民航通信網高可靠性技術及運用

文/鞠苓

1 影響民航通信網可靠性的主要因素

民航是民用航空的簡稱，自上個世紀70年代以來，我國的民航事業得到快速發展，開通大量國內外的航線，在這一過程中，民航技術水平也隨之獲得提高。然而，由于對民航通信網絡方面的研究起步較晚，致使民航通信網的整體可靠性并不是很高。不僅如此，還存在一些影響民航通信網可靠性的因素，大體上可分為兩類，即內部因素和外部因素。影響民航通信網絡運行可靠性的內部因素具體包括以下幾個方面：通信網絡中關鍵設備的性能和質量；對通信設備運行的日常管理與維護；通信網絡拓撲結構的設計水平等等；影響民航通信網運行可靠性的外部因素可細分為兩個方面，一方面是可控因素，即通信設備的運行環境，如溫濕度、供電電源以及防塵等；另一方面為不可控因素，即可能引起通信網絡運行異常的外部干擾，如各種自然災害、突發性事件、人為破壞等等。一旦民航通信網的運行可靠性下降，則會對正常的數據通信造成影響，不利于民航業務的開展。為有效解決這一問題，應當采取合理可行的技術措施，提高民航通信網的可靠性。

2 民航通信網高可靠性技術的運用

為確保民航通信網的運行可靠性，需要運用一些行之有效的技術，減少并避免通信網運行中各類故障問題的發生。

2.1 網絡拓撲結構優化技術的運用

民航通信網拓撲結構優化技術是一種比較簡單且實用的高可靠性技術，通過該技術在民航通信網中的合理應用，能夠使網絡的運行可靠性獲得大幅度提升。由于民航通信網本身的結構具有復雜性的特點，加之影響其運行可靠性的因素相對較多，因此在網絡拓撲結構優化時，需要綜合考慮如下幾個方面：

2.1.1 保證關鍵元件的可靠性

民航通信網是一個復雜的網絡系統，由諸多元件和子系統組合而成，想要使整個通信網的運行可靠性獲得進一步提升，就必須減少關鍵元件的故障發生幾率。比如，在對通信網中的子系統進行設計的過程中，可以選擇一些能夠提高MTTF（平均失效前時間）的產品，借此來降低元件之間的串接率。同時，對于可靠性要求較高的系統，可將之備份成并接系統。

2.1.2 優選交換網絡的路由設備

對于民航通信網而言，交換網絡是較為重要的組成部分之一，其運行穩定與否直接關系到通信網的可靠性。而路由是整個交換網絡中的核心部件，對路由的選擇直接決定網絡運行效果。所以優選路由非常重要。推薦無級選路和動態路由，因為二者的可靠性相對較高。

2.1.3 選擇合理的網絡拓撲結構

對于民航通信網而言，拓撲結構是保障其運行可靠性的關鍵，因此在選擇拓撲結構時，必須遵循合理性及可行性的原則。實踐表明，環形結構和網狀結構的效果要遠遠高于樹形結構和鏈型結構。因此，在對民航通信網進行設計的過程中，應當以環形或是網狀結構作為首選，這樣能夠大幅提升通信網的運行可靠性。

2.2 運用BDF技術

BDF 即雙向轉發檢測技術，這是一種檢測機制，其最為突出的特點是能夠對網絡中的轉發連通狀況進行快速檢測與監控。為最大限度地降低通信設備故障對民航相關業務的影響，并進一步提升通信網的運行可靠性，要求網絡設備能夠在最短的時間內檢測到相鄰設備之間的通信故障問題，從而采取相應的措施進行處理，使業務能夠繼續進行。BDF 可為通信網提供一個標準化的快速故障檢測機制，該機制與通信介質和通信協議無關，其能夠在毫秒級內完成故障檢測。BDF 技術在民航通信網中的運用，能夠使網絡性能得到有效改善，可快速建立備份通道，進而幫助用戶恢復通信，由此使整個通信網的運行可靠性得到保障。在民航通信網中建立BDF 會話之后，如果鏈路發生故障問題，BDF便會對故障進行快速處理，具體的處理方式如圖1所示。

在民航通信網中運用BDF 技術后，能夠使故障鏈路的收斂時間大幅度縮短，由此使得通信網本身的運行可靠性獲得顯著提升。

2.3 運用FRR技術

圖1：BDF 鏈路故障處理過程示意圖

FRR 即快速重路由，這是一種能夠使流量實現快速恢復的技術。當通信網絡中的某個鏈路因故障失效后，FRR 可以為失效的鏈路提供備份保護，由此能減少鏈路失效時對流量的影響，通信網的運行可靠性隨之提升。對于民航通信網中的鏈路而言，其從故障失效到恢復的這個階段，流量會丟失，具體可將丟失的過程細分為以下兩種情況：一種是在某條鏈路失效后，路由未能及時發現，從而繼續向已經失效的鏈路轉發流量；另一種是在某條鏈路失效后，路由及時發現，但由于網絡本身處于收斂狀態，致使其它路由與該路由的轉發表出現不一致的情況，引起轉發層面的環路問題。如果通信網中的流量中斷時間過長，勢必會對網絡的運行可靠性造成影響，所以為最大限度地減小流量中斷的時間，需要為通信網提供一種機制，且該機制應當能夠實現以下功能：及時發現網絡中失效的鏈路，并在某條鏈路失效后，為其提供一條恢復路徑，在恢復時避免轉發環路的出現。FRR 具有上述功能，將之運用于民航通信網當中，可以提高通信網的運行可靠性。

3 結論

綜上所述，在整個民航系統中，通信網的重要性不言而喻，所以必須采取有效的技術，確保并提高通信網的運行可靠性。只有這樣，才能保證通信暢通，從而為各類業務的開展提供通信支撐。在未來一段時期，應當加大對通信網高可靠性技術的研究力度，開發一些新的技術，使其更好地為民航通信網絡服務，這對于促進我國民航事業的發展具有重要的現實意義。