温州空管智慧台站的传输系统改造方案

王强

摘 要：文章通过分析温州空管智慧台站建设的需求，探讨满足温州空管无人值守智慧台站安全运行所需的传输系统改造方案。

关键词：无人值守智慧台站；SDH光环网；空侧应急保护

中图分类号：V355.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）19-0124-03

Abstract： Based on the analysis of the demand for the construction of Wenzhou air traffic control intelligent station， this paper discusses the transformation scheme of the transmission system needed to meet the safe operation of Wenzhou air traffic control unattended intelligent station.

Keywords： unattended intelligent station； SDH optical ring network； air-side emergency protection

前言

近几年随着国内民航业的高速发展，空管作为民航系统的重要组成部分，与之相匹配的空管通信导航监视台站也呈现出数量不断增多、分布逐渐趋广的发展态势。民航空管通信导航监视设备保障当前正朝向“大运行、大岗位、大值班”的新模式转变，以实现安全与效率的齐头并进。现行的通导监视台站运行模式面临值守人员紧张、通勤时间长、监控手段不丰富、运行数据利用不足等问题，这也催生出无人值守智慧台站的改造和组建需求。无人值守智慧台站运行管理模式需要的多业务、多层级、大带宽的数据传输支持能力，对传输系统的组建提出了不同以往的要求。我们在进行传输系统组建时需要匹配这些要求，满足空管智慧台站的稳定运行，并为未来运行所需预留相应的扩展能力。

1 智慧台站建设的传输需求

目前空管通导台站负责提供给管制现场使用的空管数据业务主要包括雷达监视数据、ADSB监控数据、甚高频地空语音通讯等。同时基于无人台站的远程管理、监控、维护需求，这些重要空管数据系统的控制监控信号以及系统内关键服务器、终端的远端KVM信号也需要回传至技术保障部门集中监控岗位现场。除此之外，智慧台站还需要回传技术保障部门集中监控岗位现场大量的台站正常运行所需的辅助性数据，主要包括：机房环境数据（门禁状态、温湿度、烟感、空调工作状态、机房视频监控）、台站动力系统数据（UPS系统监控和控制信号、柴油发电机组运行状态监控信号、市电供电状态监控信号、台站重要配电箱内开关状态）、安防监控数据（视频监控信号、红外电子围栏信号）、消防监控信号（消防检测与告警、消防喷洒监控和控制信号）、综合防雷系统监控（雷击监测、SPD模块状态监测、工频接地电阻监测）。这些传输需求相较现有的传统有人值守台站的传输需求来说，需要传送的总数据量大大增多，传输系统互联的总带宽变得更大，回传数据的保障层级变多，不同层级的传输需求保障手段不一，这都需要我们对现有的传输系统进行升级改造。

2 目前在用传输系统的现状分析

传统有人值守通导台站采用按需租用运营商的E1链路或者MSTP线路的方式组网，使用相应的业务接入、业务落地设备进行数据业务的引接。这里以温州空管站大罗山雷达站和乐清雷达站在用传输系统为例，对空管在用传输系统的现状进行梳理。目前两个雷达站提供温州空管管制现场使用的雷达信号和甚高频信号均通过VANGUARD本地传输网引接。网络拓扑详见图1。

两个雷达站与本场间传送的数据业务除了本场使用的雷达和甚高频信号，还包括ADSB信号、提供上海区管使用的甚高频遥控台信号、安防监控信号、办公自动化业务。大罗山、乐清雷达站至本场总计租用的运营商链路包括3条电信E1线路、4条电信2M带宽MSTP线路、6条联通E1线路、3条联通2M带宽MSTP线路。

在温州龙湾机场范围内，温州空管站目前建有温州空管SDH光环网，作为温州空管站数据通信业务的基础承载网，承接温州空管站内数据通信业务链路的开通和数据信号的引接等功能。全网基于环形网络拓扑建设，总带宽为622M，共由四个节点组成，分别是新航管楼四楼主核心节点（华为OSN3500）、新塔台节点（华为OSN1500）、行政楼节点（OSN1500）、气象观测楼节点（华为OSN1500），业务接入设备包括18台华为S3700交换机，16台H3C MSR3640路由器，其余还包括两台监控服务器和两套监控终端。

3 傳输系统改造的必要性

3.1 提升雷达站新增业务的开通时效性和灵活性

当前温州VG本地传输网的接入路由器业务数据承载能力已经接近饱和，后续随着温州管制扇区西扩、两个雷达站的智能化改造运行等需求，若要新增空管数据传输链路，就需要租用新的运营商专线业务。每次新增运营商的专线业务均需完成诸多申请审批流程，从设备保障部门提出需求到运营商专线业务的落地费时耗力，影响空管数据传输业务开通的时效性。若将两个雷达站作为新增节点纳入到温州本地SDH光环网中，则雷达站新增数据链路时，无需再通过运营商，只需维护人员在SDH光环网内自行开通相应类型的传输链路即可，不仅时效性大大提升，业务部署的灵活性也增强了。届时雷达站至本场的所有传输链路均可纳入到温州SDH光环网的统一监控中，一旦发生链路中断故障，相关通报和后续的故障点定位都能更加及时有效。

3.2 满足智慧台站建设需要的多业务传输需求

温州乐清雷达站马上要进行原址的重建，重建后的乐清雷达站计划施行无人台站管理，势必要进行智慧台站建设，同时大罗山雷达站后续也会进行智慧台站改建的工作。智慧台站的实现，需要将台站相关设备的所有运行系统的监控数据、辅助系统的监控数据、机房动环监控数据都引接到空管站内监控岗位值班的现场。通过在SDH光环网内配置相应的数据链路，匹配相应的数据引接和落地设备，这些数据业务就可以灵活部署，满足智慧台站所需的多业务、大带宽传输需求。

3.3 项目实施的性价比

项目实施后，只需支付两个雷达站至本场航管楼节点的四条155M线路租用费，其余租用的本地运营商专线链路可以陆续迁移至扩容后的本地SDH光环网内，后续如需在雷达站节点与本场节点间新增专线业务，也无需再付费给运营商。基于两个雷达站可预见的大量数据业务新增需求，改造现有传输系统的性价比较为可观。

4 传输系统改造实施

4.1 传输系统硬件改造及拓扑变更

本方案需新增两套华为OSN1500B型设备，分别架设在大罗山雷达站和乐清雷达站作为温州SDH光环网的次级节点设备，选用PCXLN单板（交叉、主控、光接口合一板）作为光接口板，并在该单板上选用STM-1光模块。本场的航管楼OSN3500节点需要新增两块N3SLQ41光接口板，该光接口板通过选配不同的光模块可实现STM-1/STM-4光信号的接收和发送，在本方案中选用STM-1光模块来实现STM-1光信号的接收和发送，同时为将来的扩容预留空间。大罗山节点与本场航管楼节点分别租用电信和联通155M光路各一条实现网元节点互联，乐清节点与本场航管楼节点也分别租用电信和联通155M光路各一条实现网元节点互联。

扩网改造后，温州本地SDH光环网由六个节点组成，其中航管楼、行政楼、塔台、观测楼组成622M带宽的环网，大罗山雷达站节点和乐清雷达站节点作为温州SDH光环网的下挂节点，传输容量均为155M。改造完成后的温州SDH光环网网络拓扑如图2所示。

本方案中使用的OSN1500B型设备作为华为NG-SDH系列化平台设备的一员，业务槽位丰富，最多可支持12个业务槽位，单子架最大支持252路E1，同時支持FE、GE业务。具有优越的可扩展性，可以实现从STM-1/4（155M/622M）系统平滑升级到2.5G系统，为以后的系统升级改造提供空间。同时，它的主控、交叉、时钟、支路、光口板等均支持热备份，可靠性高，并且还提供完整的网络层保护（提供TPS保护），IP网业务支持VLAN 隔离。当扩容组网完成后，新增的两个节点网元以及互联光路均可以纳入已有的温州SDH 光环网统一网管系统，实现全网的统一实时监控和维护。

4.2 重要空管数据业务接入设备的空侧链路保护

鉴于通导台站的空管数据业务（雷达业务、甚高频业务等）的重要性，对此类业务考虑提供空侧应急链路保护。本方案选用华为的AR3260路由器作为此类业务的接入路由器，选用两块2E1/T1-F单板分别提供的两路E1中继链路作为冗余的地侧传输中继线路，选用1LTE-Lt单板提供的LTE拨号专线链路（板卡支持LTE FDD/LTE TDD/TD-SCDMA/UMTS/EVDO协议标准，并可向下兼容3G网络）作为应急保护链路。当主备E1链路均发生故障时，数据流量可以及时切换到LTE应急保护链路，从而增强重要空管数据业务的可靠性。同时，1LTE-Lt单板提供的LTE Cellular接口支持插入两张SIM卡，一张SIM卡作为主SIM卡接入LTE网络1，另一张SIM卡作为备份SIM卡接入LTE网络2，这样，当主SIM卡费用不足、发生故障、形成的LTE链路信号质量差或者接入的LTE网络发生故障导致拨号失败时，数据流量就自动切换到备份SIM卡，进一步提升数据业务的可靠性和生存性。通导台站可以通过LTE链路与空管站本场建立VPN，如GRE、L2TP、IPSec VPN，以满足此类数据快速、安全、高效接入的需求。网络简单拓扑见图3所示。

5 结束语

随着空管通导台站智能化、无人化的发展趋势，作为台站运行基础设施的传输系统势必也要进行相匹配的改造建设。本文针对温州空管通导智慧台站建设方案的特点，结合已有传输系统进行升级扩容和改造，为后续进行的智慧台站建设打下了基础。

参考文献：

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