基于端口服務器Realport模式的AFTN傳輸鏈路改進

范欽武

【摘 要】隨著以太網技術的發展，基于TCP/IP的傳輸鏈路跟基于RS232、RS485的傳輸鏈路相比較不僅高效快捷，穩定可靠，而且排故容易。本文主要是介紹了基于DIGI公司生產的TS 16 MEI 端口服務器的Realport模式應用，實現對傳統AFTN鏈路的改進優化。

【關鍵詞】Realport； AFTN

0 引言

隨著社會經濟的發展，我國的民用航空事業也在近些年得到了快速的發展，無論是從航班量還是旅客人數，都是呈直線上線的趨勢，這對空管系統的保障能力提出了新的時代要求。在航空系統中，通過各種不同的AFTN電報，來傳遞各種信息，滿足各個運行單位對航班，天氣，事務的實時更新，以便更好的調配航班或者避開危險天氣的區域，電報的重要性不言而喻，而傳統的發報鏈路中，發報終端到轉報服務器這一段鏈路多采用銅纜，不僅容易在雷雨多發區容易遭受雷擊，排除故障也困難，也受限于通訊距離而無法更好的拓展，正是基于這些理由，本文提出了一種基于TCP/IP的傳輸鏈路的改進優化。

1 AFTN系統主要結構

目前航空電報通信網由AFTN和SITA網組成。其中AFTN是指國際民航組織航空固定業務通信網，由國際民航組織各成員國之間的航空固定業務通信電路相互連接組成的國際民航專用低速地面通信網。此網絡中傳遞電報的格式為AFTN格式。國內民航地面業務通信網傳遞的航行電報、供航氣象和民航局各業務單位的電報，均使用標準的AFTN格式。

航空電報按其功能可分為：業務報、機要報、公務電報。

常用的系統結構有以下的幾種：

（1）中心轉報服務器-----站點轉報服務器-----RS232（RS485）鏈路-----用戶發報終端

（2）中心轉報服務器-----站點轉報服務器-----電流環（Modem）鏈路-----用戶發報終端

采用電流環或者Modem鏈路的結構一般需要再鏈路上增加成對的調制解調設備，而且整段鏈路是銅纜鏈路。

基于以上結構的通信鏈路有以下的缺點：

（1）通信距離太短，RS232C標準規定，驅動器允許有2500pF的電容負載，通信距離將受此電容限制，例如，采用150pF/m的通信電纜時，最大通信距離為15m。

（2）鏈路節點太多，容易產生故障點。

（3）易受干擾，容易受電源或者雷擊干擾。

（4）故障現象不明顯，排故困難，需要儀表儀器輔助排查故障。

2 基于Realport模式的鏈路改進

2.1 Realport模式下的系統結構

Realport是DIGI公司的專利技術，它通過在終端上安裝驅動程序生成虛擬的串口，并通過網絡，將數據發送到端口服務器上，通過端口服務器與你的應用程序或者設備進行通信，DIGI公司將其稱為COM口重定向技術。本例中Realport模式下的系統結構如下。

中心轉報服務器-----站點轉報服務器-----端口服務器（以太網鏈路）-----用戶發報終端

采用Realport通信模式有以下幾個優點：

（1）通信距離長

終端與端口服務器之間是基于以太網通信，在網絡可達的任何物理位置，數據都能通過交換機或者路由器到達端口服務器并與之相連的串口設備通信。

（2）鏈路節點少

相比于電流環或者Modem的通信方式，Realport模式并不需要在通信鏈路中加入成對的通信設備來完成數據的調制和解調，只需一個端口服務器就可以完成數據的傳輸。

（3）不易受干擾

以太網采用的傳輸介質多是雙絞線，可以很好抑制共模干擾。

（4）排故容易

數據丟失的時候可以通過ping命令定位鏈路故障還是設備故障，而不需要儀表儀器去測量排故。

2.2 驅動安裝和配置

本次使用的產品是DIGI公司生產的端口服務器TS16 MEI ，擁有一個以太網口和16個支持232/422/485協議可配置的端口，支持多種網絡協議，以及基于SSHv2的安全登錄協議。

下載驅動后，根據提示進行安裝。

安裝過程采用默認的參數即可，其中Realport默認是基于TCP771端口號進行通信的。安裝完驅動后，在我的電腦上右鍵屬性，在設備管理器那可以看到安裝上的多串口適配器以及16個串口。

安裝完驅動后還需要對端口服務器進行配置，可以基于web頁面的配置方式，也可以基于命令行的配置方式，本例中采用基于web的配置方式，在瀏覽器中輸入192.168.1.101打開登陸頁面，輸入用戶名和密碼后進行配置。

選擇要通信的端口，打開端口的Port Profile屬性，選擇Realport模式，點Apply應用生效。

為了測試通信鏈路，還需要制作一條一端是RJ45，一端是DB9公頭的線纜。

其中線序為4→2、5←3、6—5管腳，左邊為RJ45管腳序號，右邊是DB9M管腳序號。

2.3 鏈路測試

2.3.1 單用戶鏈路測試

按照Realport模式下的系統結構示意圖，將PC終端和端口服務器接入同一局域網內，在PC終端上打開串口調試助手，選擇相應的串口，此處選擇COM1，對應的是端口服務器上的Port 1。測試結果如圖1所示。

其中PCA是用來模擬轉報服務器的終端，從圖1可以看到，PCB通過Realport模式下的虛擬串口COM1收到了PCA從串口上發出并經過了端口服務器的信息。

如果在測試過程發現單端出現只發不收的情況的話，應該是wire參數沒有設置正確，應該設置為wire = 4。

2.3.2 多用戶鏈路測試

在工作環境中，發報終端通常的滿足一主二備三應急的配置，而DIGI公司提供的Realport工作模式下也能支持多用戶模式，多個用戶可以同時訪問同一個端口。在端口的Advanced Serial Settings中設置，勾選上Allow multiple systems to simultaneously connect。其中，shared參數是指多個用戶可以共享同一個COM口的配置，而exclusive則表示各終端各自使用自己配置的參數。本例設置COM1為shared模式，允許3個終端同時登陸，測試中只登陸了2個終端，其結果如圖2所示。

3 總結

通過上文對Realport模式鏈路的使用和測試，我們可以發現基于以太網的傳輸鏈路不僅安裝配置簡單便捷，而且傳輸性能優異，排故簡單方便，對于實際工作環境來說大有裨益，尤其適合發報終端在塔臺的工作場所進行改造。實際工作環境中，氣象觀測的發報終端離技術保障部門一般都遠超1公里的通信距離，而采用RS232、電流環或者Modem的通信鏈路均不能得到最優的解決方案，而在網絡可達的環境下，采用本文提出的Realport模式鏈路均可以很好的解決上述幾種傳輸鏈路中存在的各種不足。業務需求總是不斷的對技術提出更高的要求，只有因地制宜結合業務的需求才能更好的做好設備的保障，為航班和旅客安全出行護航。

[責任編輯：王偉平]