劉麗芳
(民航河北空管分局,河北 石家莊 050802)
隨著民航事業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,航空通信業(yè)務(wù)也隨之不斷完善和拓寬,對快捷的通信方式,和多種信息適時處理的要求越來越高,TDM承載網(wǎng)技術(shù)便應(yīng)用而生。目前在全國范圍內(nèi),數(shù)據(jù)網(wǎng)ATM傳輸技術(shù)正逐步被承載網(wǎng)TDM傳輸技術(shù)所取代,光纖通信網(wǎng)絡(luò)已建設(shè)成多數(shù)地區(qū)覆蓋的光纖專用網(wǎng)絡(luò)。在通信系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行過程中,不僅需要光纖通信網(wǎng)絡(luò)提供非??煽康闹С?,同時還需要通信網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性。在這樣的背景下,作為通信系統(tǒng)重要的組成部分,本地傳輸網(wǎng)光纖通信的可靠性及安全性建設(shè)與管理就顯得極為重要。目前民航空管核心業(yè)務(wù)主要包括甚高頻話音、監(jiān)視(雷達(dá)和ADS-B)、自動轉(zhuǎn)報、管制移交電話等。TDM承載網(wǎng)主要用于甚高頻話音、雷達(dá)、自動轉(zhuǎn)報等關(guān)鍵業(yè)務(wù)的接入,同時支持ADS-B、管制移交電話業(yè)務(wù)接入滿足未來業(yè)務(wù)拓展的需要。
以前民航空管系統(tǒng)的傳輸是以ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)為主要傳輸鏈路,根據(jù)ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)的傳輸,目前存在的問題是CS域采用ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳輸,現(xiàn)有的基于TDM TMSC設(shè)備將無法繼續(xù)使用,并且ATM交換機(jī)傳輸之間,會使網(wǎng)絡(luò)中的故障信元增加,而ATM交換機(jī)的停機(jī)時間將降低網(wǎng)絡(luò)的可靠性,所以TDM承載網(wǎng)傳輸是必然要取而代之的,雖然TDM承載網(wǎng)將需要占用較多的帶寬資源,但是可以重新使用TMSC、STP設(shè)備。TDM承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較清晰,設(shè)備維護(hù)具有延續(xù)性,CS域業(yè)務(wù)的QoS和安全性能夠得到保障。綜合比較分析,目前采用ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)不如采用TDM承載網(wǎng)。
ATM全稱是Asynchronous Transfer Mode即異步傳輸模式,是一種在寬帶電路上可以同時傳輸數(shù)據(jù)、語音和視頻信號的技術(shù),其硬件和軟件平臺組成了一個基于交換和信元中繼的基本通信架構(gòu)。ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù),綜合了電路交換和分組交換的特點(diǎn)。ATM是面向連接的,即任何一個ATM終端用戶在于另一用戶通信時都需要建立連接。ATM的特點(diǎn)是對于任何形式的業(yè)務(wù)都能達(dá)到最佳的網(wǎng)絡(luò)資源利用率。ATM具有多業(yè)務(wù)適配,適應(yīng)1Kbps至幾百M(fèi)bps的各種業(yè)務(wù),它采用類似于電路交換的呼叫連接方式,在用戶之間建立虛電路,使用STDM(統(tǒng)計時分復(fù)用),帶寬分配靈活。簡化了分組交換中的許多通信規(guī)程。
ATM工作原理是其交換結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠完成兩方面基本功能,一是空間交換,即將信元從一條傳輸線上交換到另一條上,又叫路由選擇;另一功能是時間交換,即將信元從一個時隙轉(zhuǎn)移到另一時隙。
ATM數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為物理層、ATM層、AAL層及高層。
物理層是傳輸信息流的載體,物理層有傳輸會聚(TC)和物理媒體(PMD)連接兩個子層。ATM層利用物理層提供的信元傳送功能,向外部提供傳送ATM業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元的功能。AAL層的主要作用是將高層的用戶信息分段裝配成信元,吸收信元延時抖動和信元丟失,并進(jìn)行流量控制和差錯控制。
ATM民航數(shù)據(jù)網(wǎng)支持的業(yè)務(wù)類型及實(shí)現(xiàn)方式有:ATM業(yè)務(wù),幀中繼業(yè)務(wù),IP業(yè)務(wù),VOLP業(yè)務(wù) (語音 IP業(yè)務(wù)),X.25/異步業(yè)務(wù),電路仿真業(yè)務(wù)及幀透傳業(yè)務(wù)。
在民航空管系統(tǒng)中,雖然ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)現(xiàn)在還處于主要的傳輸鏈路。但是ATM傳輸?shù)腎P定時性不好,無法實(shí)現(xiàn)透傳,帶來維護(hù)的難度高和設(shè)備備件價格昂貴,設(shè)備一次性投入成本高,傳輸協(xié)議的復(fù)雜性開銷等缺點(diǎn),所以ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸將逐步被TDM承載網(wǎng)傳輸所取代。
TDM是時分復(fù)用的一種技術(shù),時分復(fù)用是指一種通過不同信道或時隙中的交叉位脈沖,同時在同一個通信媒體上傳輸多個數(shù)字化數(shù)據(jù)、語音和視頻信號等的技術(shù)。對于時分復(fù)用系統(tǒng)來說,全網(wǎng)的時間同步是很重要的,否則不能精準(zhǔn)地傳遞信息。目前存在兩種同步時分復(fù)用系統(tǒng):準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH和同步數(shù)字系列SDH。準(zhǔn)同步數(shù)字系列的通信網(wǎng)中,每個節(jié)點(diǎn)的高精度時鐘還是有微小差別的,嚴(yán)格來說并不是真正的同步,因此通常都用在點(diǎn)對點(diǎn)通信中。在目前復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)中,SDH應(yīng)用更多,SDH的幀結(jié)構(gòu)中有豐富的開銷比例,可以大大增加網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理功能,便于網(wǎng)絡(luò)集中統(tǒng)一管理。
圖1 TDM承載網(wǎng)結(jié)構(gòu)分層
隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展,TDM承載網(wǎng)被更加廣泛地應(yīng)用,例如光時分復(fù)用OTDM技術(shù)。OTDM技術(shù)是在一根光纖上只傳輸一個波長的光信號,它首先要求光脈沖必須是RZ碼,各路光信號通過占用不同時隙復(fù)用成一路,即在一路光脈沖之間插入幾路相對于第一路具有不同時延的光脈沖,以提高單根光纖的傳輸速率。OTDM技術(shù)將傳統(tǒng)的電信號傳輸載體換成了光信號,這也是未來光纖通信的一個發(fā)展趨勢。
TDM技術(shù)主要用于將多個低速率數(shù)據(jù)流結(jié)合為單個高速率數(shù)據(jù)流來進(jìn)行傳輸,并且來自多個不同源的數(shù)據(jù)被分解為各個部分(位或位組),這些部分以規(guī)定的次序進(jìn)行傳輸。這樣就使每個輸入數(shù)據(jù)流即成為輸出數(shù)據(jù)流中的一個"時間片段"。必須維持好傳輸順序,從而輸入數(shù)據(jù)流才可以在目的端進(jìn)行重組。特別值得注意的一點(diǎn)是相同設(shè)備通過相同 TDM技術(shù)原理卻可以執(zhí)行相反過程,就是將高速率數(shù)據(jù)流分解為多個低速率數(shù)據(jù)流,該過程稱為解除復(fù)用技術(shù)。因此,在同一個箱子中同時存在時分復(fù)用器和解復(fù)用器(Demultiplexer)是非常常見的。
本區(qū)表層土壤中Hg含量偏低,土壤Hg含量的變化范圍為51.7~178 μg/kg,均值為84.16 μg/kg,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于農(nóng)用地土壤污染風(fēng)險篩選值(1300 μg/kg)[4],表明本區(qū)土壤環(huán)境質(zhì)量中單指標(biāo)Hg處于清潔狀態(tài)。
民航空管系統(tǒng)的TDM承載網(wǎng)設(shè)備分為:高級匯聚交換設(shè)備、匯聚交換設(shè)備、臺站接入設(shè)備、綜合接入設(shè)備、TDM業(yè)務(wù)落地設(shè)備。如圖1。
隨著TDM承載網(wǎng)的建設(shè),目前民航河北空管分局內(nèi)部開始使用SDH環(huán)網(wǎng)進(jìn)行傳輸。它是一個綜合傳輸環(huán)網(wǎng),用于傳輸雷達(dá)、甚高頻、氣象、導(dǎo)航、視頻、環(huán)境監(jiān)控、OA等業(yè)務(wù)。
根據(jù)民航河北空管分局的現(xiàn)狀,將在石家莊機(jī)場內(nèi)建設(shè)一個傳輸速率為622M的SDH光環(huán)網(wǎng)。民航河北空管分局本地骨干環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)包括:新建航管樓、現(xiàn)有航管樓、現(xiàn)有二次雷達(dá)站、本場VOR/DME臺、新建氣象雷達(dá)站以及新建二次雷達(dá)站六個站點(diǎn)。
新建光纖環(huán)網(wǎng)以SDH設(shè)備組網(wǎng),全網(wǎng)均采用智能光網(wǎng)絡(luò)系列產(chǎn)品。本次在新建航管樓采用大容量的高端SDH設(shè)備;在現(xiàn)有航管樓、現(xiàn)有二次雷達(dá)站、本場VOR/DME臺、新建氣象雷達(dá)站以及新建二次雷達(dá)站采用網(wǎng)絡(luò)容量小,配備低端的SDH設(shè)備。在新航管樓配置一套網(wǎng)管系統(tǒng),對6個站點(diǎn)光傳輸設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)管理和維護(hù),并且SDH設(shè)備仍保留升級至2.5G環(huán)的能力。
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