FA16—T設備在民航專網的應用

管仕明

【摘 要】近年來隨著民航空管網絡的不斷開拓、產品的不斷研發，現各大管制區域內的空中流量不斷增加，為了適應飛速發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，空管網絡依然逐漸朝著多網合一的多業務通信專網方向發展，多業務接入傳送網也在專網中得到快速發展?，FFA16-T設備已在大量使用于民航通信專網，其產品具有成熟性、穩定性、可靠性、高時效性等特點，安全可靠。

【關鍵詞】民航空管；FA16-T設備；通信專網；安全穩定

中圖分類號： TN915.853 文獻標識碼： 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，隨著空管網絡自動化程度及綜合業務管理水平的不斷提高，對空管通信的業務和范圍也提出了更廣泛、更高標準的要求。為適應這一發展趨勢，民航通信網已逐步面向多網合一綜合業務通信網發展， 綜合業務接入網已在通信網中廣泛應用。

1 FA16-T設備在民航專網的應用

FA16-T設備是華為技術有限公司在現有路由器基礎上，經過充分及深入地了解用戶需求，通過進行軟硬件二次開發，研發出適合民航空管使用的FA16-T系列空管專用綜合業務接入設備。TDM時分復用模式，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字化數據、語音和雷達等信號的技術[1]。

經過市場的不斷開拓及產品的不斷研發，如今FA16-T設備已在民航空管行業廣泛應用。該產品成熟穩定，可靠性、實時性高，在專用綜合業務傳輸市場占有了極大的份額。在近期的民航通訊網項目中，中南地區和西北地區均采用了FA16-T設備，其功能與穩定性受到了一致好評。

FA16-T通過使用TDM時分復用模式，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字化數據、雷達信號和語音等業務。FA16-T設備優勢在于：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等接口接入網絡；傳輸方式的多樣性：除了點對點的傳輸的方式，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接入設備，FA16-T設備功能更加強大，所組成的承載網更為安全及可靠。FA16-T設備在空管中的應用基本是通過IP或者MPLS這兩種包交換網絡來完成的。包交換網絡實現空管語音、甚高頻、監控等業務的透傳功能。隨著包交換網絡在網絡解決方案中成為主流應用，這項技術被發展成為包交換網絡傳輸TDM業務解決方案中的重要技術，面向E1/T1的格式化和非格式化TDM業務透傳，SDH業務的格式化透傳，SDH信令的傳輸等多個協議技術標準已制作完成[2]。

由于華為技術有限公司FA16-T系列空管專用綜合業務接入設備的使用愈發普及，所遇到的問題也越來越多，本文就該設備在民航空管領域中使用的幾項業務進行簡單介紹。

1.1 雷達業務的應用

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

雷達業務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端發送的數據，無需反向發送任何數據。雷達數據的完整性和實時性都是空管雷達業務傳輸的必要前提。

1.1.1 雷達點對點業務應用

點對點的雷達業務傳輸方式，雷達通過不時地向空中發送檢測數據，將收集到的數據發送到雷達數據處理機，再通過雷達數據接收機將同步數據通同步數據端口發送至FA16-T設備 ，FA16-T設備在TCP/IP網絡進行同步透明傳輸，發送至遠端FA16-T設備，再傳送至雷達自動化系統，最后由管制人員在終端上監控雷達數據。

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

1.1.2 雷達點對多點業務應用

點對多點的傳輸模式，主要是為了方便配置和合理的應用，在網絡中設置了服務器和客戶端的概念，而且存在主備切換。雷達設備通過不時地向空中發送檢測數據，將收集到的數據發送到雷達數據處理機，再通過雷達數據接收機將同步數據通同步數據端口發送至FA16-T設備，FA16-T設備在TCP/IP通過廣播的方式發送至遠端的多臺FA16-T設備，再分別傳送至多個雷達自動化系統，最后由管制人員在終端上監控雷達數據。

由于雷達數據在傳輸過程中會經過多個節點，網絡難免會偶爾出現故障，當傳輸的主服務器關閉時，備份的服務器將會自動啟動，繼續完成雷達數據的傳輸，當主用服務器恢復后，數據的傳輸則會切回主用服務器工作。

點對多點的傳輸模式實現了雷達鏈路的備份、同時雷達數據可以同時傳送至多個網絡中的目標用戶、可以進行服務器間的合理切換，極大的加強了了雷達數據的安全保障。

1.2 異步業務的應用

異步傳輸方式應用主要用于異步數據（報文數據及監控數據等）的傳輸。例如，民航自動轉報系統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傳輸設備上，然后FA16-T傳輸設備再通過廣域網傳送到另外一臺FA16-T傳輸設備上，該設備把數據再還原回異步數據，通過異步口發送給異地的自動轉報系統，從而完成異步數據（報文格式）的傳輸過程。

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

1.3 VHF業務應用

VHF地空通信系統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。VHF地空通信系統工作頻段相對較高，由于它處于甚高頻頻段所以又稱為甚高頻通信系統。與甚高頻通信系統相比，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的頻率高，在工作過程中經常會受到不同程度的電磁干擾。 甚高頻通信系統主要傳輸的業務是語音和數據，通過轉換成無線電信號或者光信號，將指令和語音等信息向對方VHF接收機發送信號，接收機收到信號，經過PPT音頻靜噪設備進行降噪處理后，通過FA16-T間的IP承載網絡并將音頻信號封裝成特定格式的報文透傳，再發送至內話處理系統，以供管制人員收聽。

FA16-T設備使用MPLS包交換網絡來實現空管甚高頻業務的透傳功能。極大降低了語音業務傳輸的時延（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，保證了甚高頻業務的正常傳輸[4]。

1.4 電話業務應用

FA16-T設備可以在網絡中作為電話交換機（PBX）或語音接入網關（AG），滿足不同業務需求。使用空管基于IP網絡自建的語音通信系統，可以充分利用網絡帶寬資源，并且不產生額外的通信費用，節省空管運營成本。

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

PBX（Private Branch eXchange）是專用電話設備中的一種交換實體，可接入公共電話交換網PSTN（public switched telephone network）。傳統PBX是空管內部自用的語音程控交換機，完成空管內部之間以及與公共電信網絡的電話交換，實現了對外線來電與內線呼出的統一管理，并將電話、傳真、調制解調器等功能合并。隨著通信技術的發展，傳統PBX逐漸暴露出對計算機電信集成和VoIP技術的支持不足、缺乏開放性和標準化、通信成本高等問題。當FA16-T設備作為PBX時，相當于基于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據網絡中，從而建立能夠連接分布在全球各地辦公地點和員工的統一語音和數據網絡。在該組網中，FA16-T是核心交換網關，融合了號碼管理、業務控制、媒體轉換等功能。依據標準協議提供開放的接口，可以與傳統PBX對接，也可以接與接入網關對接，實現靈活組網。設備支持SIP（包括SIP IP、SIP PRA、SIP AT0）、PRA、QSIG、R2、AT0、BRA、H.323作為中繼。

當TD設備作為AG接入網關時，AG又稱為接入網關（Access Gateway），用于公共交換電話網PSTN與IP多媒體子系統IMS網絡之間的對接，可以實現模擬信號和數字信號的相互轉換。

傳統電話網絡采用線路交換技術，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語音技術的發展，IP承載網絡很好地解決了以上問題。但由于傳統電話網絡已經發展多年，業界仍有大量的存量設備，短時間內將原有的傳統電話網絡替換成IP承載網絡需要承擔巨大的成本。通過基于IP網絡的AG設備，只花費較低的成本就可以將傳統電話網絡與數據網絡融合，實現網絡改造的平滑演進。

FA16-T支持作為AG使用，可以通過IP承載網絡，以SIP協議接入IMS或NGN網絡，或者以H.248協議與媒體網關控制器MGC對接。在這兩種情況下AG分別稱之為SIPAG和H.248AG。

2 結語

空中交通管理過程中，飛行安全始終作為最重要的目標，所以，對業務運行的可靠性和穩定性有很高的要求。通過以上論述及充分的測試結果證明， FA16-T設備能夠滿足空管業務安全穩定傳輸的要求。FA16-T設備相較于傳統PCM接入設備具有更好的網絡互通性、擁有靈活的業務擴展功能，是華為技術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務路由網關設備。FA16-T采用先進的硬件平臺與軟件架構，使得空管能夠在最小的投資范圍內獲得網絡一體化解決方案，滿足未來業務擴展的多元化應用需求，符合空管IT建設的現狀與趨勢。FA16-T設備具備多業務集成能力，讓用戶可以輕松地使用路由器、交換機和無線設備的各種特性，包括語音、防火墻、VPN、3G/LTE、WLAN等。FA16-T設備提供目前業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、廣域網和無線網的接入需求，為用戶提供安全、穩定及經濟的空管業務傳輸解決方案[5]。

【參考文獻】

[1]劉海，劉德明，黃德修.新型混合TDM/WDM無源光網絡[J].華中科技大學學報（自然科學版），2007（S1）：23-26.

[2]劉云浩.物聯網導論[M].北京：科學出版社，2010.4-5.

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[4]鐘鋒.民航甚高頻電臺常見干擾分析[J].中國無線電管理，2000（05）：25-28.

[5]王世偉.論信息安全、網絡安全、網絡空間安全[J].中國圖書館學報，2015，41（02）：72-84.