關(guān)于我國民航空管通信網(wǎng)的可靠性研究

文｜符濤

關(guān)于我國民航空管通信網(wǎng)的可靠性研究

文｜符濤

當前的信息技術(shù)發(fā)展非常迅速，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息化技術(shù)的快速發(fā)展使得通信網(wǎng)絡(luò)變得越來越普及，按照其使用條件，把通信網(wǎng)可以分成公用通信網(wǎng)和專用通信網(wǎng)，而民航空管通信網(wǎng)則是在小型專網(wǎng)范疇內(nèi)，通常會按照實際需要，對部分通信線路進行自行鋪設(shè)，解決主干線路則一般會利用租用的方法。受到民航空管通信行業(yè)其自身擁有的特性的影響，在通信網(wǎng)可靠性方面的要求比較高，需要增強對其的研究和重視。

一、民航空管通信網(wǎng)具備的特性

我國的民用航空事業(yè)的發(fā)展時間還不長，因此在基礎(chǔ)設(shè)施方面的建設(shè)還有著各種缺陷。在發(fā)展初期的時候，對于其通信網(wǎng)絡(luò)方面的建設(shè)是利用航空公司內(nèi)部的專用網(wǎng)絡(luò)來進行，其作用就是進行機密信息的傳送，還有就是對內(nèi)部的生產(chǎn)活動進行管理以及調(diào)度。在我國，公網(wǎng)的發(fā)展比較遲，沒有辦法很好的滿足民航在發(fā)展過程中提出的各種需求，同時這也是民航進行小型專網(wǎng)鋪設(shè)的一個主要原因。在其建設(shè)處在初步階段的時候，因為受到知識水平等各種因素的約束，民航空管在通信準網(wǎng)帶來的投資效益方面沒有給予足夠的重視，更多的是重視其自主性，期待其社會效益可以得到提高，所以，其可靠性更多的作用是在社會效益上得到的體現(xiàn)，而經(jīng)濟效益則就比較差。從當前的實際情況來看的話，需要提高通信網(wǎng)絡(luò)可靠性，保證通信網(wǎng)絡(luò)可以高效、穩(wěn)定的發(fā)展。

二、影響通信網(wǎng)可靠性的因素分析

通信網(wǎng)絡(luò)的整體性非常強，其有著獨特的結(jié)構(gòu)還有特征，保證其可靠性也就是說保證網(wǎng)絡(luò)在運行過程中用戶可以對其進行正常使用，需要從使用的那些用戶的角度出發(fā)來評價通信效果。評估通信網(wǎng)可靠性主要從三個方面來完成，也就是對其生存性、 有效性以及抗毀性進行分析，通常情況下，為了讓通信網(wǎng)可靠性得到保證，在建設(shè)通信網(wǎng)的過程中，會實施構(gòu)建獨立和冗余備份系統(tǒng)這樣的方式來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。但是在進行實際的操作當中依然會出現(xiàn)很多問題，比如系統(tǒng)的評估、指標的選擇等，這些都需要專業(yè)的研究人員解決。

對通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性造成影響的因素來自兩方面，也就是外部因素和內(nèi)部因素，外部因素就是說通信網(wǎng)還有各種通信設(shè)備所依賴的那些環(huán)境條件，將其可以細分為不可控因素還有可控因素，前者指的是對設(shè)備運行造成影響的一些外部事件，比如說自然災(zāi)害、突發(fā)事故等；后者指的是通信網(wǎng)的一些工作條件，比如說防震、防塵、濕度、溫度等；內(nèi)部因素主要指的是設(shè)備的維護和管理、設(shè)備其自身具備的可靠性、網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計結(jié)構(gòu)等。

三、強化通信網(wǎng)可靠性的措施分析

和常規(guī)的那些通信網(wǎng)進行比較的話，民航空管通信網(wǎng)不但具備了尋常的那些通信網(wǎng)性質(zhì)，而且其可靠性也將民航行業(yè)具有的特點體現(xiàn)了出來。在研究通信網(wǎng)可靠性的過程當中，很多國外的研究者主要是對可靠性算法上進行了研究，比如說系統(tǒng)可靠性、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、布爾代數(shù)等，國內(nèi)的研究者則主要是對數(shù)據(jù)傳輸、總線系統(tǒng)以及通信電源的可靠性進行了研究，從目前的情況來看，應(yīng)當要從目前民航存在的“兩地一空”形式的空管網(wǎng)絡(luò)為出發(fā)點，然后結(jié)合主備系統(tǒng)來對其研究分析。

（一） 優(yōu)化拓撲結(jié)構(gòu)

和那些尋常的通信網(wǎng)進行比較的話，空管通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，其可靠性受到了很多因素的影響，所以要想其可靠性得到保證，在設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)的時候需要對各種因素進行綜合考慮，一是設(shè)備自身擁有的可靠性。一個完整的通信網(wǎng)絡(luò)是由很多的通信設(shè)備以及其部件還有子系統(tǒng)一起構(gòu)成的，要想讓通信網(wǎng)可靠性得到保證，首先要做的就是要保證每個部件自身的可靠性，減少在運行過程中部件出現(xiàn)故障的幾率。比如，在設(shè)計通信網(wǎng)絡(luò)的時候，可以使用MTTF比較小的那類產(chǎn)品，防止各個部件出現(xiàn)互相串接的情況，如果系統(tǒng)在可靠性方面的要求比較高的話，可以進行拼接系統(tǒng)的使用，二是對拓撲結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化和選擇。拓撲結(jié)構(gòu)具備的合理性是讓空管通信網(wǎng)可靠性得到保證的一個關(guān)鍵，

通常情況下，在拓撲結(jié)構(gòu)中使用網(wǎng)狀還有環(huán)形結(jié)構(gòu)的效果要比鏈型和樹形的結(jié)構(gòu)好，所以，在設(shè)計通信網(wǎng)結(jié)構(gòu)的時候，需要盡可能的選擇使用網(wǎng)狀還有環(huán)形結(jié)構(gòu)，這樣能夠在一定程度上提高其網(wǎng)絡(luò)的可靠性。但是需要注意的一點就是，選擇拓撲的結(jié)構(gòu)需要和實際情況相符，要對其經(jīng)濟性還有實用性進行充分的考慮，從而保證建設(shè)方案的可行性和合理性。如果通信網(wǎng)擁有的規(guī)模比較大，就可以把其分成接入網(wǎng)還有核心網(wǎng)兩部分，網(wǎng)絡(luò)當中的節(jié)點可以是相應(yīng)的粉塵接入節(jié)點還有核心節(jié)點。在整個通信網(wǎng)絡(luò)當中，處在中心地位的是核心網(wǎng)，其承載著非常大的業(yè)務(wù)量，在網(wǎng)絡(luò)可靠性方面有著非常大的影響，所以，可以使用環(huán)形還有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在接入網(wǎng)中則可以使用樹形還有鏈型結(jié)構(gòu)，這樣形成的拓撲結(jié)構(gòu)就是復(fù)合型的，在通信網(wǎng)可靠性得到保證過的同時還可以減少成本造價以及工程量。三是對于路由的選擇。網(wǎng)絡(luò)交換的核心就是路由，所以其技術(shù)以及選擇方式對網(wǎng)絡(luò)運行的效果也有著非常大的影響，不同的選擇方式會對通信網(wǎng)可靠性造成不同的影響。比如，和固定路由以及有極選路路由進行比較的話，動態(tài)路由和無極選路路由的可靠性會更高一些。

（二）提高備份系統(tǒng)具備的可靠性

就民航空管通信網(wǎng)來說，評價其可靠性的基本思路就是：利用平均修復(fù)MTTR、平均運行MTTF、平均故障間隔MTBF對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在實際運行當中產(chǎn)生的參數(shù)進行評估，其評估的對象有軟硬件、附件、通信設(shè)備等，通過備用系統(tǒng)、部分冗余、完全冗余以及非冗余方式，對分系統(tǒng)還有整個系統(tǒng)進行可靠性評估。

近些年，隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展以及人們水平的不斷提高，使得空管行業(yè)發(fā)展越來越快，通信網(wǎng)需要負責的業(yè)務(wù)量增加了不少，在網(wǎng)絡(luò)可靠性方面也就提出了更多更高的要求，常用的保障方案就是“兩地一空”還有備用系統(tǒng)。所謂的備用系統(tǒng)就是在系統(tǒng)當中預(yù)留出和原系統(tǒng)功能一樣的多個元件還有模塊，當常規(guī)的那些模塊功能檢測不出來的時候，可以將故障模塊快速切除，然后將預(yù)留出來的備件使用到系統(tǒng)當中，讓系統(tǒng)可以正常運行，這樣就可以在一定程度上讓通信網(wǎng)可靠性得到保障。

總體而言，就通信網(wǎng)來說，其可靠性不但是多種因素的綜合反映和共同作用，同時也是技術(shù)和管理之間的有機結(jié)合。本文主要分析了民航空管通信的一些特性，對可靠性造成影響的因素進行了一些必要的討論，同時立足于實際情況提出了相關(guān)的提升可靠性的方法，希望相關(guān)的研究人員能夠重視解決通信網(wǎng)絡(luò)中存在的各種問題，這樣才可以保證通信網(wǎng)絡(luò)正常穩(wěn)定的運行。

作者單位：民航中南空管局湖南分局