雷神ASR-IOSS一次雷達(dá)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的改造

摘要：經(jīng)過對(duì)雷神公司ASR-10SS一次雷達(dá)信號(hào)傳輸系統(tǒng)的分析，去掉了原有的多模光端機(jī)，采用國產(chǎn)的、成熟的、經(jīng)濟(jì)的PCM復(fù)用器和PDH單模光端機(jī)，采用一種簡(jiǎn)潔的方法解決了雷神ASR-10SS一次雷達(dá)信號(hào)在單模光纜上的傳輸。打破國外的技術(shù)壁壘，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：信號(hào)傳輸；光纜

中圖分類號(hào)：TN959.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1000-8136(2009)29-0114-03

山西空管分局太原機(jī)場(chǎng)本場(chǎng)雷達(dá)是一，二次合裝雷達(dá)，其中一次雷達(dá)是雷神公司的ASR-10SS，二次雷達(dá)是ALENIA公司的MP2。近兩年，由于太原機(jī)場(chǎng)改擴(kuò)建工程的需要，將雷達(dá)站從原址搬遷到跑道對(duì)面、機(jī)場(chǎng)西南角。該搬遷工程于2009年5月份完成，由于新雷達(dá)站到航管樓敷設(shè)的是單模光纖，而雷神一次雷達(dá)原配的光端機(jī)使用的是多模光纖，不能直接使用，為解決一次雷達(dá)信號(hào)傳輸問題，我們對(duì)雷神一次雷達(dá)信號(hào)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了改造，在改造過程中遇見許多難點(diǎn)和問題，經(jīng)過我們的分析研究，逐一攻破，完美解決了此問題。

ASR-IOSS一次雷達(dá)信號(hào)傳輸系統(tǒng)組成如圖一所示。是由兩臺(tái)互為備份的SUN工作站為基礎(chǔ)的SCDI組成，在每臺(tái)工作站中插入1塊AURORA多端口RS-422通信卡，通信卡通過端口盒各輸出6路RS-422信號(hào)，2組6路RS-422信號(hào)在機(jī)柜頂端匯合成1組6路RS-422信號(hào)。這6路信號(hào)又分為相同功能的兩組，每組3路，分別是雷神格式雷達(dá)信號(hào)、ALENIA格式雷達(dá)信號(hào)和遠(yuǎn)端SCDI監(jiān)控信號(hào)。這兩組信號(hào)分別通過1對(duì)FIBERLIGN多模光端機(jī)把各自的3路RS-422信號(hào)傳輸?shù)胶焦軜呛?，再通過BLACKBOX協(xié)議轉(zhuǎn)換器把RS-422信號(hào)轉(zhuǎn)換為同步RS-，-232信號(hào)供ATC系統(tǒng)使用。

2 新雷達(dá)站提供的傳輸條件

新雷達(dá)站距離航管樓大約1.5 km，距離新建塔臺(tái)大約2km，新建塔臺(tái)距離航管樓大約1km，三地呈三角形排列，土建完工后在3條邊上已敷設(shè)了單模光纜若干，形成一個(gè)光纜環(huán)網(wǎng)，見圖2，新雷達(dá)站配置了主備兩套PDH光端機(jī)，主用光端機(jī)通過直通航管樓的光纜連接，備用光端機(jī)通過繞轉(zhuǎn)新塔臺(tái)的光纜連接。在兩套光端機(jī)兩端配置PCM復(fù)用設(shè)備，提供了多路同步RS-232接口，用來傳輸雷達(dá)信號(hào)。

3 改造方案

根據(jù)上述雷達(dá)信號(hào)傳輸系統(tǒng)配置和新雷達(dá)站提供的傳輸條件，我們制定了整個(gè)傳輸系統(tǒng)的改造方案，如圖三所示。把在機(jī)柜頂端匯合成的兩組接入FIBERLIGN多模光端機(jī)的RS-422信號(hào)直接接入BLACKBOX協(xié)議轉(zhuǎn)換器把RS-422信號(hào)轉(zhuǎn)換為同步RS-232信號(hào)，再接人雷達(dá)站提供的兩套PCM復(fù)用器通過光端機(jī)傳輸?shù)胶焦軜枪〢TC系統(tǒng)使用。意圖是去掉FIBERLIGN多模光端機(jī)，解決沒有多模光纜的問題。

4 遇到的問題

根據(jù)上述改造方案，我們搭建了試驗(yàn)平臺(tái)，發(fā)現(xiàn)主備SCDI都告警，BLACKBOX協(xié)議轉(zhuǎn)換器沒有信號(hào)輸入，用示波器沒有觀察到雷達(dá)信號(hào)傳輸，再把原來的FIBERLIGN多模光端機(jī)背靠背用多模光跳線連接起來串接到鏈路中，BLACKBOX協(xié)議轉(zhuǎn)換器信號(hào)輸入輸出正常，用示波器觀察到雷達(dá)信號(hào)傳輸。關(guān)掉遠(yuǎn)端角色的FIBERLIGN多模光端機(jī)，雷達(dá)信號(hào)又消失，證明遠(yuǎn)端角色的FIBERLIGN多模光端機(jī)在鏈路中起決定作用。

為解決問題，我們向周邊兄弟機(jī)場(chǎng)尋求幫助，得知西安機(jī)場(chǎng)雷達(dá)站搬遷后也有同樣的問題，他們采取的辦法是，由于甩不開原配的多模光端機(jī)，只好在單模光纜兩端添加了一對(duì)單雙模光纜轉(zhuǎn)換設(shè)備，還使用原配的多模光端機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。這雖然是一種較好的解決辦法，但鏈路中又添加了多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性會(huì)有影響。我們想尋找另外較為簡(jiǎn)潔的解決辦法。

5 解決辦法

由于接入FIBERLIGN多模光端機(jī)的信號(hào)是RS-422信號(hào)，我們查閱了有關(guān)RS-422的有關(guān)資料。

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，RS-422由RS-232發(fā)展而來，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口。將傳輸速率提高到10Mb／s，傳輸距離延長到4 00 1200m(速率低于100kb／s時(shí))，并允許在一條平衡總線上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范。為擴(kuò)展應(yīng)用范圍，EIA又于1983年在RS-422基礎(chǔ)上制定了RS-485標(biāo)準(zhǔn)，增加了多點(diǎn)、雙向通信能力，即允許多個(gè)發(fā)送器連接到同一條總線上，同時(shí)增加了發(fā)送器的驅(qū)動(dòng)能力和沖突保護(hù)特性，擴(kuò)展了總線共模范圍。RS-232、RS-422與RS-485標(biāo)準(zhǔn)只對(duì)接口的電氣特性做出規(guī)定，而不涉及接插件、電纜或協(xié)議，在此基礎(chǔ)上用戶可以建立自己的高層通信協(xié)議。

RS-422、RS-485與RS-232不一樣，數(shù)據(jù)信號(hào)采用差分傳輸方式，也稱作平衡傳輸，它使用一對(duì)雙絞線，將其中一線定義為A，另一線定義為B。通常情況下，發(fā)送驅(qū)動(dòng)器A、B之間的正電平在+2～+6V，是一個(gè)邏輯狀態(tài)，負(fù)電平在-2～6V，是另一個(gè)邏輯狀態(tài)。另有一個(gè)信號(hào)地c，在RS-485中還有一“使能”端，而在RS-422中這是可用可不用的。“使能”端是用于控制發(fā)送驅(qū)動(dòng)器與傳輸線的切斷與連接。當(dāng)“使能”端起作用時(shí)。發(fā)送驅(qū)動(dòng)器處于高阻狀態(tài)，稱作“第三態(tài)”，即它是有別于邏輯“1”與“0”的第三態(tài)。

接收器也作與發(fā)送端相對(duì)的規(guī)定，收、發(fā)端通過平衡雙絞線將AA與BB對(duì)應(yīng)相連，當(dāng)在收端AB之間有大于+200mV的電平時(shí)。輸出正邏輯電平，小于200mV時(shí)，輸出負(fù)邏輯電平。接收器接收平衡線上的電平范圍通常在200mV至6v之間。 從上所述，RS-422只完成電平轉(zhuǎn)換，而且BLACKBOX協(xié)議轉(zhuǎn)化器的作用也是僅把RS-422信號(hào)電平轉(zhuǎn)換為同步RS-232信號(hào)電平。同步RS-232傳輸時(shí)需要時(shí)鐘同步信號(hào)，SCDI匯合后的J53接口資料顯示，J53設(shè)置為外時(shí)鐘同步，也需要時(shí)鐘同步信號(hào)輸入。針腳資料見表1。

按照同步RS-232通信規(guī)范，如果接口設(shè)為外時(shí)鐘同步，數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，必須依賴外來的時(shí)鐘同步信號(hào)來決定發(fā)送速率。那么在傳輸路徑中是哪個(gè)設(shè)備作為時(shí)鐘源呢?根據(jù)去掉FIBERLIGN光端機(jī)后主備SCDI全部告警。無雷達(dá)信號(hào)傳輸，說明時(shí)鐘源是光端機(jī)提供的，又根據(jù)關(guān)掉遠(yuǎn)端角色光端機(jī)后主備SCDI全部告警，無雷達(dá)信號(hào)傳輸，可以斷定是遠(yuǎn)端角色光端機(jī)是時(shí)鐘源。根據(jù)這個(gè)結(jié)論可知，遠(yuǎn)端角色光端機(jī)作為時(shí)鐘源是非?？茖W(xué)的，因?yàn)檫h(yuǎn)端角色光端機(jī)是通信鏈路的末端，鏈路中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都會(huì)體現(xiàn)到SCDI告警中，對(duì)鏈路的檢測(cè)是很及時(shí)。根據(jù)以上分析，如果要去掉FIBERLICN光端機(jī)，必須提供時(shí)鐘源給SCDI，否則，通信無法進(jìn)行。

新雷達(dá)站配置的PCM復(fù)用器上的同步RS-232接HiE好是內(nèi)時(shí)鐘同步，可以向外提供時(shí)鐘同步信號(hào)，而且，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)配置的PCM復(fù)用器也分為局端和遠(yuǎn)端，時(shí)鐘是由局端提供的。而局端是安裝在航管樓機(jī)房。如此看來，如果把復(fù)用器上的同步RS-232接口的時(shí)鐘同步信號(hào)提供給SCDI，應(yīng)該可以解決SCDI因無時(shí)鐘同步信號(hào)而沒有信號(hào)輸出的問題。而且PCM復(fù)用器由局端設(shè)備提供同步時(shí)鐘，正好可以對(duì)鏈路進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)這個(gè)思路，我們搭建了測(cè)試平臺(tái)。端口針腳連接見表2。

通電測(cè)試，BLAcKB0x上的指示燈顯示數(shù)據(jù)傳輸正常，ATC系統(tǒng)能正常接收到雷神格式的雷達(dá)信號(hào)，但是SCDI仍然告警，經(jīng)分析，是因?yàn)閭魍焦軜强偣灿欣咨窀袷嚼走_(dá)信號(hào)、ALENIA格式雷達(dá)信號(hào)和遠(yuǎn)端SCDI監(jiān)控信號(hào)3種信號(hào)，而太原屬于一，二合裝雷達(dá)，ALENIA格式雷達(dá)信號(hào)由二次雷達(dá)傳輸系統(tǒng)傳往航管樓，航管樓沒有配置遠(yuǎn)端SCDI監(jiān)控終端，我們只對(duì)雷神格式雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行了傳輸，另外兩路信號(hào)懸空，沒有外來時(shí)鐘同步信號(hào)，SCDI認(rèn)為是鏈路中斷，產(chǎn)生告警。我們把J53的時(shí)鐘同步信號(hào)并聯(lián)到另外兩路接口的發(fā)送時(shí)鐘針腳，SCDI不再有告警產(chǎn)生。至此，所有問題全面解決。上線安裝后，運(yùn)行正常。

6 經(jīng)驗(yàn)和收獲

經(jīng)過本次成功的改造，我們覺得有如下收獲：

(1)利用一種簡(jiǎn)潔的方法解決了利用單模光纜傳輸雷神雷達(dá)信號(hào)。

(2)去掉了原有的FIBERLIGN多模光端機(jī)，利用國產(chǎn)的、成熟的、經(jīng)濟(jì)的PCM復(fù)用器和PDH單模光端機(jī)傳輸信號(hào)?？梢怨?jié)省大量的費(fèi)用。雷神雷達(dá)目前技術(shù)支持缺失，本次成功改造可以緩解技術(shù)方面的壓力。此方法可以在國內(nèi)相關(guān)雷達(dá)站推廣應(yīng)用。具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

(3)鍛煉了隊(duì)伍，為今后的工作增強(qiáng)了信心。

(4)為我們解決問題提供了一條新的思路，要善于打破固有的行動(dòng)和思維模式，理性的分析可以得出完美的結(jié)果。摘要：文章對(duì)CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本方法進(jìn)行了分析和總結(jié)。首先介紹了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的基本概念，然后在理論基礎(chǔ)上分析了網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化分析的基本方法。最后從CDMA網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的覆蓋優(yōu)化、容量優(yōu)化、導(dǎo)頻污染、干擾優(yōu)化和切換優(yōu)化等4個(gè)方面進(jìn)行分析，總結(jié)了在日常工作中經(jīng)常被用到的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法。