民航TDM 网智能配置与快速检测系统的设计与实现

官 健

（民航珠海进近管制中心，广东 珠海 519015）

0 引言

由于ATM 网络设备处理容量、端口容量饱和，设备已经停产且无法满足民航快速增长的宽带业务需求。所以，民航通信网应运而生，是全国民航系统用来代替ATM 网，在2019年全面建成投产，该网络使用了许多全新的设备与技术，华为AR3260与NE20便是其中主要的设备民航通信网已经通过验收并建成投产。该网络分为传输平台、IP 承载网、TDM 承载网。相比老一代的传输设备，基于IP 的TDM 设备进行组网和业务配置的难度更大，逻辑复杂，业务量大，大部分一线技术人员不具备业务配置能力，同时也不具备配置排错能力，不具备代码审核纠错能力，相比于承载业务的新配，业务修改难度更大，逻辑更加复杂，容易产生冗余配置代码，容易产生离散业务配置，不利于网络的长期稳定运行，根据对新一代民航TDM 的以上特点进行分析，开发一套“民航TDM 网智能配置和快速检测系统”。它能够广泛应用在包括民航通信网TDM 承载网在内的新一代民航TDM 上。能够解决新一代民航TDM 网在运行管理、基础配置、业务配置，修改，删除、代码审查、合规性检测等问题。能够通过分析当前网络环境和可用资源，智能化进行设备初始上线和开局配置，智能化进行业务配置和配置结果合规性检测和可靠性检测，且支持所有空管核心业务和常见拓扑结构，供民航通信业内人士参考和使用。

1 民航通信网TDM 承载网简介

1.1 接入设备简介

民航通信网分为传输平台、IP 承载网、TDM 承载网，根据《民航通信网运行管理规定》，传输平台和IP 承载网主要由民航通信网网控负责管理和配置，TDM 承载网非跨区业务由各地自行管理和配置。本项目初设主要针对以下四类网络使用：一是民航通信网TDM 承载网区域内节点；二是民航通信网TDM 网各分局站子网节点；三是各空管局、站自建TDM 本地网节点；四是各中小机场自建TDM本地网节点。民航通信网主流设备型号有：华为NE20E-S、华为FA16-T（AR3260）、华为S5720交换机、华三MSR5680（FA36-II）、华三SR6608 等，民航TDM 网使用的主要接入设备是华为AR3260，载入民航专用固件以后也可称为FA16-T-60（简称FA16-T）。该产品是华为公司AR 系列企业路由器的最高型号，定位为集路由、交换、语音、安全等功能于一体的新一代业务路由网关设备。具有电信级的可靠性、强大的多业务集成能力、多层面的硬件扩展能力和高效的远程维护能力四大特点，AR 系列路由器典型组网场景如图1所示。

图1 AR系列路由器典型组网场景

1.2 系统拓扑

以广东省拓扑为例，广东省共包含三十四个站点，每个站点有设备节点两台至十余台不等，共一百多个节点。该网络以广州新机场和广州区域管制中心为核心网管，使用传输平台提供的2M 和以太网链路、自建光传输网络或租用运营商链路实现物理连接，各设备节点之间使用IS-IS 动态路由协议和MPLS 协议实现组网和互联互通。

图2 民航通信网TDM承载网广东省地区拓扑图

2 民航TDM 网智能配置与快速检测系统总体设计方案

2.1 需求分析与设计

根据配置的各项问题和本项目预设的适用范围，需求分析与设计又分为人机交互界面需求与设计、配置和检测功能需求与设计两个方面。

2.1.1 人机交互界面需求与设计

首页具有可视化的全网拓扑，能够方便的浏览到可管理设备的全网拓扑，结合本项目功能对菜单项重新定制，效果如图3所示，本项目拓扑图采用自动绘制，用户只需输入待连接的设备IP 地址和串口参数（SSH、Telnet、Console 三种方式任选），待程序连接成功后会自动分析设备节点已有配置，逐个分析板卡和端口资源，找出已配置的干线，根据子网掩码计算出与该干线同一网段的IP 地址，并自动执行ping 操作确认干线是否连通，最终汇总数据，绘制出设备间连接干线。

图3 全网拓扑界面

同时人机交互界面具备可视化的设备面板，能够直观的看到当前已用与可用的端口资源、设备面板中各板卡和端口，根据实际情况填充进UI，示意图如图4。

图4 设备面板状态界面

人机交互界面中业务配置界面，能够兼顾易用性与可扩展性，初级人员可使用“一键配置”，高级技术人员可根据实际需要进行个性化配置，以热线电话配置界面为例，如图5 所示，在R1 端选择连接方式，若选择Telnet 或者SSH 连接时，输入设备对应的IP 地址，同时还预存了常用设备的IP 地址等信息，方便技术人员忘记IP 地址时可直接选择可用的设备信息，反之若选择serial 连接时，继续选择可用的串口，然后输入用户名密码等信息，然后登陆检测，登陆检测过程中会校验格式是否错误，是否能够ping 通设备IP，检测是否有无语音卡以及是否有无PBX 功能，在设备中通过指令“display voice dsp statistic”读取回显进而对回显进行解码检测语音卡信息，通过指令“display voice service -mode”读取回显，然后通过对回显解码检测PBX 功能信息。登陆检测完成后选择可用的电话端口，输入字冠与号码，同时支持速拨功能。在R2端同样输入信息点击开始配置，点击电话配置便可写入设备中，配置完成后通过代码进行配置校验，同时提供了人工检测配置信息的显示窗口以及配置进度条。

在人机交互界面的业务配置窗口还提供了甚高频业务配置，如图6所示，甚高频、雷达和报文的界面设计需求与热线电话配置类似，本文不再赘述。

图5 热线电话配置界面

图6 甚高频配置界面

民航TDM 网智能配置与快速检测系统的人机交互界面不仅提供了业务配置界面，同时对资源管理界面也做了设计，包括网络设备总览界面、中南链路界面、板卡资源界面、新增设备界面和基本信息界面，如图7所示。

图7 设备总览、中南链路、板卡资源、新增设备、基本信息界面

2.1.2 配置和检测功能需求

配置和检测功能需求主要包括对已有配置代码的审查、解码和分析模块，配置模块。如表1所示。

2.2 功能实现

民航TDM 网智能配置与快速检测系统在功能实现方面主要分为三个模块实现，一是连接模块，主要提供三种连接方式，包括SSH、Telnet、Serial 三种连接方式任意选择其一进行设备连接；二是对已有代码的审查、解码和分析模块，该模块主要是读取设备中已经进行配置的端口和业务，通过代码对其进行解码分析最终呈现在人机交互界面中的可视化设备面板，在可视化设备面板中可以查看端口状态是否空闲，对于已经配置业务的端口该系统不提供继续配置的权限，可提供清除配置然后重新配置的功能。三是配置模块，配置模块是整个系统功能实现上的核心，一、二模块是为配置模块做基础，下面列出转报业务配置的程序流程图，如图8所示，从中可以看到实现转报业务的配置主要逻辑链条。

表1 配置与检测功能需求项

雷达、热线电话和报文业务配置同样采用严谨的配置流程。下面以热线电话的配置为例，着重讲解该系统在配置热线电话业务的设计思路，其他业务由于篇幅限制不做详细赘述。热线电话在配置过程中主要分为五个模块：

图8 转报业务的配置程序流程图

一是全局模块，如表2所示。

表2 全局配置模块

二是POTS 用户模块配置，如表3所示。

表3 POTS用户模块配置（本端主叫）

三是配置字冠模块，如表4所示。

表4 字冠配置模块

5写入指令“digit-length 7 7”来配置号码分析长度。定义出局时还需要绑定路由，写入指令“callroute字冠号”即可digit-length 7 7 callroute字冠号备注：本端作为被叫端的配置思路与主叫端类似，本文不再赘述

四是配置呼叫路由模块，写入指令“callroute 字冠号”。

五是配置中继群模块，如表5所示。

表5 配置中继群模块

代码层配置业务完成后，该系统会对业务配置进行校验，校验完成后会提示配置完成，若中途出现相关错误会给出用户提示错误信息，届时一项业务便智能配置完成。

2.3 测试验证

测试验证主要依托现有的生产网络以及未投产的生产网络，经过程序BUG 调试，配置验证等多项测试后，最终形成一套完整的智能配置与快速检测系统，测试验证主要是由运维人员经过多次在民航TDM 网测试系统中用开发的软件进行配置，配置的内容包括以上开发的业务，最终经过程序修改、人性化设计等方面形成了一套完整的自动配置工具。

3 结束语

民航TDM 网智能配置与快速检测系统从技术上，深入考虑了未来推广应用的各项技术指标，从功能设计到图形界面设计，都是为了适应各种不同场合而设计的，在程序代码结构上，也充分考虑了模块化，能够满足大部分应用场景，同时也能够方便的进行个性化定制。民航TDM 网智能配置与快速检测系统在程序调试、页面优化、代码简化、技术推广等多个方面仍需要改进，但该项目对于简化配置程序、推广民航通信网使用等多个方面具有参考价值和社会效益。