溫州空管智慧臺站的傳輸系統改造方案

王強

摘 要：文章通過分析溫州空管智慧臺站建設的需求，探討滿足溫州空管無人值守智慧臺站安全運行所需的傳輸系統改造方案。

關鍵詞：無人值守智慧臺站；SDH光環網；空側應急保護

中圖分類號：V355.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）19-0124-03

Abstract： Based on the analysis of the demand for the construction of Wenzhou air traffic control intelligent station， this paper discusses the transformation scheme of the transmission system needed to meet the safe operation of Wenzhou air traffic control unattended intelligent station.

Keywords： unattended intelligent station； SDH optical ring network； air-side emergency protection

前言

近幾年隨著國內民航業的高速發展，空管作為民航系統的重要組成部分，與之相匹配的空管通信導航監視臺站也呈現出數量不斷增多、分布逐漸趨廣的發展態勢。民航空管通信導航監視設備保障當前正朝向“大運行、大崗位、大值班”的新模式轉變，以實現安全與效率的齊頭并進?，F行的通導監視臺站運行模式面臨值守人員緊張、通勤時間長、監控手段不豐富、運行數據利用不足等問題，這也催生出無人值守智慧臺站的改造和組建需求。無人值守智慧臺站運行管理模式需要的多業務、多層級、大帶寬的數據傳輸支持能力，對傳輸系統的組建提出了不同以往的要求。我們在進行傳輸系統組建時需要匹配這些要求，滿足空管智慧臺站的穩定運行，并為未來運行所需預留相應的擴展能力。

1 智慧臺站建設的傳輸需求

目前空管通導臺站負責提供給管制現場使用的空管數據業務主要包括雷達監視數據、ADSB監控數據、甚高頻地空語音通訊等。同時基于無人臺站的遠程管理、監控、維護需求，這些重要空管數據系統的控制監控信號以及系統內關鍵服務器、終端的遠端KVM信號也需要回傳至技術保障部門集中監控崗位現場。除此之外，智慧臺站還需要回傳技術保障部門集中監控崗位現場大量的臺站正常運行所需的輔助性數據，主要包括：機房環境數據（門禁狀態、溫濕度、煙感、空調工作狀態、機房視頻監控）、臺站動力系統數據（UPS系統監控和控制信號、柴油發電機組運行狀態監控信號、市電供電狀態監控信號、臺站重要配電箱內開關狀態）、安防監控數據（視頻監控信號、紅外電子圍欄信號）、消防監控信號（消防檢測與告警、消防噴灑監控和控制信號）、綜合防雷系統監控（雷擊監測、SPD模塊狀態監測、工頻接地電阻監測）。這些傳輸需求相較現有的傳統有人值守臺站的傳輸需求來說，需要傳送的總數據量大大增多，傳輸系統互聯的總帶寬變得更大，回傳數據的保障層級變多，不同層級的傳輸需求保障手段不一，這都需要我們對現有的傳輸系統進行升級改造。

2 目前在用傳輸系統的現狀分析

傳統有人值守通導臺站采用按需租用運營商的E1鏈路或者MSTP線路的方式組網，使用相應的業務接入、業務落地設備進行數據業務的引接。這里以溫州空管站大羅山雷達站和樂清雷達站在用傳輸系統為例，對空管在用傳輸系統的現狀進行梳理。目前兩個雷達站提供溫州空管管制現場使用的雷達信號和甚高頻信號均通過VANGUARD本地傳輸網引接。網絡拓撲詳見圖1。

兩個雷達站與本場間傳送的數據業務除了本場使用的雷達和甚高頻信號，還包括ADSB信號、提供上海區管使用的甚高頻遙控臺信號、安防監控信號、辦公自動化業務。大羅山、樂清雷達站至本場總計租用的運營商鏈路包括3條電信E1線路、4條電信2M帶寬MSTP線路、6條聯通E1線路、3條聯通2M帶寬MSTP線路。

在溫州龍灣機場范圍內，溫州空管站目前建有溫州空管SDH光環網，作為溫州空管站數據通信業務的基礎承載網，承接溫州空管站內數據通信業務鏈路的開通和數據信號的引接等功能。全網基于環形網絡拓撲建設，總帶寬為622M，共由四個節點組成，分別是新航管樓四樓主核心節點（華為OSN3500）、新塔臺節點（華為OSN1500）、行政樓節點（OSN1500）、氣象觀測樓節點（華為OSN1500），業務接入設備包括18臺華為S3700交換機，16臺H3C MSR3640路由器，其余還包括兩臺監控服務器和兩套監控終端。

3 傳輸系統改造的必要性

3.1 提升雷達站新增業務的開通時效性和靈活性

當前溫州VG本地傳輸網的接入路由器業務數據承載能力已經接近飽和，后續隨著溫州管制扇區西擴、兩個雷達站的智能化改造運行等需求，若要新增空管數據傳輸鏈路，就需要租用新的運營商專線業務。每次新增運營商的專線業務均需完成諸多申請審批流程，從設備保障部門提出需求到運營商專線業務的落地費時耗力，影響空管數據傳輸業務開通的時效性。若將兩個雷達站作為新增節點納入到溫州本地SDH光環網中，則雷達站新增數據鏈路時，無需再通過運營商，只需維護人員在SDH光環網內自行開通相應類型的傳輸鏈路即可，不僅時效性大大提升，業務部署的靈活性也增強了。屆時雷達站至本場的所有傳輸鏈路均可納入到溫州SDH光環網的統一監控中，一旦發生鏈路中斷故障，相關通報和后續的故障點定位都能更加及時有效。

3.2 滿足智慧臺站建設需要的多業務傳輸需求

溫州樂清雷達站馬上要進行原址的重建，重建后的樂清雷達站計劃施行無人臺站管理，勢必要進行智慧臺站建設，同時大羅山雷達站后續也會進行智慧臺站改建的工作。智慧臺站的實現，需要將臺站相關設備的所有運行系統的監控數據、輔助系統的監控數據、機房動環監控數據都引接到空管站內監控崗位值班的現場。通過在SDH光環網內配置相應的數據鏈路，匹配相應的數據引接和落地設備，這些數據業務就可以靈活部署，滿足智慧臺站所需的多業務、大帶寬傳輸需求。

3.3 項目實施的性價比

項目實施后，只需支付兩個雷達站至本場航管樓節點的四條155M線路租用費，其余租用的本地運營商專線鏈路可以陸續遷移至擴容后的本地SDH光環網內，后續如需在雷達站節點與本場節點間新增專線業務，也無需再付費給運營商?；趦蓚€雷達站可預見的大量數據業務新增需求，改造現有傳輸系統的性價比較為可觀。

4 傳輸系統改造實施

4.1 傳輸系統硬件改造及拓撲變更

本方案需新增兩套華為OSN1500B型設備，分別架設在大羅山雷達站和樂清雷達站作為溫州SDH光環網的次級節點設備，選用PCXLN單板（交叉、主控、光接口合一板）作為光接口板，并在該單板上選用STM-1光模塊。本場的航管樓OSN3500節點需要新增兩塊N3SLQ41光接口板，該光接口板通過選配不同的光模塊可實現STM-1/STM-4光信號的接收和發送，在本方案中選用STM-1光模塊來實現STM-1光信號的接收和發送，同時為將來的擴容預留空間。大羅山節點與本場航管樓節點分別租用電信和聯通155M光路各一條實現網元節點互聯，樂清節點與本場航管樓節點也分別租用電信和聯通155M光路各一條實現網元節點互聯。

擴網改造后，溫州本地SDH光環網由六個節點組成，其中航管樓、行政樓、塔臺、觀測樓組成622M帶寬的環網，大羅山雷達站節點和樂清雷達站節點作為溫州SDH光環網的下掛節點，傳輸容量均為155M。改造完成后的溫州SDH光環網網絡拓撲如圖2所示。

本方案中使用的OSN1500B型設備作為華為NG-SDH系列化平臺設備的一員，業務槽位豐富，最多可支持12個業務槽位，單子架最大支持252路E1，同時支持FE、GE業務。具有優越的可擴展性，可以實現從STM-1/4（155M/622M）系統平滑升級到2.5G系統，為以后的系統升級改造提供空間。同時，它的主控、交叉、時鐘、支路、光口板等均支持熱備份，可靠性高，并且還提供完整的網絡層保護（提供TPS保護），IP網業務支持VLAN 隔離。當擴容組網完成后，新增的兩個節點網元以及互聯光路均可以納入已有的溫州SDH 光環網統一網管系統，實現全網的統一實時監控和維護。

4.2 重要空管數據業務接入設備的空側鏈路保護

鑒于通導臺站的空管數據業務（雷達業務、甚高頻業務等）的重要性，對此類業務考慮提供空側應急鏈路保護。本方案選用華為的AR3260路由器作為此類業務的接入路由器，選用兩塊2E1/T1-F單板分別提供的兩路E1中繼鏈路作為冗余的地側傳輸中繼線路，選用1LTE-Lt單板提供的LTE撥號專線鏈路（板卡支持LTE FDD/LTE TDD/TD-SCDMA/UMTS/EVDO協議標準，并可向下兼容3G網絡）作為應急保護鏈路。當主備E1鏈路均發生故障時，數據流量可以及時切換到LTE應急保護鏈路，從而增強重要空管數據業務的可靠性。同時，1LTE-Lt單板提供的LTE Cellular接口支持插入兩張SIM卡，一張SIM卡作為主SIM卡接入LTE網絡1，另一張SIM卡作為備份SIM卡接入LTE網絡2，這樣，當主SIM卡費用不足、發生故障、形成的LTE鏈路信號質量差或者接入的LTE網絡發生故障導致撥號失敗時，數據流量就自動切換到備份SIM卡，進一步提升數據業務的可靠性和生存性。通導臺站可以通過LTE鏈路與空管站本場建立VPN，如GRE、L2TP、IPSec VPN，以滿足此類數據快速、安全、高效接入的需求。網絡簡單拓撲見圖3所示。

5 結束語

隨著空管通導臺站智能化、無人化的發展趨勢，作為臺站運行基礎設施的傳輸系統勢必也要進行相匹配的改造建設。本文針對溫州空管通導智慧臺站建設方案的特點，結合已有傳輸系統進行升級擴容和改造，為后續進行的智慧臺站建設打下了基礎。

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