划。当然,在未来的航空数据链路领域,即卫星、L 波段数字航空通信系统 (LDACS)、AeroMACS 方面,还需要付出更多努力,以促进无缝航空网络概念的发展。