文/鞠苓
民航是民用航空的簡稱,自上個世紀(jì)70年代以來,我國的民航事業(yè)得到快速發(fā)展,開通大量國內(nèi)外的航線,在這一過程中,民航技術(shù)水平也隨之獲得提高。然而,由于對民航通信網(wǎng)絡(luò)方面的研究起步較晚,致使民航通信網(wǎng)的整體可靠性并不是很高。不僅如此,還存在一些影響民航通信網(wǎng)可靠性的因素,大體上可分為兩類,即內(nèi)部因素和外部因素。影響民航通信網(wǎng)絡(luò)運行可靠性的內(nèi)部因素具體包括以下幾個方面:通信網(wǎng)絡(luò)中關(guān)鍵設(shè)備的性能和質(zhì)量;對通信設(shè)備運行的日常管理與維護;通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計水平等等;影響民航通信網(wǎng)運行可靠性的外部因素可細(xì)分為兩個方面,一方面是可控因素,即通信設(shè)備的運行環(huán)境,如溫濕度、供電電源以及防塵等;另一方面為不可控因素,即可能引起通信網(wǎng)絡(luò)運行異常的外部干擾,如各種自然災(zāi)害、突發(fā)性事件、人為破壞等等。一旦民航通信網(wǎng)的運行可靠性下降,則會對正常的數(shù)據(jù)通信造成影響,不利于民航業(yè)務(wù)的開展。為有效解決這一問題,應(yīng)當(dāng)采取合理可行的技術(shù)措施,提高民航通信網(wǎng)的可靠性。
為確保民航通信網(wǎng)的運行可靠性,需要運用一些行之有效的技術(shù),減少并避免通信網(wǎng)運行中各類故障問題的發(fā)生。
民航通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)是一種比較簡單且實用的高可靠性技術(shù),通過該技術(shù)在民航通信網(wǎng)中的合理應(yīng)用,能夠使網(wǎng)絡(luò)的運行可靠性獲得大幅度提升。由于民航通信網(wǎng)本身的結(jié)構(gòu)具有復(fù)雜性的特點,加之影響其運行可靠性的因素相對較多,因此在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)化時,需要綜合考慮如下幾個方面:
2.1.1 保證關(guān)鍵元件的可靠性
民航通信網(wǎng)是一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),由諸多元件和子系統(tǒng)組合而成,想要使整個通信網(wǎng)的運行可靠性獲得進一步提升,就必須減少關(guān)鍵元件的故障發(fā)生幾率。比如,在對通信網(wǎng)中的子系統(tǒng)進行設(shè)計的過程中,可以選擇一些能夠提高MTTF(平均失效前時間)的產(chǎn)品,借此來降低元件之間的串接率。同時,對于可靠性要求較高的系統(tǒng),可將之備份成并接系統(tǒng)。
2.1.2 優(yōu)選交換網(wǎng)絡(luò)的路由設(shè)備
對于民航通信網(wǎng)而言,交換網(wǎng)絡(luò)是較為重要的組成部分之一,其運行穩(wěn)定與否直接關(guān)系到通信網(wǎng)的可靠性。而路由是整個交換網(wǎng)絡(luò)中的核心部件,對路由的選擇直接決定網(wǎng)絡(luò)運行效果。所以優(yōu)選路由非常重要。推薦無級選路和動態(tài)路由,因為二者的可靠性相對較高。
2.1.3 選擇合理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
對于民航通信網(wǎng)而言,拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是保障其運行可靠性的關(guān)鍵,因此在選擇拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時,必須遵循合理性及可行性的原則。實踐表明,環(huán)形結(jié)構(gòu)和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于樹形結(jié)構(gòu)和鏈型結(jié)構(gòu)。因此,在對民航通信網(wǎng)進行設(shè)計的過程中,應(yīng)當(dāng)以環(huán)形或是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)作為首選,這樣能夠大幅提升通信網(wǎng)的運行可靠性。
BDF 即雙向轉(zhuǎn)發(fā)檢測技術(shù),這是一種檢測機制,其最為突出的特點是能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中的轉(zhuǎn)發(fā)連通狀況進行快速檢測與監(jiān)控。為最大限度地降低通信設(shè)備故障對民航相關(guān)業(yè)務(wù)的影響,并進一步提升通信網(wǎng)的運行可靠性,要求網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠在最短的時間內(nèi)檢測到相鄰設(shè)備之間的通信故障問題,從而采取相應(yīng)的措施進行處理,使業(yè)務(wù)能夠繼續(xù)進行。BDF 可為通信網(wǎng)提供一個標(biāo)準(zhǔn)化的快速故障檢測機制,該機制與通信介質(zhì)和通信協(xié)議無關(guān),其能夠在毫秒級內(nèi)完成故障檢測。BDF 技術(shù)在民航通信網(wǎng)中的運用,能夠使網(wǎng)絡(luò)性能得到有效改善,可快速建立備份通道,進而幫助用戶恢復(fù)通信,由此使整個通信網(wǎng)的運行可靠性得到保障。在民航通信網(wǎng)中建立BDF 會話之后,如果鏈路發(fā)生故障問題,BDF便會對故障進行快速處理,具體的處理方式如圖1所示。
在民航通信網(wǎng)中運用BDF 技術(shù)后,能夠使故障鏈路的收斂時間大幅度縮短,由此使得通信網(wǎng)本身的運行可靠性獲得顯著提升。
圖1:BDF 鏈路故障處理過程示意圖
FRR 即快速重路由,這是一種能夠使流量實現(xiàn)快速恢復(fù)的技術(shù)。當(dāng)通信網(wǎng)絡(luò)中的某個鏈路因故障失效后,F(xiàn)RR 可以為失效的鏈路提供備份保護,由此能減少鏈路失效時對流量的影響,通信網(wǎng)的運行可靠性隨之提升。對于民航通信網(wǎng)中的鏈路而言,其從故障失效到恢復(fù)的這個階段,流量會丟失,具體可將丟失的過程細(xì)分為以下兩種情況:一種是在某條鏈路失效后,路由未能及時發(fā)現(xiàn),從而繼續(xù)向已經(jīng)失效的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)流量;另一種是在某條鏈路失效后,路由及時發(fā)現(xiàn),但由于網(wǎng)絡(luò)本身處于收斂狀態(tài),致使其它路由與該路由的轉(zhuǎn)發(fā)表出現(xiàn)不一致的情況,引起轉(zhuǎn)發(fā)層面的環(huán)路問題。如果通信網(wǎng)中的流量中斷時間過長,勢必會對網(wǎng)絡(luò)的運行可靠性造成影響,所以為最大限度地減小流量中斷的時間,需要為通信網(wǎng)提供一種機制,且該機制應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能:及時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中失效的鏈路,并在某條鏈路失效后,為其提供一條恢復(fù)路徑,在恢復(fù)時避免轉(zhuǎn)發(fā)環(huán)路的出現(xiàn)。FRR 具有上述功能,將之運用于民航通信網(wǎng)當(dāng)中,可以提高通信網(wǎng)的運行可靠性。
綜上所述,在整個民航系統(tǒng)中,通信網(wǎng)的重要性不言而喻,所以必須采取有效的技術(shù),確保并提高通信網(wǎng)的運行可靠性。只有這樣,才能保證通信暢通,從而為各類業(yè)務(wù)的開展提供通信支撐。在未來一段時期,應(yīng)當(dāng)加大對通信網(wǎng)高可靠性技術(shù)的研究力度,開發(fā)一些新的技術(shù),使其更好地為民航通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù),這對于促進我國民航事業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。