某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡的優(yōu)化改造

引言

民航通信網(wǎng)絡系統(tǒng)是民航安全的重要基礎，某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡是該地區(qū)空管數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饔镁W(wǎng)絡。該區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡作為一張多業(yè)務接入的復用網(wǎng)絡，首先要為管制部門提供全疆各遙控臺站的VHF話音信號傳輸服務；其次是對各導航站、雷達站、全區(qū)支線機場的電臺監(jiān)控業(yè)務、380電話業(yè)務、自動轉報業(yè)務以及雷達數(shù)據(jù)業(yè)務提供傳輸服務。該網(wǎng)絡一旦出現(xiàn)故障，將導致全區(qū)各導航站、雷達站、全區(qū)支線機場業(yè)務主用鏈路完全中斷。因此，某區(qū)空管平面通信網(wǎng)絡在保障空管業(yè)務傳輸和安全生產(chǎn)方面尤為重要。根據(jù)筆者對現(xiàn)有網(wǎng)絡存在的問題進行的分析，對新疆空管平面通信網(wǎng)絡進行了優(yōu)化改造，從而極大地提高了該網(wǎng)絡的安全可靠性。

1改造前的網(wǎng)絡狀況

1.1作為VHF主要傳輸手段的平面網(wǎng)壓力增大

網(wǎng)絡改造前，新疆地區(qū)的VHF信號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)星由于設備老化嚴重，鏈路帶寬低，話音時延等問題，傳輸質量和接口容量已經(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，各空管部門越來越依賴使用空管平面通信網(wǎng)絡來傳輸空管業(yè)務，其網(wǎng)絡性能、可靠性要求提高，而現(xiàn)有網(wǎng)絡已經(jīng)不能滿足要求。

1.2設備是單節(jié)點設備

該系統(tǒng)網(wǎng)絡改造前的平面網(wǎng)拓撲的全網(wǎng)以通信樞紐樓節(jié)點為核心，航管樓節(jié)點為業(yè)務接入端。航管樓部署了6臺路由器作為業(yè)務接入路由器，分別連接兩個交換機，并通過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臺路由器，其中一臺作為電信2M電路接入路由器，另一臺作為聯(lián)通2M電路連接接入路由器，以將航管樓的業(yè)務傳輸至遠端航站。電信2M電路和聯(lián)通2M電路作為在線熱備的關系同時存在，不做負載均衡，這樣，在一條電路中斷的情況下，路由器會自動選擇備份電路來傳輸業(yè)務。遠端節(jié)點路由器分別配置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)絡有兩條地面電路同時熱備傳輸，但是，如果傳輸設備出現(xiàn)故障，業(yè)務仍然無法回傳。而且平面網(wǎng)遠端站設備從上線運行至今幾乎沒能停機維護，對于電子設備來說，三四年就會成為設備故障的高發(fā)期，萬一傳輸設備出現(xiàn)故障,很多業(yè)務不僅會完全中斷，而且在短時間內(nèi)不可恢復，這將會對安全生產(chǎn)造成嚴重影響。

1.3中心節(jié)點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，很有可能導致通信樓至航管樓之間的所有光纜被挖斷，結果就是平面網(wǎng)傳輸?shù)臉I(yè)務全部中斷，而且在較長時間范圍內(nèi)不能恢復。

2網(wǎng)絡優(yōu)化改造方案

基于設備為單節(jié)點設備的兩條中繼電纜中斷可能導致業(yè)務中斷的原因，筆者對原新疆空管平面通信網(wǎng)絡進行了改造,并通過增加路由器將原有網(wǎng)絡拆分成A網(wǎng)、B網(wǎng)兩張地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡。圖1所示是改造后的平面網(wǎng)A網(wǎng)的拓撲結構圖。

如圖1所示，A網(wǎng)中繼線路為中國電信，以航管樓為中心,主要提供點對點業(yè)務，使用多業(yè)務接入路由器在IP層上實現(xiàn)點對點網(wǎng)絡。在航管樓配置9臺接入路由器，遠端節(jié)點配置18臺接入路由器。中心節(jié)點采用分布路由器連接遠端站路由器,每個路由器只連接2個遠端站，這樣，通過合理分配連接的臺站，可以將故障危害最小化。A網(wǎng)不設置主中心，不開通廣播業(yè)務，除網(wǎng)管外，各臺站之間不能相互訪問，通過實施帶寬預留，可為核心業(yè)務接入提供安全保證。A網(wǎng)話音傳輸不壓縮，帶寬獨占，遠端站路由器按照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，支持同異步數(shù)據(jù)。航管樓配置9臺多業(yè)務接入路由器，每臺配置16個E&M端口和8個同/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)拓撲圖。B網(wǎng)中繼線路為中國聯(lián)通，以樞紐樓為中心，網(wǎng)絡以星型方式構建,并以IP為核心，在現(xiàn)有網(wǎng)絡上進行擴充和升級改造。在樞紐樓配置1個匯接路由器和2臺接入路由器。航管樓配置6臺接入路由器，2臺交換機。航管樓、樞紐樓和外臺站接入路由器以星型方式接入?yún)R接路由器構成網(wǎng)絡。B網(wǎng)配置的端口包括:E1接口、E&M語音中繼接口、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)務種類。航管樓配置6臺多業(yè)務接入設備，完成與A網(wǎng)同樣的工作；在樞紐樓配置2臺多業(yè)務接入設備，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、轉報傳輸業(yè)務，進而可開通其他與生產(chǎn)運行相關的業(yè)務。B網(wǎng)的匯接路由器在樞紐樓與多業(yè)務接入路由器通過以太網(wǎng)口連接，匯接路由器與航管樓多業(yè)務路由器通過本地光纖環(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)，可以實現(xiàn)設備和鏈路完全物理隔離,即相互獨立，又相互備份的雙節(jié)點設備雙鏈路傳輸網(wǎng)絡。

圖3所示是系統(tǒng)中的VHF遙控通信系統(tǒng)傳輸示意圖。對于VHF業(yè)務來說，每個臺站的主頻業(yè)務就有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A、B網(wǎng)兩路中繼來傳輸。對于管制用戶來說，一個臺站的主頻業(yè)務有內(nèi)話系統(tǒng)和遙控盒兩種方式，分別又有單臺站VHF、衛(wèi)星比選VHF、和地面比選VHF共6種方式來保障業(yè)務傳輸。這樣，除非用戶端設備內(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)星鏈路同時中斷，否則,業(yè)務就完全有備份手段，幾乎不會中斷。

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結語

作為某區(qū)空管數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饔镁W(wǎng)絡,空管平面通信網(wǎng)絡是保障空管業(yè)務傳輸?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)絡的基礎上，對現(xiàn)有系統(tǒng)進行了拆分優(yōu)化等技術改造，并為傳輸業(yè)務提供了多重保障。改造后的空管平面通信網(wǎng)絡的安全性能有了明顯提高，從而為整個空管業(yè)務的生產(chǎn)安全提供了更有效的保障。

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