泰雷茲自動化系統以異步傳輸方式接入自動轉報系統的設計與實現

張亞楠

摘要：民航自動轉報網絡是民航系統重要的通信基礎設施之一，基于該網絡開展的平面電報通信業務是保證民用航空飛行正常和安全必不可少的手段。民航華北空管局北京區域管制中心自動轉報系統主要為北京區管中心自動化系統提供實時的與航班相關的各種報文信息的承轉交換及管理，是北京區管中心空中交通管制指揮不可或缺的通信手段之一，是北京區管中心自動化系統最重要的信息來源。為確保北京區管中心自動化系統與北京區管中心自動轉報系統冗余鏈路，提高報文交換質量，同時使用異步傳輸方式與同步傳輸方式將自動化系統接入自動轉報系統。

關鍵詞：異步傳輸;自動化系統;自動轉報

一、背景及現狀

隨著北京大興國際機場的投產使用，北京區管中心自動化系統實現了北京區管中心、首都機場塔臺、北京終端管制中心、大興機場、天津機場五地聯網，為了更好的服務于空管交通指揮，給自動化系統提供更及時可靠的報文數據信息，對自動轉報系統與自動化系統之間報文鏈路接入方式進行改進，解決兩套系統之間建鏈過程復雜、建鏈時間較長的問題，提高鏈路穩定性，同時簡化故障排查流程。

目前區管泰雷茲自動化系統作為區管自動轉報系統重要用戶之一，通過兩臺智能程控類uline設備一端分別接入自動轉報系統A、B兩臺交換機，另一端通過Y-cable線纜接至自動化PLINE設備相連，其中兩臺同步單元互為熱備，泰雷茲自動化系統作為主叫端主動呼叫，類uline設備作為被叫端做出應答完成建鏈。

二、異步傳輸技術簡介

（一）異步傳輸的定義

異步傳輸是數據傳輸的一種方式。由于數據一般是一位接一位串行傳輸的，例如在傳送一串字符信息時，每個字符代碼由7位二進制位組成。但在一串二進制位中，每個7位又從哪一個二進制位開始算起，異步傳輸時，在傳送每個數據字符之前，先發送一個叫做開始位的二進制位。當接收端收到這一信號時，就知道相繼送來7位二進制位是一個字符數據。在這以后，接著再給出1位或2位二進制位，稱做結束位。接收端收到結束位后，表示一個數據字符傳送結束。這樣，在異步傳輸時，每個字符是分別同步的，即字符中的每個二進制位是同步的，但字符與字符之間的間隙長度是不固定的。

（二）異步傳輸與同步傳輸相比的優勢

異步傳輸是面向字符的傳輸，而同步傳輸是面向比特的傳輸。異步傳輸的單位是字符而同步傳輸的單位是幀。異步傳輸通過字符起止的開始和停止碼抓住再同步的機會，而同步傳輸則是以數據中抽取同步信息。異步傳輸對時序的要求較低，同步傳輸往往通過特定的時鐘線路協調時序。

三、異步傳輸方式接入設計

（一）設備介紹

異步單元：是轉報系統中重要的通信組成單元之一，承載著終端與服務器之間的數據通訊。它提供RS232接口標準。支持16路異步RS232信號接入，支持異步/IP轉換，雙網口，雙電源供電，CCC認證。主要功能是實現串口數據封裝為UDP數據包的雙向處理。在轉報系統中主要實現各航站轉報與終端或地區空管局轉報與航站轉報系統之間的互聯。

（二）異步傳輸設計鏈路圖

異步通信單元的10M與100M網口分別接入島自動轉報系統的A、B交換機，從異步單元到外線接口板之間的線纜為直通線，兩頭線序一致，從外線接口板到用戶終端為交叉線，兩頭線序相反，選擇異步通信單元的任意RS232完成相關信道、隊列、路由表配置后，將區管泰雷茲自動化系統接入自動轉報系統。具體鏈路圖如圖3.2。

（三）異步傳輸方式中轉報系統端與自動化端線纜管腳定義

異步單元端接口使用RS232端口，為最常見的RJ45頭，在轉報系統定義中管腳3發信號、6收信號、管腳4與5為接地信號。在自動化端為25針串口，管腳3收信號、2發信號、7接地信號，詳細定義如表3-1。

（四）異步用戶接入的優勢

用戶以異步方式接入有以下優勢：（1）自動化系統無需更改現有工作模式和軟件配置;

（2）能夠實現自動轉報系統與自動化系統之間快速建鏈并且鏈路狀態穩定;（3）能夠降低因鏈路中斷產生大量壓報而導致自動轉報系統轉報壓力增大和電報溢出風險增大;（4）.能夠簡化維護人員的工作流程，有助于技術人員快速準確定位故障點，及時排查故障;（5）若發現在用信道對應端口故障時，可立即在轉報前臺配置一條信道名稱相同端口號不同的新的信道，然后將線纜由故障端口拔插至新端口，鏈路即可恢復，可極大縮短故障修復時間。

四、測試條件及可行性探討

需要搭建一套測試平臺，其應該具備與各套自動化系統AFTN報文接口兼容的功能，可以滿足同一套自動化系統的FDP主備服務器分別與自動轉報系統建鏈且收發報文完全一致的需求。

設備方面： 目前區管自動轉報系統現有冗余異步單元設備，轉報前臺可完成相關參數配置，測試平臺利用自動轉報系統系統冗余設備和民航空管技術裝備發展有限公司SSF機房自動化測試系統共同搭建，測試工作不影響自動化主用系統運行。

技術方面：目前區管自動轉報系統接入的重要異步用戶有連接飛行計劃管理系統的信道AZF、連接終端管制中心自動化THALES主用系統的信道ADA，以上重要用戶均通過異步通信單元接入轉報系統，且穩定運行6個月以上。

目前測試已航管科技DMHS轉報系統作為測試條件，泰雷茲自動化系統作為用戶測試，其他自動化系統尚未得到驗證，同時目前只測試完成雙方可正常收發報文，未對極端情況進行驗證，仍需要長時間測試驗證其穩定性。

五、測試結果

測試電報收發功能：我們將區管轉報機收到的報文轉發至測試平臺，測試平臺可以收到此份報文，且泰雷茲自動轉報系統可以解析，說明將泰雷茲自動化系統以異步傳輸方式接入自動轉報系統可實現。實驗結果截圖如圖5.1、圖5.2。

測試電報斷線停發功能：在信道配置中增加“非MODEM（DCD為1）”配置項，經測試驗證，當自動化設備、自動化本端的Y-CABLE線纜、異步單元至自動化線路接口板的線纜發生故障或自動化值班員重啟AFTN端口時，轉報前臺均會產生“端口： 2 斷線”的告警，但是斷線之后報文仍然繼續發送不會積壓。

六、總結

泰雷茲自動化系統作為區管自動轉報系統重要用戶之一，一旦兩重要系統間鏈路故障時，直接影響報文承轉交換與航班正常起降，甚至引起航班流量控制，以異步傳輸方式引接泰雷茲自動化用戶，不僅可以實現自動轉報系統與自動化系統之間快速穩定建鏈，同時在故障期間一定程度上減少故障處理時間。將泰雷茲自動化系統使用異步傳輸方式接入自動轉報系統的同時，保留以往同步接入方式，可以更大程度的冗余保障，保證生產運行安全穩定。

參考文獻：

[1]江曉林、楊明極.通信原理.哈爾濱工業大學出版設社

[2]DMHS-H航空電報和信息交換系統應用軟件使用手冊.北京航管科技有限公司

[3]DMHS超級終端軟件使用手冊. 北京航管科技有限公司