Nghiên cứu hệ thống trao đổi điện văn dịch vụ không lưu AMHS

..

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------TRẦN VĂN HÀ

TRẦN VĂN HÀ

KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ
TRYỀN THÔNG

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRAO ĐỔI ĐIỆN VĂN DỊCH VỤ
KHÔNG LƯU (AMHS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính và truyền thơng

2010
Hà Nội – Năm 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------TRẦN VĂN HÀ

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRAO ĐỔI ĐIỆN VĂN
DỊCH VỤ KHÔNG LƯU (AMHS)

Chuyên ngành : Kỹ thuật máy tính và truyền thơng

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Kỹ thuật máy tính và truyền thơng

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS. Đặng Văn Chuyết

Hà Nội – Năm 2012


LỜI NĨI ĐẦU
Hàng khơng dân dụng là một trong những ngành kinh tế mũi nhọn đại
diện cho phương thức vận tải tiên tiến và hiện đại, ngày càng đóng vai trị to
lớn và có ảnh hưởng quan trọng trong cơng cuộc phát triển kinh tế – văn hoá
– xã hội, an ninh và quốc phòng của đất nước.
Để đáp ứng được nhu cầu vận chuyển hàng hóa, đi lại với cường độ cao
thì cơng tác bảo đảm hoạt động bay là hết sức quan trọng trong đó hệ thống
CNS/ATM: Thơng tin – Dẫn đường – Giám sát/Quản lý không lưu được coi
là “trái tim” của hệ thống đảm bảo an toàn và định hướng bay. Hạ tầng kỹ
thuật CNS/ATM này đã đáp ứng được yêu cầu của công tác quản lý không
lưu trước đây.
Tuy nhiên với tốc độ phát triển nhanh chóng của lưu lượng hàng khơng,
trong tương lai tới, hạ tầng này không thể tiếp tục phục vụ tốt cho cơng tác
quản lý khơng lưu nữa. Vì thế, tổ chức hàng không dân dụng quốc tế ICAO
đã đề xuất thay thế hạ tầng cũ bằng một hạ tầng CNS/ATM mới dựa trên
mạng viễn thông hàng không ATN bao phủ toàn cầu. Ở Việt Nam, hệ thống
trao đổi điện văn dịch vụ không lưu (AMHS) là một bộ phận trong hệ thống
CNS/ATM mới sẽ được thực hiện trong thời gian tới. Vì thế tơi lựa chọn đề
tài “Nghiên cứu hệ thống trao đổi điện văn dịch vụ không lưu (AMHS)”
làm đối tượng nghiên cứu trong luận văn này.
Với lịng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin gửi lời cảm ơn chân
thành tới PGS.TS.Đặng Văn Chuyết – người trực tiếp hướng dẫn tơi, anh

Tống Hồ Thắng – trưởng phịng kỹ thuật trung tâm quản lý bay dân dụng Việt
Nam và anh Nguyễn Duy Dũng – tổ trưởng tổ thiết bị AMSS cùng các cán bộ
công ty quản lý bay dân dụng Việt Nam đã tận tình giúp đỡ tơi hoàn thành
luận văn này.

KTMT & TT 2010

1

Trần Văn Hà


MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU .................................................................................................. 1
MỤC LỤC ......................................................................................................... 2
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT ....................................................... 6
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................... 7
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................ 10
1

PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ KHƠNG LƯU ........................ 11
1.1 Quản lý khơng lưu .............................................................................. 11
1.2 Hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát hàng không ....................... 11
1.2.1 Hệ thống thông tin ........................................................................ 11
1.2.2 Hệ thống dẫn đường ..................................................................... 13
1.2.3 Hệ thống giám sát ......................................................................... 14
1.3 Các hạn chế của hệ thống CNS/ATM hiện tại ................................... 15
1.4 Định hướng xây dựng mạng viễn thông hàng không mới ATN ........ 16
1.4.1 Kiến trúc mạng ATN .................................................................... 17
1.4.2 Các mức của mạng ATN .............................................................. 20

1.4.3 Địa chỉ trên mạng ATN ................................................................ 22
1.5 Dịch vụ trao đổi điện văn ................................................................... 24
1.5.1 Khái niệm về trao đổi điện văn .................................................... 24
1.5.2 Mơ hình hệ thống trao đổi điện văn hiện nay tại Việt Nam......... 25
1.5.3 Khuôn dạng của điện văn AFTN ................................................. 27

2

PHẦN 2 TIÊU CHUẨN CHUYỂN GIAO ĐIỆN VĂN X400 ............... 29
2.1 Mơ hình tiêu chuẩn trao đổi điện văn X400 ....................................... 29
2.1.1 UA ................................................................................................ 31
2.1.2 Vấn đề nảy sinh khi triển khai UA ............................................... 31
2.1.3 MS ................................................................................................ 31

KTMT & TT 2010

2

Trần Văn Hà


2.1.4 MTA ............................................................................................. 32
2.1.5 AU ................................................................................................ 32
2.2 Các giao thức của tiêu chuẩn X400 .................................................... 33
2.2.1 Giao thức P7 ................................................................................. 33
2.2.2 Giao thức P3 ................................................................................. 34
2.2.3 Giao thức P1 ................................................................................. 34
2.2.4 Giao thức P2 ................................................................................. 36
2.3 Đánh giá các ưu điểm của tiêu chuẩn X400 ....................................... 36
2.3.1 Ưu điểm trong kiến trúc giao thức phân lớp ................................ 36

2.3.2 Ưu điểm trong khả năng mở rộng ................................................ 37
2.3.3 Ưu điểm trong việc ưu tiên truyền điện văn ................................ 37
2.3.4 Ưu điểm trong vấn đề an ninh và bảo toàn điện văn ................... 37
2.3.5 Ưu điểm trong việc gửi nhận điện văn linh động ........................ 38
3

PHẦN 3 TIÊU CHUẨN THƯ MỤC X500 ........................................... 39
3.1 Mơ hình tiêu chuẩn thư mục X500 ..................................................... 39
3.2 Cây thư mục DIT ................................................................................ 41
3.3 Thư mục phân tán ............................................................................... 42
3.4 Miền quản lý thư mục......................................................................... 43

4

PHẦN 4 HỆ THỐNG TRAO ĐỔI ĐIỆN VĂN AMHS ........................ 44
4.1 Mô hình hệ thống AMHS ................................................................... 44
4.1.1 Đầu cuối AMHS ........................................................................... 45
4.1.2 Máy chủ AMHS ........................................................................... 46
4.1.3 AFTN/AMHS Gateway ............................................................... 47
4.2 Địa chỉ trong AMHS .......................................................................... 49
4.2.1 Vấn đề nảy sinh khi đánh địa chỉ người dùng .............................. 49
4.2.2 Các thuộc tính của địa chỉ ............................................................ 50

KTMT & TT 2010

3

Trần Văn Hà

4.2.3 Địa chỉ thông thường.................................................................... 50
4.2.4 Địa chỉ chuyển đổi........................................................................ 52
4.2.5 So sánh hai loại địa chỉ trong AMHS .......................................... 53
4.2.6 Miền quản lý................................................................................. 55
4.2.7 Tên thư mục.................................................................................. 56
4.3 Dịch vụ trao đổi điện văn do X400 cung cấp ..................................... 56
4.3.1 Mức dịch vụ cơ bản ...................................................................... 56
4.3.2 Mức dịch vụ mở rộng ................................................................... 57
4.3.3 Mức ưu tiên văn bản..................................................................... 57
4.3.4 Định tuyến điện văn ..................................................................... 58
4.3.5 Các định dạng nội dung điện văn ................................................. 59
4.3.6 Chứng thực người gửi điện văn và bảo toàn nội dung điện văn .. 59
5

PHẦN 5 PHƯƠNG HƯỚNG TRIỂN KHAI AMHS TRÊN THẾ GIỚI 61
5.1 Phương hướng thực hiện AMHS trong khu vực ................................ 61
5.2 Các bước triển khai AMHS của ICAO............................................... 62
5.3 Cấu trúc ATN dự kiến khu vực châu Á Thái Bình Dương ................ 65
5.4 Định tuyến giữa các hệ thống AMHS ................................................ 67
5.4.1 Vấn đề nảy sinh khi định tuyến giữa các AMHS......................... 67
5.4.2 Chính sách định tuyến do ICAO đề xuất ..................................... 67
5.4.3 Chính sách định tuyến trong thời kỳ quá độ ................................ 68
5.4.4 Ưu điểm trong chính sách định tuyến của ICAO ......................... 69
5.5 Một số giải pháp đang được triển khai trên thế giới .......................... 70
5.5.1 Thiết bị ứng dụng cho hệ thống AMHS ....................................... 70
5.5.2 ATN router hai chồng giao thức .................................................. 72
5.5.3 Giải pháp của hãng SITA ............................................................. 72

6

PHẦN 6 ĐỀ XUẤT TRIỂN KHAI AMHS TẠI VIỆT NAM .............. 76

KTMT & TT 2010

4

Trần Văn Hà


6.1 Các nhược điểm của mạng AFTN tại Việt Nam ................................ 76
6.2 Những cải thiện sau khi triển khai AMHS ......................................... 77
6.3 Những khó khăn khi triển khai AMHS .............................................. 79
6.4 Đề xuất triển khai AMHS tại Việt Nam ............................................. 79
6.4.1 Đề xuất mơ hình mạng AMHS..................................................... 79
6.4.2 Đề xuất địa chỉ cho mạng AMHS ................................................ 83
6.4.3 Đề xuất chức năng của hệ thống AMHS...................................... 84
6.4.4 Đề xuất giao thức hạ tầng mạng AMHS ...................................... 86
6.4.5 Đề xuất giao thức của AMHS router............................................ 87
6.4.6 Đề xuất yêu cầu về phần cứng và phần mềm ............................... 88
6.4.7 Đề xuất khả năng dự phòng và sẵn sàng cao cho hệ thống.......... 89
6.4.8 Đề xuất các bước triển khai AMHS ............................................. 91
7

Kết luận .................................................................................................... 98

8

Tài liệu tham khảo ................................................................................... 99

KTMT & TT 2010

5

Trần Văn Hà


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT
ACSE
ADS
AFTN

AU
BBIS
CAAS

Access Control Service Elements
Automatic Dependent Surveillance
Aeronautical Fixed Telecomunication
Network
Air Traffic Service Message Handling
System
Air Traffic Management
Aeronautical Telecommunication
Network
Access Unit
Backbone Boụndary Intermediate System
Common AMHS Addressing Scheme

DAP
DIB

DIT
DMD
DN
DSA
DSP
DUA
ES
GNSS
ICAO

Directory Access Protocol
Directory Information Base
Directory Information Trê
Directory Management Domain
Delivery Notification
Directory System Agent
Directory System Protocol
Directory User Agent
End System
Navigation Satellite System
International Civil Aviation Organization

ICS
IS
ITU-T
MASE
MDSE
MHS
MRSE
MS

MSSE
MTA
MTS
MTSE
NDN
UA
ULCS
XF

Internet Communication Services
Intermediate System
International Telecommunication Union
Message Administrator Service Element
Message Delivery Service Element
Message handlinh system
Message Retrieval Service Element
Message Store
Message Submission Service Element
Message Transfer Agents
Message Transfer System
Message Transfer Service Element
Nondelivery Notification
User Agent
Upper Layers Communication Service
Translated Form

AMHS
ATM
ATN

KTMT & TT 2010

6

Yêu tố dịch vụ điều khiển truy cập
Giám sát phụ thuộc tự động
Hệ thống thông tin hàng không cố
định
Hệ thống trao đổi điện văn dịch vụ
không lưu
Hệ thống quản lý không lưu
Mạng viễn thông hàng không
Khối truy nhập
Router xương sống liên miền
Cách đánh địa chỉ AMHS thông
thường
Giao thức truy cập thư mục
Cơ sở thông tin thư mục
Là cây thông tin thư mục
Miền quản lý thư mục
Thông báo đã gửi
Hệ thống thư mục
Giao thức hệ thống thư mục
Khối người dùng thư mục
Hệ thống đầu cuối
Hệ thống dẫn đường bằng vệ tinh
Tổ chức hàng không dân dụng quốc
tế
Dịch vụ thông tin liên mạng
Hệ thống trung gian

Liên hiệp viễn thông quốc tế
Yếu tố dịch vụ quản trị điện văn
Yếu tố dịch vụ gửi điện văn
Hệ thống trao đổi điện văn
Yếu tố dịch vụ nhận điện văn
Lưu trữ điện văn
Yếu tố dịch vụ gửi điện văn
Truyền điện văn
Hệ thống truyền điện văn
Yếu tố dịch vụ truyền điện văn
Thông báo không thể gửi được
Đầu cuối người dùng
Vụ thông tin lớp trên
Cách đánh địa chỉ dạng chuyển đổi

Trần Văn Hà


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Các trạm VHF và tầm phủ sóng VHF tại Việt Nam ........................ 12
Hình 1.2 Sơ đồ trạm radar và tầm phủ sóng ở Việt Nam ............................... 14
Hình 1.3 Mạng viễn thơng hàng khơng ATN ................................................. 16
Hình 1.4 Mơ hình kiến trúc mạng ATN .......................................................... 18
Hình 1.5 Liên kết giữa các thành phần của ATN............................................ 19
Hình 1.6 Địa chỉ trong mạng ATN ................................................................. 22
Hình 1.7 Cấu trúc địa chỉ đầu cuối.................................................................. 22
Hình 1.8 Định dạng địa chỉ NSAP .................................................................. 23
Hình 1.9 Sơ đồ liên kết các trạm AFTN khu vực Đơng Nam Á..................... 26
Hình 2.1 Mơ hình kiến trúc hệ thống trao đổi điện văn X400 ........................ 30
Hình 2.2 Các thành phần của mạng X400 ...................................................... 30

Hình 2.3 Các giao thức của X400 ................................................................... 33
Hình 2.4 Giao thức P1 chứa P2 trong quá trình trao đổi điện văn .................. 35
Hình 3.1 Mơ hình tiêu chuẩn thư mục X500 .................................................. 39
Hình 3.2 Cây thư mục DIT ............................................................................. 41
Hình 3.3 Dữ liệu lưu trữ thơng tin người dùng trong X500 ........................... 42
Hình 3.4 Cây thơng tin thư mục phân tán ....................................................... 42
Hình 3.5 Miền quản lý thư mục. ..................................................................... 43
Hình 4.1 Mơ hình cơ bản của mạng AMHS ................................................... 44
Hình 4.2 Cấu trúc mở rộng của mạng AMHS ................................................ 45
Hình 4.3 Đầu cuối AMHS............................................................................... 46
Hình 4.4 Máy chủ AMHS ............................................................................... 46
Hình 4.5 AFTN/AMHS Gateway ................................................................... 47
Hình 4.6 MTCU liên kết thành phần AFTN và MTA .................................... 48

KTMT & TT 2010

7

Trần Văn Hà


Hình 4.7 Địa chỉ thơng thường của Đức lưu trữ trong X500.......................... 51
Hình 4.8 Địa chỉ chuyển đổi của Cộng hịa Sip lưu trữ trong X500............... 53
Hình 4.9 So sánh hai địa chỉ CAAS và XF ..................................................... 53
Hình 4.10 Miền quản lý AMHS ...................................................................... 55
Hình 5.1 Mơ hình triển khai AMHS bước 1 của ICAO .................................. 62
Hình 5.2 Mơ hình triển khai AMHS bước 2 của ICAO .................................. 63
Hình 5.3 Mơ hình triển khai AMHS bước 3 của ICAO .................................. 64
Hình 5.4 Kết nối ATN xương sống khu vực châu Á Thái Bình Dương ......... 65
Hình 5.5 Cấu trúc mạng ATN nội bộ khu vực châu Á Thái Bình Dương ...... 66

Hình 5.6 Hệ thống AMHS của Isode .............................................................. 71
Hình 5.7 Mơ hình router 2 chồng giao thức TP4 và TCP ............................... 72
Hình 5.8 SITA AFTN/AMHS Gateway tập trung .......................................... 73
Hình 5.9 Dịch vụ chuyển giao điện văn SITA ................................................ 74
Hình 5.10 Dịch vụ quản lý AMHS dùng chung SITA .................................... 75
Hình 6.2 Hệ thống AMHS theo mơ hình 1 tại Tân Sơn Nhất ........................ 81
Hình 6.3 So sánh hai địa chỉ CAAS và XF ..................................................... 83
Hình 6.4 Mơ hình quá độ lên AMHS tại Châu Âu ........................................ 86
Hình 6.5 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 1 ................................ 91
Hình 6.6 Cấu hình mạng AMHS Việt Nam giai đoạn 1 ................................ 92
Hình 6.7 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 2 ................................ 92
Hình 6.8 Cấu hình mạng AMHS Việt Nam giai đoạn 2 ................................ 93
Hình 6.9 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 3 ................................ 94
Hình 6.10 Cấu hình mạng AMHS Việt Nam giai đoạn 3 .............................. 94
Hình 6.11 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 4 .............................. 95
Hình 6.12 Cấu hình mạng AMHS Việt Nam giai đoạn 4 .............................. 96
Hình 6.13 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 5 .............................. 96

KTMT & TT 2010

8

Trần Văn Hà


Hình 6.14 Cấu hình kết nối các AMHS trong giai đoạn 6 .............................. 97

KTMT & TT 2010

9

Trần Văn Hà


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Chồng giao thức của ATN Router ................................................... 19
Bảng 1.2 Mã ICAO một số sân bay lớn ở Việt Nam ...................................... 25
Bảng 4.1 Thuộc tính của địa chỉ trong AMHS ............................................... 50
Bảng 4.2 Địa chỉ CAAS của đài chỉ huy sân bay Nội Bài .............................. 51
Bảng 4.3 Địa chỉ XF của đài chỉ huy sân bay Nội Bài ................................... 52
Bảng 4.4 Phân loại và mức ưu tiên điện văn trong AFTN ............................. 57
Bảng 4.5 So sánh mức ưu tiên giữa AFTN và AMHS ................................... 58
Bảng 5.1 Vị trí AMSS xương sống khu vực châu Á Thái Bình Dương ......... 68

KTMT & TT 2010

10

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

1 PHẦN 1
TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ KHƠNG LƯU
1.1 Quản lý khơng lưu
Hệ thống quản lý không lưu (Air Traffic Management - ATM) chỉ huy
điều hành tất cả các máy bay hoạt động trong khu vực quản lý của mình.

Quản lý khơng lưu đảm bảo cho máy bay bay an tồn, điều hịa và hiệu quả từ
lúc cất cánh đến khi hạ cánh
Theo quan niệm hiện nay của tổ chức hàng không dân dụng quốc tế
ICAO (International Civil Aviation Organization), những nhiệm vụ chính của
cơng tác quản lý khơng lưu bao gồm:
− Các dịch vụ không lưu nhằm ngăn ngừa va chạm giữa các máy bay,
thúc đẩy và điều hoà hoạt động bay
− Quản lý vùng trời: tổ chức sắp xếp việc sử dụng vùng trời, hành lang
bay cho các mục đích khác nhau
− Khí tượng: cung cấp cho trạm kiểm sốt khơng lưu và phi công biết
được các tin tức liên quan đến khí tượng
− Tìm kiếm cứu nguy: hoạt động tìm kiếm, cứu nạn máy bay lâm nguy

1.2 Hệ thống thông tin, dẫn đường, giám sát hàng không
1.2.1 Hệ thống thông tin
Thông tin trong hàng không cho phép trao đổi dữ liệu giữa các cơ quan
kiểm sốt khơng lưu và các hệ thống tự động. Gồm ba hệ thống chính:
− Hệ thống thông tin hàng không lưu động
− Hệ thống thông tin trực thoại không lưu.
− Hệ thống thông tin hàng không cố định (Aeronautical Fixed
Telecomunication Network – AFTN).

KTMT & TT 2010

11

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

Thông tin hàng khơng lưu động cịn gọi là thơng tin đối khơng nhằm
phục vụ liên lạc giữa máy bay và trạm kiểm sốt khơng lưu. Đây là hệ thống
thơng tin quan trọng bậc nhất cho cơng tác bảo đảm an tồn và điều hịa bay.
Việc liên lạc khơng đất sử dụng các hệ thống thu phát VHF với cơ chế
điều biên AM tạo nên mạng lưới các trạm VHF bao phủ toàn bộ vùng thơng
báo bay. Tại Việt Nam hiện có các trạm VHF đường dài tại sân bay Nội Bài,
Tân Sơn Nhất, Cà Mau, Qui Nhơn, núi Tam Đảo

Hình 1.1 Các trạm VHF và tầm phủ sóng VHF tại Việt Nam
Nguồn: [1]

KTMT & TT 2010

12

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

Hệ thống thông tin trực thoại không lưu là một hệ thống thông tin vơ
tuyến giữa kiểm sốt viên khơng lưu với máy bay, liên lạc điện thoại giữa
trung tâm với các đài trạm tại các sân bay lẻ, giữa các mạng quản lý bay với
nhau.
Hệ thống thông tin hàng không cố định (AFTN) là các tổ hợp thông

tin ghép nối các cơ sở mặt đất của ngành hàng không nhằm đảm bảo liên lạc
thoại, thông tin số liệu giữa các cơ quan kiểm sốt khơng lưu trong nước và
quốc tế, giữa các đơn vị liên quan tới quản lý và điều hành bay. AFTN là một
hệ thống mang tính tồn cầu, được hình thành nên từ các trung tâm chuyển
mạch liên kết với nhau theo phương thức điểm – điểm.
1.2.2 Hệ thống dẫn đường
Hệ thống dẫn đường là tổ hợp các đài dẫn hướng, định vị, đo cự ly trải
dài trên các tuyến bay nội địa và quốc tế nhằm giúp cho máy bay xác định
được tọa độ, hướng, đường bay… ở mọi thời điểm trong q trình bay.
Có 3 hệ thống chính được sử dụng để phục vụ dẫn đường:
− Hệ thống định vị (Non Drectional Radio Beacon - NDB): Giúp máy
bay xác định tọa độ so với toạ độ đài NDB
− Hệ thống định hướng (Very High Frequency Ommidirectional Radio
Range - VOR): Cung cấp thông tin cho máy bay xác định hướng giữa đài
VOR - máy bay - phương bắc từ
− Hệ thống đo cự ly (Distance Measuring Equipment - DME): Cung cấp
thông tin cho máy bay xác định khoảng cách giữa đài DME - máy bay.

KTMT & TT 2010

13

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1
1.2.3 Hệ thống giám sát

Hệ thống giám sát có chức năng cung cấp cho các bộ phận trực tiếp
điều hành – thông báo bay thông tin tọa độ, cao độ, tốc độ, hướng bay, nhiên
liệu, mã số… của máy bay trong vùng trách nhiệm quản lý.
Tại khu vực tại sân sử dụng hệ thống camera quay toàn cảnh đường
băng. Khi máy bay đang bay sử dụng đến các hệ thống radar sơ cấp và thứ
cấp

Hình 1.2 Sơ đồ trạm radar và tầm phủ sóng ở Việt Nam
Nguồn [1]

KTMT & TT 2010

14

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

1.3 Các hạn chế của hệ thống CNS/ATM hiện tại
Ủy ban đặc biệt về các hệ thống không vận trong tương lai đã nghiên
cứu kỹ lưỡng các hệ thống hiện tại, những công nghệ mới và cơng bố trong
các báo cáo của mình về những hạn chế của hệ thống CNS/ATM hiện tại:
• Hạn chế của hệ thống thông tin liên lạc
− Tầm phủ sóng của hệ thống thơng tin hiện tại bị hạn chế do phát sóng
trong tầm nhìn thẳng, độ tin cậy khơng cao do sự thay đổi đặc tính truyền
sóng và nhiễu giữa các hệ thống khác nhau
− Thông tin thoại chất lượng chưa đáp ứng với nhiều trở ngại về ngôn

ngữ, thiếu các hệ thống trao đổi số liệu bằng số trên khơng và dưới mặt đất
• Hạn chế của hệ thống giám sát
− Chưa có được đầy đủ hình ảnh của mọi hoạt động bay ở vị trí trong
vùng kiểm soát
− Thiếu phương tiện giám sát trên vùng biển, rừng núi
− Các tổ chức radar giám sát chưa phủ hết vùng thông báo bay.Tại Việt
Nam theo khảo sát của tác giả tại trung tâm quản lý bay Nội Bài, hai vùng Hà
Nội và Hồ Chí Minh phải bổ trợ thêm bằng HF đối với phân cực Tây-Nam và
cực Đơng-Nam
• Hạn chế của hệ thống dẫn đường
− Tầm phủ sóng của các thiết bị dẫn đường đặt trên mặt đất bị hạn chế
đặc biệt là ở các vùng núi, sa mạc hay đại dương
− Thiết bị dẫn đường mặt đất hiện không đồng nhất. Điều này dẫn đến
việc phân cách máy bay phải đủ lớn để đảm bảo an toàn, làm hạn chế khả
năng sử dụng vùng trời

KTMT & TT 2010

15

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

1.4 Định hướng xây dựng mạng viễn thông hàng không mới
ATN
Căn cứ vào những nhược điểm trên, ICAO đã đề xuất thay thế hạ tầng

cũ bằng một hạ tầng thông tin, dẫn đường, giám sát mới. Hệ thống mới cung
cấp các dịch vụ thông tin cho công tác quản lý không lưu dựa trên mạng viễn
thông hàng không (Aeronautical Telecommunication Network – ATN) bao
phủ tồn cầu

Hình 1.3 Mạng viễn thơng hàng khơng ATN
Nguồn: />
KTMT & TT 2010

16

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

Trên cơ sở hệ thống cũ, các dịch vụ của ATN cũng chia làm hai loại:
ứng dụng đối không và ứng dụng mặt đất
Liên kết giữa các hệ thống dưới mặt đất với máy bay được thực hiện
qua mạng HF, VHF, Radar, vệ tinh. Liên kết giữa các hệ thống mặt đất với
nhau được thực hiện qua mạng X25, Ethernet, TCP/IP…
Dịch vụ dẫn đường của hệ thống mới sẽ được thực hiện bởi hệ thống
dẫn đường bằng vệ tinh (Global Navigation Satellite System – GNSS). GNSS
cung cấp dịch vụ dẫn đường độc lập, chính xác và tầm bao phủ hầu hết tồn
cầu giúp mở ra nhiều đường bay mới.
Dịch vụ giám sát được thể hiện dưới dạng một ứng dụng đối không của
ATN, đó là giám sát phụ thuộc tự động. Ứng dụng này thực hiện truyền các
thông tin từ máy bay (vị trí, tốc độ, số hiệu…) qua mạng số liệu ATN tới trạm

kiểm sốt khơng lưu dưới mặt đất. Phương pháp này giám sát được máy bay
trên diện rộng khắp toàn cầu

1.4.1 Kiến trúc mạng ATN
Mạng ATN được tạo nên từ các hệ thống đầu cuối ATN ES (End
System – ES), các hệ thống trung gian (Intermediate System – IS) và hạ tầng
đường truyền liên kết các hệ thống (subnetwork)

KTMT & TT 2010

17

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý khơng lưu

Phần 1

Hình 1.4 Mơ hình kiến trúc mạng ATN
Nguồn [5]
Đầu cuối ATN ES có thể là những trạm máy tính cá nhân cho tới những
hệ thống hàng không lớn.
Hệ thống trung gian IS thực chất là những ATN router. Về mặt cấu trúc
ATN router được phân thành ba lớp tương ứng với ba tầng thấp nhất trong mơ
hình tham chiếu OSI thực hiện chức năng truyền dữ liệu, định tuyến và liên
kết các mạng con khác nhau.

KTMT & TT 2010

18

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý khơng lưu

Phần 1
• 3 loại Router định tuyến trong ATN

− Router nội miền: Là các router chỉ sử dụng trong một miền quản lý
− Router liên miền: Là các routers định tuyến giữa các miền quản lý
(Boụndary Intermediate System- BIS)
− Router xương sống liên miền: Là các router chính chịu trách nhiệm
thực hiện việc định tuyến giữa các miền (Backbone Boụndary Intermediate
System- BBIS)

Bảng 1.1 Chồng giao thức của ATN Router
Tầng

Giao thức sử dụng

Mạng (Network)

IDRP, CLNP, SNDCF, X.25, PLP

Liên kết dữ liệu (Data link)
Vật lý (Physical)

LAPB

Giao tiếp vật lý với mạng chuyển mạch

Hình 1.5 Liên kết giữa các thành phần của ATN

KTMT & TT 2010

19

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1

Kiến trúc mạng của ATN được xây dựng dựa trên mơ hình OSI 7 lớp
của ISO và được chia thành các mức:
− Mức mạng con (subnetwork)
− Mức dịch vụ thông tin liên mạng ( Internet Communication Services –
ICS)
− Mức dịch vụ thông tin lớp trên (Upper Layers Communication Service
– ULCS)
− Mức ứng dụng (Application Entity)
1.4.2 Các mức của mạng ATN
• Mức mạng con
Mức mạng con chính là hạ tầng mạng thơng tin được ATN sử dụng làm
phương tiện vật lý liên kết các thành phần hệ thống. Hầu hết các mạng thông
tin dữ liệu đều có thể trở thành mạng con ATN miễn là đảm bảo những yêu
cầu tối thiểu sau:
− Hỗ trợ thơng tin gói

− Trừ liên kết dữ liệu điểm nối điểm, mỗi hệ thống gắn với mạng phải có
một địa chỉ riêng.
− Phải hỗ trợ truyền dữ liệu đồng chỉnh dạng octet
Một số mạng có thể làm mạng con ATN
− Mạng TCP/IP
− Mạng chuyển mạch gói X25
− Mạng LAN
− Mạng Frame Relay

KTMT & TT 2010

20

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý khơng lưu

Phần 1
• Mức dịch vụ thông tin liên mạng

Mức ICS tạo ra tuyến liên kết logic giữa hai hệ thống đầu cuối ES bất
kỳ. Mức này tương ứng với lớp 3 và lớp 4 (lớp mạng và lớp vận tải)
ICS đảm bảo dịch vụ thơng tin tin cậy, an tồn, bảo mật và đáp ứng
chất lượng mà mỗi ứng dụng yêu cầu. ICS được cung cấp bởi lớp truyền tải
và lớp mạng
• Mức dịch vụ thông tin lớp trên
Mức ULCS cung cấp dịch vụ thông tin giữa các đầu cuối, được tạo nên
từ các lớp phiên, trình bày và ứng dụng.
Mỗi hoạt động của thực thể ATN tương ứng với một tiến trình ứng

dụng (Application Process – AP). Mỗi AP có một thực thể ứng dụng
(Application Entity – AE) thực hiện chức năng thông tin giữa AP với những
AP đối tác khác.
Quá trình truyền dữ liệu của ứng dụng có thể phân tích như sau:
Tại đầu phát: Lớp trình bày chuyển đổi định dạng dữ liệu từ lớp ứng
dụng sang định dạng của lớp truyền tải.Lớp truyền tải lại chuyển đổi dữ liệu
sang định dạng của lớp liên mạng. Cứ như vậy cho đến lớp vật lý. Việc này
tương tự quá trình Encapsulation của router
Tại đầu thu: Lớp mạng chuyển đổi định dạng dữ liệu sang định dạng
của lớp truyền tải.Lớp truyền tải lại chuyển đổi dữ liệu sang định dạng của
lớp ứng dụng. Việc này tương tự q trình Decapsulation của router.
• Mức ứng dụng
Mức ứng dụng là mức mà các ứng dụng hoạt động (như hệ thống
AMHS ). Những ứng dụng trên một hệ thống ES có khả năng tương tác trực
tiếp với nhau. Những ứng dụng nằm trên các ES khác nhau cần phải sử dụng
ULCS bên dưới để trao đổi thông tin.

KTMT & TT 2010

21

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý không lưu

Phần 1
1.4.3 Địa chỉ trên mạng ATN

Địa chỉ của các thành phần trong hệ thống đầu cuối ATN được thể hiện

trong hình dưới

Hình 1.6 Địa chỉ trong mạng ATN
Nguồn [5]
Hệ thống đầu cuối ES có các địa chỉ NSAP, TSAP, SSAP, PSAP. Địa
chỉ được cấu trúc theo phân lớp: Địa chỉ của lớp trên là địa chỉ của lớp dưới
cộng thêm chỉ số lựa chọn

Hình 1.7 Cấu trúc địa chỉ đầu cuối
Nguồn [5]

KTMT & TT 2010

22

Trần Văn Hà


Tổng quan về quản lý khơng lưu

Phần 1
• Địa chỉ mạng con SNPA

Địa chỉ gắn với mạng con (Subnetwork Point of Attachment – SNPA)
chỉ ra điểm gắn thực sự của các hệ thống đầu cuối ES và hệ thống trung gian
IS vào mạng con. SNPA nhận dạng duy nhất một hệ thống tại một mạng con
được chỉ định
• Địa chỉ mức mạng NSAP
Địa chỉ NSAP được sử dụng để định vị và nhận dạng duy nhất đầu cuối
trong mạng ATN

Hình 1.8 Định dạng địa chỉ NSAP
Nguồn [5]
− Phần miền khởi tạo (Initial Domain Part) định ra miền địa chỉ mạng
con. Hai trường AFI và IDI đều mang giá trị là “470027”
− Phần miền chi tiết (Domain Specific Part) được cấu trúc như sau:
Trường VER gồm 4 giá trị có chức năng nhận dạng hệ thống ATN thuộc loại
di động (máy bay ) hay cố định ( trạm mặt đất) và dùng cho khơng lưu hay
hãng hàng khơng
− Trường ADM có chức năng nhận dạng tổ chức quản trị hệ thống. Giá
trị của trường là mã các quốc gia, các tổ chức hàng không đã được đăng ký
trong ICAO
− Trường RDF = 0
KTMT & TT 2010

23

Trần Văn Hà