浅析华北语音数据网承载雷达信号的优化处理

(整期优先)网络出版时间:2022-11-08
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浅析华北语音数据网承载雷达信号的优化处理

张义

中国民航华北地区空管局山西分局技术保障部 山西省太原市 030031

摘要:近几年,随着华北语音数据网承载雷达业务逐渐增多,S模式雷达信号使用越来越广,自动化使用该系统承载的雷达信号有时出现瞬断、丢点、延迟的情况,严重影响自动化系统的正常使用。山西空管分局技术部配合华北语音数据网网控对系统内承载的雷达信号在传输路由、信号源、信号类型、应用情况、业务配置等方面情况进行了专题研究,并做了相应的优化处理,起到了一定效果。下面将优化处理情况做一浅析,供大家参考。

关键词雷达S模式 雷达A/C模式 冗余路由 干线 优化

一、华北语音数据网简介

(一)华北语音数据网简介

华北语音数据网系统采用网络集成的方法,依托运营商提供的通信环境,建立一个合理、性能良好、安全可靠的通信平台,在其基础上实现话音、数据、图象、WEB、视频、IP、局内办公自动化系统等服务,完成民航空管对(管制移交电话、雷达、VHF、内话、转报、气象、航行情报、话音等)多种业务的需求,以达到提高通信服务质量、降低成本的目标。

华北语音数据网在首都机场与区管中心、天津、太原、石家庄、呼和浩特、郑州、西安、沈阳机场间建立SDH通信网络;中心点建立在首都机场,网络结构为星型,主干通信速率为2Mbps。并能实现华北空管局与华东空管局、中南空管、沈阳、西安的数据/话音通信联网,并能与其网内用户交换数据。

华北语音数据网太原结点主要包括四个摩托罗拉Vanguard6455路由器和三个协转器。

(二)华北语音数据网山西分局节点应用情况

目前,通过华北语音数据网山西分局节点承载的业务如下 :

表1:华北语音数据网山西分局节点业务表

路由器

端口

业务

Vanguard501

1

北京联通2M专线

2

级联502的1口

17

收天津雷达信号

18

收郑州RAyTHON雷达信号

19

送本场四创38所雷达信号至北京大区

20

收郑州INDRA雷达信号

33

收北京ALENIA雷达信号(马2)

34

收延安雷达信号

35

收石家庄雷达信号

36

收呼和西什拉雷达信号

Vanguard502

1

级联501的2口

2

级联503的1口

10

BTB电报

13

飞行计划集中处理电报

19

收北京苏庄雷达(S模式)

20

收首都雷达信号

35

收郑州indra雷达信号

36

送罕山indra雷达信号B(s模式)至北京

Vanguard503

1

级联502的2口

7

级联505的7口

35

收郑州INDRA雷达信号(S模式)

36

送罕山雷达信号B(S模式)至北京

Vanguard505

1

北京电信2M专线

2

呼和电信2M专线

7

级联503的7口

17

送太原本场移动雷达信号B至北京首都机场

18

送罕山雷达信号A(s模式)至北京大区

19

收呼和蛮汉山雷达信号

20

送罕山雷达信号A a/c模式至呼和

二、华北语音数据网承载雷达信号运行分析

    (一)华北语音数据网干线路由路由分析

首都机场航管楼到各地空管分局主用SDH链路采用一条联通2M,备用的ATM链路带宽比较低,从首都机场到各地空管分局承载的业务都使用这个2M承载。随着业务的增加,业务传输质量不能得到保证。

(二)华北语音数据网承载雷达信号不正常情况简述

华北语音数据网自2004年投产运行,前几年承载业务少,雷达业务传输正常,无丢点和瞬断情况发生。随着华北数据语音网系统承载的雷达业务量不断增加,S模式雷达使用越来越多,从2018年开始,雷达信号开始出现瞬断、延迟、丢点的情况,严重影响自动化系统正常运行。

                   表2:传输不正常情况统计表

序号

时间

路由器

不正常现象

1

2018年10月

VG503

接收郑州indra雷达信号延迟大、丢点

2

2018年11月

VG501

接收延安雷达信号瞬断

3

2018年11月

VG503

接收郑州indra雷达信号延迟大、丢点

4

2019年1月

VG501、502、503

接收郑州indra雷达信号延迟大、丢点

5

2019年10月

VG501

接收郑州indra雷达信号延迟大、丢点

6

2020年12月

VG503

接收郑州indra雷达信号延迟大、丢点

7

2021年3月

VG502

送罕山雷达去北京延迟大

8

2021年4月

VG505

送罕山雷达去呼和延迟大

(三)华北语音数据网承载雷达信号不正常情况原因分析

造成雷达信号出现延迟、瞬断、丢点等不正常情况出现,原因主要有以下几点:

1、路由配置单一。首都机场航管楼到各地空管分局主用SDH链路采用一条联通2M,备用的ATM链路带宽比较低,路由配置单一。且随着系统承载业务越来越多,

2、华北语音数据网投产运行后,雷达信号开始普遍使用A/C模式,速率是9.6k,传输正常。自从2018年以后,雷达信号S模式使用越来越多。原来传统的A/C模式雷达采用12位二进制数,代码数仅为212个,代码容量有限,而S模式雷达采用24位飞机地址信息,代码数可达1677万多,数据信息包括高度信息、识别码、飞机识别信息(航班号)、飞机24位地址信息、信号强度信息、方位信息及时标信息等。原先的9.6K速率偏低,带宽不够,承载不下如此多的数据,造成信号出现延迟、瞬断和丢失等现象。

三、华北语音数据网山西分局节点承载雷达信号的优化处理

(一)系统干线升级改造,增加冗余路由

增加一条山西分局到北京区管的电信SDH直通冗余路由,同时增加一条山西分局到呼和的电信SDH直通路由。华北语音数据网承载的雷达信号通过路由配置,可以通过直达SDH链路、迂回SDH链路、直达ATM链路等方式将不同的雷达信号引接到首都机场航管楼,保证了设备或干线中断后业务能正常使用。

(二)针对华北语音数据网雷达信号出现的不正常情况,使用恒光8810误码测试仪,对不正常信号在信号源或路由器、雷达分配器输出或输入端口进行测量,以便准确判断故障点。

(三)针对雷达信号速率偏低的情况,配合网控对接入的雷达信号速率做优化调整。优化调整后,信号传输质量大有改善。

            表3:华北数据语音网统太原节点雷达信号优化对照表

路由器

端口

业务

优化前信号速率(bps)

优化后信号速率(bps)

Vanguard501

17

收天津雷达信号

19.2k

38.4k

18

收郑州RAyTHON雷达信号

19.2k

19.2k

19

送北京ALENIA雷达信号

9.6k

64k

20

收郑州INDRA雷神雷达信号

19.2k

64k

33

收北京ALENIA雷达信号(马2)

9.6k

19.2k

34

收延安雷达信号

9.6k

9.6k

35

收石家庄雷达信号

9.6k

38.4k

  36

收呼和西什拉雷达信号

9.6k

38.4k

Vanguard502

19

收北京苏庄雷达信号

19.2k

38.4k

20

收北京雷达信号

19.2k

19.2k

33

收太原本场ALENIA雷达信号

9.6k

9.6k

34

送太原本场ALENIA雷达信号TES

9.6k

64k

35

收郑州indra雷达信号

9.6k

64k

36

送罕山INDRA雷达信号至北京

19.2k

64k

Vanguard503

33

收本场ANLENIA雷达信号

9.6k

9.6k

35

收郑州INDRA雷达信号

19.2k

64k

36

送太原罕山INDRA雷达信号至北京

19.2k

64k

Vanguard505

17

送大区本场ALENIA雷达信号至北京

9.6k

38.4k

18

送罕山INDRA雷达信号至北京大区

19.2k

64k

19

收呼和蛮汉山雷达信号

9.6k

38.4k

20

收呼和西什拉雷达信号

9.6k

64k

(四)通过检查对比Vanguard6455路由器端口配置,对华北语音数据网摩托罗拉Vanguard路由器DSD配置做修改。如下表4:

                  表4:vanguard6455路由器端口配置表

    路由器

项目

VG501- 19口

VG502- 36口

VG502- 36口

VG505-18口

VG505-20口

送太原四创雷达至北京

送罕山雷达(s模式)至北京

送罕山雷达(s模式)至北京

送罕山雷达(s模式)至北京

送罕山雷达(a/c模式)至北京

Util curr:

12%

11%

12%

11%

11%

Queue capacit

100

100

100

100

100

Characters/sec

1264

1696

1819

1851

1018

Frames/sec

26

34

37

38

37

Utilization

53%

21%

23%

23%

22%

Max queued

100

100

100

100

100

四、 结束语

华北语音数据网投产运行已经十几年,硬件老化严重,已经出现几次路由器硬件造成的故障,系统处于不确定运行状态。最近今年,山西分局陆续按照更新计划,安装华北雷达传输网和华北数据网作为华北语音数据网的替代传输系统。建议尽快将雷达和其它业务切换至新传输系统,保障传输安全可靠。