范欽武

【摘 要】隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，基于TCP/IP的傳輸鏈路跟基于RS232、RS485的傳輸鏈路相比較不僅高效快捷，穩(wěn)定可靠，而且排故容易。本文主要是介紹了基于DIGI公司生產(chǎn)的TS 16 MEI 端口服務(wù)器的Realport模式應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)AFTN鏈路的改進(jìn)優(yōu)化。

【關(guān)鍵詞】Realport； AFTN

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的民用航空事業(yè)也在近些年得到了快速的發(fā)展，無(wú)論是從航班量還是旅客人數(shù)，都是呈直線上線的趨勢(shì)，這對(duì)空管系統(tǒng)的保障能力提出了新的時(shí)代要求。在航空系統(tǒng)中，通過(guò)各種不同的AFTN電報(bào)，來(lái)傳遞各種信息，滿足各個(gè)運(yùn)行單位對(duì)航班，天氣，事務(wù)的實(shí)時(shí)更新，以便更好的調(diào)配航班或者避開(kāi)危險(xiǎn)天氣的區(qū)域，電報(bào)的重要性不言而喻，而傳統(tǒng)的發(fā)報(bào)鏈路中，發(fā)報(bào)終端到轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器這一段鏈路多采用銅纜，不僅容易在雷雨多發(fā)區(qū)容易遭受雷擊，排除故障也困難，也受限于通訊距離而無(wú)法更好的拓展，正是基于這些理由，本文提出了一種基于TCP/IP的傳輸鏈路的改進(jìn)優(yōu)化。

1 AFTN系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)

目前航空電報(bào)通信網(wǎng)由AFTN和SITA網(wǎng)組成。其中AFTN是指國(guó)際民航組織航空固定業(yè)務(wù)通信網(wǎng)，由國(guó)際民航組織各成員國(guó)之間的航空固定業(yè)務(wù)通信電路相互連接組成的國(guó)際民航專用低速地面通信網(wǎng)。此網(wǎng)絡(luò)中傳遞電報(bào)的格式為AFTN格式。國(guó)內(nèi)民航地面業(yè)務(wù)通信網(wǎng)傳遞的航行電報(bào)、供航氣象和民航局各業(yè)務(wù)單位的電報(bào)，均使用標(biāo)準(zhǔn)的AFTN格式。

航空電報(bào)按其功能可分為：業(yè)務(wù)報(bào)、機(jī)要報(bào)、公務(wù)電報(bào)。

常用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有以下的幾種：

（1）中心轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----站點(diǎn)轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----RS232（RS485）鏈路-----用戶發(fā)報(bào)終端

（2）中心轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----站點(diǎn)轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----電流環(huán)（Modem）鏈路-----用戶發(fā)報(bào)終端

采用電流環(huán)或者M(jìn)odem鏈路的結(jié)構(gòu)一般需要再鏈路上增加成對(duì)的調(diào)制解調(diào)設(shè)備，而且整段鏈路是銅纜鏈路。

基于以上結(jié)構(gòu)的通信鏈路有以下的缺點(diǎn)：

（1）通信距離太短，RS232C標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，驅(qū)動(dòng)器允許有2500pF的電容負(fù)載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時(shí)，最大通信距離為15m。

（2）鏈路節(jié)點(diǎn)太多，容易產(chǎn)生故障點(diǎn)。

（3）易受干擾，容易受電源或者雷擊干擾。

（4）故障現(xiàn)象不明顯，排故困難，需要儀表儀器輔助排查故障。

2 基于Realport模式的鏈路改進(jìn)

2.1 Realport模式下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Realport是DIGI公司的專利技術(shù)，它通過(guò)在終端上安裝驅(qū)動(dòng)程序生成虛擬的串口，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到端口服務(wù)器上，通過(guò)端口服務(wù)器與你的應(yīng)用程序或者設(shè)備進(jìn)行通信，DIGI公司將其稱為COM口重定向技術(shù)。本例中Realport模式下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下。

中心轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----站點(diǎn)轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器-----端口服務(wù)器（以太網(wǎng)鏈路）-----用戶發(fā)報(bào)終端

采用Realport通信模式有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

（1）通信距離長(zhǎng)

終端與端口服務(wù)器之間是基于以太網(wǎng)通信，在網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的任何物理位置，數(shù)據(jù)都能通過(guò)交換機(jī)或者路由器到達(dá)端口服務(wù)器并與之相連的串口設(shè)備通信。

（2）鏈路節(jié)點(diǎn)少

相比于電流環(huán)或者M(jìn)odem的通信方式，Realport模式并不需要在通信鏈路中加入成對(duì)的通信設(shè)備來(lái)完成數(shù)據(jù)的調(diào)制和解調(diào)，只需一個(gè)端口服務(wù)器就可以完成數(shù)據(jù)的傳輸。

（3）不易受干擾

以太網(wǎng)采用的傳輸介質(zhì)多是雙絞線，可以很好抑制共模干擾。

（4）排故容易

數(shù)據(jù)丟失的時(shí)候可以通過(guò)ping命令定位鏈路故障還是設(shè)備故障，而不需要儀表儀器去測(cè)量排故。

2.2 驅(qū)動(dòng)安裝和配置

本次使用的產(chǎn)品是DIGI公司生產(chǎn)的端口服務(wù)器TS16 MEI ，擁有一個(gè)以太網(wǎng)口和16個(gè)支持232/422/485協(xié)議可配置的端口，支持多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，以及基于SSHv2的安全登錄協(xié)議。

下載驅(qū)動(dòng)后，根據(jù)提示進(jìn)行安裝。

安裝過(guò)程采用默認(rèn)的參數(shù)即可，其中Realport默認(rèn)是基于TCP771端口號(hào)進(jìn)行通信的。安裝完驅(qū)動(dòng)后，在我的電腦上右鍵屬性，在設(shè)備管理器那可以看到安裝上的多串口適配器以及16個(gè)串口。

安裝完驅(qū)動(dòng)后還需要對(duì)端口服務(wù)器進(jìn)行配置，可以基于web頁(yè)面的配置方式，也可以基于命令行的配置方式，本例中采用基于web的配置方式，在瀏覽器中輸入192.168.1.101打開(kāi)登陸頁(yè)面，輸入用戶名和密碼后進(jìn)行配置。

選擇要通信的端口，打開(kāi)端口的Port Profile屬性，選擇Realport模式，點(diǎn)Apply應(yīng)用生效。

為了測(cè)試通信鏈路，還需要制作一條一端是RJ45，一端是DB9公頭的線纜。

其中線序?yàn)?→2、5←3、6—5管腳，左邊為RJ45管腳序號(hào)，右邊是DB9M管腳序號(hào)。

2.3 鏈路測(cè)試

2.3.1 單用戶鏈路測(cè)試

按照Realport模式下的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，將PC終端和端口服務(wù)器接入同一局域網(wǎng)內(nèi)，在PC終端上打開(kāi)串口調(diào)試助手，選擇相應(yīng)的串口，此處選擇COM1，對(duì)應(yīng)的是端口服務(wù)器上的Port 1。測(cè)試結(jié)果如圖1所示。

其中PCA是用來(lái)模擬轉(zhuǎn)報(bào)服務(wù)器的終端，從圖1可以看到，PCB通過(guò)Realport模式下的虛擬串口COM1收到了PCA從串口上發(fā)出并經(jīng)過(guò)了端口服務(wù)器的信息。

如果在測(cè)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)單端出現(xiàn)只發(fā)不收的情況的話，應(yīng)該是wire參數(shù)沒(méi)有設(shè)置正確，應(yīng)該設(shè)置為wire = 4。

2.3.2 多用戶鏈路測(cè)試

在工作環(huán)境中，發(fā)報(bào)終端通常的滿足一主二備三應(yīng)急的配置，而DIGI公司提供的Realport工作模式下也能支持多用戶模式，多個(gè)用戶可以同時(shí)訪問(wèn)同一個(gè)端口。在端口的Advanced Serial Settings中設(shè)置，勾選上Allow multiple systems to simultaneously connect。其中，shared參數(shù)是指多個(gè)用戶可以共享同一個(gè)COM口的配置，而exclusive則表示各終端各自使用自己配置的參數(shù)。本例設(shè)置COM1為shared模式，允許3個(gè)終端同時(shí)登陸，測(cè)試中只登陸了2個(gè)終端，其結(jié)果如圖2所示。

3 總結(jié)

通過(guò)上文對(duì)Realport模式鏈路的使用和測(cè)試，我們可以發(fā)現(xiàn)基于以太網(wǎng)的傳輸鏈路不僅安裝配置簡(jiǎn)單便捷，而且傳輸性能優(yōu)異，排故簡(jiǎn)單方便，對(duì)于實(shí)際工作環(huán)境來(lái)說(shuō)大有裨益，尤其適合發(fā)報(bào)終端在塔臺(tái)的工作場(chǎng)所進(jìn)行改造。實(shí)際工作環(huán)境中，氣象觀測(cè)的發(fā)報(bào)終端離技術(shù)保障部門一般都遠(yuǎn)超1公里的通信距離，而采用RS232、電流環(huán)或者M(jìn)odem的通信鏈路均不能得到最優(yōu)的解決方案，而在網(wǎng)絡(luò)可達(dá)的環(huán)境下，采用本文提出的Realport模式鏈路均可以很好的解決上述幾種傳輸鏈路中存在的各種不足。業(yè)務(wù)需求總是不斷的對(duì)技術(shù)提出更高的要求，只有因地制宜結(jié)合業(yè)務(wù)的需求才能更好的做好設(shè)備的保障，為航班和旅客安全出行護(hù)航。

[責(zé)任編輯：王偉平]