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民航空管|应用与维护探究

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《航空制造技术》2016年第z2期

【摘要】空管自动化系统在空中交通管制中的发挥着举足轻重的作用。北京、上海和广州三大区域管制中心均采用欧洲猫自动化系统作为主用的雷达管制系统。X.25链路作为欧洲猫系统对外通信的重要通道,在欧洲猫系统对外通信中发挥着重要的作用。本文对X.25协议及其在民航空管中的应用进行介绍。

【关键词】民航空管;X.25协议;运维应用

1X.25协议简介

1.1概述

X.25协议是实现两种不同的通信设备:数据终端设备(DTE,可以理解为数据源和终端设备)和数据电路终接设备(DCE,可以理解为传输设备)之间的通信协议。其主要功能是描述如何在DTE和DCE之间建立虚电路、传输分组、建立链路、传输数据、拆除链路、拆除虚电路。该协议从OSI参考模型来看,覆盖了从OSI参考模型的物理层、OSI参考模型的链路层和OSI的网络层。

1.2X.25协议的分层结构

X.25协议

从逻辑角度来看,可以将该协议理解为三层:分组传输层、数据链路层、物理通信层。

1.2.1物理通信层

物理通信层定义了DTE和DCE之间的物理电气接口标准及建立物理的底层通信链路的过程,在民航空管通信网中,采用X.21标准接口、V24标准接口、V35标准接口。

1.2.2数据链路层

数据链路层采用平衡型链路访问规程(LAP-B),LAP-B是源于HDLC的一种面向位的协议,它实际上是ABM(平衡的异步方式类别)方式下的HDLC。LAP-B能够确保无差错、按照正确排序来传输帧。数据链路层的主要功能有:在DTE设备和DCE设备之间可靠地传输数据;确保DTE设备和DCE设备间的时钟同步;检测、纠正传输中产生的误码;识别、向上一层协议报告错误;向下一层通知链路状态。

X.25链路层的操作主要有三个阶段,他们是:建立链路;信息传输;断开链路(1)LAPB链路建立虽然DTE和DCE设备都能够请求建立链路,在实际应用中,为了理清链路建立过程,设定为DTE设备发起链路请求。由DTE设备发送SABM命令启动链路建立过程;DCE收到该指令后回复UA帧,确认链路已正常建立。DTE设备接收到DCE发送的UA帧后,也确认链路正常建立。(2)信息传输当链路建立之后,就进入信息传输阶段,在DTE和DCE之间交换数据帧和同步帧,同步帧的作用是保证信息帧的正确传输。LAPB引入了窗口机制和链路传输计时器,来实现流量控制和保证可靠的传输。(3)链路的断开过程如果DTE要求断开链路,它向DCE发送DISC命令帧,DCE用UA帧确认,即完成链路的断开过程。

1.2.3分组层

分组层则定义了分组的格式和在分组层实体之间交换分组的过程,同时也定义了如何进行流控,差错处理等规程。

2X.25链路在民航空管中的应用

2.1管制航班自动电子移交业务(AIDC业务)

目前广州的欧洲猫系统与上海、北京的欧洲猫系统通过X.25链路来传输广州区管至上海区管、北京区管的航班自动电子移交业务。在广州区管至上海、北京区管的管制航班自动电子移交业务的传输拓扑中,FA36设备、Vanguard设备是用于提供数据链路层透传通道的,不参与X.25的分组层的数据交互,即两端的欧洲猫系统作为X.25协议中的DCE设备和DTE设备,在欧洲猫系统的Uline设备之间建立X.25链路。

2.2欧洲猫系统对外发送报文(转报业务)

作为欧洲猫系统对外通信的重要通道,转报系统承载着欧洲猫系统向各地民航系统发送管制报文的重要任务。欧洲猫系统通过建立X.25链路至万林克设备,将报文数据交给万林克设备转发至转报系统后,再由转报系统将报文转发至各地民航系统。各地发送给广州区管欧洲猫系统的报文同样通过该条通道发送至万林克设备,并由万林克设备通过X.25链路将报文数据发送给欧洲猫系统。在这个业务场景中,欧洲猫系统作为X.25协议中的DTE设备,万林克设备作为X.25协议中的DCE设备,在欧洲猫系统与万林克设备之间建立X.25链路。

3对X.25链路的维护总结

3.1对于管制航班自动电子移交业务(AIDC业务)中的X.25链路维护

在广州区管启用新欧洲猫系统过程中,出现过广州区管欧洲猫系统无法通过FA36设备建立至上海、北京欧洲猫系统的X.25链路的故障。针对该故障现象和FA36设备、两端欧洲猫系统在X.25链路中的角色,技术人员通过在FA36端口进行抓包的方式,解析出上海、北京欧洲猫系统(作为X.25协议中的DTE设备)正常地发送SABM/SABME帧至广州欧洲猫系统,但广州欧洲猫系统(作为X.25协议中的DCE设备)并未正常地响应UA帧至上海、北京欧洲猫系统,导致X.25的链路无法建立。技术人员通过分析认为X.25协议的建链请求SABM/SABME帧未能正常传输至广州欧洲猫系统,经过排查确认是因为FA36设备连接欧洲猫系统的线缆未能满足V建议的物理层接口标准,导致X.25协议的建链请求不能正常传送至广州欧洲猫系统。将FA36设备至欧洲猫系统间的连接线缆更换为符合V建议的物理层接口标准的线缆后,广州欧洲猫系统至上海、北京欧洲猫系统的管制航班自动电子移交业务(AIDC)的X.25链路就正常建立起来了。

3.2对于转报业务中的X.25链路维护

对于转报业务中的X.25链路维护,主要通过对万林克设备进行检查,确认其端口状态、X.25链路建链状态是否正常。如物理端口异常,应检查万林克设备状态和物理线缆;如逻辑端口异常,应对X.25链路的建链过程进行抓包排查。

4总结

X.25协议是在民航空管中占重要地位的欧洲猫自动化系统使用的对外通信的协议,保障欧洲猫系统使用的X.25链路的稳定对民航空管的安全保障有着相当重要的意义。通过保障X.25链路的正常通信,能够为管制工作的正常提供坚实的保障。

作者:于建锋 单位:中国民用航空中南地区空中交通管理局通信网络中心

航空制造技术杂志责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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