H3C路由器傳輸雷達信號的分析和應用

屈 賀

（新疆空管局通信網絡中心，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著雷達在民航空管系統的不斷應用，雷達已成為空管的重要工具，雷達管制也在空中交通管制中被廣泛使用。近期，新疆空管局庫車雷達站（阿克蘇等七部雷達工程其中之一）建成，采用了捷克產的二次雷達，這是新疆空管局首次使用該型號的雷達。為了保障烏魯木齊區域管制員能夠實時看到庫車附近空域內的飛機狀態信息，需要將庫車雷達站的雷達信號從庫車傳送至烏魯木齊。

1 雷達數據信號和V.24同步接口

民航空管雷達數據信號主要是雷達捕獲飛機在空中飛行的位置信息，這些信號經過傳送和處理后，可以在顯示屏上顯示出來，方便管制員查看并掌握飛機的狀態。雷達數據的傳送是典型的單工通信，也就是數據信號只需從雷達源到雷達顯示終端單向傳輸。雷達數據一般采用V.24/RS232同步串行通信接口標準和DB25接頭，傳輸速率要求不高，常用9600bps和19200bps。

V.24同步接口標準將通信設備分為數據終端設備（DTE）和數據通信設備（DCE）。一般地，DTE是通信的源頭或終點，DCE是通信的中間設備。V.24同步接口定義了很多針腳，實際使用時并不需要將所有針腳全部對接。其中至少需要對接發送數據（TXD）、接收數據（RXD）、地線（GND）、發送時鐘（TXC）、接收時鐘（RXC）這五個針腳，才能進行全雙工通信，其余的DCD、DTR、DSR等針腳，即使不對接，也可以傳輸數據。當進行單工通信時，至少需要對接三個針腳才能進行通信。傳輸雷達數據的V.24同步接口對接時，我們一般采用最簡單的接法，僅對接三個針腳。

V.24接口傳送同步串口數據時，實際傳輸距離比較短，直接連接的線纜不會超過一百米。為了解決同步串口傳輸距離短的問題，我們利用路由器組網，對V.24數據打包后進行透明傳輸，這樣就可以將V.24數據傳送到很遠的地方。

2 H3C路由器傳輸雷達數據的分析

新華三公司（H3C）生產的MSR系列多業務接入路由器均支持同異步串口數據的傳送，我們此次使用H3CMSR5660路由器進行雷達數據的傳輸。路由器傳輸雷達數據的連接拓撲簡化為圖1，雷達源和雷達顯示終端的同步接口作為DTE，路由器的同步接口作為DCE，同步線纜①②均采用DB25接頭傳送V.24同步串行數據。路由器A、B之間使用運營商的專線連接。

圖1 路由器傳輸雷達數據的連接拓撲

有一種觀點認為，在一條完整的同步串行通信路徑上只能有一個時鐘源，也就是圖1中四臺設備的同步接口中只能有一個同步接口產生時鐘頻率，其余接口均依照該接口的時鐘頻率傳輸數據。為了驗證這種觀點是否正確，我按照圖1方式進行了簡單的實驗。通過實驗發現，即使路由器A和路由器B的同步串口配置不同的時鐘頻率（速率），同步業務依舊正常傳輸，說明“在一條完整的同步串行通信路徑上只能有一個時鐘源”的觀點是錯誤的。

為了進一步研究分析H3C路由器傳輸雷達數據的配置和方法，我進行了嚴謹細致的測試實驗。在實驗過程中，我發現，時鐘信號針腳的對接和路由器同步接口的時鐘模式配置，這兩點是同步串口能否建立通信連接和完成數據傳輸的關鍵。

不同時鐘模式的DTE與DCE在標準針腳定義下的常見對接方法（圖2）如下：

（1）DTE外時鐘模式。由DCE提供發送時鐘和接收時鐘，DTE僅被動接受。這是DTE最典型的模式，絕大部分DTE設備都是按照該模式對接。

（2）DTE內時鐘模式。由DTE提供發送時鐘，由DCE提供接收時鐘。有一部分DTE設備對接時會采用該模式。

（3）DTE全內時鐘模式。由DTE提供發送時鐘和接收時鐘，DCE僅被動接受。該模式的DTE類似于DCE，極少有設備采用。

圖2 不同時鐘模式的DTE與DCE的常見對接方法

MSR5660路由器DCE同步接口提供了表1三種時鐘配置模式，分別對應了圖2中的三種時鐘模式的DTE。

表1 路由器DCE同步接口的三種時鐘模式

3 路由器傳輸雷達同步數據的重要結論

通過對路由器接口配置不同的時鐘模式、對接不同的針腳等一系列的測試和實驗，最終得出以下結論：

（1）路由器DCE接口與DTE對接時，接口針腳對接和時鐘配置只需要考慮與該接口直接對接的DTE的實際情況即可，無需考慮另一端的路由器和DTE設備的時鐘和針腳。圖1中，雷達源與路由器A之間的接口針腳對接正確、時鐘模式配置正確，數據就可以進入路由器A。同理，路由器B和雷達顯示終端之間的接口針腳對接正確、時鐘模式配置正確，數據就可以從路由器B傳給雷達顯示終端。路由器A和B兩端同步串口的時鐘模式互不影響，只需要各自適配對接的DTE設備即可。我們常用路由器的RTC終端接入功能進行雷達數據傳送時，rta數據包不會傳送時鐘頻率信號。

（2）路由器DCE接口與DTE對接時，兩者在一個通信方向（發送或者接收）上只能由其中一方提供時鐘。若雙方均不提供時鐘，由于沒有時鐘信號，同步通信將無法建立；若雙方均提供時鐘，那么兩個時鐘因為不一致產生沖突，從而會導致大量數據錯誤或亂碼。

（3）并不是所有設備的V.24/RS232同步接口都是采用標準的針腳定義規范，不同的DTE/DCE設備接口的針腳定義不盡相同。在對接V.24同步業務時，需要根據設備接口的具體針腳定義，按照需要的方式進行對接。

4 庫車雷達信號的傳輸方案

路由器DCE針腳定義（從DTE角度）：2發送數據、3接收數據、7接地、15發送時鐘、17接收時鐘、24發送時鐘（外）。庫車雷達源DTE針腳定義：7接地、12發送數據、13接收數據、15接收時鐘、16發送時鐘、22時鐘源。根據以上針腳定義，利用前面的結論指導庫車雷達業務的傳輸。庫車雷達源作為DTE，是產生雷達數據的起點，雷達接口僅需要對接發送數據、發送時鐘和接地的針腳即可，其中發送時鐘從路由器DCE接口獲取。圖1中，路由器A同步接口配置為DCEclk1模式（由路由器接口提供時鐘），路由器A與庫車雷達源對接的針腳為2接12，7接7，15接16；路由器B和雷達顯示終端按照原有方式對接。按照此種配置和對接方法，雷達數據可以正常傳輸且沒有誤碼，進一步驗證了前面的結論。

5 結束語

本文闡述了雷達V.24/RS232同步數據傳輸的主要特點，通過對H3C路由器傳輸雷達同步數據進行分析和實驗。針對不同類型的DTE采用不同時鐘模式的路由器DCE接口對接，解決如何正確配置時鐘模式和針腳對接的問題。將這些理論成果用于實踐，可以解決雷達同步數據傳輸的一些問題。