民航通信網(wǎng)可靠性技術(shù)應(yīng)用研究

馬晨

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，民航通訊技術(shù)的飛速發(fā)展，民航通訊技術(shù)也得到了進一步的發(fā)展。隨著民航通信網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，不僅保證了民用航空的安全，而且也促進了我國民用通信技術(shù)的發(fā)展。本文從這一角度出發(fā)，分析了影響民航通信網(wǎng)絡(luò)可靠度的幾個主要因素，并著重介紹了航空通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性技術(shù)和在我國的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：民航通訊技術(shù);民用航空;主要因素;可靠性技術(shù)

1.民航通信網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

民航內(nèi)部通訊系統(tǒng)是民航安全保障系統(tǒng)中的一個重要組成部分。民航運行需要大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)數(shù)量龐大，運行方式繁瑣，對通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性提出了更高的要求。民航通信網(wǎng)絡(luò)必須采用安全性能最高、數(shù)據(jù)傳輸最穩(wěn)定的技術(shù)，同時也要求民航與多個單位、部門共同努力。民航與其它許多部門的工作密切相關(guān)，需要各部門之間進行有效的交流和合作，如航空公司、民航公司和電腦控制中心。

2.民航通信網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀概述

2.1民航通信網(wǎng)技術(shù)在機場場面中應(yīng)用現(xiàn)狀概述

（1）關(guān)于機場數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用。在機場數(shù)據(jù)鏈的應(yīng)用中，技術(shù)的使用相對簡單，民用航空通信網(wǎng)在飛機起飛、滑行、降落過程中，與各塔臺進行通訊與聯(lián)絡(luò)。通過數(shù)據(jù)鏈技術(shù)，可以讓數(shù)百名用戶在同一時間在線，并且在50公里的距離內(nèi)進行有效的交流。目前，多載波碼分多址技術(shù)用于飛機的起飛和滑翔控制，其長波系數(shù)可擴大至8，保護監(jiān)視值可達10毫秒，載波間的間隔為4 KHz，正交頻分多路復(fù)用符號的持續(xù)時間為250 ms，采用 QPSK調(diào)制方式，其控制系統(tǒng)的寬度可達8192 KHz。（2）采用一種泛歐的數(shù)據(jù)集群技術(shù)。泛歐數(shù)字集群是一種具有高度專業(yè)化的移動通訊系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)。本系統(tǒng)采用時域多址技術(shù)，采用25 KHz的頻段。RF通道間隔數(shù)為4，能夠?qū)崿F(xiàn)語音+數(shù)據(jù)模式、分組數(shù)據(jù)優(yōu)化模式、直接模式三種模式。在機場現(xiàn)場通訊中，頻率是不同的，常用的頻率為380-520兆赫，806-866兆赫。

2.2民航通信網(wǎng)技術(shù)在陸地空域通信中的應(yīng)用概述

（1）采用 VHF仿真話音通訊技術(shù)。利用該技術(shù)，管制員可以利用無線電進行語音業(yè)務(wù)，實現(xiàn)與駕駛員的語音交流。在航空話音調(diào)度方面，它是一種較為關(guān)鍵的通訊技術(shù)。（2）采用空中短波通訊技術(shù)。在這種情況下，當(dāng)兩個人相隔很遠的時候，他們可以利用電離層的反射來進行有效的交流，這樣就能有效地覆蓋到遙遠的地方，甚至是大洋彼岸。同時，短波通訊也有一些缺點，例如多普勒頻移幅度大，頻譜擁擠，數(shù)據(jù)傳輸效率低，信號波段間相互干擾等。

3.對民航通信網(wǎng)可靠性產(chǎn)生影響的主要因素

民航通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性總體上還有待改進，因為我國的民用航空工業(yè)發(fā)展才剛剛起步。從總體上看，影響民航通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的因素有兩個，即內(nèi)因和外因。其內(nèi)在的影響有：作為民航通信網(wǎng)的關(guān)鍵設(shè)備，必須進行定期的管理和維護;民航通信網(wǎng)的拓撲設(shè)計水平和質(zhì)量;這將會影響到民航通信網(wǎng)絡(luò)，從而影響到民航的正常運營。

4.民航通信網(wǎng)提高可靠性技術(shù)的探討

為了保證通信網(wǎng)的正常工作，必須采用相應(yīng)的技術(shù)措施，減少通信網(wǎng)在運行中發(fā)生的各種故障。

4.1網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)研究及應(yīng)用

民航通信網(wǎng)絡(luò)拓撲優(yōu)化技術(shù)是一種簡便、實用、可靠的技術(shù)，它在民用通信網(wǎng)絡(luò)中有著廣闊的應(yīng)用前景，能使通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性得到進一步提高。民航通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性高，影響可靠性的因素很多，因此必須綜合考慮。（1）改進了主要部件的可靠性。民航通信網(wǎng)絡(luò)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它的組成是由多個部件和子系統(tǒng)組成的，為了改善通信網(wǎng)絡(luò)的工作可靠性，必須努力減少其內(nèi)部重要部件的失效幾率?？梢圆捎靡韵聨追N方法：在通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，盡量選用能夠增加元件失效時間的材質(zhì)，從而減少元件間的串接率。在可靠性高的情況下，可以把它作為一個完整的并聯(lián)系統(tǒng)來進行備份。（2）為網(wǎng)絡(luò)交換選擇最佳的路由裝置。在民用通信網(wǎng)絡(luò)中，交換網(wǎng)是一個非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其穩(wěn)定性直接關(guān)系到通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。作為交換網(wǎng)的關(guān)鍵部件，其路由選擇的合理與否直接關(guān)系到整個系統(tǒng)的運營。所以，如何選用合適的路由裝置是非常重要的。從可靠性的角度來看，在交換網(wǎng)中，常用的是無級路由和動態(tài)路由。（3）最佳網(wǎng)絡(luò)拓撲設(shè)計的應(yīng)用。在民用通信網(wǎng)絡(luò)中，拓撲選擇是否合理、有效，是保障通信網(wǎng)絡(luò)可靠性的關(guān)鍵因素。實際應(yīng)用表明，采用環(huán)網(wǎng)和網(wǎng)架的方法比采用樹和鏈式的方法更可靠。因此，在民用通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中，為了有效地提高民航通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性，必須采用環(huán)網(wǎng)或網(wǎng)狀的拓撲結(jié)構(gòu)。

4.2BDF技術(shù)在提高民航通信網(wǎng)可靠性方面的應(yīng)用現(xiàn)狀

BDF技術(shù)是一種比較成熟的雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測技術(shù)，它的最大優(yōu)勢是能夠快速地監(jiān)測通信網(wǎng)絡(luò)中的聯(lián)通狀態(tài)。它與通訊媒介和通訊協(xié)議之間沒有必然的關(guān)系，能夠在很短的時間內(nèi)找到網(wǎng)絡(luò)中的問題，并對其進行準確的探測。將 BDF技術(shù)應(yīng)用于民用通信網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)鏈路出現(xiàn)故障時，這種技術(shù)能有效地解決故障，從而有效地減少了鏈路的收斂時間，從而改善了民航通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

4.3FRR技術(shù)在提高民航通信網(wǎng)可靠性方面的應(yīng)用現(xiàn)狀

FRR技術(shù)是指能夠迅速恢復(fù)業(yè)務(wù)的技術(shù)，也就是流量快速恢復(fù)技術(shù)。當(dāng)民航通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，該技術(shù)可以對出現(xiàn)故障的通信線路進行備用，從而減少因故障造成的通信流量的影響，從而改善民航通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在民用通信網(wǎng)絡(luò)中，一旦發(fā)生故障，將會造成通信量的損耗，隨著故障持續(xù)時間的延長，網(wǎng)絡(luò)的傳輸損耗將會增加，從而對網(wǎng)絡(luò)的可靠性產(chǎn)生一定的影響。為了盡量減少通信中斷的時間，應(yīng)在民航通信網(wǎng)絡(luò)中引入一種機制，其作用是：對民航通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生故障的鏈路進行及時的探測，當(dāng)鏈路故障時，可以為故障的線路提供一條有效的恢復(fù)通道，從而在恢復(fù)期間避免發(fā)生轉(zhuǎn)送回路。FRR技術(shù)在民用通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，使其在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用可以有效地改善通信系統(tǒng)的可靠性。

結(jié)束語

從上述討論可知，將先進的技術(shù)引進民航通信網(wǎng)絡(luò)，可以有效地改善通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。在通信技術(shù)發(fā)展的今天，必須繼續(xù)加強對通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性研究，并引進新的技術(shù)，以保證其在通信網(wǎng)絡(luò)中的廣泛應(yīng)用。

參考文獻

[1]甘國峰. 提升民航甚高頻通信系統(tǒng)可靠性的措施分析[J]. 電子世界， 2016（9）：1.