Nghiên cứu phương án triễn khai AMHS mạng ATN trong hệ thống CNS ATM của tổng công ty quản lý bay việt nam

1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG



TRẦN VĂN SÁNG



NGHIÊN CỨU PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI AMHS MẠNG
ATN TRONG HỆ THỐNG CNS/ATM CỦA TỔNG CÔNG TY
QUẢN LÝ BAY VIỆT NAM



TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT





HÀ NỘI-2011




2

MỞ ĐẦU
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 lý không lưu dưới
mặt đất và tàu bay hoạt động trên trời. Đây là mạng viễn thông toàn cầu, là phần cốt lõi, phần
xương sống cấu thành nên hệ thống CNS/ATM. ATN liên kết các hệ thống, thiết bị riêng lẻ
như : hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống dẫn đường, hệ thống giám sát thành một hệ thống
thống nhất về phương thức truyền nhằm phục vụ cho công tác điều hành và quản lý không lưu
được an toàn và hiệu quả hơn. Rõ ràng, việc nghiên cứu ứng dụng triển khai các công nghệ mới
áp dụng trong nghành quản lý bay Việt Nam nói chung và mạng ATN nói riêng là một nhiệm
vụ quan trọng. Do đó, đề tài “Nghiên cứu phương án triễn khai AMHS mạng ATN trong hệ
thống CNS/ATM của Tổng công ty quản lý bay Việt Nam” là rất cần thiết và cấp bách nhằm
đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của ngành hàng không dân dụng Việt Nam theo yêu cầu của
ICAO.

CHƯƠNG 1
MẠNG VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG ATN
1.1. Tổng quan về mạng ATN
1.1.1.Khái niệm ATN
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.
3


Hình 1.1 Tổng quan về mạng ATN
1.1.2. Ưu điểm và lợi ích của mạng ATN
1.1.2.1. Sự cần thiết phải thực hiện mạng ATN
1.1.2.2. Ưu điểm và lợi ích của mạng ATN
So sánh với hệ thống liên lạc thoại thông thường, ATN và các ứng đụng ATM của nó

đem lại những lợi ích sau:
- Thông tin liên lạc rõ ràng hơn dẫn đến giảm bớt những lỗi trong giao tiếp
- 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.
- 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.
- Giảm bớt yêu cầu cho đa số những hệ thống liên lạc đo các ứng dụng ATSC,
AOC,AAC, APC của nó.
- ATN còn đem lại các lợi ích khác : Giảm nhiên liệu bay, thời gian bay.
4

1.2. Các ứng dụng trên mạng ATN
1.2.1. Ứng dụng đất-đất G/G
1.2.1.1. Ứng dụng AMHS
1.2.1.2. Ứng dụng AIDC
1.2.2. Ứng dụng không-địa A/G
1.2.2.1. Ứng dụng CM
1.2.2.2. Ứng dụng CPDLC
1.2.2.3. Ứng dụng ADS
1.2.2.4. Ứng dụng FIS
1.3. Các thành phần chủ yếu của ATN
Thành phần chủ yếu của mạng ATN là các mạng con (Subnetworks), ATN routers (ISs)
và các hệ thống đầu cuối (ESs) được mô tả dưới hình vẽ sau:

Hình 1.3 Minh họa các thành phần chủ yếu của ATN
1.3.1. ATN routers
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. Việc trao đổi dữ liệu giữa

các routers thông qua các giao thức định tuyến. ATN router thực hiện truyền các gói dữ liệu
5

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.
1.3.1.1. Phân loại ATN router
* Phân loại theo giao thức được hỗ trợ : gồm có 2 loại Router
- Router nội miền: Là các router chỉ sử dụng trong một miền định tuyến ATN và là
vấn đề nội bộ.
- 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.
* Phân loại theo chức năng liên kết
- Backbone BISs(BBISs): BBISs là router mà định tuyến chủ yếu cho các gói PDUs
(Protocol Data Unit) giữa các miền định tuyến.
- End BIS: Các BISS tận cùng được kết nối đến một hay nhiều BBIS và cung cấp các
dịch vụ định tuyến cho một miền định tuyến duy nhất.
* Phân loại theo lớp chức năng sử dụng liên miền
Theo chức năng sử dụng liên miền, ta còn phân loại ATN router thành ba lớp:
- Ground-Ground Router: Là router được dùng để liên kết các mạng con được đặt
cố định trên mặt đất.
- Air-Ground Router (đặt tại mặt đất): Là router được dùng để liên kết các mạng con
được đặt cố định trên mặt đất và các mạng con di động trên không.
- Airbone Router: Là router phù hợp với các thiết bị trên máy bay.
1.3.1.2. So sánh OSI Router và ATN Router
Sự khác nhau chủ yếu giữa OSI router chuẩn và ATN router liên miền là:
- Ứng dụng các chính sách định tuyến cụ thể trong việc hỗ trợ thông tin liên lạc di động.
- Sử dụng gắn thẻ an toàn cho việc định tuyến ATN.
6

- Áp dụng kỹ thuật nén dữ liệu để sử dụng hiệu quả đường truyền A/G.
- Cung cấp lộ trình khởi đầu và kết thúc.
1.3.1.3. Cấu trúc ATN router theo OSI và các giao thức
Trong hình 1.4 bên dưới, IS là ATN router thể hiện theo mô hình tham chiếu OSI. 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).

Hình 1.4 Mô hình liên kết IS ES theo OSI.
Các giao thức dùng cho từng tầng được mô tả trong bảng 1. 1.
Bảng 1.1 Giao thức dùng trong ATN router.
Tầng Giao thức sử dụng
Mạng (Network) IDRP, CLNP, SNDCF, X.25, PLP
Liên kết dữ liệu (Data link) LAPB
Vật lý (Physical) Giao tiếp vật lý với mạng chuyển mạch gói
7

1.3.2. Hệ thống cuối ATN
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.
1.3.3. Các mạng con ATN

Hình 1.5 Cấu trúc tổng thể mạng ATN.
1.3.3.1. Mạng con mặt đất
Các mạng con mặt đất thông thường là các mạng LANs thường dùng để liên kết ESs và
ESs, WAN thường dùng cho liên kết giữa ISs và ISs.
1.3.3.2 Mạng con không - địa
Mạng con không địa có nhiệm vụ đảm bảo việc kết nối giữa các người sử dụng mạng
con mặt đất với các người sử dụng mạng con trên không.

1.3.3.3. Mạng con trên không
1.3.4. Cấu trúc mạng ATN theo mô hình OSI
1.4. Định tuyến và quản lý địa chỉ trong mạng ATN
1.4.1. Mô hình ATN internet.
ATN bao gồm các thành phần chức năng:
- Các hệ thống cuối ES
8

- Các hệ thống trung gian IS.
- Các đường truyền thông tin.
Liên kết các thành phần chức năng trên tạo thành mạng ATN intemet.

Hình 1.7 Mô hình ATN intemet.
1.4.2. Các yêu cầu định tuyến
1.4.3. Định tuyến trong nội bộ miền (IntraDomain Routing)
1.4.4. Định tuyến liên miền (InterDomain Routing)
1.4.5. Các dạng của miền định tuyến RDS
1.4.6. Xây dựng miền định tuyến
1.4.7. Các giao thức định tuyến
1.5 Phương pháp đánh địa chỉ mạng và quản lý địa chỉ ATN
1.5.1. Các tính chất của địa chỉ mạng ATN
Địa chỉ mạng ATN cần thỏa mãn các tính chất sau:
1.5.1.1. Về kỹ thuật
1.5.1.2. Về quản lý

9

1.5.2. Quản lý địa chỉ mạng ATN
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.
Cú pháp của địa chỉ ATN NSAP (phân chia trường thông tin, kích thước, định dạng)
được chỉ định và quản lý bởi ICAO.
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.
1.5.3. Các miền và việc quản lý địa chỉ ATN NSAP
Phương pháp định địa chỉ ISO NSAP dựa trên hai nguyên tắc quan trọng:
- Các nhà quản lý địa chỉ đang cộng tác và
- Các miền theo địa chỉ phân cấp.
1.5.4. Biểu diễn địa chỉ ATN NSAP
1.5.4.1. Cú pháp của địa chỉ ATN NSAP
Hình 1.11 cho ta thấy cú pháp địa chỉ mạng NSAP :
Area Address System Identifer SEL
Hình 1.11 Cú pháp địa chỉ NSAP
- Area addresses: Là phần tiền tố của địa chỉ NSAP.
- System identifier: Phần nhận dạng cho hệ thống đầu cuối hay hệ thống trung gian trong
miền định tuyến.
- Selector (SEL): Phần nhận dạng người sử dụng dịch vụ mạng hay thực thể mạng trong
hệ thống cuối hoặc hệ thống trung gian.
1.5.4.2 Khuôn dạng địa chỉ mạng NSAP
Hình 1.12 minh họa khuôn dạng địa chỉ mạng ATN NSAP được bắt đầu bởi hai trường
AFI và IDI theo ISOIIEC 8348 và kết thúc với hai trường System ID (SYS) và SEL theo
ISO/IEC 10589.
10


Hình 1.12 Khuôn dạng địa chỉ ATN NSAP

- IDP (Initial Domain Part): IDP là phần đầu tiên của địa chỉ miền, do ISO và ITU qui
định để phân biệt các mạng con khác nhau, trong đó:
- Trường AFI : Thông tin chỉ định nhà quản lý và miền cấp hai, nó được biểu diễn bằng
số thập phân có hai chữ số, do kích thước chỉ dài 1 byte nên AFI có giá trị từ 00 đến 99. Theo
tài liệu ATN SARPS, AFI = 47 (dạng BCD) hay AFI 0100 0 111 (Binary) .
- Trường IDI: Chỉ định miền cấp hai theo ISO/IEC 6523 ứng với miền cấp hai được chỉ
định trong AFI chỉ định cơ quan chủ quản của mạng), nó được biểu diễn bằng số thập phân 4
chữ số (dài 2 byte). Theo tài liệu ATN SARPS, cơ quan chủ quản ATN là ICAO, nên IDI 0027
(BCD) hay IDI = 0000 0000 0010 0111 (Binary).
- DSP (Domain Specific Part) : Phần địa chỉ chi tiết của mạng do cơ quan chủ quan
chịu trách nhiệm phân định (ở đây là ICAO). Kiểu cấu trúc trong phần DSP nhằm mục đích tìm
đường cho thông tin. Hình 1.13 thể hiện các thành phần trong DSP.
- 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.
- 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.
- 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).
11

- 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.
- Trường SYS ID (6 bytes): Chỉ danh duy nhất cho ES và IS. Việc cấp phát SYS ID là
trách nhiệm của cơ quan quản lý địa chỉ của khu vực định tuyến mà ES và IS đặt trong
đó.
- 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).
1.5.4.3. Khuôn dạng địa chỉ mạng ATN NSAP của Việt Nam
Sau đây là một ví dụ về địa chỉ mạng ATN NSAP của Việt Nam theo theo khuôn dạng
của ICAO.
AFI 47 Type ofNetwork address – NSAP.
IDI 00 27 ICAO.
VER 81 Fixed ATSC.
ADM 81 56 56 Asia, V, V.
RDF 00 not used.
ARS xx xx xx Network ID, Network group ID, Domain ID
LOC xx xx Sub-domain Group ID, Sub-domain ID.
SYS xx xx xx xx xx xx Chỉ danh ES và IS.
SEL xx
00: IS tại mặt đất.
01 : ES tại mặt đất và trên máy bay sử dụng COTP.
02: ES tại mặt đất và trên máy bay sử dụng CLTP.
FE: IS A/G
1.6. Kêt luận chương





12

CHƯƠNG 2
HỆ THỐNG GIÁM SÁT TRONG NGÀNH HÀNG KHÔNG
2.1. Mở Đầu
2.2. Khái niệm về thông tin dẫn đường giám sát trong ngành quản lý bay Việt Nam

2.2.1. Hệ thống dẫn đường – Navigation
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 của hệ thống dẫn đường có các loại
hình sau: đẫn đường xa, dẫn đường gần, dẫn đường tiếp cận và hạ cánh.

Hình 2.1 Hệ thống VOR/DME và NDB
2.2.2. Hệ thống giám sát - Surveilance
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 xác toạ độ, cao độ, tốc độ,
hướng bay, nhiên liệu … của mọi máy bay đang hoạt động kể từ lúc rời sân đỗ thực hiện
chuyến bay đến lúc rời đường lăn vào sân đỗ kết thúc chuyến bay.
13

Hiện nay ngành QLB phối hợp hệ thống Radar sơ cấp - thứ cấp (PSR/SSR) để giám sát
hoạt động bay. Với trang thiết bị của hệ thống Radar hiện nay của QLB đã phủ sóng hoàn toàn
hai vùng FIR HAN và FIR HCM. Các tín hiệu này được đưa về hai trung tâm xử lý số liệu bay
và xử lý tín hiệu Radar ở HN và HCM. Hiện Tổng cty bảo đảm hoạt động bay Việt nam có 06
radar trên toàn quốc. Ba PSR / MSSRs được lắp đặt tại Nội Bài, Đà Nẵng và sân bay Tân Sơn
Nhất, và ba MSSRs được lắp đặt tại Vinh, Qui Nhơn và Cà Mau.
Bảng 2.2 Hệ thống Radar (PSR/SSR) tại Việt Nam
Vị trí Radar Loại Công suất
NỘI BÀI PSR/MSSR PSR: 19.2 kW, MSSR: 2.0 kW
VINH MSSR MSSR: 2.0 kW
ĐÀ NẴNG PSR/MSSR PSR: 8.8 kW, MSSR: 1.5 kW
QUI NHƠN MSSR MSSR: 1.5 kW
TÂN SƠN NHẤT

PSR/MSSR PSR: 8.8 kW, MSSR: 1.5 kW
CÀ MAU MSSR MSSR: 2.0 kW

2.3. Mạng thông tin vệ tinh của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
Mạng thông tin VSAT hiện tại của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam thông qua vệ
tinh THAICOM 1A theo mô hình mạng lai ghép hỗn hợp giữa hình sao và hỗn hợp. Mạng bao
gồm ba trạm HUB và các trạm đầu cuối ở các sân bay địa phương.


Trạm HUB
- Bao gồm các trạm: NBA, DAN, TSN, với cấu hình sau:
- Anten đường kính 4.5 m, băng tần C, của hãng NEC.
- 1+1 Khuếch đại công suất (SSPA) 20W hoặc 100W của NEC và Hughes.
- 1+1 LNA 55
0
K, UP/DOWN converter, Combiner/divider của hãng NEC.
- Modem: D1220A HUB của NEC và UMOD 9100 dùng phần mềm Rel 3.14. của
Hughes
- Thiết bị ghép kênh: Fastlane F10 dùng phần mềm ”Scitec Flashpak S/W ver F3.02”
của hãng Scitec Australia
14

 Trạm VSAT xa loại 1.
Bao gồm các trạm VINH, CAMAU với cấu hình sau:
- Anten Đường kính 2.4 m, băng tần C của hãng Hughes .
- 1+1 Out door unit (gồm LNA 55
0
K, khuếch đại công suất 5W/10W kèm UP/DOWN
converter) của hãng EF data - Mỹ.
- Modem: UMOD 9100 dùng phần mềm Rel 3.14. của Hughes.
- Thiết bị ghép kênh: Fastlane F5 dùng phần mềm Scitecs Flashpak S/W ver F3.02 của
hãng Scitec Australia

 Trạm VSAT loại 2
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:
- Anten đường kính 2.4 m, băng tần C của hãng Hughes.
- Out door (gồm LNA 55
0
K , khuếch đại công suất 5W kèm UP/DOWN converter) của
hãng EF data - Mỹ.
- Indoor: Thiết bị GEMINI (Modem: UMOD 9100 dùng phần mềm Rel 3.14. và RF M
của hãng Hughes.
- Thiết bị ghép kênh: Fastlane F3 dùng phần mềm Scitecs Flashpak S/W ver F3.02 của
hãng Scitec Australia
2.4. Quy hoạch mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
2.4.1. Các bước thực hiện quy hoạch mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
Nghiên cứu quy hoạch mạng sẽ gồm các bước sau
- Tìm hiểu cấu trúc mạng AFTN hiện tại của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam .
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 dựa trên các ứng
dụng G/G, đặc biệt là ứng dụng AMHS. Trên cơ sở đó sẽ tính toán băng thông cần thiết của
mạng ATN mới dựa vào mức tăng trưởng, tốc độ hiện tại của mạng AFTN.
15

- Xây dựng mô hình chuyển đổi từ mạng AFTN sang AMHS.
2.4.2. Cấu trúc mạng AFTN hiện tại của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam


Theo sơ đồ trên, ta nhận thấy mạch AFTN hiện tại chủ yếu là tốc độ thấp sử dụng giao
thức không đồng bộ, đa số đều có tốc độ 2400b/s. Khi xem xét cấu hình mạch AFTN hiện tại,
ta nhận thấy phần lớn các mạch AFTN sẽ không phù hợp với mạng ATN và chúng vẫn cần
phải được nâng cấp dưới hình thức kết nối tốc độ cao (dung lượng băng thông) nên sử dụng

giao thức như X.25 để tương thích với các lớp thấp hơn ATN.
Để hình thành mạng ATN trước tiên nâng cấp thông tin dữ liệu G/G trên cơ sở sử dụng
phương thức X25 và các bộ cổng, bộ phân đường (gateway/router) chuyển từ AFTN sang ATN
và sau đó áp dụng cho A/G. Trong bước này, ta sẽ tiến hành tính toán lại dung lượng băng
thông cần thiết cho cấu hình mạng ATN trong tương lai.
2.4.3. Sơ đồ mạng ATN của Tổng công ty BĐHĐB Việt Nam
Về cơ bản, mạng ATN được phát triển từ mạng AFTN sẵn có nên sơ đồ của mạng ATN
về cơ bản cũng giống như sơ đồ của mạng AFTN, chỉ thay đổi về dung lượng băng thông cần
16

thiết. Sơ đồ này các đường trục từ các sân bay lớn : Tân Sơn Nhất, Nội Bài, Gia Lâm, Đà Nẵng
đến các sân bay địa phương và các nước trong khu vực

Hình 2.8 Sơ đồ mạng AFTN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
2.5. Tính toán băng thông mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
2.5.1. Thời gian truyền
Khi tính toán băng thông cần thiết, ta cần quan tâm đến các yếu tố
- Lưu lượng mà mạng có thể điều khiển được.
- Chi phí hoạt động tương ứng với lưu lượng.
- Tốc độ mạng để truyền điện văn.
2.5.2. Thời gian trễ tắc nghẽn
Trễ tắc nghẽn chỉ xảy ra khi các điện văn đến kênh truyền vào những thời điểm ngẫu
nhiên. Nếu các điện văn đến theo một lịch trình định trước thì sẽ không có trễ tắc nghẽn.
Đơn giản ta giả sử rằng các điện văn đến kênh truyền hoàn toàn ngẫu nhiên. Thực ra có
một số giới hạn các đầu vào nên không thể hoàn toàn ngẫu nhiên, nhưng việc đơn giản hóa
không gây ra nhiều sai số. Các điện văn được giả sử đến kênh truyền ngẫu nhiên theo phân bố
Poisson. Qui luật này nói rằng nếu các điện văn đến với một tốc độ trung bình n điện văn trên
một đơn vị thời gian và có thể đến một lúc một hay nhiều vào các thời điểm ngẫu nhiên, khi đó
xác xuất q điện văn đến trong một đơn vị thời gian là:
17

q -n
(q,n)
n ×e
p =
q!
(2.1)
Thời gian trễ tắc nghẽn trung bình được tính là:
P 1
t = D× × ×T
l 1-w
(2.2)
Trong đó :
- t : Là thời gian trễ trung bình của điện văn theo giờ.
- D: Là tham số thời gian mà kênh truyền xử lý điện văn không đổi hay biến đổi, nó phụ
thuộc vào cách biến đổi.
- P: Là tỉ lệ điện văn mà khi đến thì tất cả kênh đều bận nên chúng bị trễ.
- l: Là số kênh truyền.
- w: Là tỉ lệ thời gian chiếm giữ của các kênh, từ 0 đến 1 .
Trong trường hợp có một kênh truyền, công thức trên trở thành:
w
t = D× ×T
1- w
(2.3)
Nếu thời gian xử lý một điện văn không đổi đối với các điện văn, không phụ thuộc chiều
dài điện văn thì:

1 w
t = × ×T
2 1- w

(2.4)
Nếu thời gian xử lý một điện văn tỷ lệ chiều dài điện văn thì D trong khoảng từ 0,75 đến
1, để đơn giản ta xem là 1 :
w
t = ×T
1-w
(2.5)
2.5.3. Tính toán băng thông cần thiết của các mạch liên kết
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 :
x a
t = T + TT+T
(2.6)
:
Hình 2.11 Mô hình kết nối từ trạm lẻ đến trạm trung tâm.
Station X
(T
x
)
Center A
(T
a
)
TT
18

- T
x
: Thời gian chờ trung bình của điện văn tại trạm X được tính theo công thức:
w

T = ×TT
1-w
x
(2.7)
- w: Tỉ lệ thời gian chiếm giữ đường truyền, là tổng số bit truyền trên
- lưu lượng đường truyền.
- TT:. Thời gian chuyển tiếp điện văn từ trạm X đến trung tâm A, phụ thuộc vào tốc độ
đường truyền.
- T
a
: Là thời gian xử lý tại trạm nhận, trung bình 50ms.
- Theo định nghĩa, Tỉ lệ chiếm giữ đường truyền W là tổng số bit truyền trên
- Lưu lượng đường truyền được tính theo công thức:
Tæng sè bit truyÒn
w =
Tæng sè bit cã kh¶ n¨ng truyÒn
(2.8)
` Với điện văn bình thường, định dạng 8N1 (l bit start, 1 bit stop, tổng cộng 10
bits), theo thống kê kích thước trung bình mỗi điện văn là 500 ký tự . Gọi số điện văn phát là
N, tốc độ đường truyền là B, nếu thời gian được tính theo giờ thì :
 

 
(Sè ®iÖn v¨n ph¸t /giê) 500 10
w
B 60 60
(2.9)
N×5000
w =
3600×B

(2.10)
3600×B×w
N =
5000
 (2.11)
N = 0.72×B×w

(2.12)
Nếu số điện văn được tính theo năm thì :
 

   
(Sè ®iÖn v¨n ph¸t /n¨m) 500 10
w
B 60 60 24 365
(2.13)

 

5 N
w
3165 B
(2.14)
Thời gian truyền điện văn TT tương ứng với tốc độ B (bit/s) là
5000
=
B
500×10
TT =
B

(2.15)
Khi chuyển từ điện văn dạng AFTN sang AMHS thì kích cỡ điện văn tăng thêm khoảng
gần gấp đôi (93%), từ đó thời gian truyền điện văn trung bình từ trạm X đến trung tâm A được
tính lại
19

9650
=
B
5000×1.93
TT =
B
(2.16)
Lúc đó, tỉ lệ chiếm giữ đường truyền được tính



 


9.65 N
3165 B
5 N 1.93
w
3165 B
(2.17)
Số điện văn theo giờ được tính :
0.72×B×w
N =
1.93

(2.18)
N = 0.372×B×w

(2.19)
Từ đó ta tính được thời gian truyền điện văn TT ứng với các tốc độ truyền 1200b/s,
2400b/s, 4800b/s, 9600b/s
Bảng 2.3 Thời gian chuyển tiếp điện văn tương ứng với tốc độ truyền
Tốc độ (b/s) TT (s)
1200 8.041667
2400 4.020833
4800 2.010417
9600 1.005208
2.5. Kết Luận


CHƯƠNG 3
PHƯƠNG ÁN TRIỂN KHAI HỆ THỐNG AMHS
3.1. Mở đầu
3.2. Giới thiệu về hệ thống ATN/AMHS
3.2.1. Hệ thống ATN/AMHS
Hệ thống xử lý điện văn trong ATN được gọi là AMHS. AMHS được định rõ qua việc
sử dụng theo tiêu chuẩn X.400 với cấu trúc như được mô tả ở trên. Có hai mức dịch vụ của
AMHS: dịch vụ điện văn ATS cơ bản, dịch vụ điện văn ATS mở rộng.
3.2.2. Các giai đoạn triển khai một hệ thống AMHS
Căn cứ theo tài liệu mô tả về hệ thống AMHS của khu vực châu Á-Thái Bình Dương,
một hệ thống AMHS có thể được xây dựng và phát triển theo ba bước sau:
20

Bước 1: Cấu hình ban đầu của hệ thống AMHS.
Hình dưới đây mô tả cấu hình ban đầu của hệ thống AMHS. Trong cấu hình này, hệ

thống AFTN vẫn được sử dụng. Bắt đầu triển khai mạng các bộ định tuyến ATN G/G và các
cổng nối AFTN/AMHS được đưa vào sử dụng.

Hình 3.1 cấu hình ban đầu của hệ thống AMHS
Bước 2: Cấu hình hệ thống AMHS đang được phát triển.
Hình dưới đây mô tả cấu hình hệ thống AMHS đang được phát triển. Trong cấu hình
này, các đầu cuối AFTN và các chuyển mạch AFTN vẫn được sử dụng chứ chưa hoàn toàn
chuyển hẳn sang hệ thống AMHS.
Aeronautical Fixed
Telecommunication Network
(AFTN)
AFTN
Switch
AFTN
Switch
AFTN
Switch
AFTN Terminals AFTN Terminals
AFTN
AMHS GW
MTCU

MTA

ATN
G/G
RTR
AFTN
AMHS OW
MTCU

MTA

ATN
G/G
RTR
ATN
G/G
RTR
Aeronautical Fixed
Telecommunication Network
(AFTN)
AFTN Terminals
21


Hình 3.2 Cấu hình hệ thống AMHS đang được phát triển
Bước 3: Cấu hình hệ thống AMHS với tính năng mở rộng.
Hình sau môt tả cấu hình hệ thống AMHS với tính năng mở rộng. Các dịch vụ mở rộng
sẽ bao gồm việc trợ giúp dịch vụ thư mục X400 (Directory service). Thư mục sẽ được sử dụng
để nâng cao tính năng của hệ thống AMHS.

Hình 3.3 Cấu hình hệ thống AMHS với tính năng mở rộng
ATN

G/G
RTR
ATN

G/G

RTR
ATN

G/G
RTR
Aeronautical Telecommunication
Network
(ATN)
AMHS Terminals
MS

MTA w

DUA

AMHS Terminals
UAw

DUA

ATS Message
Server
MS

MTA w

DUA

ATS Message
Server

UAw

DUA

UAw

DUA

UAw

DU
A

UAw

DUA

UAw

DUA

DSA

DSA

DSA

X.500

Directory

MTCU

MTA

ATN

G/G
RTR
ATN

G/G
RTR

ATN

G/G
RTR
Aeronautical
Telecommunication Network
(ATN)

AFTN

Switch
AFTN Terminals

MTCU

MTA

MS

AMHS Terminals

AFTN

Switch
AFTN Terminals

MS

MTA

AMHS Terminals

UA

UA

UA

UA

UA

UA

Combination

AFTN/AMHS

Gateway ATS
AFTN/AMHS
Gateway

ATS
Message
Server
MTA

MS

ATS
Message
Server

AMHS Terminals

UA

UA

UA

22

3.3. Đánh giá tình hình phát triển ATN/AMHS trên thế giới
3.3.1. Tình hình triển khai trong khu vực
3.3.2. Các xu hướng phát triển
3.3.3. Một số vấn đề có thể xảy ra trong quá trình triển khai ATN/AMHS
- 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.
- 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…
- 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.
- 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.
3.4. Đánh giá trình hình triển khai ở Việt Nam
3.5. Đề xuất triển khai cho quản lý bay Việt Nam
3.5.1. Các tiêu chí thực hiện
3.5.2. Kế hoạch triển khai cụ thể tại Việt Nam
3.5.2.1 Phương thức tổ chức mạng
Việc tổ chức mạng AMHS sẽ dựa trên việc phân bố các domain. Có các phương án sau:
- Phương án tập trung: Toàn bộ hệ thống sẽ tập trung dưới một domain duy nhất và
phân cấp xuống subdomain từng vùng miền.
- Phương án phân tán : Mỗi khu vực sẽ hình thành riêng 1 domain khu vực. Với phương
án này, việc chuyển đổi từ AFTN sẽ được thực hiện một cách độc lập, ít ảnh hưởng đến
tòan bộ hệ thống.
23

3.5.2.2. Phương án tổ chức mạng ATN G/G
Có 3 phương án tổ chức mạng ATN G/G:
- Phương án 1: Việt nam chỉ có một BIS router tại Hồ Chí Minh theo như công bố trong
kế hoạch của ICAO khu vực. Trong đó BIS router Việt Nam kết nối với BIS router của
Thái Lan, Singapore, Hồng Kông.
- Phương án 2: Việt Nam có hai BIS router đặt tại Hà Nội và Hồ Chí Minh. Phương án
này khắc phục được nhược điểm của phương án 1 về vấn đề dự phòng, tức là nếu
AACC/HCM có sự cố thì ATCC/HAN vẫn có đường nối quốc tế.

- Phương án 3: Việt Nam có hai BIS router, đặt tại Hà Nội và Hồ Chí Minh. Router Hà
Nội kết nối với BIS router của Lào và BIS router của Trung Quốc (tại Bắc Kinh hoặc
Quảng Châu). BIS router tại Hồ Chí Minh kết nối với BIS router của Thái Lan,
Singapore, Hồng Kông.
3.5.2.3. Phương án tổ chức mạng AMHS
Theo chính sách AMHS routing của khu vực, bất cứ một AMHS mới triển khai nào sẽ
thiết lập các đường kết nối trực tiếp với các AMHS khác trong khu vực. Căn cứ vào chính sách
routing này, có một số phương án sau:
- Phương án 1: Gồm 03 hệ thống AMHS tại Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng. Trong đó,
AMHS Hồ Chí Minh kết nối với AMHS của Thái Lan, Singapore, Hồng Kông còn
AMHS của Hà Nội kết nối với AMHS của Trung Quốc (Tại Quảng Châu hoặc Bắc
Kinh).
- Phương án 2: Phương án tuân theo chính sách routing của khu vực, trong đó hai hệ
thống AMHS của Hà Nội và Hồ Chí Minh sẽ kết nối trực tiếp với AMHS của Thái Lan,
Singapore, Hồng Kông.
3.6. Xác định địa chỉ cho mạng AMHS
Địa chỉ AMHS là một bộ các thuộc tính xác định của AMHS MD (Domain) và một bộ
các thuộc tính để xác định duy nhất 1 người dùng của MD đó. Hiện nay , trên thế giới đang tồn
tại 2 định dạng địa chỉ AMHS là XF (Translated form) và CAAS (Common AMHS Addressing
Scheme ). Việt Nam, do chưa đăng ký trước thời điểm 15/9/2003 như theo yêu cầu của tổ chức
ICAO khu vực châu Á- Thái Bình Dương nên việc xây dựng địa chỉ phải theo định dạng XF
như sau :



24

State AMHS Address Specification Additional Information
State
Name

National-
ity
Letters

Country-
name (C)
ADMD-
name
(A)
PRMD-
name (P)

Addressing
Scheme
ATN
Dir
Organization-
name (O)
Regional
Office
Last
Update

Remarks
Viet
Nam
VV XX ICAO VV XF AFTN APAC
1-Dec-
06

Viet
Nam
Tuy nhiên, so với định dạng CAAS, XF có một số nhược điểm như sau :
+ Việc định tuyến của điện văn AFTN dựa trên hệ thống AFTN trong khi các điện văn
ATN được định tuyến thông qua Gateway AFTN/AMHS để chuyển đổi định dạng.
+ Không hỗ trợ nhiều MTA trong cùng một Domain, cũng như chỉ có duy nhất một giá
trị tên tổ chức (organization-name)
+ Không có tính linh hoạt trong việc đặt tên như CAAS
+ Không còn giá trị sử dụng khi hệ thống AFTN được chuyển đổi hoàn toàn.
Do đó, đề nghị thống nhất lại với tổ chức ICAO khu vực châu Á-Thái Bình Dương cho
việc đăng ký chuyển đổi sang địa chỉ CAAS với các thuộc tính như sau :
State AMHS Address Specification
Additional
Information
State
Name

Nationality
Letters
Country-
name (C)
ADMD
-name
(A)
PRMD-
name (P)

Addressi
ng
Scheme

ATN
Directory
Organization-
name (O)
Region
al
Office

Last
Updat
e
Remark
s
Viet
Nam

VV XX ICAO

VIETNA
M
CAAS
See CAAS
Table
APAC


Viet
Nam

CAAS table :
AMHS address: /C=XX/A=ICAO/P=VIETNAM/O=xxxx/OU1=xxxx

Organization-name (O) Organizational-unit-name (OU1)
VVVV VV*



25

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
KẾT LUẬN
Trong ba chương của luận văn đã trình bày khá chi tiết về mạng viễn thông hàng không
ATN từ các ứng dụng trên mạng đến cấu trúc mạng, các phương pháp định truyến, các đánh địa
chỉ và quản lý mạng ATN. Chương hai của luận văn đưa ra một các khái quát về hệ thống giám
sát trong ngành hàng không, cách tính băng thông mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay
Việt Nam . Chương 3 trình bày tình hình triển khai AMHS tại Việt Nam cũng như trên thế giới,
từ đó đưa ra phương án đề xuất triển khai cho quản lý bay Việt Nam.
NHỮNG ĐÓNG GÓP
Đưa ra các phương án và mô hình triển khai mạng AMHS tại Việt Nam.
HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO
Hướng phát triển của tiếp theo của đề tài sẽ xây dựng chương trình quy hoạch mạng dựa
trên nhu cầu thực tế và xem xét đến khả năng tất cả các ứng dụng khác của mạng ATN
(CPDLC, ADS, FIS) đều được triển khai dựa trên các yêu cầu cụ thể về kích cỡ điện văn,
yêu cầu đáp ứng hay thời gian trễ, băng thông ước lượng