MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1 2
1.1Tổng quan về ATN 2
1.1.1 Khái niệm mạng ATN 2
ATN là một mạng viễn thông toàn cầu dành cho ngành hàng không, có khả năng liên
kết các hệ thống cuối (End system - ES), các hệ thống trung gian (Intermediate
Systems) đang sử dụng trong các mạng con khác nhau, nhằm cung cấp dịch vụ
truyền số liệu đáng tin cậy, mạnh mẽ và có tính thống nhất giữa các hệ thống máy
tính với nhau (các hệ thống cuối), mà các hệ thống máy tính này có thể đặt cố định
tại mặt đất hoặc di động trên không 2
ATN được phân biệt với các hệ thống thông tin liên lạc dữ liệu khác bởi vì: 2
ATN chỉ cung cấp dịch vụ thông tin liên lạc dữ liệu cho ngành hàng không. 2
ATN cung cấp dịch vụ liên lạc thông suốt giữa các hệ thống tại mặt đất và trên máy bay
cũng như giữa các hệ thống tại mặt đất với nhau. Mặc dù có sự khác nhau rất xa về mặt
kỹ thuật của các hệ thống thông tin liên lạc này 2
ATN cung cấp dịch vụ thông tin liên lạc đáp ứng được các yêu cầu về an ninh, an toàn
cho các ứng dụng 2
Các ứng dụng ATN khác nhau hỗ trợ nhiều loại dịch vụ và điện văn có yêu cầu mức độ
ưu tiên khác nhau 2
ATN sử dụng và kết hợp các mạng dữ liệu khác nhau như: hàng không, thương mại và
công cộng) tạo thành mạng thông tin hàng không toàn cầu 2
ATN bao hàm cả mảng thông tin mặt đất và trên không. Ứng dụng thông tin vệ tinh
trong ATN giúp ATN đảm bảo tính bao phủ toàn cầu. Hiện nay, Immarsat là mạng
vệ tinh địa tĩnh được dùng trong thông tin hàng không, và tiến tới sẽ là một phần hạ
tầng của ATN. 2
ATN là nền tảng, trên đó tích hợp mọi ứng dụng của quản lý không lưu. Hơn nữa,
các ứng dụng trên nền ATN áp dụng được phương thức thông tin số liệu thay vì chỉ
có thông tin thoại truyền thống, tạo nên tính đa dạng trong thông tin và khắc phục
được những hạn chế của thông tin thoại. 3
Dịch vụ thông tin liên lạc cho phép các “tiểu mạng – sub network” dữ liệu trên mặt
Thông tin liên lạc rõ ràng hơn dẫn đến giảm bớt những lỗi trong giao tiếp 4
Việc sử dụng các kênh thông tin hiệu quả hơn đưa đến các kênh liên lạc giữa mặt đất và
máy bay và các đường truyền trên mặt đất được giảm đi. Có khả năng kết nối bất kỳ hai
đầu cuối người sử dụng nào ở trên máy bay hoặc ở mặt đất trong mạng ATN 5
Giảm bớt khối lượng công việc cho phi công và kiểm soát viên không lưu hay các bộ
phận liên quan đến hoạt động ATM 5
Giảm bớt yêu cầu cho đa số những hệ thống liên lạc đo các ứng dụng ATSC,
AOC,AAC, APC của nó 5
ATN còn đem lại các lợi ích khác : Giảm nhiên liệu bay, thời gian bay 5
1.2 Các ứng dụng trên mạng ATN 5
1.2.1Ứng dụng đất-đất G/G 5
Ứng dụng AMHS cho phép các điện văn ATS được trao đổi giữa những người sử
dụng dịch vụ. Hai dịch vụ AMHS chính là: 5
ATS Message Service: Là dịch vụ nhận và chuyển điện văn dạng AMHS trên mạng
ATN 6
ATN Pass Through Service: Là một phương tiện truyền điện văn AFTN trên mạng
ATN 6
Ứng dụng AIDC cho phép trao đổi thông tin giữa các trung tâm ATS nhằm hỗ trợ
cho các chức năng kiểm soát không lưu (ATC). Như thông báo các máy bay tiếp cận
vùng thông báo bay (FIR) cũng như chuyển quyền kiểm soát và quyền trao đổi thông
tin với máy bay đối với các trung tâm ATS. 6
1.2.2 Ứng dụng không-địa A/G 6
Ứng dụng CM cho phép hệ thống trên máy bay và hệ thống trên mặt đất hoặc hai hệ
thống trên mặt đất được trang bị thích hợp trao đổi và cập nhật thông tin ứng dụng
giữa chúng với nhau. Tức là, ứng dụng CM cung cấp khả năng thiết lập logo giữa hệ
thống ATS tại mặt đất với hệ thống trên máy bay hoặc giữa hai ATS tại mặt đất với
nhau. Khi một liên kết thích hợp được thiết lập, thì giữa các hệ thống trên có thể trao
đổi thông tin ứng dụng cụ thể (ADS, CPDLC, FIS). 6
CPDLC là ứng dụng cho phép kiểm soát viên không lưu và phi công trao đổi các
thông tin hoạt động bay bằng điện văn thông qua đường truyền dữ liệu. 6
8
Hình 1.3 Minh họa các thành phần chủ yếu của ATN 8
1.3.1. ATN routers 8
ATN routers là các hệ thống trung gian (IS), về mặt cấu trúc ATN router được phân
thành ba lớp tương ứng với ba tầng thấp nhất trong mô hình tham chiếu OSI thực
hiện chức năng truyền dữ liệu, định tuyến và liên kết các mạng con khác nhau. Vì thế
các hệ thống cuối có thể trao đổi thông tin với nhau ngay cả khi chúng không được
kết nối trực tiếp vào cùng một mạng con 8
Việc trao đổi dữ liệu giữa các routers thông qua các giao thức định tuyến. Các giao
thức định tuyến thì khác các giao thức truyền dữ liệu người sử dựng. Thông tin định
tuyến và thông tin dữ liệu người sử dụng được truyền qua cùng một mạng 8
ATN router thực hiện truyền các gói dữ liệu người sử dụng qua đường đi thích hợp
nhất, bằng cách thu thập các yêu cầu dịch vụ cụ thể được đóng trên header của các
gói dữ liệu. Khi truyền các gói dữ liệu qua mạng, router sẽ chọn lựa mạng con thích
hợp để truyền dựa vào sự xem xét về liên kết, an toàn, chất lượng dịch vụ 8
Phân loại theo giao thức được hỗ trợ : gồm có 2 loại Router 9
Router nội miền: Là các router chỉ sử dụng trong một miền định tuyến ATN và là vấn
đề nội bộ 9
Router liên miền: Là các routers định tuyến liên miền (Boụndary Intermediate System-
BIS) được yêu cầu dùng cho mạng ATN để liên kết dịch vụ thông tin đã được định
chuẩn đến các miền định tuyến kế cận và các routers cùng loại khác trong miền định
tuyến của chúng. 9
Điều này có nghĩa BISs có thể kết nối đến các BISs khác trong cùng một miền cũng
như các BISs trong miền khác. Các BISs liên miền có khả năng áp dụng chính sách
định tuyến khi thông tin lộ trình là tới các BISs khác trong các miền lân cận. Nếu các
BISs bao gồm cả chức năng liên miền và chức năng nội miền thì phần nội miền là
vấn đề của nội bộ 9
BISs dùng để liên kết các mạng với nhau và trong trường hợp riêng là giữa các miền
định tuyến khác nhau. Khái niệm "BIS" có thể dùng thay thế cho tên thường dùng
"Router". Một nghiên cứu quan trọng trong sự phát triển kỹ hoạt định tuyến là các
Ứng dụng các chính sách định tuyến cụ thể trong việc hỗ trợ thông tin liên lạc di động.
10
Sử dụng gắn thẻ an toàn cho việc định tuyến ATN 10
Áp dụng kỹ thuật nén dữ liệu để sử dụng hiệu quả đường truyền A/G 10
Cung cấp lộ trình khởi đầu và kết thúc 11
Chú ý rằng ATN router liên miền là một OSI router, nhưng OSI router thì không là
ATN router liên miền 11
Trong hình 1.4 bên dưới, IS là ATN router thể hiện theo mô hình tham chiếu OSI
của ISO. ATN router chỉ gồm ba lớp thấp của mô hình OSI là: lớp vật lý (Physical),
lớp liên kết dữ liệu (Data link) và lớp mạng (Network) 11
Các giao thức dùng cho từng tầng được mô tả trong bảng 1. 1 11
Bảng 1.1 Giao thức dùng trong ATN router 11
Trong đó: 11
IDRP (InterDomain Routing Protocol): Tuân theo chuẩn ISO/IEC 10747, là giao thức
dùng để trao đổi thông tin phục vụ tìm đường giữa các routers ở các miền khác nhau 11
CLNP (Connectionless Network Protocol): Tuân theo chuẩn ISO/IEC 84731, là giao
thức trao đổi thông tin trên mạng không yêu cầu kết nối 11
SNDCF (SubNetwork Dependent Convergence Function): Tuân theo chuẩn ISO/IEC
84733, xử lý các chức năng lệ thuộc vào mạng con đang kết nối đến 12
X 25 PLP (X 25 Packet Layer Protocol): tuân theo chuẩn ISO/IEC 8208, là giao thức
dùng xử lý và đóng gói dữ liệu dạng X 25 12
LAPB (Link Access Procedure, Balanced): tuân theo chuẩn ITUT X 25, 12
Là thủ tục truy xuất lớp data link với cơ chế mạch cân bằng 12
1.3.2 Hệ thống cuối ATN 12
Trên hình 1.4, các hệ thống cuối ATN là các ESs thể hiện theo mô hình tham chiếu
OSI của ISO 12
Hệ thống cuối ATN trao đổi dữ liệu với các hệ thống cuối ATN khác trong mạng
nhằm cung cấp các dịch vụ thông tin liên lạc giữa hai đầu cuối (end to end) cho các
ứng dụng của ATN. Hệ thống cuối ATN có cấu trúc hoàn toàn tuân thủ theo mô hình
phân lớp (7 lớp) OSI của ISO 12
Mạng con truyền dữ liệu qua vệ tinh 14
Mạng con HF datalink 14
Hình 1.5 trên cũng chỉ ra bất kỳ mạng con không địa nào cũng có thể liên kết với
các mạng con ATS trên mặt đất cũng như với các dịch vụ dùng chung hay dành riêng
trên mặt đất 14
Tương tự các hệ thống trên mặt đất, các mạng LAN sẵn có trên máy bay là các mạng
con trên không. Mạng con này dùng để liên kết các hệ thống thiết bị trên máy bay để
phục vụ cho việc liên lạc với mặt đất qua mạng con không địa tương ứng 14
1.3.4Cấu trúc mạng ATN theo mô hình OSI 14
Hình 1.6 chỉ rõ cấu trúc mạng ATN theo mô hình OSI và so sánh các lớp giao thức
của ATN với TCP/IP 14
1.4 Định tuyến và quản lý địa chỉ trong mạng ATN 15
ATN bao gồm các thành phần chức năng: 15
Các hệ thống cuối ES 15
Các hệ thống trung gian IS 15
Các đường truyền thông tin 15
Liên kết các thành phần chức năng trên tạo thành mạng ATN intemet 15
Trong hình 1.7 ta thấy bất kỳ hai hệ thống cuối người sử dụng nào cũng đều liên kết
được với nhau qua mạng ATN. Các liên kết giữa các ISS là các đường trục chính tạo
nên mạng ATN 15
1.4.2 Các yêu cầu định tuyến 15
ATN là mạng có tính sẵn sàng cao và đáng tin cậy. ATN được xem là liên mạng
không kết nối sử dụng giao thức vận chuyển end-to-end, giao thức này luôn đảm bảo
rằng tất cả dữ liệu người sử dụng đều được phát đi ngay cả khi gói dữ liệu bị mất
trong quá trình chuyển tiếp. 15
Vì vậy, việc thiết kế liên mạng tập.trung vào duy trì tính sẵn sàng của đường truyền
thông tin ngay cả khi có sự cố xảy ra trên mạng. Để đạt được điều này thì tính dự
phòng được đưa vào liên mạng để sao cho luôn luôn có ít nhất hai đường truyền
thông tin giữa bất kỳ hai điểm trong liên mạng. Vì thế khi có sự cố xảy ra trên một
đường thì đường khác sẵn sàng cho việc sử dụng. 16
yêu cầu thích ứng của hệ thống nhận (nói cách khác nó có thể được tin tưởng được).
17
Sau khi nhận thông tin định tuyến, các routers của định tuyến liên miền phải xây
dựng các bảng định tuyến (Routing Table) dựa vào chính sách nội bộ về định tuyến
dữ liệu của nó 17
1.4.5 Các dạng của miền định tuyến RDS 17
Có 2 dạng cơ bản cho miền định tuyến: miền định tuyến cuối (ERD) và miền định
tuyến chuyển tiếp (TRD). 17
Miền định tuyến cuối sẽ định tuyến các PDUS đến và ra khỏi các hệ thống ESS bên
trong miền định tuyến của nó. Hình 1.8 cho thấy một miền định tuyến cuối 18
Một miền định tuyến chuyển tiếp sẽ định tuyến các gói PDUS giữa hai hay nhiều
miền định tuyến và có thể cho một miền định tuyến cuối. Một thí dụ về miền chuyển
tiếp là ở đó một tập các routers backbone được cấu hình trong miền định tuyến của
chúng sao cho tất cả các hệ thống ESS trong tất cả các miền định tuyến cuối đều
tương tác với backbone. Hình 1.8 cho ta thấy miền định tuyến chuyển tiếp 18
1.4.6 Xây dựng miền định tuyến 18
Dựa vào các kiến thức cơ sở trên, mỗi miền định tuyến bao gồm một hoặc nhiều hơn
các routers liên miền hay các ESS 18
Các miền định tuyến là các thành phần của cấu trúc vật lý của mạng ATN 18
Mạng ATN được tổ chức theo hình trạng các miền. Một miền được hình thành từ
một nhóm các hệ thống cuối ESS và các hệ thống trung gian ISS mà hoạt động trong
cùng một tổ chức. Hình 1.9 mô tả các miền định tuyến ATN. Ngoài ra cũng có thê
kết hợp các miền định tuyến đơn kế cận nhau thành một miền định tuyến duy nhất
gọi là liên minh miền định tuyến có phiên hiệu miền định tuyến duy nhất của nó 18
1.4.7 Các giao thức định tuyến 19
ATN tuân thủ giao thức định tuyến liên miền ISO/IEC 1 0747 (IDRP) cho việc trao
đổi thông tin định tuyến động trong mạng ATN 20
IDRP đáp ứng tất cả các yêu cầu được dành cho giao thức trao đổi thông tin định
tuyến ATN và trong trường hợp đặc biệt nó còn được sử dụng như chức năng
roaming của các hệ thống ATN giữa các mạng động 20
Phương pháp định địa chỉ ATN NSAP đảm bảo cả hai tín chất trên đồng thời nó còn
sử dụng các chuẩn định địa chỉ thuộc ngành hàng không đã có sẵn 21
Địa chỉ ATN NSAP bao gồm các trường thông tin khác nhau, mỗi trường thông tin
trong địa chỉ chứa tập giới hạn các giá trị được phép. Các tổ chức phải được giao
trách nhiệm để quản lý tập giới hạn giá trị này. Trách nhiệm quản lý này bao gồm
các thủ tục cho việc qui định giá trị cho các trường thông tin, việc ấn định giá trị cho
các vùng đặc biệt, đồng thời phát hành và công bố cách cấp phát và ấn định nêu trên.
Phương pháp định địa chỉ ATN còn nhằm hợp nhất các cách định địa chỉ đang tồn tại
trong ngành hàng không 21
Cú pháp của địa chỉ ATN NSAP (phân chia trường thông tin, kích thước, định dạng)
được chỉ định và quản lý bởi ICAO 21
Ngữ nghĩa của địa chỉ ATN NSAP (tức nội dung và ý nghĩa của trường thông tin)
được chỉ định và quản lý bởi ICAO. Tuy nhiên việc quản lý ngữ nghĩa đối với từng
trường thông tin có thể được ICAO ủy quyền cho các quốc gia hay các cơ quan có
trách nhiệm định chuẩn cho viễn thông và hàng không 21
1.5.3 Các miền và việc quản lý địa chỉ ATN NSAP 21
Phương pháp định địa chỉ ISO NSAP dựa trên hai nguyên tắc quan trọng: 21
Các nhà quản lý địa chỉ đang cộng tác và 21
Các miền theo địa chỉ phân cấp 22
Một nhà quản lý địa chỉ sẽ định ra các dạng và giá trị của các địa chỉ NSAP trong
phạm vi và quyền hạng của họ 22
Một miền địa chỉ là một.tập các dạng địa chỉ và các giá trị được quản lý bởi nhà quản
lý địa chỉ duy nhất. Theo ISO bất kỳ nhà quản lý địa chỉ nào cũng có thể định nghĩa
các miền mà họ quản lý và ủy quyền cho các nhà quản lý trong miền con đó 22
Có ba cấp miền địa chỉ được định nghĩa trong ISOIIEC 8348, trong đó miền toàn
cầu ISO được qui là cấp một. Các miền dưới đây được xếp vào cấp hai : 22
Bốn miền PTT (CCITT E. 1 63 , E. 1 64, X. 1 2 1 , F.69) 22
Miền địa lý theo ISO 22
Miền tổ chức quốc tế theo ISO (Cách đặt tên mã quốc tế của ISO hay Intemational Code
Designator ICD) 22
quốc gia trong vùng như vùng Châu Á/Thái Bình Dương) Phần hệ thống cuối : Được
chỉ định bởi từng cơ quan quản lý riêng 24
Trường ADM: Được dùng để phân chia chi tiết hơn miền địa chỉ mạng do VER chỉ
định (một quốc gia hay một tổ chức của ICAO). ADM có chiều dài 3 byte, được biểu
diễn tùy theo giá trị của VER như bảng 1.3 sau: 24
- Trường VER: Định nghĩa trong ICAO DOC 9705, thường dùng để phân miền địa chỉ
mạng thành những miền địa chỉ cấp thấp hơn. Nó được biểu diễn bằng số Hex có 2 chữ
số (dài 1 byte) từ 00 đến FF. Thể hiện theo bảng 1.4 26
Trường RDF: Chỉ định dạng định tuyến của miền cấp ba. Do yếu tố lịch sử khi xây
dựng NSAP, hiện không dùng thông tin này. RDF có kích thước 1 byte, nên RDF = 00
(HEX) hay RDF = 0000 0000 (Binary) 26
Trường ARS: Chỉ danh cho các miền định tuyến nằm bên trong quốc gia hay tổ chức
được chỉ định bởi ADM. Mỗi quốc gia hay tổ chức được chỉ định trong ADM có trách
nhiệm xác định giá trị ARS. Trong khu vực Châu Á/Thái Bình Dương ARS được chia
thành ba nhóm như hình 1.14 26
Network ID: Chỉ tổ chức, cơ quan khác nhau trong quốc gia, có kích thước 1 byte,
theo khuyến cáo như bảng 1 .5 26
Network Group ID (1 byte) : Dùng để phân chia địa chỉ mạng nhỏ hơn trong
Network ID. Nó cũng có thể dùng chỉ danh một liên miền định tuyến (RDC), RDC
có thể dùng để giúp hình thành các khu vực trong miền quản trị điều này rất linh hoạt
khi kết hợp các RD trong một liên miền. RDC thường chọn bit cao nhất của byte này
là 1 . 26
Domain ID (l byte): Có giá trị duy nhất cho mỗi RD trong Network Group ID 27
Bảng 1.6 thể hiện việc gán giá trị ARS và ý nghĩa của nó 27
Byte Network Group ID được dùng để tách riêng không gian địa chỉ của các miền
RDS với liên miền RDC. Khi bit cao nhất của byte này set là 1 thì các byte thứ 2 và
thứ 3 của mẫu tin ARS được gán từ không gian địa chi RDC (tức là 8000-FFFF) và
phải là duy nhất trong miền địa chỉ đó. Ngược lại, các miền phụ của ARS sẽ được
gán từ không gian địa chỉ NSAP như mô tả bên trên với byte Network Group ID và
Domain ID 27
miền định tuyến 29
- Trường SEL (1 byte): Được dùng để chỉ danh một thực thể mạng ES hay IS hoặc quá
trình người dùng dịch vụ mạng để phát và nhận các đơn vị dữ liệu dịch vụ mạng
(NSDUS). Giá trị của SEL được đưa ra trong bảng 1.8 và tên các tổ chức đang quản lý
các trường địa chỉ được đưa ra trong bảng 1.9 29
Sau đây là một ví dụ về địa chỉ mạng ATN NSAP của Việt Nam theo theo khuôn
dạng của ICAO 30
Kêt luận chương 30
Trong chương này cho ta cái nhìn tổng quát hơn về một mạng ATN là một mạng
viễn thông toàn cầu dành riêng cho ngành hàng không, có khả năng liên kết các hệ
thống cuối (End system _ES) và các hệ thống trung gian (Intermediate Systemis)
đang sử dụng trong các mạng con khác nhau. Việc thiết kế một liên mạng tập trung
và duy trì tính sẵn sàng của đường truyền thông tin ngay cả khi có sự cố xẩy ra trên
mạng. Hệ thống ATN được liên kết với các hệ thống động có thể “Roam” giữa các
hệ thống đó với nhau 30
CHƯƠNG 2 32
HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRONG NGÀNH HÀNG KHÔNG 32
2.1 Mở Đầu 32
2.2 Khái niệm về thông tin dẫn đường giám sát trong ngành quản lý bay 32
2.2.1 Hệ thống dẫn đường – Navigation 32
Hệ thống dẫn đường được thực hiện bằng nhiều phương pháp kỹ thuật, tương thích
với yêu cầu và điều kiện của hành trình bay. Đặc trưng cơ bản có các loại hình sau:
đẫn đường xa, dẫn đường gần, dẫn đường tiếp cận và hạ cánh 32
Tại các sân bay của Việt Nam được lắp đặt hệ thống dẫn đường kết hợp gồm: đài
gần, đài xa NDB, đài VOR/DME, ILS và hệ thống đèn tín hiệu. Hệ thống thiết bị dẫn
đường VOR/DME và NDB tại Việt Nam được hiển thị trong hình 2.1 và bảng 2.1.32
2.2.2 Hệ thống giám sát - Surveilance 34
Hệ thống giám sát hoạt động bay có chức năng cung cấp cho các bộ phận trực tiếp
điều hành - thông báo bay hình ảnh đầy đủ của mọi hoạt động bay trong khu vực
trách nhiệm quản lý một cách khách quan. Giúp cho người điều hành bay biết chính
1+1 Out door unit (gồm LNA 550K, khuếch đại công suất 5W/10W kèm UP/DOWN
converter) của hãng EF data - Mỹ 38
Modem: UMOD 9100 dùng phần mềm Rel 3.14. của Hughes 38
Thiết bị ghép kênh: Fastlane F5 dùng phần mềm Scitecs Flashpak S/W ver F3.02 của
hãng Scitec Australia 38
Bao gồm các trạm Cát bi, Nà Sản, Điện Biên, Lào, Phan Rang, Nha Trang, Liên
Khương, Ban Mê Thuột, Phú Quốc, Cambobia với cấu hình sau: 38
Anten đường kính 2.4 m, băng tần C của hãng Hughes 38
Out door (gồm LNA 550K , khuếch đại công suất 5W kèm UP/DOWN converter) của
hãng EF data - Mỹ 38
Indoor: Thiết bị GEMINI (Modem: UMOD 9100 dùng phần mềm Rel 3.14. và RF M
của hãng Hughes 38
Thiết bị ghép kênh: Fastlane F3 dùng phần mềm Scitecs Flashpak S/W ver F3.02 của
hãng Scitec Australia 38
Sơ đồ chi tiết mạng thông tin vệ tinh của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam như
hình 2.5: 38
39
Các đường kết nối vệ tinh của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam như sau : 39
39
2.4 Quy hoạch mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam 40
2.4.1 Các bước thực hiện quy hoạch 40
Đối với việc nghiên cứu quy hoạch mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt
Nam . Do đây là kế hoạch phát triển trong tương lai gần, hiện tại vẫn chưa phát triển
ứng dụng nào của mạng ATN như một số nước và đòi hỏi phải đồng bộ với việc
chuyển sang hệ thống CNS/ATN mới theo định hướng của ICAO nên đề tài chủ yếu
sẽ xác định mô hình mạng ATN trong tương lai của Tổng Công ty Quản lý bay Việt
Nam . Do đó, việc nghiên cứu quy hoạch mạng sẽ gồm các bước sau 40
Tìm hiểu cấu trúc mạng AFTN hiện tại của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam 40
Các ứng dụng cần có trên nền ATN trong tương lai. Với đặc điểm của hệ thống
AFTN hiện tại, với quy mô của Tổng công ty, phạm vy đề tài sẽ xây dựng quy hoạch
Chi phí hoạt động tương ứng với lưu lượng 42
Tốc độ mạng để truyền điện văn 42
Ba yếu tố này liên hệ chặt chẽ với nhau và ta quan tâm chủ yểu đến tham số thời gian
chuyển tiếp điện văn, đây là yếu tố quan trọng nhất đối với người sử dụng mạng 43
Người sử dụng quan tâm khoảng thời gian từ khi điện văn từ người gửi truyền đi cho
đến khi nó đến được tay người nhận. Trong mạng ATN, khoảng thời gian này được
xem xét từ khi nó được mạng ATN tiếp nhận cho đến khi nó đến trạm ATN tiếp nhận
điện văn. Điện văn được đưa đến vào thời điểm ngẫu nhiên mà không biết mạng có
bận hay không. Khoảng thời gian trễ của điện văn này có thể giảm được nhưng với
một sự cân bằng giữa chi phí và tốc độ 43
Bởi vì bản chất tự nhiên thay đổi của khoảng trễ, nên khoảng trễ có thể được dự báo
trên cơ sở thống kê. Trên thực tế, người sử dụng sẽ đưa ra một yêu cầu về đặc tính
thời gian truyền tại một vị trí nào đó. Ta có thể thiết lập một kênh truyền để đảm bảo
90% điện văn đến nơi nhận trong khoảng thời gian 10 phút. Khi yêu cầu tăng lên
95% sẽ cần gấp đôi số kênh truyền. Và khi yêu cầu là 100% ta cần đến 20 kênh
truyền để thực hiện. Rõ ràng điều này là không kinh tế và không có một nhu cầu thực
tế như vậy 43
Ta cần nhận thấy rằng thời gian truyền trong mạng ATN quan trọng trong giờ cao
điểm cũng như trong bất kỳ thời gian nào. Trong việc đánh giá việc chiếm giữ mạch
tối đa cho phép, ta cần chú ý đến tình trạng giờ cao điểm. Độ chiếm giữ là 0,4 trung
bình trong ngày sẽ không thỏa mãn nếu giờ cao điểm tiến tới 1 Cũng cần thiết xem
xét độ chiếm giữ tối đa cho phép với giá cao điểm trong ngày trong mùa cao điểm
của năm. Chỉ số chiếm giữ tối đa cho phép không được vượt quá giờ cao điểm trong
những ngày cao điểm 43
Do các yếu tố trên người sử dụng mạng ATN nên đưa ra yêu cầu dưới dạng "trong
những giờ cao điểm của ngày cao điểm trong năm, ít nhất 95% điện văn của lớp ưu
tiên cao (độ ưu tiên SS, DD, FF), đi từ nơi gửi đến nơi nhận với thời gian truyền nhỏ
hơn bao nhiêu phút". Điều này không có nghĩa là 5% điện văn còn lại muốn đến lúc
nào thì đến. Người quản trị mạng sẽ xem xét khoảng thời gian quá mức này trong
chừng mực có thể. Ta cũng có thể phát biểu yêu cầu với các lớp ưu tiên khác 43
thuộc vào cách biến đổi. 46
P: Là tỉ lệ điện văn mà khi đến thì tất cả kênh đều bận nên chúng bị trễ. 46
l: Là số kênh truyền 46
w: Là tỉ lệ thời gian chiếm giữ của các kênh, từ 0 đến 1 46
Do đó trễ tắc nghẽn phụ thuộc các yếu tố sau: 46
Cách kênh truyền xử lý 1 điện văn. Độ dài điện văn giới hạn là 1800 ký tự 46
Tỷ lệ điện văn đến khi tất cả các kênh đều bận, nhóm kênh truyền sẽ lợi hơn các kênh
truyền riêng rẽ 46
Thời gian chiếm giữ của hệ thống. 46
Độ dài trung bình của 1 điện văn 46
Trong trường hợp có một kênh truyền, công thức trên trở thành: 46
Nếu thời gian xử lý một điện văn không đổi đối với các điện văn, không phụ thuộc
chiều dài điện văn thì: 46
Nếu thời gian xử lý một điện văn tỷ lệ chiều dài điện văn thì D trong khoảng từ 0,75
đến 1 , và để đơn giản ta xem là 1 : 46
Ví dụ có 50 điện văn đến ngẫu nhiên trong một giờ, mỗi điện văn truyền mất 2 giây,
khi đó trễ tắc nghẽn được tính: 47
2.5.3 Tính toán băng thông cần thiết của các mạch liên kết 47
Sơ đồ mạng AFTN hiện tại được hình thành gồm 3 trung tâm chuyển tiếp điện văn,
từ đó liên kết ra các sân bay địa phương. Trong tương lai, mạng ATN được hình
thành cũng gồm 03 trung tâm chính là Tân Sơn Nhất, Nội Bài và Đà Nẵng 47
Thời gian truyền điện văn trung bình từ các trạm lẻ (sân bay địa phương) X đến trung
tâm chuyển tiếp điện văn A hoặc ngược lại như hình 2.11 được tính theo công thức
sau : 47
: 47
Tx: Thời gian chờ trung bình của điện văn tại trạm X được tính theo công thức: 47
(2.7) 47
w: Tỉ lệ thời gian chiếm giữ đường truyền, là tổng số bit truyền trên 47
lưu lượng đường truyền 47
TT:. Thời gian chuyển tiếp điện văn từ trạm X đến trung tâm A, phụ thuộc vào tốc độ
Số điện văn trung bình trong một giờ 49
Từ đó, ta có được các đồ thị 49
Qua các đồ thị trên ta nhận thấy : 51
Đối với tốc độ 2400b/s, với thời gian chiếm giữ W= 0.5 hay 227 điện văn/ giờ thì thời
gian truyền điện văn trung bình là khoảng 08 giây. Còn khi tốc độ điện văn lên đến
805.7 điện văn/giờ (W=0.9) thì thời gian truyền điện văn trung bình khoảng 40 giây 51
Đối với tốc độ 4800b/s, với thời gian chiếm giữ W= 0.5 hay 895 điện văn/giờ thì thời
gian truyền điện văn trung bình là khoảng 04 giây. Còn khi tốc độ điện văn lên đến
1611.4 điện văn/ giờ (W=0.9) thì thời gian truyền điện văn trung bình dưới 20 giây 52
Đối với tốc độ 9600b/s, với thời gian chiếm giữ W=0.5 hay 1790/4 điện văn/giờ thì thời
gian truyền điện văn trung bình là khoảng 02 giây. Còn khi tốc độ điện văn lên đến
3222.72 điện văn/giờ (W=0.9) thì thời gian truyền điện văn trung bình khoảng 10 giây.
52
Đồ thị hình 2.15 cho biết thời gian truyền điện văn trung bình theo tỷ lệ chiếm giữ
đường truyền đối với các tốc độ truyền dữ liệu khác nhau 52
Để tính toán băng thông cần thiết, ta cần tính toán theo thứ tự : 52
Băng thông cần thiết cho các hướng liên kết đến các nước trong khu vực : phần này đã
được ICAO đưa ra quy hoạch cụ thể, băng thông cần thiết trong kế hoạch chuyển đổi
sang mạng ATN của khu vực Châu Á/Thái Bình Dương 52
Băng thông cần thiết giữa các trung tâm chuyển tiếp điện văn chính là sân bay Tân Sơn
Nhất (TPHCM), sân bay Nội Bài, sân bay Gia Lâm và sân bay Đà Nẵng 52
Băng thông cần thiết từ các trung tâm chuyển tiếp điện văn đến các đầu cuối sân bay địa
phương cũng như các đầu cuối khác đặt tại khu vực sân bay đó 52
Để tính toán được các số liệu băng thông cần thiết trên, ta phải dựa vào mức tăng
trưởng điện văn tại các trung tâm chuyển tiếp điện văn chính và mức tăng trưởng
điện văn tại các đầu cuối sân bay địa phương, từ đó tính toán được băng thông cần
thiết dùng cho các hướng truyền 52
2.5. Kết Luận 52
CHƯƠNG 3 53
PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI HỆ THỐNG AMHS 53
02 giai đoạn: 57
3.3.2 Các xu hướng phát triển 57
ATN/OSI: trong đó giao thức TP4/CLNP được xác định là chuẩn của ATN/OSI. Đã
được ICAO khuyến cáo trong các tài liệu Doc 9705. Trong đó, các ATN router hoạt
động với CLNP và IDRP. X.25 được xác định là phương thức kết nối giữa các ATN
router. Tuy nhiên, Trong một số hội thảo gần đây trong khu vực châu Á-Thái Bình
Dương, việc thực hiện ATN trên các mạng con theo chuẩn X.25 đang có xu hướng
loại bỏ 57
ATN/IPS: Việc sử dụng bộ giao thức TCP/IPv6 hay TCP/IP4 cũng đang được tranh
cãi. Hiện tại, phần lớn các nhà cung cấp thiết bị đang hỗ trợ cho TCP/IPv4. ICAO đã
hoàn thành việc xây dựng hai bộ tài liệu Doc 9880 và Doc 9896 để chuẩn hóa việc sử
dụng cho giao thức TCP/IP 58
3.3.3 Một số vấn đề có thể xảy ra trong quá trình triển khai ATN/AMHS 58
Hệ thống AMHS có khả năng kiểm tra lỗi điện văn chặt chẽ hơn hệ thống AFTN. Do
vậy, trong quá trình chuyển đổi, một số điện văn AFTN có khả năng sẽ bị từ chối 58
Tại các đầu cuối ( ES ), khó có thể kiếm được các phần mềm X400 API thích hợp để
nâng cấp các hệ thống đang sử dụng như AIS, RDP… 58
Trong qúa trình triển khai, khả năng hoạt động tương thích với các hệ thống AMHS
khác phải được kiểm tra, đánh giá. Điều này chỉ có thể thực hiện được với một bên
thứ ba độc lập, có tính chuyên nghiệp 58
Khó khăn trong việc huấn luyện đào tạo chuyển đổi nhân lực đang khai thác hệ thống
AFTN sang khai thác AMHS. Hệ thống AMHS với các dịch vụ, khái niệm, cấu trúc
phúc tạp hơn so với AFTN 58
3.4 Đánh giá trình hình triển khai ở Việt Nam 58
3.5. Đề xuất triển khai cho quản lý bay Việt Nam 59
3.5.1 Các tiêu chí thực hiện 59
Mạng ATN G-G sẽ phải hỗ trợ cho thực hiện việc thay thế AFTN bằng AMHS 59
Trong quá trình chuyển đổi, vẫn cần duy trì và có thời gian đệm để thay thế mạng
AFTN 59
Các MTA cần có khả năng là AFTN/AMHS gateway trong quá trình chuyển đổi 59
29
2.2 Hệ thống radar (PSR/SSR) tại Việt Nam 32
2.3 Thời gian chuyển tiếp điện văn tương ứng với tốc độ
truyền
42
3.1 Kế hoạch triển khai ATN của Việt Nam trong khu vực 51
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang
1.1 Tổng quan về mạng ATN 3
1.2 Các ứng dụng trên mạng ATN 5
1.3 Minh họa các thành phần chủ yếu của ATN 7
1.4 Mô hình liên kết IS-ES theo OSI 8
1.5 Cấu trúc tổng thể mạng ATN 10
1.6 Cấu trúc ATN theo mô hình OSI 12
1.7 Miền định tuyến cuối 14
1.8 Miền định tuyến chuyển tiếp 15
1.9 Miền định tuyến ATN 16
1.10 Các giao thức định tuyến ATN 16
1.11 Cú pháp địa chỉ NSAP 19
1.12 Khuôn dạng địa chỉ ATN NSAP 19
1.13 Các địa chỉ DSP 21
1.14 Cấu trúc của địa chỉ ARS 23
2.1 Hệ thống VOR/DME và NDB 28
2.2 Hệ thống radar PSR/SSR tại Việt Nam 31
2.3 Vùng phủ radar sơ cấp (PSR) tại Việt Nam 32
2.4
Mô hình mạng AFTN của TCTy ĐBHĐB Việt Nam
33
2.5 Sơ đồ mạng AFTN của TCTy ĐBHĐB Việt Nam 35
ADS-B Automatic Dependent Surveillance –
Broadcast
Giám sát phụ thuộc tự động phát
kiểu quảng bá
AFTN Aeronautical Fixed Telecommunication
Network
Mạng viễn thông cố định hàng
không
AIDC Air Traffic Service Inter-facility Data
Communication
Liên lạc dữ liệu giữa các phương
tiện thuộc dịch vụ không lưu
AMHS Air Traffic Service Message Handling
System
Hệ thống xử lý điện văn dịch vụ
không lưu
ATC Air Traffic Control Điều khiển không lưu
ATCC Air Traffic Control Centre Trung tâm điều khiển không lưu
ATIS Automatic Terminal Information
Service
Dọch vụ thông tin đầu cuối tự động
ATM Air Traffic Management Quản lý không lưu
ATN Automatic Terminal Information
Service
Mạng viễn thông hàng không
ATS Air Traffic Service Dịch vụ không lưu
ATSC Air Traffic Services Communications Dịch vụ thông báo tự động tại khu
vực sân bay
BIS Boundary Intermediate System Routers định tuyến liên miền
BBIS Backbone Boundary Intermediate
ILS Instrument Landing System Hệ thống hạ cánh bằng thiết bị
IS Intermediate System Hệ thống trung gian
NAT Network Address Translation Chuyển đổi địa chỉ mạng
NSAP Network Service Access Point Điểm truy cập dịch vụ mạng
NDB Non Directional radio Beacon Đài dẫn đường vô hướng
PSR Primary Surveillance Radar Ra đa giám sát sơ cấp
RD Routing Domain Miền định tuyến
RDC Routing Domain Confederation Liên mièn định tuyến
RDP Radar Data Processing Xử lý dữ liệu ra đa
SSR Secondary Surveillance Radar Ra đa giám sát thứ cấp
VHF Very High Frequency Sóng cực ngắn
VOR Very high Frequency Omnidirectional
radio Range
Đài dẫn đường đa hướng sóng cực
ngắn
MỞ ĐẦU
Quản lý không lưu (Air Traffic Management - ATM) có thể hiểu là quản lý
sự lưu thông của tàu bay di chuyển trên không. Sự lưu thông của tàu bay trên các
tuyến đường bay cần phải tuân theo sự điều hành của bộ phận kiểm soát không lưu
dưới mặt đất để đảm bảo hoạt động bay an toàn, điều hoà, và hiệu quả.
Quá trình đảm bảo cho tàu bay an toàn và hiệu quả từ điểm khởi hành ban
đầu tới điểm đến yêu cầu các hệ thống quản lý không lưu phải có hiệu quả được hỗ
trợ bởi ba chức năng chính: Thông tin liên lạc (Communication), dẫn đường
(Navigation) và giám sát (Surveillance). Thông tin liên lạc là việc trao đổi các tin
tức thoại và dữ liệu giữa người lái và kiểm soát viên không lưu hoặc các trung tâm
thông báo bay. Dẫn đường chỉ vị trí tàu bay cho tổ lái. Giám sát chỉ vị trí tàu bay
cho kiểm soát viên không lưu.
Khi nhắc tới CNS/ATM thì mạng viễn thông hàng không (Aeronautical
Telecommunication Network - ATN) là khái niệm không thể tách rời. ATN là mạng
chuyên dụng trong ngành hàng không, kết nối tất cả các bộ phận liên quan tới quản
cầu mức độ ưu tiên khác nhau.
- ATN sử dụng và kết hợp các mạng dữ liệu khác nhau như: hàng không,
thương mại và công cộng) tạo thành mạng thông tin hàng không toàn cầu
- ATN bao hàm cả mảng thông tin mặt đất và trên không. Ứng dụng thông tin
vệ tinh trong ATN giúp ATN đảm bảo tính bao phủ toàn cầu. Hiện nay,
Immarsat là mạng vệ tinh địa tĩnh được dùng trong thông tin hàng không, và
tiến tới sẽ là một phần hạ tầng của ATN.
2
Hình 1.1 Tổng quan về mạng ATN
ATN là nền tảng, trên đó tích hợp mọi ứng dụng của quản lý không lưu. Hơn
nữa, các ứng dụng trên nền ATN áp dụng được phương thức thông tin số liệu
thay vì chỉ có thông tin thoại truyền thống, tạo nên tính đa dạng trong thông
tin và khắc phục được những hạn chế của thông tin thoại.
Dịch vụ thông tin liên lạc cho phép các “tiểu mạng – sub network” dữ liệu
trên mặt đất, các đường truyền “không - địa” và thiết bị điện tử trên tàu bay
có kết nối với nhau để khai thác các ứng dụng hàng không cụ thể, là mạng
viễn thông hàng không – ATN. Các đường truyền dữ liệu không địa nói trên
phải tương thích với ATN và vì thế nó tạo thành các tiểu mạng ATN. Trong
môi trường mạng ATN, các tiểu mạng được kết nối với các tiểu mạng khác
thông qua các bộ định tuyến ATN lựa chọn các đường truyền tốt nhất để
3
Copyright: Tài liệu đại học ©