民航通信网时分复用网传输故障案例分析与解决方案

来源:用户上传      作者:李岩

　　摘 要：以民航青海空管分局民航通信网时分复用（TDM）网的业务实际运行过程中出现的传输故障情况作为典型案例进行深度剖析，并就分局民航通信网组网结构进行简述，通过对通信网络传输可靠性和典型传输故障案例的深入分析，有针对性地提出传输故障解决方案。
　　关键词：民航通信网;组网结构;传输故障;解决方案;可靠性
　　中图分类号：V351 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2022）23-0137-04
　　Abstract： This paper makes an in-depth analysis of the transmission faults occurred in the actual operation of the civil aviation communication network Time Division Multiplexing（TDM） network of the Qinghai Air Traffic Control Branch as a typical case， and briefly describes the network structure of the branch civil aviation communication network. Through the in-depth analysis of the communication network transmission reliability and typical transmission failure cases， the transmission fault solutions are put forward.
　　Keywords： civil aviation communication network; network structure; transmission fault; solution; reliability
　　民航通信网以高可靠性、丰富的业务接口以及更灵活的介入方式等诸多优良特性在民航空管领域已经得到广泛应用，并已成为现今各机场、空管以及局方之间各类业务数据传输的主干网络。西北地区民航通信网自2018年初步建成，2019年开始逐步完成空管业务从ATM民航数据通信网至民航通信网的迁移，青海分局目前大部分业务已经依托于民航通信网作主要传输手段，随着分局业务割接工作的逐步完成，以及业务割接后的运行保障，使得相关维护人员对民航通信网的运行维护能力也不断得到提升。
　　1 民航通信网时分复用（TDM）网组网结构
　　民航通信网的整个网络拓扑结构是由核心层、汇聚层和接入层3部分构成，其中，核心层具有完成覆盖全网核心节点（全网中北京网控、上海网控以及里河灾备中心、7个地区空管局节点及7个区管中心节点，是整个民航通信网TDM网的核心层）的功能;汇聚层完成覆盖全网汇聚节点（空管分局或空管站）的功能;接入层完成覆盖所有接入节点（各地区机场、各地区台站、各地区管理局等）的功能。
　　分局进近项目传输系统于2018年建成，采用与民航通信网TDM网完全相同的组网结构，覆盖泮子山雷达站甚高频（VHF）台、黑虎旗山VHF台、贵德河西中学VHF台、贵德珍珠寺VHF台、化隆西上村VHF台、化隆线务段VHF台、河桥乐山村VHF台、河桥马军坪VHF台共8个甚高频台站，主要完成8个站点VHF业务及其监控信号的接入，供西宁进近管制区使用，其网络结构拓扑如图1所示。
　　2 民航通信网络传输可靠性分析
　　在民航空管运行中，通信网络的可靠性极大程度上影响着空中交通秩序的管制和飞行安全，实现各类空管业务、数据信息的可靠稳定传输，是空管系统安全生产的重要基础。
　　在民航通信网规划设计及实际部署中，通信网络的可靠性是通过在软件上支持IP FRR（快速重路由Fast ReRouting）+BFD（双向转发检测Bidirectional Forwarding Detection），LDP FRR+BFD等来实现的。
　　（1）BFD技术
　　民航通信网TDM网主要以转报、雷达和VHF等数据业务承载为主，故障检测时间没有特定要求，主要靠路由协议收敛，一般收敛速度为秒级或者以上。BFD（双向转发检测）是一套用来实现快速检测的国际标准协议，提供一种轻负荷、持续时间短的检测。硬件实现BFD不影响系统运行，民航通信网TDM项目实现链路硬件BFD检测功能，因此民航通信网TDM承载网启用的是IS-IS动态路由，并采用单层Level 2，打开IS-IS的BFD功能，LDP LSP/Tunnel的BFD技术加快对故障链路和故障节点的快速感知。
　　（2）FRR技术
　　FRR（快速重路由）是当网络中链路或者节点失效后，为这些重要的节点或链路提供备份保护，实现快速重路由，减少链路或节点失效时对流量的影响，使流量实现快速恢复，能够快速地发现链路失效，并且当链路失效后能够迅速地提供一条恢复路径，而且能够保证在后继网络恢复过程中，避免出现转发环路。
　　3 民航通信网TDM网传输故障案例分析
　　庞杂的网络系统为民航空管提供便捷通信的同时，其运行中也会出现各种网络故障，作为民航空管运行维护人员，高效、及时、准确地对通信网络传输故障进行诊断排查并较好地适应各种动态变化是需要具备的基本技能，本文以民航青海空管分局TDM网节点中，黑虎旗山甚高频（VHF）台站至西宁机场航管楼的民航通信网TDM传输故障为典型案例进行深入分析。
　　3.1 故障现象
　　3.1.1 第一次故障现象
　　2021年5月27日09：37左右维护人员发现进近项目传输系统传输网管监控上出现黑虎旗山甚高频台站电信、联通传输链路同时中断的告警信息，传输网管拓扑上显示台站2台传输设备（FA16-T）均x线（绿色正常状态变为灰色离线状态），网管无法登录连接至台站传输设备，与此同时，甚高频业务监控终端上显示黑虎旗山甚高频台站甚高频业务传输中断;民航通信网TDM网传输网管上只显示电信传输链路中断的告警，网管拓扑结构中台站2台传输设备均在线，而且能够正常远程登录到台站2台TDM传输设备（FA16-T），维护人员初步判断电信、联通传输链路中断。

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