LDACS(L-band Digital Aeronautical Communications System, L波段數字航空通信系統)是一種新的空對地通信標準，用于空中交通管制(ATC)通信系統，可顯著增加帶寬。它允許現代基于IP的數據鏈通信，這是未來航空通信基礎設施中的一項重要技術。LDACS提供額外的安全功能，除了ATC通信服務(集成CNS)外，還可以集成導航和監視服務。

LDACS是一種數字寬帶無線鏈路，可以像蜂窩電話一樣將飛機和地面基礎設施連接起來。這種安全、可擴展和頻譜高效的數據鏈具有嵌入式導航能力，是第一個真正集成的CNS(通信、導航和監視)系統。LDACS正在被國際民用航空組織(民航組織)標準化，與羅德-施瓦茨樣機進行的首次飛行試驗已成功驗證了LDACS的能力。大量的數據可以實時交換，比如飛行軌跡或飛行計劃。這將最終實現新的空中交通控制概念，如即將推出的四維(4D)軌道或商業軌道概念和無扇區飛行，這兩種技術都將帶來減少二氧化碳排放的環境效益，從而通過優化路線和降低燃料使用量對氣候變化產生影響。

LDACS是一種基于OFDM(正交頻分復用)調制的安全寬帶通信系統，與4G/5G無線通信系統共享許多技術概念。它提供陸域地面站和飛機之間的數字數據鏈接。在海洋領域，它是由衛星鏈接補充。LDACS的范圍是航空交通服務(ATS)和航空操作控制(AOC)，但不包括旅客通訊。該系統將在L波段的航空部分運行，頻帶范圍從960MHz到1164MHz。在2007年的世界無線電會議上，這個頻段被指定為未來航空通信的頻段。

由于L波段沒有大的連續的自由頻譜塊可用，傳輸帶寬被限制在大約500kHz。為了避免在前向鏈路和反向鏈路之間分割有限的帶寬，應用了頻分雙工。因此，對于一對正向和反向鏈路信道，這種LDACS設計方法實現了從561 kbps(最強編碼、魯棒調制)到2.6 Mbps(弱編碼和高階調制)的凈數據速率。相比之下，VDL模式2只提供幾個kbps的實際凈數據速率。因此，與目前的空中/地面通信相比，LDACS將數據吞吐量提高了至少50到200倍。

LDACS設計的最重要的要求是:

提供足夠高的傳輸能力。未來空中交通的預期增長和從語音通信向數據通信的轉變，對LDACS的設計提出了很高的要求，以實現足夠高的傳輸能力。

除了乘客通信外，ATS和AOC的信息對安全和時間都至關重要。LDACS的目的是保證消息的安全、可靠和及時的傳輸。

為了滿足這些要求，LDACS采用蜂窩點對多的概念，這意味著空域被分割成多個蜂窩。在每個小區中，所有飛機都連接到一個中央地面站，該地面站控制單元內的整個空中/地面通信。LDACS是一種頻分雙工系統，使地面站以某一頻率連續發射，而小區內所有飛行器以不同頻率并行發射。

不幸的是，L波段已經被不同的傳統系統所利用（例如衛星），未使用的頻譜非常稀少。為了保證高傳輸容量，LDACS最好采用鑲嵌方式部署。在這種情況下，系統試圖利用DME(距離測量設備)系統使用的信道之間的頻譜間隙。

為了完美地利用相鄰DME信道之間的頻譜間隙，LDACS使用OFDM作為調制技術，因為它允許靈活地占用頻譜。這種調制技術也應用于WiFi、LTE和NR等系統中。

為了確保數據傳輸的可靠性，LDACS采用了多種措施，如強前向糾錯編碼。這種前向糾錯編碼還可以根據傳輸條件進行調整。在信道質量較好的情況下，可以采用較弱的編碼，從而提高數據速率。LDACS的框架結構設計保證了飛機的及時通道訪問。此外，根據航空領域的期望信息大小選擇幀大小。

LDACS協議棧如下圖所示，AS(Aircraft Station)與AVI (Airborne Voice Interface)和ANI (Airborne Network Interface)相連。GS(Ground Station)與VU (Voice Unit)對接，用于對接外部語音業務接入路由器(AC-R)和地面站控制器(GSC)。

更多關于LDACS的內容，可參考下面的鏈接。

參考鏈接：

1.LDACS | Air to ground communications radio | L-band - Rohde & Schwarz China (rohde-schwarz.com.cn)

2.https://www.ldacs.com

審核編輯 ：李倩