管仕明

【摘 要】近年來隨著民航空管網(wǎng)絡(luò)的不斷開拓、產(chǎn)品的不斷研發(fā)，現(xiàn)各大管制區(qū)域內(nèi)的空中流量不斷增加，為了適應(yīng)飛速發(fā)展所帶來的巨大的變化，使空中交通更為安全和有序，讓人們更加信任，空管網(wǎng)絡(luò)依然逐漸朝著多網(wǎng)合一的多業(yè)務(wù)通信專網(wǎng)方向發(fā)展，多業(yè)務(wù)接入傳送網(wǎng)也在專網(wǎng)中得到快速發(fā)展。現(xiàn)FA16-T設(shè)備已在大量使用于民航通信專網(wǎng)，其產(chǎn)品具有成熟性、穩(wěn)定性、可靠性、高時效性等特點，安全可靠。

【關(guān)鍵詞】民航空管；FA16-T設(shè)備；通信專網(wǎng)；安全穩(wěn)定

中圖分類號： TN915.853 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）30-0032-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.30.012

Application of FA16-T equipment in civil aviation network

GUAN Shi-ming

（China Civil Aviation south central air traffic administration，Guangzhou Guangdong 510000，China）

【Abstract】In recent years， with the continuous development of civil aviation air traffic control network and research and development of products， air traffic in the major control areas is increasing. In order to adapt to the tremendous changes brought about by rapid development， air traffic becomes safer and more orderly， and people become more confident， air traffic control network is still gradually moving towards multi-network integration. With the development of multi-service communication network， the multi-service access transmission network has also developed rapidly in the private network. Now FA16-T equipment has been widely used in civil aviation communication network， its products have maturity， stability， reliability， high timeliness and other characteristics， safe and reliable.

【Key words】Civil Aviation ATC； FA16-T equipment； Communication network； Security and stability

0 引言

近年來，隨著空管網(wǎng)絡(luò)自動化程度及綜合業(yè)務(wù)管理水平的不斷提高，對空管通信的業(yè)務(wù)和范圍也提出了更廣泛、更高標(biāo)準(zhǔn)的要求。為適應(yīng)這一發(fā)展趨勢，民航通信網(wǎng)已逐步面向多網(wǎng)合一綜合業(yè)務(wù)通信網(wǎng)發(fā)展， 綜合業(yè)務(wù)接入網(wǎng)已在通信網(wǎng)中廣泛應(yīng)用。

1 FA16-T設(shè)備在民航專網(wǎng)的應(yīng)用

FA16-T設(shè)備是華為技術(shù)有限公司在現(xiàn)有路由器基礎(chǔ)上，經(jīng)過充分及深入地了解用戶需求，通過進行軟硬件二次開發(fā)，研發(fā)出適合民航空管使用的FA16-T系列空管專用綜合業(yè)務(wù)接入設(shè)備。TDM時分復(fù)用模式，通過不同信道或時隙中的交叉位脈沖，同時在同一個通信媒體上傳輸多個數(shù)字化數(shù)據(jù)、語音和雷達等信號的技術(shù)[1]。

經(jīng)過市場的不斷開拓及產(chǎn)品的不斷研發(fā)，如今FA16-T設(shè)備已在民航空管行業(yè)廣泛應(yīng)用。該產(chǎn)品成熟穩(wěn)定，可靠性、實時性高，在專用綜合業(yè)務(wù)傳輸市場占有了極大的份額。在近期的民航通訊網(wǎng)項目中，中南地區(qū)和西北地區(qū)均采用了FA16-T設(shè)備，其功能與穩(wěn)定性受到了一致好評。

FA16-T通過使用TDM時分復(fù)用模式，不同的時隙或者信道中含有的交叉位脈沖，在同一個通信媒體上傳輸多個數(shù)字化數(shù)據(jù)、雷達信號和語音等業(yè)務(wù)。FA16-T設(shè)備優(yōu)勢在于：傳輸模式的多樣性：FE/GE/10GE、同異步串口、Async、CE1/CT1 PRI、E1-F、T1-F、3G/LTE cellulFA16-T、ISDN BRI、POS、CPOS、ADSL、VDSL、G.SHDSL、E1-IMA、CE3、E&M;或者xPON等接口接入網(wǎng)絡(luò)；傳輸方式的多樣性：除了點對點的傳輸?shù)姆绞?，還有點對多點的廣播或者組播的傳輸方式。相對于原來的PCM接入設(shè)備，F(xiàn)A16-T設(shè)備功能更加強大，所組成的承載網(wǎng)更為安全及可靠。FA16-T設(shè)備在空管中的應(yīng)用基本是通過IP或者MPLS這兩種包交換網(wǎng)絡(luò)來完成的。包交換網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)空管語音、甚高頻、監(jiān)控等業(yè)務(wù)的透傳功能。隨著包交換網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)解決方案中成為主流應(yīng)用，這項技術(shù)被發(fā)展成為包交換網(wǎng)絡(luò)傳輸TDM業(yè)務(wù)解決方案中的重要技術(shù)，面向E1/T1的格式化和非格式化TDM業(yè)務(wù)透傳，SDH業(yè)務(wù)的格式化透傳，SDH信令的傳輸?shù)榷鄠€協(xié)議技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)已制作完成[2]。

由于華為技術(shù)有限公司FA16-T系列空管專用綜合業(yè)務(wù)接入設(shè)備的使用愈發(fā)普及，所遇到的問題也越來越多，本文就該設(shè)備在民航空管領(lǐng)域中使用的幾項業(yè)務(wù)進行簡單介紹。

1.1 雷達業(yè)務(wù)的應(yīng)用

在目前空中交通管理主要采用雷達管制的模式下，雷達數(shù)據(jù)的重要性不言而喻。管制員通過雷達相關(guān)的設(shè)備，發(fā)射詢問信號且通過接受目標(biāo)的信號來獲得目標(biāo)的信息。在空管系統(tǒng)中雷達數(shù)據(jù)所具有的數(shù)據(jù)處理模塊為核心，需要獲取目標(biāo)飛機的航跡信息、飛行時間等等重要數(shù)據(jù)，因此，雷達數(shù)據(jù)必須要具有實時性、可靠性和完備性等重要特點。

雷達業(yè)務(wù)的工作機制是透明傳輸，點對點和點對多點都是雷達的傳輸模式，在多雷達、多目標(biāo)的工作模式中，需要在雷達的Server端和Client端之間建立會話，而Client端只用于接收Server端發(fā)送的數(shù)據(jù)，無需反向發(fā)送任何數(shù)據(jù)。雷達數(shù)據(jù)的完整性和實時性都是空管雷達業(yè)務(wù)傳輸?shù)谋匾疤帷?/p>

1.1.1 雷達點對點業(yè)務(wù)應(yīng)用

點對點的雷達業(yè)務(wù)傳輸方式，雷達通過不時地向空中發(fā)送檢測數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到雷達數(shù)據(jù)處理機，再通過雷達數(shù)據(jù)接收機將同步數(shù)據(jù)通同步數(shù)據(jù)端口發(fā)送至FA16-T設(shè)備 ，F(xiàn)A16-T設(shè)備在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)進行同步透明傳輸，發(fā)送至遠端FA16-T設(shè)備，再傳送至雷達自動化系統(tǒng)，最后由管制人員在終端上監(jiān)控雷達數(shù)據(jù)。

點對點的業(yè)務(wù)傳輸方式可以保證雷達數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和實時性，在傳輸過程出現(xiàn)異常（同步串口或TCP）的情況下，可以最大程度地保證數(shù)據(jù)的完整性，如若在WAN鏈路中實現(xiàn)消息壓縮功能，可以最大程度利用有限的帶寬保證數(shù)據(jù)傳輸快速和有效。

1.1.2 雷達點對多點業(yè)務(wù)應(yīng)用

點對多點的傳輸模式，主要是為了方便配置和合理的應(yīng)用，在網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置了服務(wù)器和客戶端的概念，而且存在主備切換。雷達設(shè)備通過不時地向空中發(fā)送檢測數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到雷達數(shù)據(jù)處理機，再通過雷達數(shù)據(jù)接收機將同步數(shù)據(jù)通同步數(shù)據(jù)端口發(fā)送至FA16-T設(shè)備，F(xiàn)A16-T設(shè)備在TCP/IP通過廣播的方式發(fā)送至遠端的多臺FA16-T設(shè)備，再分別傳送至多個雷達自動化系統(tǒng)，最后由管制人員在終端上監(jiān)控雷達數(shù)據(jù)。

由于雷達數(shù)據(jù)在傳輸過程中會經(jīng)過多個節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)難免會偶爾出現(xiàn)故障，當(dāng)傳輸?shù)闹鞣?wù)器關(guān)閉時，備份的服務(wù)器將會自動啟動，繼續(xù)完成雷達數(shù)據(jù)的傳輸，當(dāng)主用服務(wù)器恢復(fù)后，數(shù)據(jù)的傳輸則會切回主用服務(wù)器工作。

點對多點的傳輸模式實現(xiàn)了雷達鏈路的備份、同時雷達數(shù)據(jù)可以同時傳送至多個網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)用戶、可以進行服務(wù)器間的合理切換，極大的加強了了雷達數(shù)據(jù)的安全保障。

1.2 異步業(yè)務(wù)的應(yīng)用

異步傳輸方式應(yīng)用主要用于異步數(shù)據(jù)（報文數(shù)據(jù)及監(jiān)控數(shù)據(jù)等）的傳輸。例如，民航自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)從終端上掃描到登機乘客的身份信息，以報文格式通過異步口傳送到FA16-T傳輸設(shè)備上，然后FA16-T傳輸設(shè)備再通過廣域網(wǎng)傳送到另外一臺FA16-T傳輸設(shè)備上，該設(shè)備把數(shù)據(jù)再還原回異步數(shù)據(jù)，通過異步口發(fā)送給異地的自動轉(zhuǎn)報系統(tǒng)，從而完成異步數(shù)據(jù)（報文格式）的傳輸過程。

該種應(yīng)用以異步數(shù)據(jù)的方式，沒有封裝協(xié)議，需要保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，不能更改數(shù)據(jù)，不能少傳、多傳，否則會導(dǎo)致電報報文或監(jiān)控信號的數(shù)據(jù)丟失，從而該報文無法進行正確的還原或監(jiān)控信號出錯[3]。異步傳輸方式與同步傳送方式相同，能及時準(zhǔn)確無誤的傳輸異步數(shù)據(jù)，并且在發(fā)送端口異常或者tcp異常的過程中，能最大程度的保障數(shù)據(jù)的完整傳輸，從而把傳輸數(shù)據(jù)的出錯率降到最低。

1.3 VHF業(yè)務(wù)應(yīng)用

VHF地空通信系統(tǒng)的主要功能是保障飛行過程中，飛行器與地面管制席位或者飛行器與飛行器之間的通信互聯(lián)。VHF地空通信系統(tǒng)工作頻段相對較高，由于它處于甚高頻頻段所以又稱為甚高頻通信系統(tǒng)。與甚高頻通信系統(tǒng)相比，高于它的頻段被稱為特高頻，低于它的頻段叫高頻。由于甚高頻通信系統(tǒng)的頻率高，在工作過程中經(jīng)常會受到不同程度的電磁干擾。 甚高頻通信系統(tǒng)主要傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)是語音和數(shù)據(jù)，通過轉(zhuǎn)換成無線電信號或者光信號，將指令和語音等信息向?qū)Ψ絍HF接收機發(fā)送信號，接收機收到信號，經(jīng)過PPT音頻靜噪設(shè)備進行降噪處理后，通過FA16-T間的IP承載網(wǎng)絡(luò)并將音頻信號封裝成特定格式的報文透傳，再發(fā)送至內(nèi)話處理系統(tǒng)，以供管制人員收聽。

FA16-T設(shè)備使用MPLS包交換網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)空管甚高頻業(yè)務(wù)的透傳功能。極大降低了語音業(yè)務(wù)傳輸?shù)臅r延（具體時延約在16ms左右），在空管管制席位可接受的時延范圍內(nèi)，保證了甚高頻業(yè)務(wù)的正常傳輸[4]。

1.4 電話業(yè)務(wù)應(yīng)用

FA16-T設(shè)備可以在網(wǎng)絡(luò)中作為電話交換機（PBX）或語音接入網(wǎng)關(guān)（AG），滿足不同業(yè)務(wù)需求。使用空管基于IP網(wǎng)絡(luò)自建的語音通信系統(tǒng)，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)帶寬資源，并且不產(chǎn)生額外的通信費用，節(jié)省空管運營成本。

FA16-T支持作為IP PBX和傳統(tǒng)PBX（下轉(zhuǎn)第47頁）（上接第33頁）使用，可以作為融合的語音平臺，向用戶提供專業(yè)的語音服務(wù)。

PBX（Private Branch eXchange）是專用電話設(shè)備中的一種交換實體，可接入公共電話交換網(wǎng)PSTN（public switched telephone network）。傳統(tǒng)PBX是空管內(nèi)部自用的語音程控交換機，完成空管內(nèi)部之間以及與公共電信網(wǎng)絡(luò)的電話交換，實現(xiàn)了對外線來電與內(nèi)線呼出的統(tǒng)一管理，并將電話、傳真、調(diào)制解調(diào)器等功能合并。隨著通信技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)PBX逐漸暴露出對計算機電信集成和VoIP技術(shù)的支持不足、缺乏開放性和標(biāo)準(zhǔn)化、通信成本高等問題。當(dāng)FA16-T設(shè)備作為PBX時，相當(dāng)于基于Internet的IP PBX，彌補了以上不足，可以完全將語音通信集成到空管的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中，從而建立能夠連接分布在全球各地辦公地點和員工的統(tǒng)一語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。在該組網(wǎng)中，F(xiàn)A16-T是核心交換網(wǎng)關(guān)，融合了號碼管理、業(yè)務(wù)控制、媒體轉(zhuǎn)換等功能。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議提供開放的接口，可以與傳統(tǒng)PBX對接，也可以接與接入網(wǎng)關(guān)對接，實現(xiàn)靈活組網(wǎng)。設(shè)備支持SIP（包括SIP IP、SIP PRA、SIP AT0）、PRA、QSIG、R2、AT0、BRA、H.323作為中繼。

當(dāng)TD設(shè)備作為AG接入網(wǎng)關(guān)時，AG又稱為接入網(wǎng)關(guān)（Access Gateway），用于公共交換電話網(wǎng)PSTN與IP多媒體子系統(tǒng)IMS網(wǎng)絡(luò)之間的對接，可以實現(xiàn)模擬信號和數(shù)字信號的相互轉(zhuǎn)換。

傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)采用線路交換技術(shù)，使用獨占線路，存在資源利用率不高、跨地域通話費用高等問題。隨著VoIP語音技術(shù)的發(fā)展，IP承載網(wǎng)絡(luò)很好地解決了以上問題。但由于傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)發(fā)展多年，業(yè)界仍有大量的存量設(shè)備，短時間內(nèi)將原有的傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)替換成IP承載網(wǎng)絡(luò)需要承擔(dān)巨大的成本。通過基于IP網(wǎng)絡(luò)的AG設(shè)備，只花費較低的成本就可以將傳統(tǒng)電話網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)融合，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)改造的平滑演進。

FA16-T支持作為AG使用，可以通過IP承載網(wǎng)絡(luò)，以SIP協(xié)議接入IMS或NGN網(wǎng)絡(luò)，或者以H.248協(xié)議與媒體網(wǎng)關(guān)控制器MGC對接。在這兩種情況下AG分別稱之為SIPAG和H.248AG。

2 結(jié)語

空中交通管理過程中，飛行安全始終作為最重要的目標(biāo)，所以，對業(yè)務(wù)運行的可靠性和穩(wěn)定性有很高的要求。通過以上論述及充分的測試結(jié)果證明， FA16-T設(shè)備能夠滿足空管業(yè)務(wù)安全穩(wěn)定傳輸?shù)囊?。FA16-T設(shè)備相較于傳統(tǒng)PCM接入設(shè)備具有更好的網(wǎng)絡(luò)互通性、擁有靈活的業(yè)務(wù)擴展功能，是華為技術(shù)有限公司推出的集路由、交換、無線、語音、安全等功能于一體的新一代業(yè)務(wù)路由網(wǎng)關(guān)設(shè)備。FA16-T采用先進的硬件平臺與軟件架構(gòu)，使得空管能夠在最小的投資范圍內(nèi)獲得網(wǎng)絡(luò)一體化解決方案，滿足未來業(yè)務(wù)擴展的多元化應(yīng)用需求，符合空管IT建設(shè)的現(xiàn)狀與趨勢。FA16-T設(shè)備具備多業(yè)務(wù)集成能力，讓用戶可以輕松地使用路由器、交換機和無線設(shè)備的各種特性，包括語音、防火墻、VPN、3G/LTE、WLAN等。FA16-T設(shè)備提供目前業(yè)界最高的端口密度和可靈活組合的插槽，滿足空管對于局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和無線網(wǎng)的接入需求，為用戶提供安全、穩(wěn)定及經(jīng)濟的空管業(yè)務(wù)傳輸解決方案[5]。

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