民航通信网高可靠性技术及运用

文/鞠苓

1 影响民航通信网可靠性的主要因素

民航是民用航空的简称，自上个世纪70年代以来，我国的民航事业得到快速发展，开通大量国内外的航线，在这一过程中，民航技术水平也随之获得提高。然而，由于对民航通信网络方面的研究起步较晚，致使民航通信网的整体可靠性并不是很高。不仅如此，还存在一些影响民航通信网可靠性的因素，大体上可分为两类，即内部因素和外部因素。影响民航通信网络运行可靠性的内部因素具体包括以下几个方面：通信网络中关键设备的性能和质量；对通信设备运行的日常管理与维护；通信网络拓扑结构的设计水平等等；影响民航通信网运行可靠性的外部因素可细分为两个方面，一方面是可控因素，即通信设备的运行环境，如温湿度、供电电源以及防尘等；另一方面为不可控因素，即可能引起通信网络运行异常的外部干扰，如各种自然灾害、突发性事件、人为破坏等等。一旦民航通信网的运行可靠性下降，则会对正常的数据通信造成影响，不利于民航业务的开展。为有效解决这一问题，应当采取合理可行的技术措施，提高民航通信网的可靠性。

2 民航通信网高可靠性技术的运用

为确保民航通信网的运行可靠性，需要运用一些行之有效的技术，减少并避免通信网运行中各类故障问题的发生。

2.1 网络拓扑结构优化技术的运用

民航通信网拓扑结构优化技术是一种比较简单且实用的高可靠性技术，通过该技术在民航通信网中的合理应用，能够使网络的运行可靠性获得大幅度提升。由于民航通信网本身的结构具有复杂性的特点，加之影响其运行可靠性的因素相对较多，因此在网络拓扑结构优化时，需要综合考虑如下几个方面：

2.1.1 保证关键元件的可靠性

民航通信网是一个复杂的网络系统，由诸多元件和子系统组合而成，想要使整个通信网的运行可靠性获得进一步提升，就必须减少关键元件的故障发生几率。比如，在对通信网中的子系统进行设计的过程中，可以选择一些能够提高MTTF（平均失效前时间）的产品，借此来降低元件之间的串接率。同时，对于可靠性要求较高的系统，可将之备份成并接系统。

2.1.2 优选交换网络的路由设备

对于民航通信网而言，交换网络是较为重要的组成部分之一，其运行稳定与否直接关系到通信网的可靠性。而路由是整个交换网络中的核心部件，对路由的选择直接决定网络运行效果。所以优选路由非常重要。推荐无级选路和动态路由，因为二者的可靠性相对较高。

2.1.3 选择合理的网络拓扑结构

对于民航通信网而言，拓扑结构是保障其运行可靠性的关键，因此在选择拓扑结构时，必须遵循合理性及可行性的原则。实践表明，环形结构和网状结构的效果要远远高于树形结构和链型结构。因此，在对民航通信网进行设计的过程中，应当以环形或是网状结构作为首选，这样能够大幅提升通信网的运行可靠性。

2.2 运用BDF技术

BDF 即双向转发检测技术，这是一种检测机制，其最为突出的特点是能够对网络中的转发连通状况进行快速检测与监控。为最大限度地降低通信设备故障对民航相关业务的影响，并进一步提升通信网的运行可靠性，要求网络设备能够在最短的时间内检测到相邻设备之间的通信故障问题，从而采取相应的措施进行处理，使业务能够继续进行。BDF 可为通信网提供一个标准化的快速故障检测机制，该机制与通信介质和通信协议无关，其能够在毫秒级内完成故障检测。BDF 技术在民航通信网中的运用，能够使网络性能得到有效改善，可快速建立备份通道，进而帮助用户恢复通信，由此使整个通信网的运行可靠性得到保障。在民航通信网中建立BDF 会话之后，如果链路发生故障问题，BDF便会对故障进行快速处理，具体的处理方式如图1所示。

在民航通信网中运用BDF 技术后，能够使故障链路的收敛时间大幅度缩短，由此使得通信网本身的运行可靠性获得显著提升。

2.3 运用FRR技术

图1：BDF 链路故障处理过程示意图

FRR 即快速重路由，这是一种能够使流量实现快速恢复的技术。当通信网络中的某个链路因故障失效后，FRR 可以为失效的链路提供备份保护，由此能减少链路失效时对流量的影响，通信网的运行可靠性随之提升。对于民航通信网中的链路而言，其从故障失效到恢复的这个阶段，流量会丢失，具体可将丢失的过程细分为以下两种情况：一种是在某条链路失效后，路由未能及时发现，从而继续向已经失效的链路转发流量；另一种是在某条链路失效后，路由及时发现，但由于网络本身处于收敛状态，致使其它路由与该路由的转发表出现不一致的情况，引起转发层面的环路问题。如果通信网中的流量中断时间过长，势必会对网络的运行可靠性造成影响，所以为最大限度地减小流量中断的时间，需要为通信网提供一种机制，且该机制应当能够实现以下功能：及时发现网络中失效的链路，并在某条链路失效后，为其提供一条恢复路径，在恢复时避免转发环路的出现。FRR 具有上述功能，将之运用于民航通信网当中，可以提高通信网的运行可靠性。

3 结论

综上所述，在整个民航系统中，通信网的重要性不言而喻，所以必须采取有效的技术，确保并提高通信网的运行可靠性。只有这样，才能保证通信畅通，从而为各类业务的开展提供通信支撑。在未来一段时期，应当加大对通信网高可靠性技术的研究力度，开发一些新的技术，使其更好地为民航通信网络服务，这对于促进我国民航事业的发展具有重要的现实意义。