Liên kết dữ liệu VHF (VHF Data Link, VHF Digital Link - VDL) là phương thức gửi thông tin giữa máy bay và trạm mặt đất (với VDL Mode 4 còn là gửi giữa các máy bay khác). Liên kết dữ liệu VHF hàng không sử dụng băng tần 117.975–137 MHz do Liên minh Viễn thông Quốc tế dành cho dịch vụ Hàng không di động. Nó bao gồm các tiêu chuẩn ARINC cho ACARS dành cho VHF và các liên kết dữ liệu được triển khai trên 14,000 máy bay, tiêu chuẩn ICAO do Phân ban Thông tin Hàng không (Aeronautical Mobile Communications Panel - AMCP) đưa ra vào năm 1990. Mode 2 là mode liên kết dữ liệu duy nhất hỗ trợ liên lạc giữa Phi công và Kiếm soát viên Không lưu Hàng không (Controller Pilot Data Link Communications ).
ICAO VDL Mode 1
ICAO AMCP đưa ra mode này dùng cho nhiều chức năng. Nó giống hệt mode 2 ngoại trừ sử dụng liên kết VHF như VHF ACARS nên sử dụng được VHF tương tự trước khi VHF số( VHF Digital Radio) hoàn thiện đưa vào sử dụng. Sau khi ICAO AMCP đưa ra mode 2 năm 1994, mode 1 không được sử dụng.
ICAO VDL Mode 2
ICAO VDL Mode 2 là liên kết dữ liệu chính được sử dụng. Nó được đưa ra trong chương trình Eurocontrol Link 2000+ là liên kết chính cho chương trình châu Âu EU Single European Sky năm 2009, yêu cầu phải áp dụng cho mọi tàu bay từ 1/1/2014.
Trước khi CPDLC yêu cầu triển khai, mode 2 đã được triển khai trên 2000 tàu bay để chuyển thông báo ACARS. ARINC và SITA cũng đã triển khai các trạm mặt đất liên kết mode 2 với các mức bao phủ khác nhau.
Tiêu chuẩn ICAO định nghĩa liên kết dữ liệu mode 2 thành 3 lớp khác nhau: Mạng con (Subnetwork), Liên kết (Link) và Lớp vật lý (Physical Layer). Lớp mạng con tuân thủ ICAO Tiêu chuẩn viễn thông hàng không xác định giao thức dữ liệu đầu cuối - đầu cuối ( end-to-end data protocol ) dùng cho cả mạng đất đối không và đất đối đất.
Lớp liên kết dữ liệu mode 2 ( VDL Mode 2 Link Layer ) gồm 2 thành phần: dịch vụ liên kết dữ liệu (Data Link service) và Điều khiển truy nhập thiết bị (media access control - MAC). Liên kết dữ liệu dựa trên tiêu chuẩn ISO dial-up HDLC truy cập mạng X.25. Nó cho phép tàu bay thiết lập đường truyền với trạm mặt đất, đặt địa chỉ cho trạm mặt đất. Giao thức MAC là phiên bản của Carrier Sense Multiple Access ( CSMA).
Lớp vật lý liên kết mode 2 sử dụng kênh VHF độ rộng 25 kHz điều chế khóa dịch pha Differential 8-Phase-shift với tốc độ lấy mẫu 10,500 mẫu / 1 giây. Tốc độ bit vật lý thô ( chưa mã hóa) đạt 31.5 kilobit/ giây.
ICAO VDL Mode 3
Tiêu chuẩn ICAO liên kết dữ liệu mode 3 dùng cho cả dữ liệu và cuộc gọi âm thanh số dựa theo tiêu chuẩn US FAA với sự hỗ trợ của hãng Mitre. Việc hỗ trợ cuộc gọi âm thanh số khiến mode 3 phức tạp hơn mode 2. Gói tin âm thanh số hóa và dữ liệu được đưa vào khung đưa truy cập phân chia theo thời gian TDMA bởi trạm mặt đất. FAA triển khai thử nghiệm năm 2003 và đến 2004 từ bỏ mode này.
ICAO VDL Mode 4
Tiêu chuẩn ICAO VDL mode 4 cho phép trao đổi thông tin giữa tàu bay với mặt đất và giữa các tàu bay với nhau. VDL Mode 4 sử dụng giao thức đa truy cập phân chia theo thời gian tự thích nghi (Self-organized Time Division Multiple Access- STDMA) do Swede Håkan Lans đưa ra năm 1998, cho phép tự thích nghi có nghĩa là không cần trạm mặt đất, đơn giản và dễ triển khai hơn mode 3.
Năm 2001 ICAO chuẩn hóa tiêu chuẩn này trên toàn cầu. Chức năng chính là cung cấp lớp truyền dẫn vật lý VHF cho ADS-B. Tuy nhiên ICAO đã chọn liên kết radar mode S băng tần 1,090 MHz là liên kết chính cho ADS-B vào năm 2003. Mode 4 dùng tốt cho truyền số lượng lớn bản tin ngắn không - đất cho số lượng lớn người dùng, ví dụ như cảnh báo tình huống, thời tiết, bản tin Quản lý Thông tin Hàng không (Aeronautical Information Management , D-AIM).
Quản lý bay Châu Âu (European Air Traffic Management) thực hiện hiện đại hóa truyền thông tin không-đất và ADS-B dùng mode 4. Tuy nhiên các máy bay vận tải dùng ADS-B sẽ dùng liên kết Mode S và Liên lạc tổ lái với không lưu CPDLC sẽ dùng VDL mode 2.
Ủy ban tiêu chuẩn kỹ thuật hàng không (ETSI Technical Committee Aeronautics - AERO) đã chuẩn hóa mode 4 trong tiêu chuân ETSI TS 101 535 - Thiết bị vô tuyến liên kết không đất VHF - đặc điểm kỹ thuât và phương pháp đo thiết bị bay
Tài liệu nêu thông số kỹ thuật VDL mode 4 với máy phát, máy thu, máy thu phát đối không hoạt động tại băng tần VHF, dùng điều chế GFSK, độ rộng kênh 25 kHz, điều chỉnh được với bước 25 kHz trong dải tần số 118,000 MHz đến 136,975 MHz. Tiêu chuẩn dùng để thử nghiệm đánh giá hiệu suất thiết bị. Các thử nghiệm được giả định:
- Chỉ thực hiện 1 lần do phòng thử nghiệm được chấp thuận, với máy móc đo được kiểm định.
- Nếu sử dụng thiết bị có sẵn trên thị trường thì thiết bị phải được kiểm tra bằng các phương pháp đo được trong tài liệu này hoặc được chứng nhận bởi cơ quan có thẩm quyền rằng thiết bị phù hợp với tiêu chuẩn EN 301 489-22.
VDL Mode 4 dùng liên lạc số giữa máy bay với trạm mặt đất và các máy bay khác hỗ trợ ứng dụng giám sát và liên lạc. Mode này hỗ trợ liên lạc bao gồm:
- Liên lạc điểm-điểm và broadcast.
- Dịch vụ broadcast cho giám sát tự động phụ thuộc quảng bá ADS-B, quảng bá Dịch vụ Thông tin Giao thông (Traffic Information Service - Broadcast - TIS-B), Quảng bá Dịch vụ Thông tin Chuyến bay (Flight Information Service - Broadcast FIS-B).
- Dịch vụ không - không , không - đất, đất - không.
- Hoạt động không cần hạ tầng mặt đất.
Các nhà sản xuất thiết bị hỗ trợ:
- Chỉ dịch vụ quảng bá.
- Chỉ dịch vụ điểm - điểm.
- Cả dịch vụ quảng bá và điểm - điểm.