Modo 3. Un modo VDL de voz y de datos que utiliza la modulación D8PSK y un plan de control de acceso al medio TDMA Modo 4 Un modo VDL sólo de datos que utiliza un plan de modulación GFSK y acceso múltiple por división en el tiempo
6.4 PROTOCOLOS Y SERVICIOS DE LA CAPA FÍSICA
6.4.4 Capa física propia del Modo
Nota.— En la especificación de la capa física propia del Modo 3 se incluye una descripción de la ráfaga de gestión (M) en Modo 3 y de la ráfaga de mensaje de verificación de transferencia (H) en enlace ascendente, la ráfaga M en enlace descendente, la ráfaga de voz/datos (V/D) y la codificación secreta de bits.
6.4.4.1 Ráfaga de gestión (M) y ráfaga de mensaje de verificación de transferencia (H) en enlace ascendente. La ráfaga en enlace ascendente M (según lo indicado en el Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3) incluirá tres segmentos, la secuencia de acondicionamiento seguida de los datos del sistema y de la desacumulación del transmisor. La ráfaga en enlace ascendente H (según lo indicado en el Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3) constará de tres segmentos, la secuencia de acondicionamiento seguida del mensaje de verificación de transferencia y de la desacu- mulación del transmisor.
6.4.4.1.1 Secuencia de acondicionamiento. La ráfaga M en enlace ascendente y las secuencias de acondicionamiento de ráfagas H constarán de los dos componentes siguientes:
a) acumulación y estabilización de potencia del transmisor; y b) sincronización y resolución de ambigüedades.
6.4.4.1.1.1 Acumulación y estabilización de potencia del transmisor. Según se define en 6.4.3.1.1.1.
6.4.4.1.1.2 Sincronización y resolución de ambigüedades. El segundo componente de la secuencia de acondicionamiento constará de la secuencia de sincronización conocida como S2*, de la forma siguiente:
000 001 101 100 110 010 111 100 010 011 101 000 111 000 011 001 y se transmitirá de izquierda a derecha.
Nota.— La secuencia S2* está muy estrechamente relacionada con la secuencia S2 (6.4.4.3.1.2). Los 15 cambios de fase
entre los 16 símbolos de S2* están cada uno exactamente 180° fuera de fase respecto a los 15 cambios de fase asociados a
S2. Esta relación puede ser utilizada para simplificar el proceso de búsqueda simultánea de ambas secuencias.
6.4.4.1.2 Datos del sistema y mensaje de verificación de transferencia. Los datos de sistema en configuración no-3T (según figuran en el Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3) constan de 32 símbolos transmitidos. Los 96 bits transmitidos comprenden 48 bits de información y 48 bits de paridad, generados como 4 palabras de código Golay (24, 12). La configuración 3T que figura en el Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3 constará de 128 símbolos transmitidos. Los 384 bits transmitidos comprenden 192 bits de información y 192 bits de paridad, generados como 16 palabras de código Golay (24, 12). El mensaje de verificación de transferencia de configuración 3T constará de 40 símbolos transmitidos. Los 120 bits transmitidos comprenden 60 bits de información y 60 bits de paridad, generados como 5 palabras de código Golay (24, 12).
La definición propia del codificador Golay será la siguiente:
Si la secuencia de bit de entrada de 12 bits se escribe como un vector de hilera x, entonces la secuencia de salida de 24 bits puede escribirse como vector de hilera y, siendo y = x G y siendo la matriz G dada por
1 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 G = 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1
Nota.— El código Golay ampliado permite corregir cualquier configuración de error con tres o menos errores en los bits y detectar cualquier configuración de error de 4 bits.
6.4.4.1.3 Desacumulación del transmisor. La potencia del transmisor será de –20 dBc dentro de 2,5 períodos de símbolo en el centro del símbolo final de la ráfaga. La fuga de potencia del transmisor cuando el transmisor está en el estado de “fuera” será inferior a –83 dBm.
Nota.— Véase la Sección 21 de RTCA/DO-160D, categoría H para señales radiadas por la antena.
6.4.4.2 Ráfaga de gestión (M) en enlace descendente. La ráfaga M en enlace descendente, (según figura en el Manual sobre las especificaciones técnicas del VDL en Modo 3), constará de tres segmentos, la secuencia de acondicionamiento seguida por los datos del sistema y por la desacumulación del transmisor.
6.4.4.2.1 Secuencia de acondicionamiento. La secuencia de acondicionamiento de la ráfaga M en enlace descendente constará de los dos siguientes componentes:
a) acumulación y estabilización de potencia del transmisor; y b) sincronización y resolución de ambigüedades.
6.4.4.2.1.1 Acumulación y estabilización de potencia del transmisor. Según se define en 6.4.4.1.1.1.
6.4.4.2.1.2 Sincronización y resolución de ambigüedades. Tres secuencias de sincronización separadas. La secuencia normal, conocida como S1, será la siguiente:
000 111 001 001 010 110 000 011 100 110 011 111 010 101 100 101
y será transmitida de izquierda a derecha. La secuencia especial utilizada para identificar respuestas a interrogación selectiva será la definida en 6.4.4.1.1.2.
La secuencia especial utilizada para identificar solicitudes de entrada neta (S1*) utilizará la siguiente secuencia: 000 001 111 111 100 000 110 101 010 000 101 001 100 011 010 011
y será transmitida de izquierda a derecha.
Nota.— La secuencia S1* está muy estrechamente relacionada con la secuencia S1. Los 15 cambios de fase entre los
16 símbolos de S1* estarán cada uno exactamente a 180° fuera de fase respecto a los 15 cambios de fase asociados con S1.
Esta relación puede ser utilizada para simplificar el proceso de búsqueda simultánea de ambas secuencias.
6.4.4.2.2 Datos del sistema. El segmento de datos del sistema constará de los 16 símbolos transmitidos. Se codificarán los 48 bits transmitidos como 24 bits de datos del sistema y 24 bits de paridad generados como dos palabras de código Golay consecutivas (24, 12). La codificación de las palabras de código Golay (24, 12) debería ser según lo definido en 6.4.4.1.2. 6.4.4.2.3 Desacumulación del transmisor. Según se define en 6.4.4.1.3.
6.4.4.3 Ráfaga de voz o datos (V/D). La ráfaga V/D (según lo indicado en el Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3) constará de cuatro segmentos: la secuencia de acondicionamiento seguida del encabezador, el segmento de información de usuario y la desacumulación del transmisor. Se utilizará el mismo formato de ráfaga V/D para enlace ascen- dente y para enlace descendente.
6.4.4.3.1 Secuencia de acondicionamiento. La secuencia de acondicionamiento de ráfagas V/D constará de los dos siguientes componentes:
a) acumulación y estabilización de potencia del transmisor; y b) sincronización y resolución de ambigüedades.
6.4.4.3.1.1 Acumulación y estabilización de potencia del transmisor. Según se define en 6.4.4.1.1.1.
6.4.4.3.1.2 Sincronización y resolución de ambigüedades. El segundo componente de la secuencia de acondicionamiento constará de la siguiente secuencia de sincronización, conocida como S2:
000 111 011 010 000 100 001 010 100 101 011 110 001 110 101 111 y será transmitida de izquierda a derecha.
6.4.4.3.2 Encabezador. El segmento de encabezador constará de 8 símbolos transmitidos. Los 24 bits transmitidos se codificarán como 12 bits de información de encabezador y 12 bits de paridad generados como palabra única de código Golay (24, 12). La codificación de la palabra de código Golay (24, 12) será según lo definido en 6.4.4.1.2.
6.4.4.3.3 Información de usuario. El segmento de información de usuario constará de 192 símbolos de 3 bits. Al transmitir en voz, se aplicará FEC a la salida de análisis del vocodificador especificada en 6.8. El vocodificador propor- cionará una actuación satisfactoria en un entorno BER de 10-3 (con un objetivo de diseño de 10-2). La velocidad general binaria del vocodificador incluida FEC es de 4 800 bps (excepto en el modo truncado en cuyo caso la velocidad binaria es de 4 000 bps).
6.4.4.3.3.1 Al transmitir datos de usuario, se codificarán los 576 bits como una palabra de código Reed-Solomon (72, 62) 28-ario. Para la entrada de datos de usuario al codificador Reed-Solomon de longitud inferior a 496 bits, los datos de entrada se rellenarán de ceros al final hasta una longitud total de 496 bits. El campo que define el polinomio primitivo del código será según lo descrito en 6.4.3.1.2.1. El polinomio generador será el siguiente:
(
)
129 120 í i x α = −∏
Nota.— El código Reed-Solomon (72, 62) es capaz de corregir hasta cinco errores de símbolos 28-aria (palabra de código) en la palabra recibida.
6.4.4.3.4 Desacumulación del transmisor. Según se define en 6.4.4.1.3.
6.4.4.4 Intercalación. No habrá ninguna intercalación para funcionamiento en Modo 3.
6.4.4.5 Codificación secreta de bits. Para funcionamiento en Modo 3, la codificación secreta de bits, según lo especificado en 6.4.3.1.4 se ejecutará en cada ráfaga, empezando después de la secuencia de acondicionamiento. Se reinicializará eficazmente en cada ráfaga la secuencia de codificación secreta que proporciona una superposición constante para cada una de las ráfagas de longitud fija en Modo 3.
6.4.4.6 Interacción receptor/transmisor. Los tiempos de conmutación en esta subsección se definirán como el tiempo entre la mitad del último símbolo de información de una ráfaga y la mitad del primer símbolo de la secuencia de sincronización de la ráfaga subsiguiente.
Nota.— Este tiempo nominal se acortará por motivos tales como la anchura finita de cada símbolo debida a filtrado Nyquist y la secuencia de acumulación y estabilización de potencia. Tales definiciones de alternativa podrían llevar a tiempos de conmutación de hasta 8 períodos de símbolo más cortos.
6.4.4.6.1 Tiempo de conmutación de receptor a transmisor. La radio de aeronave será capaz de conmutar desde recepción hasta transmisión en un plazo de 17 períodos de símbolos. Este tiempo puede mitigarse hasta 33 períodos de símbolos para radios de aeronave que no implantan funciones que requieren direccionamiento discreto.
Nota 1.— El tiempo de conmutación R/T más corto para una radio de aeronave ocurre cuando la recepción de un radiofaro por canal M en enlace ascendente está seguida de una transmisión V/D por el mismo intervalo. En algunos casos cuando las radios de aeronaves no implantan funciones que requieren direccionamiento discreto, puede aumentar el tiempo de conmutación R/T puesto que las dos últimas palabras Golay del radiofaro por canal M en enlace ascendente no han de ser leídas.
Nota 2.— Para el tiempo mínimo de ida y vuelta se supone que en las configuraciones 3V1D, 2V1D, y 3T (según lo indi- cado en 5.5.2.4 del Manual sobre especificaciones técnicas del VDL en Modo 3), se proporcionará un soporte lógico a las radios de aeronaves que les impedirá transmitir un mensaje por canal M en enlace descendente en un intervalo que siga a la recepción de un mensaje de voz de otra aeronave con un largo retardo de tiempo.
6.4.4.6.2 Tiempo de conmutación de transmisor a receptor. La radio de aeronave será capaz de conmutar desde transmisión hasta recepción en un plazo de 32 períodos de símbolos.
Nota.— El tiempo de conmutación T/R en el peor de los casos para una radio de aeronave ocurre cuando transmite un mensaje por canal M en enlace descendente y recibe un mensaje V/D en el mismo intervalo.
6.4.4.7 Indicación de cobertura marginal
6.4.4.7.1 Recomendación.— Debería suministrarse a la aeronave VDL en Modo 3 una indicación de estar cerca del borde de cobertura.
6.5 PROTOCOLOS Y SERVICIOS DE CAPA DE ENLACE