葛奕辰

摘 要：隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)近些年來增長(zhǎng)速度較快，以TDM技術(shù)所構(gòu)建的傳輸網(wǎng)絡(luò)在民航傳輸網(wǎng)絡(luò)中取得廣泛地應(yīng)用，在很大程度上促進(jìn)我國(guó)民用航空管理系統(tǒng)效率提高，從傳統(tǒng)ATM數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)向TDM承載網(wǎng)傳輸是民航空管系統(tǒng)需要重點(diǎn)推進(jìn)的內(nèi)容，通過構(gòu)建完善的TDM網(wǎng)絡(luò)能夠有效促進(jìn)民航空管網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行效率提高。因此，本文將對(duì)TDM承載網(wǎng)和ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)膮^(qū)別進(jìn)行深入地研究與分析，并提出一些合理的意見和措施，旨在進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)完善。

關(guān)鍵詞：TDM承載網(wǎng);ATM數(shù)據(jù)網(wǎng);工作原理;實(shí)現(xiàn)方式;區(qū)別分析

在我國(guó)民航事業(yè)快速發(fā)展的背景下，航空通信業(yè)務(wù)發(fā)展不斷完善，通信速度逐漸提高，多種信息實(shí)時(shí)處理技術(shù)不斷取得應(yīng)用，其中TDM承載網(wǎng)建設(shè)越來越完善?，F(xiàn)階段，傳統(tǒng)的ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)已不能勝任目前民航高運(yùn)行效率的應(yīng)用，已逐步被TDM網(wǎng)取代， TDM承載網(wǎng)的發(fā)展，是通過光纖通信的可靠支持，使得通信網(wǎng)絡(luò)能夠具有更高的運(yùn)行效率和安全性，通過將TDM承載網(wǎng)用于甚高頻通話、雷達(dá)、自動(dòng)轉(zhuǎn)報(bào)等業(yè)務(wù)中，能夠更好地滿足民用航空管理網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求，從而推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建完善，是促進(jìn)我國(guó)民航空管網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量提高的重要措施。

1 ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)基本內(nèi)涵分析

ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)（Asynchron ous Transfer Mode）是異步傳輸網(wǎng)絡(luò)模式，能夠在寬帶電路中同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)、語(yǔ)音以及視頻信號(hào)，ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)硬件和軟件平臺(tái)組成完整的基于交換和信元中繼的基本通信架構(gòu)[1]。ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)是一種以信元交換技術(shù)和復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的通信技術(shù)，其中包括電路交換和分組交換。ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)具有面向連接特點(diǎn)，任何ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)終端用戶都能夠與其他用戶建立連接，能夠?qū)Χ喾N形式的業(yè)務(wù)達(dá)到最佳網(wǎng)絡(luò)資源利用，具有多業(yè)務(wù)適配、適應(yīng)1Kbps至上千Mbps的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)模式，其采用與電路交換相似的呼叫連接模式，能夠在用戶之間通過建立虛擬電路的方式，采用統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用（STDM）模式，從而能夠提高帶寬靈活度。其工作原理是交換結(jié)構(gòu)能夠完成空間交換和時(shí)間交換功能。ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為物理模塊、ATM模塊、AAL模塊和高級(jí)模塊。

物理模塊信息傳輸?shù)妮d體，具有傳輸會(huì)聚和物理媒體連接兩個(gè)子模塊，ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)利用物理子模塊提供的信元傳輸功能，向外部傳輸ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)單元。AAL模塊的作用是能夠?qū)⒏呒?jí)模塊中的用戶信息分段轉(zhuǎn)化為配成信元，吸收信元延時(shí)抖動(dòng)和信元丟失，同時(shí)能夠完成對(duì)流量的控制和系統(tǒng)穩(wěn)定性控制。

2 TDM承載網(wǎng)基本內(nèi)涵分析

在當(dāng)前通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，雖然ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)在民航通信中仍然在應(yīng)用，但是ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸IP定時(shí)性較差，無(wú)法實(shí)現(xiàn)透?jìng)?，從而?huì)導(dǎo)致系統(tǒng)和設(shè)備維護(hù)難度提高，系統(tǒng)建設(shè)成本投入較高，傳輸協(xié)議具有較高的復(fù)雜性，所以當(dāng)前在民航系統(tǒng)中ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)已逐漸被TDM承載網(wǎng)所取代。

TDM承載網(wǎng)（Time-Division Multiplexing， TDM）是一種時(shí)分復(fù)用技術(shù)，時(shí)分復(fù)用技術(shù)是通過不同信道和時(shí)隙中的交叉位脈沖，能夠同時(shí)在相同的通信媒體中傳輸多種數(shù)據(jù)，例如語(yǔ)音數(shù)據(jù)信號(hào)、視頻數(shù)據(jù)信號(hào)的技術(shù)[2]。對(duì)于TDM承載網(wǎng)而言，全網(wǎng)時(shí)間同步是其核心內(nèi)容，如果不能實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)時(shí)間同步，會(huì)導(dǎo)致其信息傳遞效率和精準(zhǔn)性降低。當(dāng)前，所使用的同步時(shí)分復(fù)用技術(shù)主要可以分為準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH技術(shù)以及同步數(shù)字系列SDH兩種。在準(zhǔn)同步數(shù)字系列PDH通信網(wǎng)絡(luò)中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)中的高精度時(shí)鐘具有一定的差異，從本質(zhì)上來看并沒有實(shí)現(xiàn)完全同步，所以一般應(yīng)用在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信網(wǎng)絡(luò)中。在系統(tǒng)構(gòu)成更為復(fù)雜的通信網(wǎng)絡(luò)中，同步數(shù)字系列SDH技術(shù)應(yīng)用更為廣泛，這種技術(shù)中的幀結(jié)構(gòu)更為豐富，能夠提高通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)維護(hù)便利性，同時(shí)能夠促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理一體化模式形成。

在我國(guó)光纖技術(shù)快速發(fā)展的背景下，TDM承載網(wǎng)的應(yīng)用場(chǎng)景不斷廣泛，比如光時(shí)分復(fù)用OTDM技術(shù)的應(yīng)用。OTDM承載網(wǎng)技術(shù)是指，在同一根光纖線路中傳輸一個(gè)波長(zhǎng)光信號(hào)，該光信的光脈沖為RZ碼，多個(gè)光信號(hào)通過應(yīng)用不同的時(shí)隙復(fù)用組成一個(gè)完整的線路，在一個(gè)光脈沖線路之間可以容納多個(gè)具有不同時(shí)延的光脈沖，從而能夠提高單個(gè)光纖線路信號(hào)傳輸速率。OTDM承載網(wǎng)能夠?qū)㈦娦盘?hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，這是該技術(shù)的主要因素，能夠在很大程度上提高信號(hào)傳輸速率。TDM承載網(wǎng)的主要作用是能夠?qū)⒍鄠€(gè)低速率數(shù)據(jù)流整合為單個(gè)高速數(shù)據(jù)流進(jìn)行傳輸，來自不同源的數(shù)據(jù)則能夠被分解為多個(gè)部分，不同的部分已相應(yīng)的順序進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，從而能夠使所輸出的數(shù)據(jù)流成為其中的一個(gè)時(shí)間片段。應(yīng)用TDM承載網(wǎng)，必須處理好信息數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸時(shí)序，才能夠保證數(shù)據(jù)流在目的端完成重新組建，尤其需要注意，相同設(shè)備通過相同的TDM承載網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)相反過程執(zhí)行，也就是能夠?qū)⒏咚俾实臄?shù)據(jù)流分解為多個(gè)低速率數(shù)據(jù)流，這個(gè)過程就是解除復(fù)用技術(shù)，該項(xiàng)技術(shù)在相同箱子內(nèi)同時(shí)存在時(shí)分復(fù)用器和解除復(fù)用器。

3 TDM承載網(wǎng)和ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)傳輸?shù)闹饕獏^(qū)別分析

通過上述分析來看，當(dāng)前所有ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)都在逐漸向承載網(wǎng)方向靠攏，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)網(wǎng)的局限性問題逐漸暴露，包括ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)、DDN數(shù)據(jù)網(wǎng)以及FR數(shù)據(jù)網(wǎng)和寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)等。TDM承載網(wǎng)主要是指IP承載網(wǎng)，是IP化的重要產(chǎn)物，TDM對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言具有許多優(yōu)勢(shì)，雖然技術(shù)難度有一定的提高，但是解決技術(shù)問題后，TDM承載網(wǎng)能夠發(fā)揮出更多優(yōu)勢(shì)，其主要功能是通過路由器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的程序交換器傳遞信號(hào)[3]。

傳統(tǒng)的電路時(shí)分復(fù)用技術(shù)雖然已經(jīng)發(fā)展成熟，但是因?yàn)槭艿诫娮悠款i的制約，難以通過單根光纖線路提高信息傳輸速率，通過采用TDM承載網(wǎng)的時(shí)分復(fù)用技術(shù)，能夠有效提高單根光纖信息傳輸速率，但是綜合成本相比較ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)而言更高，所以為了提高光通信系統(tǒng)容量，近些年來光波分復(fù)用技術(shù)（WDM）和光時(shí)分復(fù)用技術(shù)（OTDM）研究逐漸取得突破并應(yīng)用在實(shí)際的通信傳輸線路結(jié)構(gòu)中。

從二者的本質(zhì)區(qū)別來來，TDM承載網(wǎng)是對(duì)ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)的升級(jí)，與當(dāng)前我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更為匹配，能夠很好地解決傳統(tǒng)ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)中存在的問題，例如ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)在信號(hào)傳輸過程中，會(huì)使得通信網(wǎng)絡(luò)中的故障信元增加，且ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)交換機(jī)的停機(jī)問題會(huì)降低通信網(wǎng)絡(luò)可靠性，所以這就是ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)為什么會(huì)被TDM承載網(wǎng)代替，盡管TDM承載網(wǎng)會(huì)占有更多的寬帶資源，但是可以重新應(yīng)用TMSC、STP等設(shè)備，且TDM承載網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加清晰，系統(tǒng)和設(shè)備維護(hù)延續(xù)性更強(qiáng)，在CS域業(yè)務(wù)的QoS和安全性能夠得到充分的保障。綜合來看，TDM的承載網(wǎng)性能更加優(yōu)越，是目前我國(guó)民航通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)所采用的主要技術(shù)，所以必須加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)研究，為后期民航系統(tǒng)的高質(zhì)量發(fā)展助力。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，本文全面闡述ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)和TDM承載網(wǎng)的主要內(nèi)容，并對(duì)其主要區(qū)別進(jìn)行分析，希望能夠?qū)ξ覈?guó)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)起到一定的借鑒和幫助作用，不斷促進(jìn)我國(guó)多個(gè)行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)完善，從而提高我國(guó)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸速率和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]張高航. 淺談雷達(dá)信號(hào)在不同傳輸網(wǎng)絡(luò)中的比較——基于民航中南地區(qū)業(yè)務(wù)接入網(wǎng)[J]. 信息技術(shù)與信息化， 2019， 000（004）：76-77.

[2]民航華北空管分局（站）TDM網(wǎng)的應(yīng)用[J]. 微計(jì)算機(jī)信息， 2019， 000（024）：156-157.

[3]李永清. FA16-T在民航通信網(wǎng)TDM網(wǎng)中的應(yīng)用分析[J]. 電子世界， 2020， 585（03）：194-195.