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摘要:民航系统的安全高效运行涉及到众多运行单位在复杂的运行环境下完成各自的决策,最优决策的得出依赖于运行单位所能够获得信息的全面性、准确性和及时性。由此可见,整个民航系统是由信息粘合在一起的,信息对这个有机整体的正常运作起着至关重要的作用。民航信息网络作为保障民航运输系统各类信息可靠、安全、高效的传输的重要基础设施,已成为民航运输系统不可分割的组成部分,民航运输业的安全正常运转和发展离不开民航信息网络的保障。
关键词:民航;信息网络发展;规划
前言
伴随着信息技术的进步和我国民航运输事业的发展,民航信息网络先后经历了 X.25分组交换网、帧中继网、民航数据通信网(ATM网)三个发展阶段。现有民航 ATM 网于 2004年底建成投产,并于 2008 年进行了二期扩容升级工程,该网现已发展成覆盖各地区管理局、地区空管局及主要航站,共包含 139 个网络节点,干线带宽 155M,承载包括民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、民航综合管理数据业务等多种民航业务的民航行业全国性主要通信传输平面。
1 民航信息业务对于网络的需求
1.1 民航现有信息业务需求分析
网络的建设发展与所承载业务紧密联系,通过对民航系统通信业务的分析与总结,能清晰的得出民航系统信息业务对通信网络的要求。根据民航各类业务信息传输保障要求和接入承载方式上的差别,可以将民航信息业务划分为民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、视频业务和民航综合管理数据业务等4 大类业务,对民航各业务信息的具体分析如下:
(1)民航航空安全保障业务:包括雷达、甚高频、内话、转报等与飞行安全直接相关业务,必须保证数据传输的实时性、可靠性和不间断性,网络需提供通道化的电路保证,此类业务目前主要以 TDM(时分复用)方式传输为主。
(2)民航专业安全生产业务:包括气象、航行情报、公安安保系统、航班时刻信息系统、安全信息管理系统、运输保障应用系统、全国流量统一放行系统等涉及飞行安全的相关业务,此类业务对实时性要求较高,流量有一定突发及随机性,传输可靠性要求较高,以 IP方式传输为主。
(3)视频业务:视频等多媒体业务,对延迟要求高,随机性强,稳定性高,且要保证带宽,但不要求具有语音业务同级的低抖动特点,此类业务以 IP 方式传输为主;如民航局运行决策视频系统、民航电子政务视频系统、空管局视频系统、气象会商视频系统等。
(4)民航综合管理数据业务:各种办公业务,相对而言实时性要求不高,随机性强,突发性强,传输可靠性要求一般;此类业务以IP 方式传输为主。如空管集中监控系统、民航电子政务办公系统、档案信息管理系统、财务管理信息系统、电子政务异地灾备系统、人力资源管理系统、飞行标准管理应用系统、空管行业安全审计管理系统、空管办公自动化和信息化互联、通用航空管理系统等。此类业务以 IP 方式传输为主。
1.2 民航信息业务对于网络的要求通过上面对民航各类信息业务的分析可以看出,民航各类信息业务对民航信息网络建设的要求主要包括如下几点:
(1)网络的建设必须满足多业务承载要求。为满足民航安全运行和发展的需求,民航信息业务不仅包括甚高频、雷达等航空安全业务,还有视频会议等多媒体业务,并存在办公自动化(OA)系统等综合管理业务,业务种类多,涉及范围广,保障要求不一。从接入承载方式看,网络承载的主流业务已经由传统的TDM 逐步转向分组化的 IP 业务。故此,视频/ 语音 / 生产型 / 办公型数据业务承载在一个网络上,如何保证不同业务的服务质量和安全性是网络建设需要考量的首要挑战。
(2)网络的建设必须满足视频业务大容量带宽要求。考虑到视频业务对带宽、时延、抖动以及丢包的高要求,为满足视频业务,网络须具备支持长时间和大带宽保证能力,对视频业务必须具有高 QoS 保证能力,网络具备良好扩展能力。
(3)网络必须满足高可靠性要求。持续安全运行是民航系统的目标,这就决定了对于信息传输可靠性的高要求。雷达、甚高频等航空安全业务对实时性要求较高,同时也对可靠性要求较高,需要通道化的端到端连接。从网络自身的健壮性而言,高可靠性不仅要求在单点传输设备的稳定可靠,也要求整体网络在拓扑结构、技术选择、冗余容错等方面具备高可靠性。
(4)网络建设必须满足安全性要求。鉴于民航信息业务传输中涉及大量甚高频、雷达等航空安全业务信息的传输,因而对于数据真实性和保密性有较高的要求,以防止数据被窃取、篡改,确保数据绝对安全。此外,财务、人力、安保等专业安全生产业务对网络的安全建设也有较高要求。
综上所述,民航信息网络的建设要求是一个多业务承载质量保证、高带宽、高可靠性、可控可管、可扩展的安全通信承载网络。
2 信息网络建设方式分析
2.1 主流专用网络建设模式
首先从技术可行性角度出发,政府和行业专用通信业务网络承载功能的实现可以有以下几种模式。
(1)通过自建网络设备,并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网。
(2)通过自建网络设备及部分传输线路,并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网。
(3)通过自建网络设备,并完全自建传输线路的方式建设行业专有通信网。通过以上分析可以看出,其中模式(1)
(2)(3)都是自建行业专有通信网设备,并且自行管理和运维网络,三者的本质区别在于线路资源的获取方式。着社会信息化程度的不断提高,政府和大企业需要的业务类型、端口及带宽越来越大,鉴于各种原因考虑,越来越多的政府部门和大企业开始采用自建通信网设备加租用光纤线路或带宽的方式,建设自身的通信传输网络,如电力、铁路、煤炭、互联网企业(腾讯、阿里巴巴等)、银行、公安网等。
2.2 民航信息网络规划设想
民航信息网络的建设应以民航系统各类信息业务需求为主导,采用成熟而先进的技术,构建一个覆盖民航系统的、支持综合业务应用的、可靠、安全、可运营、可管理的高效宽带通信网络,为民航的安全生产、信息化发展和现代化管理提供可靠、安全、高效的传输应用平台。综合各类民航信息业务对于信息网络承载业务高安全高可靠性要求,以及网络建设成本、运维成本考虑,借鉴其他行业组网应用方案,民航信息网络的建设设想如下。根据 IP 业务和 TDM 业务的技术特点,为了在统一的信息网络上实现两种不同技术体制的数据交换和传输,必须搭建一个统一的传输平台实现 IP 业务和 TDM 业务的承载,才能满足 IP 业务的包交换传输特点和 TDM 业务的电路交换传输特点。为了构建一个集 TDM 交换、IP 交换于一体的多业务、多应用领域的民航信息网络,满足上述两种类型业务的可靠高效传输,该网络需具备以下传输特点:
(1)可解决 IP 业务和 TDM 业务共存的问题,支持多业务承载,差异化服务质量;
(2)支持 IP 向高带宽业务弹性扩展,具有灵活的网络容量调整能力,满足视频类高带宽业务的传输要求;
(3)支持 TDM 业务电路交换传输方式,满足航空安全保障业务对传输时延、抖动的要求。
结语
随着我国民航运输事业的快速发展,民航系统各业务部门内部和业务部门之间需要传输、交换、共享的信息必将越来越多,传统的分散式信息处理系统不仅在资源上有所浪费重叠,也无法适应越来越多应用系统的整合要求。为了适应未来民航信息业务的发展,以信息资源的集合及整合为出发点的数据中心、云计算等新技术新應用也将会在民航系统内出现,此外,以信息挖掘、重构、再利用为特色的大数据应用也将对民航信息网络的承载能力提出更高的要求。因此,未来数据中心、云计算、大数据等新型业务的展开与应用都将民航信息网络的发展提出新的挑战。
参考文献:
[1] 张同上 张磊 魏敏 浅析民航信息网络发展及规划[J],电子技术与软件工程2011(13).
[2] 叶韵月. 民航信息网络发展及规划 [J]. 电子技术与软件工程,2013(12)
关键词:民航;信息网络发展;规划
前言
伴随着信息技术的进步和我国民航运输事业的发展,民航信息网络先后经历了 X.25分组交换网、帧中继网、民航数据通信网(ATM网)三个发展阶段。现有民航 ATM 网于 2004年底建成投产,并于 2008 年进行了二期扩容升级工程,该网现已发展成覆盖各地区管理局、地区空管局及主要航站,共包含 139 个网络节点,干线带宽 155M,承载包括民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、民航综合管理数据业务等多种民航业务的民航行业全国性主要通信传输平面。
1 民航信息业务对于网络的需求
1.1 民航现有信息业务需求分析
网络的建设发展与所承载业务紧密联系,通过对民航系统通信业务的分析与总结,能清晰的得出民航系统信息业务对通信网络的要求。根据民航各类业务信息传输保障要求和接入承载方式上的差别,可以将民航信息业务划分为民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、视频业务和民航综合管理数据业务等4 大类业务,对民航各业务信息的具体分析如下:
(1)民航航空安全保障业务:包括雷达、甚高频、内话、转报等与飞行安全直接相关业务,必须保证数据传输的实时性、可靠性和不间断性,网络需提供通道化的电路保证,此类业务目前主要以 TDM(时分复用)方式传输为主。
(2)民航专业安全生产业务:包括气象、航行情报、公安安保系统、航班时刻信息系统、安全信息管理系统、运输保障应用系统、全国流量统一放行系统等涉及飞行安全的相关业务,此类业务对实时性要求较高,流量有一定突发及随机性,传输可靠性要求较高,以 IP方式传输为主。
(3)视频业务:视频等多媒体业务,对延迟要求高,随机性强,稳定性高,且要保证带宽,但不要求具有语音业务同级的低抖动特点,此类业务以 IP 方式传输为主;如民航局运行决策视频系统、民航电子政务视频系统、空管局视频系统、气象会商视频系统等。
(4)民航综合管理数据业务:各种办公业务,相对而言实时性要求不高,随机性强,突发性强,传输可靠性要求一般;此类业务以IP 方式传输为主。如空管集中监控系统、民航电子政务办公系统、档案信息管理系统、财务管理信息系统、电子政务异地灾备系统、人力资源管理系统、飞行标准管理应用系统、空管行业安全审计管理系统、空管办公自动化和信息化互联、通用航空管理系统等。此类业务以 IP 方式传输为主。
1.2 民航信息业务对于网络的要求通过上面对民航各类信息业务的分析可以看出,民航各类信息业务对民航信息网络建设的要求主要包括如下几点:
(1)网络的建设必须满足多业务承载要求。为满足民航安全运行和发展的需求,民航信息业务不仅包括甚高频、雷达等航空安全业务,还有视频会议等多媒体业务,并存在办公自动化(OA)系统等综合管理业务,业务种类多,涉及范围广,保障要求不一。从接入承载方式看,网络承载的主流业务已经由传统的TDM 逐步转向分组化的 IP 业务。故此,视频/ 语音 / 生产型 / 办公型数据业务承载在一个网络上,如何保证不同业务的服务质量和安全性是网络建设需要考量的首要挑战。
(2)网络的建设必须满足视频业务大容量带宽要求。考虑到视频业务对带宽、时延、抖动以及丢包的高要求,为满足视频业务,网络须具备支持长时间和大带宽保证能力,对视频业务必须具有高 QoS 保证能力,网络具备良好扩展能力。
(3)网络必须满足高可靠性要求。持续安全运行是民航系统的目标,这就决定了对于信息传输可靠性的高要求。雷达、甚高频等航空安全业务对实时性要求较高,同时也对可靠性要求较高,需要通道化的端到端连接。从网络自身的健壮性而言,高可靠性不仅要求在单点传输设备的稳定可靠,也要求整体网络在拓扑结构、技术选择、冗余容错等方面具备高可靠性。
(4)网络建设必须满足安全性要求。鉴于民航信息业务传输中涉及大量甚高频、雷达等航空安全业务信息的传输,因而对于数据真实性和保密性有较高的要求,以防止数据被窃取、篡改,确保数据绝对安全。此外,财务、人力、安保等专业安全生产业务对网络的安全建设也有较高要求。
综上所述,民航信息网络的建设要求是一个多业务承载质量保证、高带宽、高可靠性、可控可管、可扩展的安全通信承载网络。
2 信息网络建设方式分析
2.1 主流专用网络建设模式
首先从技术可行性角度出发,政府和行业专用通信业务网络承载功能的实现可以有以下几种模式。
(1)通过自建网络设备,并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网。
(2)通过自建网络设备及部分传输线路,并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网。
(3)通过自建网络设备,并完全自建传输线路的方式建设行业专有通信网。通过以上分析可以看出,其中模式(1)
(2)(3)都是自建行业专有通信网设备,并且自行管理和运维网络,三者的本质区别在于线路资源的获取方式。着社会信息化程度的不断提高,政府和大企业需要的业务类型、端口及带宽越来越大,鉴于各种原因考虑,越来越多的政府部门和大企业开始采用自建通信网设备加租用光纤线路或带宽的方式,建设自身的通信传输网络,如电力、铁路、煤炭、互联网企业(腾讯、阿里巴巴等)、银行、公安网等。
2.2 民航信息网络规划设想
民航信息网络的建设应以民航系统各类信息业务需求为主导,采用成熟而先进的技术,构建一个覆盖民航系统的、支持综合业务应用的、可靠、安全、可运营、可管理的高效宽带通信网络,为民航的安全生产、信息化发展和现代化管理提供可靠、安全、高效的传输应用平台。综合各类民航信息业务对于信息网络承载业务高安全高可靠性要求,以及网络建设成本、运维成本考虑,借鉴其他行业组网应用方案,民航信息网络的建设设想如下。根据 IP 业务和 TDM 业务的技术特点,为了在统一的信息网络上实现两种不同技术体制的数据交换和传输,必须搭建一个统一的传输平台实现 IP 业务和 TDM 业务的承载,才能满足 IP 业务的包交换传输特点和 TDM 业务的电路交换传输特点。为了构建一个集 TDM 交换、IP 交换于一体的多业务、多应用领域的民航信息网络,满足上述两种类型业务的可靠高效传输,该网络需具备以下传输特点:
(1)可解决 IP 业务和 TDM 业务共存的问题,支持多业务承载,差异化服务质量;
(2)支持 IP 向高带宽业务弹性扩展,具有灵活的网络容量调整能力,满足视频类高带宽业务的传输要求;
(3)支持 TDM 业务电路交换传输方式,满足航空安全保障业务对传输时延、抖动的要求。
结语
随着我国民航运输事业的快速发展,民航系统各业务部门内部和业务部门之间需要传输、交换、共享的信息必将越来越多,传统的分散式信息处理系统不仅在资源上有所浪费重叠,也无法适应越来越多应用系统的整合要求。为了适应未来民航信息业务的发展,以信息资源的集合及整合为出发点的数据中心、云计算等新技术新應用也将会在民航系统内出现,此外,以信息挖掘、重构、再利用为特色的大数据应用也将对民航信息网络的承载能力提出更高的要求。因此,未来数据中心、云计算、大数据等新型业务的展开与应用都将民航信息网络的发展提出新的挑战。
参考文献:
[1] 张同上 张磊 魏敏 浅析民航信息网络发展及规划[J],电子技术与软件工程2011(13).
[2] 叶韵月. 民航信息网络发展及规划 [J]. 电子技术与软件工程,2013(12)