民航空管通信網(wǎng)的安全性能分析

沈爾斌

摘要：隨著科技發(fā)展和信息技術(shù)創(chuàng)新，通信網(wǎng)得到了前所未有的發(fā)展，在民航空管中也發(fā)揮著舉足輕重的作用。借助現(xiàn)代通信技術(shù)，空管人員能夠更好地獲取各種需要的數(shù)據(jù)和信息，結(jié)合實(shí)際工作科學(xué)制定策略。但隨著民航事業(yè)的不斷拓展，對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸提出了跟高的要求，通信技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)難以滿足實(shí)際民航空管的需要，導(dǎo)致我國(guó)民航通信系統(tǒng)及發(fā)展受到嚴(yán)重滯阻。基于此，本文將進(jìn)行民航空管通信網(wǎng)的安全性能分析，以期能夠?yàn)槊窈娇展芡ㄐ啪W(wǎng)的安全運(yùn)行提供參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：民航;空管;通信網(wǎng);安全性能

引言

隨著我國(guó)航空事業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的快速進(jìn)步，我國(guó)的民航數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)也在不斷拓展和增加。但是就其目前應(yīng)用的話音通信技術(shù)來(lái)看，由于通信頻道擁擠，使得通信過(guò)程極易受到人為因素的影響，這在使用過(guò)程中對(duì)飛行安全和航班計(jì)劃造成了極大的影響。在此大背景下，民航空管通信網(wǎng)開(kāi)始在民航通信中廣泛應(yīng)用，同時(shí)表現(xiàn)出良好的傳輸速率和抗干擾能力，民航空管通信網(wǎng)在應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)誤碼率很低，安全性相對(duì)較高。因此，本文將針對(duì)民航空管通信網(wǎng)的安全性能問(wèn)題，進(jìn)行詳細(xì)的分析，并針對(duì)性地提出網(wǎng)絡(luò)安全性能優(yōu)化提高的策略。

1民航空管通信網(wǎng)

1.1中國(guó)民航通信數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展歷程

隨著民航空管系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，目前使用較多的還是ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)，但是在使用中ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)的IP定實(shí)性不夠好，所以在透?jìng)鞣矫娴墓δ茈y以滿足系統(tǒng)的需求，并且這也為后期的設(shè)備維修和更換帶來(lái)了很多難題，也增加了設(shè)備的層本投入，所以TDM承載網(wǎng)（如圖1所示）的使用開(kāi)始逐漸被使用，并將逐漸取代ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)。

在我國(guó)信息通信技術(shù)發(fā)展和光纖通信技術(shù)的推動(dòng)下，TDM承載網(wǎng)得到了廣泛應(yīng)用，尤其是光時(shí)分復(fù)用OTDM技術(shù)等新技術(shù)的應(yīng)用，使得光纖能夠在單根線路上傳輸光信號(hào)，并通過(guò)RZ碼進(jìn)行光脈沖傳輸，并且各路光信號(hào)通過(guò)占用不同時(shí)隙復(fù)用成一路，也在很大程度上提高了光纖的傳輸速率。所以，未來(lái)TDM承載網(wǎng)技術(shù)也將不斷完善，并得到不斷推廣和使用。

1.2民航空管通信網(wǎng)絡(luò)的主要特性

中國(guó)民航通信數(shù)據(jù)網(wǎng)包括核心層、分布層和接入層，包括了一百多個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。其中核心層的建設(shè)主要是主機(jī)資源，是ATM的骨干網(wǎng)，能夠完成各地區(qū)空管局之間以及和空管總局之間的數(shù)據(jù)互通和轉(zhuǎn)發(fā)，采用的是本地高速線路互通。就分布層而言，其負(fù)責(zé)接入層網(wǎng)絡(luò)和核心層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接工作，是星型結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于管理局的一級(jí)節(jié)點(diǎn)，保證了各地空管局的中高速業(yè)務(wù)的接入服務(wù)的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了二級(jí)節(jié)點(diǎn)之間及與三級(jí)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。最后是接入層，只要包括二級(jí)節(jié)點(diǎn)和三級(jí)節(jié)點(diǎn)。就國(guó)際民航的數(shù)據(jù)通信發(fā)展來(lái)看，民航數(shù)據(jù)通信的主要特性主要有以下幾條：

（1）保證信息的完整。也就是說(shuō)在信息的傳輸過(guò)程中，必須保證數(shù)據(jù)的安全性和完整性，尤其是在數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行數(shù)據(jù)內(nèi)容傳輸?shù)臅r(shí)候要保證數(shù)據(jù)的內(nèi)容、順序以及時(shí)間的準(zhǔn)確性。

（2）必須支持優(yōu)先等級(jí)的劃分。也就是說(shuō)在信息傳輸過(guò)程中需要保證高等級(jí)的飛行信息優(yōu)先傳輸，防止其被低等級(jí)的信息延誤，數(shù)據(jù)通信技術(shù)的采用很好的保證了優(yōu)先等級(jí)的確認(rèn)。

（3）提供足夠的通過(guò)量。除上述特性之外，還要保證民航空中交通管理過(guò)程中通信的低延遲性。

2通信網(wǎng)安全性基本理論

通信網(wǎng)安全性的基本理論是在實(shí)際線路運(yùn)行過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)不同用戶的需求完成正常的數(shù)據(jù)傳輸。在人為或非人為的破壞以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部線路老化的前提下，通常情況下通信網(wǎng)在有效的條件下和時(shí)間范圍內(nèi)，其具有一定的運(yùn)行能力。對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)而言，無(wú)論是在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段還是在運(yùn)行維護(hù)階段，安全性能均是需要考慮的重要問(wèn)題。

基于空管行業(yè)的專網(wǎng)而言，主要用途在于傳輸有效的安全信息以及進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)度指揮管理，民航空管通信網(wǎng)主要采用專網(wǎng)的原因在于早期我國(guó)的公網(wǎng)發(fā)展速度較為緩慢，在一定程度上不能滿足空管的基本運(yùn)行需求，于是民航內(nèi)部就自建小型通信網(wǎng)以滿足生產(chǎn)之需。因此由于空管行業(yè)自建網(wǎng)絡(luò)的目的并不是追求獲取一定的投資回報(bào)，對(duì)于安全性的重視程度超過(guò)效益。目前對(duì)于通信網(wǎng)安的安全性研究主要集中在安全性能的指標(biāo)方面，很少關(guān)注如何在一定的約束條件下有效的提高安全性，因此對(duì)于空管通信網(wǎng)而言，安全性的有效增強(qiáng)在一定程度上可以保障空管運(yùn)行安全，對(duì)空管服務(wù)質(zhì)量具有一定的推動(dòng)性。

3民航空管通信網(wǎng)安全性能提升措施

3.1優(yōu)化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

由于民航空管的特殊性，對(duì)其數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建提出了更高的要求，所以其構(gòu)建的影響因素也比較多。所以，在構(gòu)建過(guò)程中要首先要考量迷航空管通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和安全性。這就需要對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和研究，保證每個(gè)結(jié)構(gòu)都能夠在實(shí)際操作中發(fā)揮其功能，以此為基礎(chǔ)保證整個(gè)通信系統(tǒng)的安全性。

所以，需要對(duì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化，對(duì)每個(gè)安全性進(jìn)行有效分析和科學(xué)控制，避免運(yùn)行中不可控問(wèn)題的出現(xiàn)。例如，可以在通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的過(guò)程中根據(jù)系統(tǒng)要求增加系統(tǒng)功能需要的小物件，來(lái)保證部件之間的聯(lián)系。在結(jié)構(gòu)設(shè)置中還可以進(jìn)行有效優(yōu)化處理，這也是通信網(wǎng)絡(luò)中十分重要的。在民航空管通信網(wǎng)絡(luò)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以根據(jù)系統(tǒng)功能和系統(tǒng)需要，選擇合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，保證系統(tǒng)的安全性。尤其是在結(jié)構(gòu)操作中，更需要保證設(shè)備形態(tài)的準(zhǔn)確性，保證通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。最后，還需要選擇合適的路由，一方面要考慮設(shè)備運(yùn)行的效率，另一方面還要考慮選擇的路由能夠滿足系統(tǒng)的功能要求。

3.2設(shè)計(jì)合理的通信運(yùn)輸模式

確保民航空管通信網(wǎng)的安全性需要通過(guò)設(shè)計(jì)科學(xué)合理的通信運(yùn)輸模式。通常情況下對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)而言，樹(shù)形網(wǎng)和鏈條形網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的安全性相比于網(wǎng)狀和環(huán)形網(wǎng)較弱。因此在對(duì)民航空管通信網(wǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和環(huán)形結(jié)構(gòu)，這樣在一定程度上可以有效的增強(qiáng)民航空管通信網(wǎng)的安全性能。但是需要注意的一點(diǎn)是在設(shè)計(jì)通信運(yùn)輸模式時(shí)，同樣也需要考慮經(jīng)濟(jì)性，兩者進(jìn)行綜合分析，在保證經(jīng)濟(jì)合理的前提下增強(qiáng)民航空管通信網(wǎng)的安全性。

3.3選擇適當(dāng)?shù)穆酚山Y(jié)構(gòu)

在民航空管通信網(wǎng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，路由的主要作用是用來(lái)交換不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使不同網(wǎng)絡(luò)之間存在關(guān)聯(lián)性。因此通過(guò)使用不同形式的路由結(jié)構(gòu)會(huì)在一定程度上對(duì)民航空管通信網(wǎng)系統(tǒng)的安全性產(chǎn)生不同效果。

3.4提高通信網(wǎng)備份系統(tǒng)的安全性

在民航空管通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際操作中，具體的使用包括了很多方面，不僅需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備以及附件的操作，而且需要對(duì)附件等設(shè)備進(jìn)行分析處理，通過(guò)其合理選擇和協(xié)作，保證網(wǎng)絡(luò)的高效運(yùn)行，進(jìn)一步提高設(shè)備的使用效率。此外，數(shù)據(jù)通信在民航空管中應(yīng)用之后，還需要對(duì)通信的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，保證其能夠在多個(gè)設(shè)備上實(shí)現(xiàn)信息共享。并且在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，還要保證各個(gè)設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的有效連接。

隨著人們生活水平的提高，我國(guó)對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)的要求也越來(lái)越高，在民航空管中也是如此，這也便對(duì)設(shè)備操作提出了更高的要求，保證系統(tǒng)操作故障的有效處理，對(duì)故障的原因進(jìn)行全面分析，從而保證通信網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行，大大降低設(shè)備的故障率，提高數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的安全性。

結(jié)論

總而言之，空管通信網(wǎng)不僅具有常規(guī)通信網(wǎng)絡(luò)的通信性，其在民航空管應(yīng)用中還需要保證網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的安全性。本文在分析民航通信網(wǎng)絡(luò)特征的基礎(chǔ)上，提出了提高通信網(wǎng)安全性的策略，希望能夠?yàn)槊窈娇展苤袛?shù)據(jù)通信的應(yīng)用提供一定的參考，為空管通信網(wǎng)的發(fā)展提供一些建設(shè)性意見(jiàn)。

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