空管通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與IP技術(shù)分析

王玉 民航甘肅空管分局技術(shù)保障部網(wǎng)絡(luò)室

1 空管通信網(wǎng)絡(luò)承載需求

1.1 業(yè)務(wù)類型特點(diǎn)

（1）業(yè)務(wù)范圍更加廣泛

除了傳統(tǒng)的電報(bào)信息、臺(tái)站信號(hào)傳輸、氣象情報(bào)交換、辦公自動(dòng)化等系統(tǒng)外，運(yùn)行調(diào)度信息系統(tǒng)、財(cái)務(wù)系統(tǒng)、流量管理系統(tǒng)、IP電話等也是空管通信站所提供的業(yè)務(wù)。這是由于空管信息化、自動(dòng)化，所以新應(yīng)用也必須要通過(guò)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，從而讓通信承載業(yè)務(wù)變得更加廣泛。

（2）業(yè)務(wù)對(duì)帶寬需求迅速增長(zhǎng)

骨干通信需要為增加業(yè)務(wù)提供強(qiáng)有力的保障，也就是讓空管安全生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)能夠有效連接，并且類似IP的業(yè)務(wù)越來(lái)越多，導(dǎo)致傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬飛速增長(zhǎng)，當(dāng)今以20M為基數(shù)的傳輸中繼帶寬已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)發(fā)展需求。

（3）業(yè)務(wù)迅速轉(zhuǎn)型

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和傳輸需求，包括話音業(yè)務(wù)在內(nèi)的大量業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、分組化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)由于突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)，所以占用的帶寬較大，從而影響了對(duì)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性與可靠性，最終導(dǎo)致服務(wù)質(zhì)量降低，這就要求快速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

1.2 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)特點(diǎn)

分局級(jí)本地網(wǎng)主要包含了傳輸與接入兩大部分，其中，傳輸通常是在本地和附近站臺(tái)之間的傳輸，通過(guò)光纖技術(shù)和微波組建成SDH環(huán)網(wǎng)，遠(yuǎn)臺(tái)主要是采用運(yùn)營(yíng)商接入到控管網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的通信服務(wù)。

以TDM為核心的SDH/MSTP（多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)）網(wǎng)絡(luò)將無(wú)法滿足業(yè)務(wù)逐漸趨于IP化的需求，本地網(wǎng)中到臺(tái)站接入設(shè)備采用了PCM復(fù)用器來(lái)保障業(yè)務(wù)信號(hào)延時(shí)，但難以保證可以滿足臺(tái)站運(yùn)行所需的其他業(yè)務(wù)，例如環(huán)境檢測(cè)、安全防控、信息系統(tǒng)IP傳輸?shù)取?/p>

由此可見(jiàn)，當(dāng)今傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)無(wú)法滿足未來(lái)空管領(lǐng)域的發(fā)展需求，當(dāng)今MLLS-TP為主的PTN技術(shù)在電信網(wǎng)絡(luò)中愈加成熟，通過(guò)不斷的完善和優(yōu)化OAM網(wǎng)絡(luò)保護(hù)和可擴(kuò)展性可以滿足電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)要求。在整個(gè)空管本地通信網(wǎng)絡(luò)中部署PTN網(wǎng)絡(luò)條件已經(jīng)非常成熟。路由器等分組接入設(shè)備技術(shù)在近些年也實(shí)現(xiàn)了突破性發(fā)展，設(shè)備運(yùn)行非常穩(wěn)定、可靠，運(yùn)行商所提供的線路也不局限于E1/E3/STM-1，開(kāi)始轉(zhuǎn)型給予IP技術(shù)的專線業(yè)務(wù)?；贗P技術(shù)的傳輸與接入設(shè)備與線路，可以逐漸構(gòu)建一個(gè)大容量、IP化、可靠的數(shù)學(xué)承載空管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2空管通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中所需技術(shù)

2.1 PTN

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，PTN是一個(gè)分組傳送單位，主要是基于電信級(jí)太網(wǎng)業(yè)務(wù)為主，包括ATM、IP等各種綜合傳送技術(shù)，結(jié)合了MSTP理念，并融入了MPLS與Ethernet的優(yōu)勢(shì)，是當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)分組也當(dāng)中的主流承載技術(shù)。PTN可以實(shí)現(xiàn)雙向點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通道，可以結(jié)合IP業(yè)務(wù)的柔性傳輸要求。并且可以實(shí)現(xiàn)太網(wǎng)保護(hù)，通道保護(hù)只需要50ms即可完成，效率非常高。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備切換，錯(cuò)誤檢測(cè)能力更強(qiáng)。

2.2 雙路由器

在空管通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)當(dāng)中，路由器是重要的設(shè)備，結(jié)合民航空管業(yè)務(wù)的IP需求，可以采用雙路由器的方法，通過(guò)雙路由組成一個(gè)虛擬路由業(yè)務(wù)接入。二者之間主要是采用了BFD和VRRP技術(shù)，作為一個(gè)獨(dú)立的協(xié)議，BFD可以和相鄰系統(tǒng)形成對(duì)等關(guān)系，并以協(xié)商速率檢測(cè)系統(tǒng)的BFD速率。

3 空管通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中融入IP技術(shù)的具體方法

3.1 PTN和PCM的復(fù)用路器

可以采用PTN組建傳輸網(wǎng)絡(luò)基架，并將PCM復(fù)用器接入到PTN系統(tǒng)當(dāng)中。由于當(dāng)今VHF依舊是采用了電路交通形式，為了減少信號(hào)延時(shí)問(wèn)題，依然需要將語(yǔ)音信號(hào)接入到PCM復(fù)用器中實(shí)現(xiàn)傳輸功能，將VHF信號(hào)進(jìn)行IP化處理，接入到路由器實(shí)現(xiàn)分組傳輸。IP數(shù)據(jù)能夠接入到PTN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸，低速數(shù)據(jù)通過(guò)PCM復(fù)用器。從形態(tài)上來(lái)說(shuō)，PTN更像SDH復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)，環(huán)上要構(gòu)建保護(hù)與工作路徑，采用環(huán)回方法?？梢越Y(jié)合故障點(diǎn)兩側(cè)節(jié)點(diǎn)的協(xié)調(diào)性讓業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)形成流量反向，這樣即可實(shí)現(xiàn)保護(hù)倒換。當(dāng)檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)失效后，故障相鄰節(jié)點(diǎn)就會(huì)通過(guò)APS協(xié)議向相鄰節(jié)點(diǎn)發(fā)出倒換請(qǐng)求，這時(shí)失效節(jié)點(diǎn)業(yè)務(wù)將會(huì)傳遞到另個(gè)方向?？梢?jiàn)，在這種模式下，受影響的業(yè)務(wù)流會(huì)將業(yè)務(wù)流直接由工作路徑傳輸?shù)奖Ｗo(hù)路徑當(dāng)中實(shí)現(xiàn)傳送。

3.2 外臺(tái)采用路由+MSTP+PCM復(fù)用器

在外臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)當(dāng)中，主要是采用雙路由器的方案，融入BFD和VRB技術(shù)實(shí)現(xiàn)切換，PCM復(fù)用器可以采用板件和路由器實(shí)現(xiàn)連接，由于VHF具有一定的延時(shí)性，可以通過(guò)PCM進(jìn)行傳輸，將一個(gè)路由器作為備用路由，其余業(yè)務(wù)通過(guò)路由傳輸。結(jié)合帶寬需求，應(yīng)用運(yùn)營(yíng)商MSTP線路接入路由，并在PCM當(dāng)中加入一條E1線路，在融入PCM復(fù)用器，讓E1線路成為備份路由。如果MSTP出現(xiàn)了故障問(wèn)題，路由會(huì)結(jié)合業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)通過(guò)PCM復(fù)用器實(shí)現(xiàn)傳輸。電臺(tái)通信路由和PCM復(fù)用器傳輸時(shí)，PSTN即可實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音保護(hù)功能。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在空管通信網(wǎng)絡(luò)中加入IP技術(shù)可以有效提高空管系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，通過(guò)雙路由、PCM復(fù)用器、PTN等技術(shù)，不斷強(qiáng)化空管通信網(wǎng)絡(luò)綜合性能和安全保障性能，從而實(shí)現(xiàn)空管網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目的。

[1]楊玥.IP技術(shù)在民航空管通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2014,17：22.

[2]陳濤.民航空管通信網(wǎng)的可靠性分析[J].通訊世界,2017,10：103.