某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化改造

引言

民航通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是民航安全的重要基礎(chǔ)，某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡(luò)是該地區(qū)空管數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饔镁W(wǎng)絡(luò)。該區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡(luò)作為一張多業(yè)務(wù)接入的復(fù)用網(wǎng)絡(luò)，首先要為管制部門提供全疆各遙控臺(tái)站的VHF話音信號(hào)傳輸服務(wù)；其次是對(duì)各導(dǎo)航站、雷達(dá)站、全區(qū)支線機(jī)場(chǎng)的電臺(tái)監(jiān)控業(yè)務(wù)、380電話業(yè)務(wù)、自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)業(yè)務(wù)以及雷達(dá)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)提供傳輸服務(wù)。該網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致全區(qū)各導(dǎo)航站、雷達(dá)站、全區(qū)支線機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)主用鏈路完全中斷。因此，某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡(luò)在保障空管業(yè)務(wù)傳輸和安全生產(chǎn)方面尤為重要。根據(jù)筆者對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)存在的問(wèn)題進(jìn)行的分析，對(duì)新疆空管平面通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了優(yōu)化改造，從而極大地提高了該網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性。

1改造前的網(wǎng)絡(luò)狀況

1.1作為VHF主要傳輸手段的平面網(wǎng)壓力增大

網(wǎng)絡(luò)改造前，新疆地區(qū)的VHF信號(hào)傳輸采用新疆空管平面通信網(wǎng)、電信DDN網(wǎng)以及民航C波段衛(wèi)星網(wǎng)兩地一空三路傳輸系統(tǒng)。其中，C波段衛(wèi)星由于設(shè)備老化嚴(yán)重，鏈路帶寬低，話音時(shí)延等問(wèn)題，傳輸質(zhì)量和接口容量已經(jīng)不能滿足管制部門的需求；而DDN電路逐漸被SDH電路取代，現(xiàn)有DDN電路保障力度不足。因此，各空管部門越來(lái)越依賴使用空管平面通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸空管業(yè)務(wù)，其網(wǎng)絡(luò)性能、可靠性要求提高，而現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足要求。

1.2設(shè)備是單節(jié)點(diǎn)設(shè)備

該系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)改造前的平面網(wǎng)拓?fù)涞娜W(wǎng)以通信樞紐樓節(jié)點(diǎn)為核心，航管樓節(jié)點(diǎn)為業(yè)務(wù)接入端。航管樓部署了6臺(tái)路由器作為業(yè)務(wù)接入路由器，分別連接兩個(gè)交換機(jī)，并通過(guò)相互熱備的光纖鏈路和SDH中繼鏈路同樞紐樓相連。樞紐樓端部署了2臺(tái)路由器，其中一臺(tái)作為電信2M電路接入路由器，另一臺(tái)作為聯(lián)通2M電路連接接入路由器，以將航管樓的業(yè)務(wù)傳輸至遠(yuǎn)端航站。電信2M電路和聯(lián)通2M電路作為在線熱備的關(guān)系同時(shí)存在，不做負(fù)載均衡，這樣，在一條電路中斷的情況下，路由器會(huì)自動(dòng)選擇備份電路來(lái)傳輸業(yè)務(wù)。遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)路由器分別配置2塊E1板卡，分別連接電信2M中繼和聯(lián)通2M中繼。雖然地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)有兩條地面電路同時(shí)熱備傳輸，但是，如果傳輸設(shè)備出現(xiàn)故障，業(yè)務(wù)仍然無(wú)法回傳。而且平面網(wǎng)遠(yuǎn)端站設(shè)備從上線運(yùn)行至今幾乎沒(méi)能停機(jī)維護(hù)，對(duì)于電子設(shè)備來(lái)說(shuō)，三四年就會(huì)成為設(shè)備故障的高發(fā)期，萬(wàn)一傳輸設(shè)備出現(xiàn)故障,很多業(yè)務(wù)不僅會(huì)完全中斷，而且在短時(shí)間內(nèi)不可恢復(fù)，這將會(huì)對(duì)安全生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。

1.3中心節(jié)點(diǎn)間路由傳輸為相同路由管道

本系統(tǒng)通信樓至航管樓之間由兩條中繼保障傳輸，分別為SDH電路和光纖電路，基本可以做到雙路由備份。但是,受地理位置的影響，從通信樓至航管樓之間的所有光纜中，有一部分完全是在同一管溝內(nèi)，如果遇到道路施工，很有可能導(dǎo)致通信樓至航管樓之間的所有光纜被挖斷，結(jié)果就是平面網(wǎng)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)全部中斷，而且在較長(zhǎng)時(shí)間范圍內(nèi)不能恢復(fù)。

2網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化改造方案

基于設(shè)備為單節(jié)點(diǎn)設(shè)備的兩條中繼電纜中斷可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷的原因，筆者對(duì)原新疆空管平面通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了改造,并通過(guò)增加路由器將原有網(wǎng)絡(luò)拆分成A網(wǎng)、B網(wǎng)兩張地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)。圖1所示是改造后的平面網(wǎng)A網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖。

如圖1所示，A網(wǎng)中繼線路為中國(guó)電信，以航管樓為中心,主要提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)，使用多業(yè)務(wù)接入路由器在IP層上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)。在航管樓配置9臺(tái)接入路由器，遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)配置18臺(tái)接入路由器。中心節(jié)點(diǎn)采用分布路由器連接遠(yuǎn)端站路由器,每個(gè)路由器只連接2個(gè)遠(yuǎn)端站，這樣，通過(guò)合理分配連接的臺(tái)站，可以將故障危害最小化。A網(wǎng)不設(shè)置主中心，不開(kāi)通廣播業(yè)務(wù)，除網(wǎng)管外，各臺(tái)站之間不能相互訪問(wèn)，通過(guò)實(shí)施帶寬預(yù)留，可為核心業(yè)務(wù)接入提供安全保證。A網(wǎng)話音傳輸不壓縮，帶寬獨(dú)占，遠(yuǎn)端站路由器按照8信道VHF規(guī)模配置話音接口模塊，數(shù)據(jù)端口配置8個(gè)，支持同異步數(shù)據(jù)。航管樓配置9臺(tái)多業(yè)務(wù)接入路由器，每臺(tái)配置16個(gè)E&M端口和8個(gè)同/異步數(shù)據(jù)接口。

圖2所示是本系統(tǒng)改造后的平面網(wǎng)B網(wǎng)拓?fù)鋱D。B網(wǎng)中繼線路為中國(guó)聯(lián)通，以樞紐樓為中心，網(wǎng)絡(luò)以星型方式構(gòu)建,并以IP為核心，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行擴(kuò)充和升級(jí)改造。在樞紐樓配置1個(gè)匯接路由器和2臺(tái)接入路由器。航管樓配置6臺(tái)接入路由器，2臺(tái)交換機(jī)。航管樓、樞紐樓和外臺(tái)站接入路由器以星型方式接入?yún)R接路由器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。B網(wǎng)配置的端口包括:E1接口、E&M語(yǔ)音中繼接口、同/異步數(shù)據(jù)接口、以太網(wǎng)口，可以基本滿足目前民航所有平面通信業(yè)務(wù)種類。航管樓配置6臺(tái)多業(yè)務(wù)接入設(shè)備，完成與A網(wǎng)同樣的工作；在樞紐樓配置2臺(tái)多業(yè)務(wù)接入設(shè)備，用于提供電話中繼接口、同/異步數(shù)據(jù)端口、以太網(wǎng)口，主要提供電話、轉(zhuǎn)報(bào)傳輸業(yè)務(wù)，進(jìn)而可開(kāi)通其他與生產(chǎn)運(yùn)行相關(guān)的業(yè)務(wù)。B網(wǎng)的匯接路由器在樞紐樓與多業(yè)務(wù)接入路由器通過(guò)以太網(wǎng)口連接，匯接路由器與航管樓多業(yè)務(wù)路由器通過(guò)本地光纖環(huán)網(wǎng)提供的兩條光纖電路連接。新增由通信樓至航管樓之間，物理上完全隔離的，不同管溝、不同路由的光纜作為第二傳輸路由。

建成后的A、B網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備和鏈路完全物理隔離,即相互獨(dú)立，又相互備份的雙節(jié)點(diǎn)設(shè)備雙鏈路傳輸網(wǎng)絡(luò)。

圖3所示是系統(tǒng)中的VHF遙控通信系統(tǒng)傳輸示意圖。對(duì)于VHF業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，每個(gè)臺(tái)站的主頻業(yè)務(wù)就有3種傳輸方式,可完全滿足兩地一空的傳輸要求，其它頻率VHF也分別通過(guò)A、B網(wǎng)兩路中繼來(lái)傳輸。對(duì)于管制用戶來(lái)說(shuō)，一個(gè)臺(tái)站的主頻業(yè)務(wù)有內(nèi)話系統(tǒng)和遙控盒兩種方式，分別又有單臺(tái)站VHF、衛(wèi)星比選VHF、和地面比選VHF共6種方式來(lái)保障業(yè)務(wù)傳輸。這樣，除非用戶端設(shè)備內(nèi)話系統(tǒng)、遙控盒系統(tǒng)完全故障,或者傳輸系統(tǒng)的兩條地面鏈路和一條衛(wèi)星鏈路同時(shí)中斷，否則,業(yè)務(wù)就完全有備份手段，幾乎不會(huì)中斷。

圖1改造后的平面網(wǎng)A網(wǎng)拓樸圖

圖2改造后的平面網(wǎng)B網(wǎng)拓樸圖

圖3VHF遙控通信系統(tǒng)傳輸示意圖

3結(jié)語(yǔ)

作為某區(qū)空管數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饔镁W(wǎng)絡(luò),空管平面通信網(wǎng)絡(luò)是保障空管業(yè)務(wù)傳輸?shù)壬a(chǎn)安全環(huán)節(jié)中極其重要的一環(huán)。因此，為了提高該通信網(wǎng)的安全性能，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了拆分優(yōu)化等技術(shù)改造，并為傳輸業(yè)務(wù)提供了多重保障。改造后的空管平面通信網(wǎng)絡(luò)的安全性能有了明顯提高，從而為整個(gè)空管業(yè)務(wù)的生產(chǎn)安全提供了更有效的保障。

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