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《航空制造技術》2016年第z2期
【摘要】空管自動化系統在空中交通管制中的發揮著舉足輕重的作用。北京、上海和廣州三大區域管制中心均采用歐洲貓自動化系統作為主用的雷達管制系統。X.25鏈路作為歐洲貓系統對外通信的重要通道,在歐洲貓系統對外通信中發揮著重要的作用。本文對X.25協議及其在民航空管中的應用進行介紹。
【關鍵詞】民航空管;X.25協議;運維應用
1X.25協議簡介
1.1概述
X.25協議是實現兩種不同的通信設備:數據終端設備(DTE,可以理解為數據源和終端設備)和數據電路終接設備(DCE,可以理解為傳輸設備)之間的通信協議。其主要功能是描述如何在DTE和DCE之間建立虛電路、傳輸分組、建立鏈路、傳輸數據、拆除鏈路、拆除虛電路。該協議從OSI參考模型來看,覆蓋了從OSI參考模型的物理層、OSI參考模型的鏈路層和OSI的網絡層。
1.2X.25協議的分層結構
X.25協議
從邏輯角度來看,可以將該協議理解為三層:分組傳輸層、數據鏈路層、物理通信層。
1.2.1物理通信層
物理通信層定義了DTE和DCE之間的物理電氣接口標準及建立物理的底層通信鏈路的過程,在民航空管通信網中,采用X.21標準接口、V24標準接口、V35標準接口。
1.2.2數據鏈路層
數據鏈路層采用平衡型鏈路訪問規程(LAP-B),LAP-B是源于HDLC的一種面向位的協議,它實際上是ABM(平衡的異步方式類別)方式下的HDLC。LAP-B能夠確保無差錯、按照正確排序來傳輸幀。數據鏈路層的主要功能有:在DTE設備和DCE設備之間可靠地傳輸數據;確保DTE設備和DCE設備間的時鐘同步;檢測、糾正傳輸中產生的誤碼;識別、向上一層協議報告錯誤;向下一層通知鏈路狀態。
X.25鏈路層的操作主要有三個階段,他們是:建立鏈路;信息傳輸;斷開鏈路(1)LAPB鏈路建立雖然DTE和DCE設備都能夠請求建立鏈路,在實際應用中,為了理清鏈路建立過程,設定為DTE設備發起鏈路請求。由DTE設備發送SABM命令啟動鏈路建立過程;DCE收到該指令后回復UA幀,確認鏈路已正常建立。DTE設備接收到DCE發送的UA幀后,也確認鏈路正常建立。(2)信息傳輸當鏈路建立之后,就進入信息傳輸階段,在DTE和DCE之間交換數據幀和同步幀,同步幀的作用是保證信息幀的正確傳輸。LAPB引入了窗口機制和鏈路傳輸計時器,來實現流量控制和保證可靠的傳輸。(3)鏈路的斷開過程如果DTE要求斷開鏈路,它向DCE發送DISC命令幀,DCE用UA幀確認,即完成鏈路的斷開過程。
1.2.3分組層
分組層則定義了分組的格式和在分組層實體之間交換分組的過程,同時也定義了如何進行流控,差錯處理等規程。
2X.25鏈路在民航空管中的應用
2.1管制航班自動電子移交業務(AIDC業務)
目前廣州的歐洲貓系統與上海、北京的歐洲貓系統通過X.25鏈路來傳輸廣州區管至上海區管、北京區管的航班自動電子移交業務。在廣州區管至上海、北京區管的管制航班自動電子移交業務的傳輸拓撲中,FA36設備、Vanguard設備是用于提供數據鏈路層透傳通道的,不參與X.25的分組層的數據交互,即兩端的歐洲貓系統作為X.25協議中的DCE設備和DTE設備,在歐洲貓系統的Uline設備之間建立X.25鏈路。
2.2歐洲貓系統對外發送報文(轉報業務)
作為歐洲貓系統對外通信的重要通道,轉報系統承載著歐洲貓系統向各地民航系統發送管制報文的重要任務。歐洲貓系統通過建立X.25鏈路至萬林克設備,將報文數據交給萬林克設備轉發至轉報系統后,再由轉報系統將報文轉發至各地民航系統。各地發送給廣州區管歐洲貓系統的報文同樣通過該條通道發送至萬林克設備,并由萬林克設備通過X.25鏈路將報文數據發送給歐洲貓系統。在這個業務場景中,歐洲貓系統作為X.25協議中的DTE設備,萬林克設備作為X.25協議中的DCE設備,在歐洲貓系統與萬林克設備之間建立X.25鏈路。
3對X.25鏈路的維護總結
3.1對于管制航班自動電子移交業務(AIDC業務)中的X.25鏈路維護
在廣州區管啟用新歐洲貓系統過程中,出現過廣州區管歐洲貓系統無法通過FA36設備建立至上海、北京歐洲貓系統的X.25鏈路的故障。針對該故障現象和FA36設備、兩端歐洲貓系統在X.25鏈路中的角色,技術人員通過在FA36端口進行抓包的方式,解析出上海、北京歐洲貓系統(作為X.25協議中的DTE設備)正常地發送SABM/SABME幀至廣州歐洲貓系統,但廣州歐洲貓系統(作為X.25協議中的DCE設備)并未正常地響應UA幀至上海、北京歐洲貓系統,導致X.25的鏈路無法建立。技術人員通過分析認為X.25協議的建鏈請求SABM/SABME幀未能正常傳輸至廣州歐洲貓系統,經過排查確認是因為FA36設備連接歐洲貓系統的線纜未能滿足V建議的物理層接口標準,導致X.25協議的建鏈請求不能正常傳送至廣州歐洲貓系統。將FA36設備至歐洲貓系統間的連接線纜更換為符合V建議的物理層接口標準的線纜后,廣州歐洲貓系統至上海、北京歐洲貓系統的管制航班自動電子移交業務(AIDC)的X.25鏈路就正常建立起來了。
3.2對于轉報業務中的X.25鏈路維護
對于轉報業務中的X.25鏈路維護,主要通過對萬林克設備進行檢查,確認其端口狀態、X.25鏈路建鏈狀態是否正常。如物理端口異常,應檢查萬林克設備狀態和物理線纜;如邏輯端口異常,應對X.25鏈路的建鏈過程進行抓包排查。
4總結
X.25協議是在民航空管中占重要地位的歐洲貓自動化系統使用的對外通信的協議,保障歐洲貓系統使用的X.25鏈路的穩定對民航空管的安全保障有著相當重要的意義。通過保障X.25鏈路的正常通信,能夠為管制工作的正常提供堅實的保障。
作者:于建鋒 單位:中國民用航空中南地區空中交通管理局通信網絡中心