VHF Data Link
VHF Data Link (VDL), auch VHF-Datenfunk genannt, ist ein Verfahren, um Daten zwischen Flugzeugen und Bodenstationen auszutauschen. Es ist eine Weiterentwicklung des klassischen VHF-Flugfunks, der lediglich Sprache mit analoger Amplitudenmodulation überträgt. Man unterscheidet zwischen folgenden Standards für VDL[1]:
- ACARS (englisch Aircraft Communications Addressing and Reporting System), ein System zur Übertragung kurzer Datentelegramme mit einer Datenrate von 2,4 kbps.ACARS wird seit Jahrzehnten und auch noch aktuell (2024) in Europa (d. h. in der ICAO European Region) stark genutzt.
- VDL Mode 2 ist ein in der Zivilluftfahrt sehr verbreitetes Datenübertragungsverfahren. VDL Mode 2 wird oft für Controller–Pilot Data Link Communications (CPDLC) genutzt. Es erlaubt theoretisch eine Datenrate von 31,5 kbps. In der Praxis, bei nicht zu großem Verkehrsaufkommen, liegt die Kapazität eher bei 20 kbps.
- VDL Mode 3 ist eine Entwicklung der FAA und wurde lange Zeit in Amerika angekündigt. Er ist dazu geeignete digitalisierte Sprache übertragen. Die Planungen der FAA für die Einführung von VDL Mode 3 wurden allerdings 2004 eingestellt. Die FAA setzt beim Sprechfunk weiterhin die klassische Amplitudenmodulation und installiert für Digitalfunk verstärkt VDL-Bodenstationen mit Mode 2.
- VDL Mode 4 ist der neueste VDL-Standard. Er eignet sich nicht nur für die Übertragung von Flugzeug zu Boden wie die Standards VDL Mode 1 bis VDL Mode 3, sondern auch von Flugzeug zu Flugzeug. Allerdings ist seine Datenrate geringer als die Datenrate von VDL Mode 2. Es hat sich als schwierig herausgestellt VDL4-Bordgeräte so zu betreiben, dass sie andere Bordgeräte nicht stören.[2] Das ist einer der Hauptgründe, dass dieser Standard kaum genutzt wird.
| Standard | Modulationsverfahren | max._Datenrate | Vielfachzugriff |
|---|---|---|---|
| ACARS | FSK | 2,4 kbps | CSMA |
| VDL Mode 2 | D8PSK | 31,5 kbps | CSMA |
| VDL Mode 3 | D8PSK | 31,5 kbps | TDMA |
| VDL Mode 4 | GFSK | 19,2 kbps | Self-Organizing-TDMA |
Frequenznutzung
BearbeitenDas Frequency Management Manual der International Civil Aviation Organisation, ICAO enthält unter anderem die europäischen Frequenz-Planungsgrundlagen für die VHF Data Links[3]. Es macht folgende Vorgaben:
- ACARS: Die Kanäle 131.525, 131.725 und 131.825 MHz können für VDL Mode 1 (bzw. ACARS) genutzt werden.
- VDL Mode 2: In Europa wurden von der ICAO zwölf, jeweils 25 kHz-breite Funk-Kanäle für VDL Mode 2 im Frequenzbereich 136.700 – 136.975 MHz reserviert. Der Kanal 136.975 dient für VDL Mode 2 als Common Signalling Channel (CSC). Das heißt dass auf diesem Kanal der Erstkontakt zwischen Bord und Boden aufgebaut und danach auf einen anderen Kanal in dem oben erwähnten Frequenzband gewechselt wird.
- VDL Mode 4: Der Kanal 136.925 kann alternativ in Staaten mit VDL Mode-4 Nutzung auch als Common Signalling Channel für VDL Mode-4 verwendet werden. Die Nutzung von VDL Mode-4 ist in Europa jedoch kaum üblich.
| Kanal | Anmerkung |
|---|---|
| 136.700 | AIR |
| 136.725 | AIR |
| 136.750 | AIR |
| 136.775 | AIR |
| 136.800 | AIR |
| 136.825 | GND |
| 136.850 | AIR |
| 136.875 | GND |
| 136.900 | AIR |
| 136.925 | GND |
| 136.950 | AIR |
| 136.925 | CSC, AIR & GND |
Anmerkungen:
- Bei VDL Mode 2-Bodenstationen unterscheidet man zwischen solchen, die lediglich Flughäfen versorgen (Flugzeuge sind "on Ground" = GND) und solchen, die große Lufträume versorgen (Flugzeuge sind "in the AIR").
- Der Common Signalling Channel (CSC) wird für AIR und GND verwendet
- VDL Mode 2-Bodenstationen, die benachbarte Kanäle nutzen müssen mindestens 3 Nautische Meilen (NM) voneinander entfernt sein. Durch diesen geografischen Mindestabstand können die bis 2022 üblichen Guard-Band Kanäle (jeweils ein freier Kanal zwischen zwei genutzten Kanälen) vermieden werden.
Einzelnachweise
Bearbeiten- ↑ International Civil Aviation Organisation (Hrsg.): ICAO Annex 10: Aeronautical Telecommunications, Volume III – Communications Systems, Part 1: Digital Data Communication Systems, Amendment 91. Montreal 3. November 2022.
- ↑ AIRBUS views on datalinks and VDL Mode 4. In: https://www.icao.int/. International Civil Aviation Organisation, 2003, abgerufen am 29. September 2024 (englisch).
- ↑ ICAO EUR Frequency Management Manual. In: https://www.icao.int/EURNAT. International Civil Avaition Organisation, Dezember 2023, abgerufen am 17. Juli 2024 (englisch).