民航TDM 網智能配置與快速檢測系統的設計與實現

官 健

（民航珠海進近管制中心，廣東 珠海 519015）

0 引言

由于ATM 網絡設備處理容量、端口容量飽和，設備已經停產且無法滿足民航快速增長的寬帶業務需求。所以，民航通信網應運而生，是全國民航系統用來代替ATM 網，在2019年全面建成投產，該網絡使用了許多全新的設備與技術，華為AR3260與NE20便是其中主要的設備民航通信網已經通過驗收并建成投產。該網絡分為傳輸平臺、IP 承載網、TDM 承載網。相比老一代的傳輸設備，基于IP 的TDM 設備進行組網和業務配置的難度更大，邏輯復雜，業務量大，大部分一線技術人員不具備業務配置能力，同時也不具備配置排錯能力，不具備代碼審核糾錯能力，相比于承載業務的新配，業務修改難度更大，邏輯更加復雜，容易產生冗余配置代碼，容易產生離散業務配置，不利于網絡的長期穩定運行，根據對新一代民航TDM 的以上特點進行分析，開發一套“民航TDM 網智能配置和快速檢測系統”。它能夠廣泛應用在包括民航通信網TDM 承載網在內的新一代民航TDM 上。能夠解決新一代民航TDM 網在運行管理、基礎配置、業務配置，修改，刪除、代碼審查、合規性檢測等問題。能夠通過分析當前網絡環境和可用資源，智能化進行設備初始上線和開局配置，智能化進行業務配置和配置結果合規性檢測和可靠性檢測，且支持所有空管核心業務和常見拓撲結構，供民航通信業內人士參考和使用。

1 民航通信網TDM 承載網簡介

1.1 接入設備簡介

民航通信網分為傳輸平臺、IP 承載網、TDM 承載網，根據《民航通信網運行管理規定》，傳輸平臺和IP 承載網主要由民航通信網網控負責管理和配置，TDM 承載網非跨區業務由各地自行管理和配置。本項目初設主要針對以下四類網絡使用：一是民航通信網TDM 承載網區域內節點；二是民航通信網TDM 網各分局站子網節點；三是各空管局、站自建TDM 本地網節點；四是各中小機場自建TDM本地網節點。民航通信網主流設備型號有：華為NE20E-S、華為FA16-T（AR3260）、華為S5720交換機、華三MSR5680（FA36-II）、華三SR6608 等，民航TDM 網使用的主要接入設備是華為AR3260，載入民航專用固件以后也可稱為FA16-T-60（簡稱FA16-T）。該產品是華為公司AR 系列企業路由器的最高型號，定位為集路由、交換、語音、安全等功能于一體的新一代業務路由網關設備。具有電信級的可靠性、強大的多業務集成能力、多層面的硬件擴展能力和高效的遠程維護能力四大特點，AR 系列路由器典型組網場景如圖1所示。

圖1 AR系列路由器典型組網場景

1.2 系統拓撲

以廣東省拓撲為例，廣東省共包含三十四個站點，每個站點有設備節點兩臺至十余臺不等，共一百多個節點。該網絡以廣州新機場和廣州區域管制中心為核心網管，使用傳輸平臺提供的2M 和以太網鏈路、自建光傳輸網絡或租用運營商鏈路實現物理連接，各設備節點之間使用IS-IS 動態路由協議和MPLS 協議實現組網和互聯互通。

圖2 民航通信網TDM承載網廣東省地區拓撲圖

2 民航TDM 網智能配置與快速檢測系統總體設計方案

2.1 需求分析與設計

根據配置的各項問題和本項目預設的適用范圍，需求分析與設計又分為人機交互界面需求與設計、配置和檢測功能需求與設計兩個方面。

2.1.1 人機交互界面需求與設計

首頁具有可視化的全網拓撲，能夠方便的瀏覽到可管理設備的全網拓撲，結合本項目功能對菜單項重新定制，效果如圖3所示，本項目拓撲圖采用自動繪制，用戶只需輸入待連接的設備IP 地址和串口參數（SSH、Telnet、Console 三種方式任選），待程序連接成功后會自動分析設備節點已有配置，逐個分析板卡和端口資源，找出已配置的干線，根據子網掩碼計算出與該干線同一網段的IP 地址，并自動執行ping 操作確認干線是否連通，最終匯總數據，繪制出設備間連接干線。

圖3 全網拓撲界面

同時人機交互界面具備可視化的設備面板，能夠直觀的看到當前已用與可用的端口資源、設備面板中各板卡和端口，根據實際情況填充進UI，示意圖如圖4。

圖4 設備面板狀態界面

人機交互界面中業務配置界面，能夠兼顧易用性與可擴展性，初級人員可使用“一鍵配置”，高級技術人員可根據實際需要進行個性化配置，以熱線電話配置界面為例，如圖5 所示，在R1 端選擇連接方式，若選擇Telnet 或者SSH 連接時，輸入設備對應的IP 地址，同時還預存了常用設備的IP 地址等信息，方便技術人員忘記IP 地址時可直接選擇可用的設備信息，反之若選擇serial 連接時，繼續選擇可用的串口，然后輸入用戶名密碼等信息，然后登陸檢測，登陸檢測過程中會校驗格式是否錯誤，是否能夠ping 通設備IP，檢測是否有無語音卡以及是否有無PBX 功能，在設備中通過指令“display voice dsp statistic”讀取回顯進而對回顯進行解碼檢測語音卡信息，通過指令“display voice service -mode”讀取回顯，然后通過對回顯解碼檢測PBX 功能信息。登陸檢測完成后選擇可用的電話端口，輸入字冠與號碼，同時支持速撥功能。在R2端同樣輸入信息點擊開始配置，點擊電話配置便可寫入設備中，配置完成后通過代碼進行配置校驗，同時提供了人工檢測配置信息的顯示窗口以及配置進度條。

在人機交互界面的業務配置窗口還提供了甚高頻業務配置，如圖6所示，甚高頻、雷達和報文的界面設計需求與熱線電話配置類似，本文不再贅述。

圖5 熱線電話配置界面

圖6 甚高頻配置界面

民航TDM 網智能配置與快速檢測系統的人機交互界面不僅提供了業務配置界面，同時對資源管理界面也做了設計，包括網絡設備總覽界面、中南鏈路界面、板卡資源界面、新增設備界面和基本信息界面，如圖7所示。

圖7 設備總覽、中南鏈路、板卡資源、新增設備、基本信息界面

2.1.2 配置和檢測功能需求

配置和檢測功能需求主要包括對已有配置代碼的審查、解碼和分析模塊，配置模塊。如表1所示。

2.2 功能實現

民航TDM 網智能配置與快速檢測系統在功能實現方面主要分為三個模塊實現，一是連接模塊，主要提供三種連接方式，包括SSH、Telnet、Serial 三種連接方式任意選擇其一進行設備連接；二是對已有代碼的審查、解碼和分析模塊，該模塊主要是讀取設備中已經進行配置的端口和業務，通過代碼對其進行解碼分析最終呈現在人機交互界面中的可視化設備面板，在可視化設備面板中可以查看端口狀態是否空閑，對于已經配置業務的端口該系統不提供繼續配置的權限，可提供清除配置然后重新配置的功能。三是配置模塊，配置模塊是整個系統功能實現上的核心，一、二模塊是為配置模塊做基礎，下面列出轉報業務配置的程序流程圖，如圖8所示，從中可以看到實現轉報業務的配置主要邏輯鏈條。

表1 配置與檢測功能需求項

雷達、熱線電話和報文業務配置同樣采用嚴謹的配置流程。下面以熱線電話的配置為例，著重講解該系統在配置熱線電話業務的設計思路，其他業務由于篇幅限制不做詳細贅述。熱線電話在配置過程中主要分為五個模塊：

圖8 轉報業務的配置程序流程圖

一是全局模塊，如表2所示。

表2 全局配置模塊

二是POTS 用戶模塊配置，如表3所示。

表3 POTS用戶模塊配置（本端主叫）

三是配置字冠模塊，如表4所示。

表4 字冠配置模塊

5寫入指令“digit-length 7 7”來配置號碼分析長度。定義出局時還需要綁定路由，寫入指令“callroute字冠號”即可digit-length 7 7 callroute字冠號備注：本端作為被叫端的配置思路與主叫端類似，本文不再贅述

四是配置呼叫路由模塊，寫入指令“callroute 字冠號”。

五是配置中繼群模塊，如表5所示。

表5 配置中繼群模塊

代碼層配置業務完成后，該系統會對業務配置進行校驗，校驗完成后會提示配置完成，若中途出現相關錯誤會給出用戶提示錯誤信息，屆時一項業務便智能配置完成。

2.3 測試驗證

測試驗證主要依托現有的生產網絡以及未投產的生產網絡，經過程序BUG 調試，配置驗證等多項測試后，最終形成一套完整的智能配置與快速檢測系統，測試驗證主要是由運維人員經過多次在民航TDM 網測試系統中用開發的軟件進行配置，配置的內容包括以上開發的業務，最終經過程序修改、人性化設計等方面形成了一套完整的自動配置工具。

3 結束語

民航TDM 網智能配置與快速檢測系統從技術上，深入考慮了未來推廣應用的各項技術指標，從功能設計到圖形界面設計，都是為了適應各種不同場合而設計的，在程序代碼結構上，也充分考慮了模塊化，能夠滿足大部分應用場景，同時也能夠方便的進行個性化定制。民航TDM 網智能配置與快速檢測系統在程序調試、頁面優化、代碼簡化、技術推廣等多個方面仍需要改進，但該項目對于簡化配置程序、推廣民航通信網使用等多個方面具有參考價值和社會效益。