拜俊鵬

【摘要】? ? 隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展為更為廣泛的應(yīng)用創(chuàng)造了條件，將移動(dòng)3G/4G技術(shù)應(yīng)用到空管通信系統(tǒng)，作為現(xiàn)有地面通信網(wǎng)的備份使用，是解決空管通信傳輸問(wèn)題的一個(gè)現(xiàn)實(shí)可行方案。

【關(guān)鍵詞】? ? 3G/4G技術(shù)? ? 民航空管臺(tái)站? ? 無(wú)線通信系統(tǒng)

目前，空管臺(tái)站業(yè)務(wù)信號(hào)的傳輸，主要采用自建、租用運(yùn)營(yíng)商電路和衛(wèi)星的方式，此類(lèi)方式卻有大量問(wèn)題存在，如由于衛(wèi)星通信帶寬受限、覆蓋范圍、時(shí)延大、受天氣影響大等原因，在實(shí)際使用中難以滿足空管應(yīng)急通信的技術(shù)需要。本文就基于3G/4G技術(shù)的民航空管臺(tái)站無(wú)線通信系統(tǒng)展開(kāi)研究。

一、空管臺(tái)站傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

為保障遠(yuǎn)端臺(tái)站通信業(yè)務(wù)的傳輸可靠性，在已有的E1或光纖鏈路條件基礎(chǔ)上增加1路4G VPDN無(wú)線鏈路。遠(yuǎn)端臺(tái)站各項(xiàng)重要業(yè)務(wù)在主用鏈路通道上通信，當(dāng)主用線路出現(xiàn)故障時(shí)，信號(hào)切換到4G VPDN無(wú)線鏈路上[1]。

中心端與遠(yuǎn)端分別安裝1臺(tái)支持4G VPDN的邁普路由器與1套ZMUX-4102新一代多業(yè)務(wù)接入傳輸平臺(tái)，中心端4G路由器接入聯(lián)通VPDN專(zhuān)線，遠(yuǎn)端4G接入路由器通過(guò)SIM卡4G網(wǎng)絡(luò)接入基站，建立運(yùn)營(yíng)商4G VPDN專(zhuān)線連接，中心路由器建立IPSECVPN OVER L2TP隧道以及私有密鑰認(rèn)證許可，接入端4G路由器配置相對(duì)應(yīng)的IPSECVPN以及自設(shè)密鑰許可，經(jīng)中心路由器認(rèn)證后，中心端和接入端建立安全隔離的端對(duì)端安全網(wǎng)絡(luò)連接通道。

二、雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸性能測(cè)試

2.1測(cè)試內(nèi)容

（1）移動(dòng)VPDN專(zhuān)線是否能夠滿足承載傳輸雷達(dá)信號(hào)：雷達(dá)信號(hào)傳輸數(shù)據(jù)無(wú)誤碼;

（2）移動(dòng)VPDN專(zhuān)線承載傳輸雷達(dá)信號(hào)的穩(wěn)定性：接入TVS系統(tǒng)后是否影響管制坐席的工作;

（3）承載雷達(dá)信號(hào)所需的4G流量開(kāi)消的統(tǒng)計(jì)：雷達(dá)傳輸時(shí)，4G流量開(kāi)消≤12k/s。

2.2測(cè)試步驟

1）局端與遠(yuǎn)端分別安裝1臺(tái)支持移動(dòng)VPDN的4G路由器與1套多業(yè)務(wù)接入傳輸平臺(tái);2）局端4G中心路由器接入聯(lián)通VPDN專(zhuān)線，遠(yuǎn)端4G接入路由器通過(guò)SIM卡4G網(wǎng)絡(luò)接入基站，建立運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)VPDN專(zhuān)線連接。中心路由器建立IPSECVPN OVER L2TP隧道以及私有密鑰認(rèn)證許可，接入端4G路由器配置相對(duì)應(yīng)的IPSECVPN以及自設(shè)密鑰許可，經(jīng)中心路由器認(rèn)證后，中心端和接入端建立安全隔離的端對(duì)端安全網(wǎng)絡(luò)連接通道;3）局端與遠(yuǎn)端ZMUX-4102接入4G路由器，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)4G鏈路環(huán)境配置ZMUX-4102平臺(tái)參數(shù)，達(dá)到傳輸最佳效果;4）在航管樓雷達(dá)機(jī)房從雷達(dá)復(fù)用器共享1路雷達(dá)信號(hào)，接入ZMUX-4102平臺(tái)，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)VPDN專(zhuān)線，將雷達(dá)信號(hào)傳輸?shù)綉艨h區(qū)管;5）雷達(dá)信號(hào)接入到TVS端口前，通過(guò)HCT-7000測(cè)試儀與1套GEA-8130A測(cè)試儀，測(cè)試分析通過(guò)移動(dòng)VPDN專(zhuān)線傳輸?shù)睦走_(dá)數(shù)據(jù)、并驗(yàn)證同步時(shí)鐘格式、數(shù)據(jù)包統(tǒng)計(jì)、錯(cuò)誤包統(tǒng)計(jì)等信號(hào)質(zhì)量及4G流量開(kāi)消進(jìn)行測(cè)試[2]。測(cè)試結(jié)果：測(cè)試通過(guò)。HCT-7000測(cè)試?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)無(wú)誤碼，GEA-8130A測(cè)試4G流量平均10k/s。6）經(jīng)觀測(cè)確認(rèn)正常后，再接入XIYRAY主用C1接口。在RADAR LINES CONFIGURATION界面觀察XIYRAY Asterix C1接口狀態(tài);7）在RADAR LINES STATISTICS界面查看XIYRAY C1下C.MSG窗口中數(shù)據(jù)包的統(tǒng)計(jì)。當(dāng)正確的數(shù)據(jù)包傳送到C1接口后，窗口下數(shù)值開(kāi)始滾動(dòng)增長(zhǎng);8）退回到雷達(dá)屏幕，監(jiān)視系統(tǒng)界面XIYRAY通道狀態(tài)提示和DATA呈現(xiàn)綠色。任意點(diǎn)選飛機(jī)目標(biāo)，放大后觀察是否有方位偏移，確認(rèn)接入的雷神二次雷達(dá)信號(hào)正常;9）測(cè)試期間，在接入端路由器上通過(guò)筆記電腦對(duì)中心端銀訊ZMUX-4102 PCM進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)ping包測(cè)試，ping包延遲均≥50ms，未發(fā)現(xiàn)明顯抖動(dòng)。

2.3測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)8月6日14：30至8月7日14：30，24小時(shí)的期間，管制坐席對(duì)XIYRAY C1通道即雷神二次雷達(dá)未發(fā)現(xiàn)異常報(bào)告，HCT-7000測(cè)試?yán)走_(dá)數(shù)據(jù)無(wú)誤碼，GEA-8130A測(cè)試1路9.6k雷達(dá)信號(hào)的4G流量開(kāi)消為15kbits/sec。無(wú)線4G傳輸時(shí)延、抖動(dòng)緩存吸收、帶寬和抗丟包等滿足空管業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊螅瑴y(cè)試通過(guò)。

三、甚高頻數(shù)據(jù)傳輸性能測(cè)試

3.1測(cè)試內(nèi)容

測(cè)試平臺(tái)連接完后，由區(qū)管管制席位通過(guò)內(nèi)話系統(tǒng)，選擇經(jīng)過(guò)商縣導(dǎo)航臺(tái)附近的航班，在測(cè)試頻率上進(jìn)行地空甚高頻測(cè)試，并就雙方語(yǔ)音質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。

3.2測(cè)試步驟

1）系統(tǒng)連線及4G網(wǎng)絡(luò)通信評(píng)估，登錄4G路由器觀察到所在位置4G信號(hào)強(qiáng)度為-82dBm 57sau，判斷為良。4G接入路由器與中心路由互ping通信正常;

2）判斷語(yǔ)音通道是否建立正常通信。測(cè)試點(diǎn)和中心端FA36 voice通道UP，接口指示燈正常;

3）不連接電臺(tái)天線時(shí)，電臺(tái)通信測(cè)試。區(qū)管中心內(nèi)話系統(tǒng)連接遙控盒，測(cè)試遠(yuǎn)端電臺(tái)天線接口安裝假負(fù)載，遙控盒PPT發(fā)話，遠(yuǎn)端電臺(tái)話音外放收聽(tīng)，經(jīng)過(guò)發(fā)話測(cè)試，收聽(tīng)正常;

4）聯(lián)系管制坐席，選擇空閑間隙，選擇航路附近航班進(jìn)行甚高頻測(cè)試。電臺(tái)連接發(fā)射天線，設(shè)定測(cè)試頻率127.575Mhz，由管制坐席從內(nèi)話系統(tǒng)直接與附近航班進(jìn)行通話;

5）經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)收聽(tīng)到地空對(duì)話及管制坐席反饋，雙方語(yǔ)音能夠達(dá)到第4級(jí)別[3]。

3.3測(cè)試結(jié)果

經(jīng)過(guò)約3個(gè)小時(shí)的測(cè)試，管制坐席利用空余時(shí)間對(duì)5個(gè)飛經(jīng)商縣導(dǎo)航臺(tái)空域的航班進(jìn)行甚高頻地空對(duì)話，電臺(tái)各項(xiàng)遙控技術(shù)指標(biāo)、通話質(zhì)量基本能夠滿足甚高頻通信要求（甚高頻話音通信傳輸要求時(shí)延不超過(guò)20ms，誤碼率應(yīng)小于1×10-6）。測(cè)試通過(guò)。

四、結(jié)語(yǔ)

在目前的通信傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)上，作為備用傳輸路由，與現(xiàn)有地面線路形成雙路由保護(hù)傳輸系統(tǒng)，確保地面線路因不可抗力中斷情況下，還可通過(guò)空中線路傳輸，保障雷達(dá)、甚高頻等重要業(yè)務(wù)安全可靠性傳輸。

從整體上提高民航安全水平、運(yùn)行效率和服務(wù)能力，增大空域容量。

參? 考? 文? 獻(xiàn)

[1]陳曉娜.淺談民航空管無(wú)線通信系統(tǒng)的抗干擾問(wèn)題[J].中國(guó)新通信，2017，19（17）.

[2]張軍航.民航地空甚高頻通信系統(tǒng)中的常見(jiàn)故障分析[J].電子世界，2019，559（1）：207-207.

[3]童英桀.民用航空甚高頻通信系統(tǒng)互調(diào)干擾分析與建模研究[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品，2017（14）：21-21.