民航信息网络发展和规划浅谈

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摘要：民航运输系统是一个由民航管理部门、民航运输企业、空管部门、机场等相关单位组成的有机整体，民航信息网络作为保障民航运输系统各类信息可靠、安全、高效的传输的重要基础设施，已成为民航运输系统不可分割的组成部分。现有民航ATM网自2004年底建成投产以来已发展成覆盖各地区管理局、地区空管局及主要航站的民航行业全国性主要通信传输平面。近些年来，随着我国民航事业的迅猛发展，民航运输系统对信息传输和交换提出了越来越高的要求，与此同时，由于通信技术本身的快速发展，以及顺应市场发展的需要等原因，ATM交换机已经全面停产，无法支撑ATM网进一步的扩容升级。因此，为了是推动我国从民航大国向民航强国迈进，应新建一个覆盖民航整个系统、支持民航综合业务的信息网络。

关键词：民航信息网络通信传输平面 综合管理数据 网络建设

中图分类号：C36文献标识码： A

民航运输系统是一个由民航管理部门、民航运输企业、空管部门、机场等相关单位组成的有机整体，民航系统运行是一个涉及民航运输企业、机场、空管等多方协调、合作的复杂过程，民航系统的安全高效运行涉及到众多运行单位在复杂的运行环境下完成各自的决策，最优决策的得出依赖于运行单位所能够获得信息的全面性、准确性和及时性。由此可见，整个民航系统是由信息粘合在一起的，信息对这个有机整体的正常运作起着至关重要的作用。民航信息网络作为保障民航运输系统各类信息可靠、安全、高效的传输的重要基础设施，已成为民航运输系统不可分割的组成部分，民航运输业的安全正常运转和发展离不开民航信息网络的保障。

伴随着信息技术的进步和我国民航运输事业的发展，民航信息网络先后经历了X.25分组交换网、帧中继网、民航数据通信网（ATM网）三个发展阶段。现有民航ATM网于2004年底建成投产，并于2008年进行了二期扩容升级工程，该网现已发展成覆盖各地区管理局、地区空管局及主要航站，共包含139个网络节点，干线带宽155M，承载包括民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、民航综合管理数据业务等多种民航业务的民航行业全国性主要通信传输平面。近些年来，我国民航事业的迅猛发展，民航系统各部门对进行各类业务信息的传输、交换、共享的需求量越来越大，可靠性要求越来越高，信息种类越来越多，与此同时也就对ATM网的容量、可靠性、覆盖等方面提出了越来越高的要求。然而，由于通信技术本身的快速发展，以及顺应市场发展的需要等原因，ATM交换机已经全面停产，无法支撑ATM网进一步的扩容升级，难以满足我国民航运输事业快速发展的要求。因此，为了是推动我国从民航大国向民航强国迈进，应新建一个覆盖民航整个系统、支持民航综合业务应用的、可靠、安全、可运营、可管理的高效宽带的民航专用的信息网络。

一.民航信息业务对于网络的需求

1.民航现有信息业务需求分析

网络的建设发展与所承载业务紧密联系，通过对民航系统通信业务的分析与总结，能清晰的得出民航系统信息业务对通信网络的要求。根据民航各类业务信息传输保障要求和接入承载方式上的差别，可以将民航信息业务划分为民航航空安全保障业务、民航专业安全生产业务、视频业务和民航综合管理数据业务等4大类业务，对民航各业务信息的具体分析如下：

（1）民航航空安全保障业务：包括雷达、甚高频、内话、转报等与飞行安全直接相关业务，必须保证数据传输的实时性、可靠性和不间断性，网络需提供通道化的电路保证，此类业务目前主要以TDM（时分复用）方式传输为主。

（2）民航专业安全生产业务：包括气象、航行情报、公安安保系统、航班时刻信息系统、安全信息管理系统、运输保障应用系统、全国流量统一放行系统等涉及飞行安全的相关业务，此类业务对实时性要求较高，流量有一定突发及随机性，传输可靠性要求较高，以IP方式传输为主。

（3）视频业务：视频等多媒体业务，对延迟要求高，随机性强，稳定性高，且要保证带宽，但不要求具有语音业务同级的低抖动特点，此类业务以IP方式传输为主；如民航局运行决策视频系统、民航电子政务视频系统、空管局视频系统、气象会商视频系统等。

（4）民航综合管理数据业务：各种办公业务，相对而言实时性要求不高，随机性强，突发性强，传输可靠性要求一般；此类业务以IP方式传输为主。如空管集中监控系统、民航电子政务办公系统、档案信息管理系统、财务管理信息系统、电子政务异地灾备系统、人力资源管理系统、飞行标准管理应用系统、空管行业安全审计管理系统、空管办公自动化和信息化互联、通用航空管理系统等。此类业务以IP方式传输为主。

2.民航信息业务对于网络的要求

通过上面对民航各类信息业务的分析可以看出，民航各类信息业务对民航信息网络建设的要求主要包括如下几点：

（1）网络的建设必须满足多业务承载要求。为满足民航安全运行和发展的需求，民航信息业务不仅包括甚高频、雷达等航空安全业务，还有视频会议等多媒体业务，并存在办公自动化（OA）系统等综合管理业务，业务种类多，涉及范围广，保障要求不一。从接入承载方式看，网络承载的主流业务已经由传统的TDM逐步转向分组化的IP业务。故此，视频/语音/生产型/办公型数据业务承载在一个网络上，如何保证不同业务的服务质量和安全性是网络建设需要考量的首要挑战。

（2）网络的建设必须满足视频业务大容量带宽要求。考虑到视频业务对带宽、时延、抖动以及丢包的高要求，为满足视频业务，网络须具备支持长时间和大带宽保证能力，对视频业务必须具有高QoS保证能力，网络具备良好扩展能力。

（3）网络必须满足高可靠性要求。持续安全运行是民航系统的目标，这就决定了对于信息传输可靠性的高要求。雷达、甚高频等航空安全业务对实时性要求较高，同时也对可靠性要求较高，需要通道化的端到端连接。从网络自身的健壮性而言，高可靠性不仅要求在单点传输设备的稳定可靠，也要求整体网络在拓扑结构、技术选择、冗余容错等方面具备高可靠性。

（4）网络建设必须满足安全性要求。鉴于民航信息业务传输中涉及大量甚高频、雷达等航空安全业务信息的传输，因而对于数据真实性和保密性有较高的要求，以防止数据被窃取、篡改，确保数据绝对安全。此外，财务、人力、安保等专业安全生产业务对网络的安全建设也有较高要求。

（5）网络的建设需满足可管理要求。随着民航事业的快速发展，民航系统各业务部门内部和业务部门之间需要传输、交换、共享的信息必将越来越多，这就对网络运行的正常性和业务配置的及时性提出了越来越高的要求。因此，信息网络应具有科学合理的分级管理工具和手段，从而在网络管理的有效性和及时性上达到统一。

综上所述，民航信息网络的建设要求是一个多业务承载质量保证、高带宽、高可靠性、可控可管、可扩展的安全通信承载网络。

二.信息网络建设方式分析

1.主流专用网络建设模式

首先从技术可行性角度出发，政府和行业专用通信业务网络承载功能的实现可以有以下几种模式：

（1）通过自建网络设备，并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网；

（2）通过自建网络设备及部分传输线路，并租用运营商带宽的方式建设行业专有通信网；

（3）通过自建网络设备，并完全自建传输线路的方式建设行业专有通信网；

通过以上分析可以看出，其中模式（1）（2）（3）都是自建行业专有通信网设备，并且自行管理和运维网络，三者的本质区别在于线路资源的获取方式。着社会信息化程度的不断提高，政府和大企业需要的业务类型、端口及带宽越来越大，鉴于各种原因考虑，越来越多的政府部门和大企业开始采用自建通信网设备加租用光纤线路或带宽的方式，建设自身的通信传输网络，如电力、铁路、煤炭、互联网企业（腾讯、阿里巴巴等）、银行、公安网等。

2.各行业网络建设现状

1、中国教育和科研计算机网

中国教育和科研计算机网（CERNET网）是国家四张骨干基础网络之一，是世界最大的教育科研网，也是世界三大学术网之一。CERNET网承载了丰富的业务，业务量大。CERNET网提供业务包括电子邮件、Web浏览、资源共享、学术研究与讨论、IP电话、IP视频等，同时还支持了一批国家教育信息化重大应用。CERNET网的建网方案是自建包括密集波分复用设备的传输和网络设备，并租用国干电缆光纤、城域内运营商光纤及带宽。目前，CERNET网已建成为一个核心支持100G、高可靠、支持平衡演进的IP通信承载网。

2、公安网

以广东省公安网为例，广东省公安厅传输网覆盖全省所有地市，承载着公安内、外网数据通信、语音通信、视频等业务，为实现全省的应急调动，指挥联网做出保障。广东省公安网是通过自建SDH传输设备和IP承载设备与运营商对接，并在全省租用（广电＋电信）运营商带宽的方式，完成了新一代传输网的建设。

3、金融行业网

金融数据安全关系国计民生，数据中心的容灾备份一直是各大银行最基本的需求。中国工商银行由以前的单数据中心、两中心的建设模式逐步向两地三中心、多中心的方向发展。中国工商银行数据中心网络的建网方式是通过自建包括密集波分复用设备的传输和网络设备与运营商对接，并在同城内租用运营商光缆，异地租用带宽双链路2.5G。网络建设完成后具备50ms电信及保护，可为大容量数据实时传送提供安全保障。

4、大企业通信网

大型互连网、电商企业传输网规划分为城域网和干线网。未来规划的城域传输网流量为2T~5T左右；干线网规划的长远干线流量5T~10T左右。以腾讯公司为例，腾讯在国内14个城市建设IDC中心（互联网数据中心）及云计算平台，网络联接方案是自建网络传输设备，长途干线以租用带宽为主，城域内租用运营商光纤和带宽。

综上所述，随着社会信息化程度的不断提高，政府和大企业需要的业务类型、端口及带宽越来越大，鉴于各种原因考虑，越来越多的政府部门和大企业开始采用自建网络的方式来组建行业专用通信网络。

3.民航信息网络规划设想

民航信息网络的建设应以民航系统各类信息业务需求为主导，采用成熟而先进的技术，构建一个覆盖民航系统的、支持综合业务应用的、可靠、安全、可运营、可管理的高效宽带通信网络，为民航的安全生产、信息化发展和现代化管理提供可靠、安全、高效的传输应用平台。综合各类民航信息业务对于信息网络承载业务高安全高可靠性要求，以及网络建设成本、运维成本考虑，借鉴其他行业组网应用方案，民航信息网络的建设设想如下。

根据IP业务和TDM业务的技术特点，为了在统一的信息网络上实现两种不同技术体制的数据交换和传输，必须搭建一个统一的传输平台实现IP业务和TDM业务的承载，才能满足IP业务的包交换传输特点和TDM业务的电路交换传输特点。为了构建一个集TDM交换、IP交换于一体的多业务、多应用领域的民航信息网络，满足上述两种类型业务的可靠高效传输，该网络需具备以下传输特点：

（1）可解决IP业务和TDM业务共存的问题，支持多业务承载，差异化服务质量；

（2）支持IP向高带宽业务弹性扩展，具有灵活的网络容量调整能力，满足视频类高带宽业务的传输要求；

（3）支持TDM业务电路交换传输方式，满足航空安全保障业务对传输时延、抖动的要求。

三.民航信息网络的发展

从发展的角度看，随着我国民航运输事业的快速发展，民航系统各业务部门内部和业务部门之间需要传输、交换、共享的信息必将越来越多，传统的分散式信息处理系统不仅在资源上有所浪费重叠，也无法适应越来越多应用系统的整合要求。为了适应未来民航信息业务的发展，以信息资源的集合及整合为出发点的数据中心、云计算等新技术新应用也将会在民航系统内出现，此外，以信息挖掘、重构、再利用为特色的大数据应用也将对民航信息网络的承载能力提出更高的要求。因此，未来数据中心、云计算、大数据等新型业务的展开与应用都将民航信息网络的发展提出新的挑战。

结束语：民航信息网络作为保障民航运输系统各类信息可靠、安全、高效的传输的重要基础设施，已成为民航运输系统不可分割的组成部分，民航运输业的安全正常运转和发展离不开民航信息网络的保障。伴随着信息技术的进步和我国民航运输事业的发展，我国的民航信息网络一定会为我国民航运输系统安全可靠运行提供最有力的保障。