民航乌鲁木齐管理局通信导航处 彭 芳 王建国
我国民航电报系统的发展经历了三个阶段,随着民航业的发展和改革开放的需要, 国际民航有关部门正在研发新的航行系统。我国民航电报系统经历了无线(当时近距离采用的是有线)、有线以及无线和有线混合使用三个阶段。从电报信息的传递方式来看,前两个阶段的代表分别是莫尔斯电码和自动转报。随着通信技术和互联网的发展,民航电报系统将不断采用新的技术,逐渐形成包含多种传输媒介如卫星、DDN等为基础在功能上具备多网合一的共享信息资源网。
一、民航通信系统的发展历程
《永不消逝的电波》给我们留下了深刻的印象,在那个年代,莫尔斯电报作为一种远程无线电通信手段,广泛应用于公网、民航和军事通信领域,它在人类通信史上的影响长达数10年。莫尔斯电报曾经作为民航电报传输的主要手段,它具有成本低、可靠性较高等优点,但由于采用无线电进行通信,不可避免地受到来自外界信号的干扰和自然条件等因素的影响使得通信质量不是很好,同时,整个系统采用人工作业,效率相对低下。
随着我国民航事业的不断发展,电报业务量急剧增加,完全依赖人工作业的莫尔斯电报系统已经不适应民航通信业的快速发展了。
二十世纪九十年代开始,我国民航各管理局建立了X.25分组交换网,并陆续从国外引进了先进的自动转报设备。这些转报设备能自动承转AFTN和SITA格式的电报。“八五”期间以民航总局的节点机作为网控中心(主节点),华东、中南、乌鲁木齐、西南、西北、华北、东北这七个管理局的节点机作为分节点,分别建立了96路中高速自动转报系统,在各省(市、区)局所在地及重要航站建立了32路自动转报系统,通过租用邮电线路,形成了全国民航自动转报并与国际民航联网的转报网络。“九五”期间,转报机和网络结构进行了升级改造,主干网采用技术上相对较先进的帧中继网络,采用DDN和民航专用的C 波段卫星链作为相互备份路由。同时,将帧中继网络的业务范围进行了拓展,除传输电报外,还为局域网、空管网、GNSS卫星完好性监测等系统搭建了良好的接入平台。经过多次提速,目前干线速率已达到2Mbit/s,基本满足了民航现有电报信息量的需求。
随着民航通信事业的发展,除电报系统外,我国民航还构建了航行情报系统、导航系统、雷达系统、气象数据库、定座定票系统和财务结算系统等。这些通信子网比较分散,飞机和地面工作人员要想迅速准确地得到一个全面的通信数据还难以做到,极大地限制了民航事业的发展。为了构建一个更为统一、高效、功能强大的信息平台,1983年国际民航理事会开始研制面向21世纪的新航行系统(FANS),即新的民航通信(C)、导航(N)、监测(S)以及空中交通管理系统(ATM)CNS/ATM系统。这个新系统的基础是要建设一个全球范围的航空电信网(ATN)。该网融地面数据通信和地空数据通信为一体,能够实现飞机通过卫星、甚高频和S模式二次雷达间的地空数据链路与地面空中交通管制中心和航空公司航务管理中心计算机通信,实现地面各空中交通管理计算机之间以及他们与航空公司、民航当局、航空通信公司计算机系统之间进行高速的数据交换。
不难看出,新的航空电信网(ATN)已经从原来的民航地面电报、简单的数据网上升为一种立体的航空数据交换网络。而且,从其应用的角度分析,地空间、地面间的信息交换绝大部分将过渡到数据业务,利用计算机可以直接进行交换与对话。ATN由各个不同的航空通信子网互连而成,所有子网的用户都可以相互通信。不同于普通公用网络的是航空网络处理各种业务时分优先等级,这是民航通信的特点所必须的。
二、我国民航通信的建设情况
我国民航也在为建设航空电信网(ATN)作准备。今后的主干网将采用技术上更为先进的ATM网络。在这里,ATM全称是异步传输模式,是一种基于信元的交换和复用技术,其信元长度固定为53个字节,传输速率可高达100Mbit/s以上。ATM具有很好的语义透明性和时间透明性,可根据不同应用的特性要求同时支持多种业务,这些业务包括语音、分组数据、电视、图像、电路仿真等。ATM采用统计时分复用方式,对信道带宽进行按需动态分配,使有效的信道资源得到充分合理的利用。为了能够很好地在民航电报系统网络中开展上述业务,“十五”期间,民航将进一步加强全国数据网及卫星通信网的建设,从技术上充分做好向航空电信网(ATN)过渡的准备工作,为此,还将启动KU波段平面卫星通信网络,继续进行全国帧中继数据网扩容及ATN网关的建设,逐步形成满足全国民航空管部门,并兼顾民航其他单位话音、数据、图像等通信业务需求的广域通信网络,建立一个统一的、支持多种业务的、高度可靠的本地网,以满足民航各业务单位对传输空管信息、运输服务及办公自动化等多种数据或图像的需求。随着民航体制进一步改革,航空电信网(ATN)有可能会对社会开放,从而达到充分利用航空电信网资源的目的。
未来的民航通信系统,是一个多网合一的通信网络,就电报传递方式而言,也可以采用终端仿真方式,通过仿真直接进入对方的转报机或终端系统,查阅有用的电报信息,不需要承转电报。这样不但可以节约大量的信道资源,而且提供了信息传递的灵活性,工作效率也会大大提高。
目前,由我国民航自主研发的航空电报和信息交换系统已经在这方面进行了尝试,并且已在我国的少数机场投入使用。该系统采用了磁盘阵列技术和ORACLE数据库系统以及TCP/IP、X.25/帧中继等网络协议,使系统本身成为一个与广域网相连的局部网络。
如果我们将民航电报系统作进一步的完善,让它既具有TCP/IP网络的灵活性,又具有ATM网络的安全性,进一步提高民航电报系统的利用率,创造出更多非常可观的经济价值。那时的民航电报系统将更具实时性、可靠性、灵活性以及安全性,民航信息资源将被利用得更充分、更合理,也必将促使民航通信事业持续、快速、健康地发展。未来的民航电报系统不光是服务于民航业,还将服务于全社会,服务于我们国家的改革和经济建设。