劉海天
(民航溫州空中交通管理站,浙江 溫州 325024)
目前中國民航空中交通管制已采用雷達管制,因此,雷達信號的保障對直接影響著飛行安全,而民航雷達站多建在偏遠的山上,交通距離遠,地理條件復(fù)雜,為了保障雷達信號的傳輸,目前雷達站要求具備地側(cè)和空側(cè)的傳輸路徑,其中空測傳輸主要使用ku衛(wèi)星。目前民航ku衛(wèi)星系統(tǒng)主要使用VAST Plus Ⅱ系統(tǒng),下面對VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)和業(yè)務(wù)接入方式作簡要介紹。
VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)可應(yīng)用于語音傳輸、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷喾N應(yīng)用,真正的單一平臺實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用全網(wǎng)狀網(wǎng),DAMA/PAMA工作方式,衛(wèi)星單跳,突發(fā)速率可調(diào),F(xiàn)EC可調(diào),可實現(xiàn)多達32個頻率的跳頻。同時具有低廉的網(wǎng)絡(luò)擴展能力,可做到無人值守,而且保密性強,實現(xiàn)分散控制方式。
VSAT Plus II網(wǎng)絡(luò)是一個完全同步的網(wǎng)絡(luò)。在同步網(wǎng)絡(luò)中,只有一個站為全網(wǎng)提供時鐘。該站被稱為主時鐘參考站。所有的非參考站都跟隨主參考站的時鐘。次參考站為主參考站提供自動熱備份。時鐘參考站不需要特殊的設(shè)備。一個站點的同步最初是從加入網(wǎng)絡(luò)開始的,加入網(wǎng)絡(luò)需要進行時間校準、頻率校準、信號電平校準,站點加入網(wǎng)絡(luò)(簡稱“入網(wǎng)”)的過程被稱為捕獲,捕獲的過程是自動的。捕獲分為兩個階段:接收幀捕獲(簡稱“接收捕獲”)、發(fā)射幀捕獲(簡稱“發(fā)射捕獲”),主時鐘參考站只有接收捕獲。
VAST Plus Ⅱ系統(tǒng)支持板卡有Modem板(核心板卡)、高速數(shù)據(jù)板(2路,數(shù)據(jù))、話音板(4路,話音)、撥號數(shù)據(jù)板(2路,數(shù)據(jù),為話音板之變種)、E1板(30路,數(shù)據(jù),話音)、DLM板(30路,數(shù)據(jù),有額外機箱)、幀中繼板。目前民航雷達站使用的業(yè)務(wù)板卡主要是高速數(shù)據(jù)板。
高速數(shù)據(jù)板采用多種速率,數(shù)據(jù)速率自適應(yīng),無需硬件或跳線改動;支持多種物理接口,包括RS232,RS449,V.35,通過換子卡來更換物理接口,工作方式使用數(shù)據(jù)終端設(shè)備(Data Terminal Equipment,DTE)或數(shù)據(jù)通信設(shè)備(Data Circuit-terminating Equipment,DCE)。時鐘方式使用主時鐘或從時鐘;一個板卡有兩個獨立信道,數(shù)據(jù)速率獨立,時鐘方式、信令方式獨立,數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康牡鬲毩ⅲ粋€端口的收、發(fā)數(shù)據(jù)速率也可不同;信令方式使用帶內(nèi)信令(控制信號隨數(shù)據(jù)走)或帶外信令(控制信號走CSC)。
如圖1所示,高速數(shù)據(jù)板有兩組撥碼開關(guān)U3和U135,U3的位置1負責(zé)兩個信道,總處于ON的位置,U135的位置1不用,總處于OFF位置,U3和U135的位置2均不用,總處于OFF位置,U3和U135的位置3分別控制CH0和CH1的信令格式,OFF是帶外信令,ON是帶內(nèi)信令,U3和U135的位置4分別控制CH0和CH1的時鐘方式,OFF為主時鐘(TDMA時鐘),ON為從時鐘(外部時鐘)。
圖1 高速數(shù)據(jù)板
民航雷達站采用ku衛(wèi)星傳輸?shù)闹饕獦I(yè)務(wù)有雷達信號和甚高頻信號,業(yè)務(wù)接入ku衛(wèi)星的方式可以通過與ku衛(wèi)星直連,或通過路由設(shè)備相連,將多路信號復(fù)合后連接至ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板。
業(yè)務(wù)接入前需進行鏈路開通測試,鏈路測試開通步驟:(1)根據(jù)業(yè)務(wù)類型、速率,向網(wǎng)控申請鏈路,網(wǎng)控配置點到點雙工鏈路(甚高頻)或單向廣播式鏈路(雷達)。(2)鏈路建立后,端站可見相應(yīng)的高速數(shù)據(jù)板面板對應(yīng)的信道/SEL燈變暗,說明該板卡該信道的業(yè)務(wù)配置已存在當前運行的MAP中。(3)接上終端設(shè)備,ALARM燈滅表示鏈路開通可進行鏈路質(zhì)量測試。高速數(shù)據(jù)板鏈路質(zhì)量測試使用協(xié)議分析儀進行誤碼率測試,測試時間不低于60 min,要求誤碼率低于10E-6。
鏈路測試正常后,可以接入業(yè)務(wù)。高速數(shù)據(jù)卡基于兩個參數(shù)提供4種時鐘模式:接口類型為DCE或DTE,時鐘源可以設(shè)置主或從,配置為主時鐘時從接口卡提供同步和時鐘源,配置為從時鐘時從用戶設(shè)備提供同步和時鐘源。
DCE主時鐘,這是EIA-232的常用配置,也是目前民航ku衛(wèi)星系統(tǒng)采用的配置,如圖2所示,通過發(fā)送時鐘(DCE)使DTE與網(wǎng)絡(luò)同步,發(fā)送時鐘(DCE)指示數(shù)據(jù)卡想要的發(fā)送時鐘(DTE)和發(fā)送數(shù)據(jù)的速率。現(xiàn)以雷神二次雷達為例,如采用雷達單個數(shù)據(jù)輸出端口直接連接ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板的方式,雷神二次雷達數(shù)據(jù)輸出口類型為RS232,DTE,因此高速數(shù)據(jù)板子卡采用RS232,DCE子卡,其中ku衛(wèi)星輸出端口為標準RS232接口,雷神二次雷達為自定義接口,因為雷達數(shù)據(jù)為單向傳輸,因此只需TD,EXT CLK,TXC,GND 4個針腳連接。ku衛(wèi)星提供時鐘時線序如表1所示,采用ku衛(wèi)星DCE主時鐘方式,ku衛(wèi)星的15針腳提供時鐘,雷達的1針腳發(fā)射接收到的時鐘,雷達的2針腳發(fā)射數(shù)據(jù)。甚高頻的業(yè)務(wù)接入通過路由器或復(fù)用器將多路信號復(fù)合成一路,再接入高速數(shù)據(jù)板。甚高頻業(yè)務(wù)接入一般采用V35接口,采用ku衛(wèi)星DCE主時鐘方式。表2是MICOM復(fù)用器和高速數(shù)據(jù)板之間的連線線序。
圖2 DCE主時鐘端口連接
表1 雷神二次雷達至ku衛(wèi)星連接線線序
表2 MICOM和ku衛(wèi)星高速數(shù)據(jù)板的連接線序
ku衛(wèi)星傳輸作為雷達站信號傳輸?shù)囊粋€備份傳輸方式,具有傳輸距離遠、不受地理條件影響的優(yōu)點,但同時它也存在時延長、易受天氣影響、易受干擾的缺點。因此,它更多是在地面?zhèn)鬏敯l(fā)生中斷的情況下,實現(xiàn)應(yīng)急傳輸。