羅騵騑

（成都雙流國際機(jī)場股份有限公司，四川 成都 610213）

航空領(lǐng)域通信控制具有質(zhì)量要求，需要合理對(duì)5G技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，提高AeroMACS的通信速率，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的通信狀態(tài)。5G技術(shù)與AeroMACS融合需要遵守協(xié)議層的要求，使技術(shù)能夠滿足性能指標(biāo)要求，提高應(yīng)用場景的廣泛性，改善飛機(jī)與地面的狀態(tài)。5G技術(shù)與AeroMACS融合能夠提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，發(fā)揮各自技術(shù)上的優(yōu)勢，提高技術(shù)之間的融合質(zhì)量。

1 5G技術(shù)與AeroMACS的相關(guān)概述

5G技術(shù)與AeroMACS在民航領(lǐng)域中具有適用性，將兩者融合使用可以起到優(yōu)勢互補(bǔ)的作用，提高應(yīng)用場景的廣泛性。具體應(yīng)用效果如下：第一，形成多樣化的網(wǎng)絡(luò)接入形式，提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)控制效果，確保飛機(jī)高速運(yùn)用時(shí)不會(huì)失聯(lián)，提高網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的可靠性。第二，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)化程度，基于OSI模型展開控制，在通信協(xié)議上保證標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一性，使兩者功能能夠結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的迅速收發(fā)，保障通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。第三，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，保證層次控制的清晰水平，構(gòu)建良好的協(xié)議映射條件，使民航領(lǐng)域具有更高的技術(shù)水平。

2 5G技術(shù)與AeroMACS的融合實(shí)現(xiàn)對(duì)策

2.1 有效運(yùn)用WiMAX標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)融合

5G技術(shù)與AeroMACS融合需要WiMAX標(biāo)準(zhǔn)的支持，通過合理運(yùn)用WiMAX可以打造網(wǎng)絡(luò)通信控制的技術(shù)環(huán)境，形成有助于網(wǎng)絡(luò)的控制策略，提高網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)化程度。WiMAX能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的高速訪問，對(duì)用戶身份進(jìn)行識(shí)別驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)狀態(tài)的穩(wěn)定控制。WiMAX采用全I(xiàn)P帶寬控制，具有可靠的無線接入效果，讓無線設(shè)備控制具有靈活性，使技術(shù)具有高效融合性。WiMAX能夠提供移動(dòng)帶寬服務(wù)，將移動(dòng)設(shè)備搭載在飛機(jī)上，確保設(shè)備在高速狀態(tài)下也能實(shí)現(xiàn)，即使在60 m/s的移動(dòng)速率下，也能保證狀態(tài)的穩(wěn)定性，提高技術(shù)在航空領(lǐng)域的應(yīng)用效果。WiMAX增強(qiáng)了5G技術(shù)的AeroMACS的兼容性，一方面，提高了對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力，采用并行方式進(jìn)行控制，保證數(shù)據(jù)能夠快速傳輸；另一方面，構(gòu)架采用通信模組進(jìn)行配置，有助于通信延時(shí)的控制，確保通信系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)接收能力[1]。

2.2 注重OSI模型協(xié)議的應(yīng)用

為了更好地實(shí)現(xiàn)5G技術(shù)與AeroMACS的融合，需要注重OSI模型協(xié)議的應(yīng)用，明確各個(gè)層次之間的映射關(guān)系，保證各個(gè)層次能夠穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)基于5G技術(shù)的AeroMACS運(yùn)行。結(jié)合AeroMACS的使用規(guī)定，對(duì)OSI模型層次進(jìn)行簡化，可將OSI模型劃分為以下四個(gè)層次。

2.2.1 物理層

物理層是實(shí)現(xiàn)層次對(duì)接的關(guān)鍵，需要了解各層協(xié)議的配置要求，將AeroMACS和OSI進(jìn)行對(duì)接，提高5G技術(shù)的應(yīng)用水平。物理層屬于OSI模型的最低層，在數(shù)據(jù)傳輸方面具有開放性，將通信回路融入到控制端設(shè)備中，提高設(shè)備的穩(wěn)定連接性能。物理層實(shí)現(xiàn)需要硬件的支持，使接口能夠正常工作，對(duì)通信狀態(tài)進(jìn)行緩沖和調(diào)制，構(gòu)建出穩(wěn)定、高效的通信回路。物理層遵循RS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)，可按照固定的時(shí)鐘頻率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，采用通信性能較強(qiáng)的控制方式，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性進(jìn)行校驗(yàn)[2]。

2.2.2 數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層主要對(duì)物理層的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，接著，將數(shù)據(jù)傳輸給網(wǎng)絡(luò)層，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)施可靠性驗(yàn)證。數(shù)據(jù)鏈路層具有嚴(yán)格的編碼形式，將數(shù)據(jù)包傳輸給MAC層的公共端子層，在數(shù)據(jù)方面形成映射關(guān)系，在數(shù)據(jù)傳輸過程提供信息接口。編碼校正是形成穩(wěn)定映射的關(guān)鍵，防止5G網(wǎng)絡(luò)中AeroMACS數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生丟失，提高編碼控制的嚴(yán)格性，實(shí)現(xiàn)通信數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)傳輸。幀同步是實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定傳輸?shù)年P(guān)鍵，在數(shù)據(jù)傳輸過程中設(shè)置校驗(yàn)碼，對(duì)數(shù)據(jù)幀中的字節(jié)進(jìn)行計(jì)數(shù)，減少數(shù)據(jù)傳輸過程中的丟碼率。數(shù)據(jù)鏈路層采用差錯(cuò)控制方式，將奇偶校驗(yàn)應(yīng)用在編碼檢驗(yàn)中，使數(shù)據(jù)傳輸具有準(zhǔn)確的編碼形式，并且對(duì)數(shù)據(jù)信息形成反饋?zhàn)饔谩?/p>

2.2.3 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層是實(shí)現(xiàn)AeroMACS通信控制的關(guān)鍵，需要保證網(wǎng)絡(luò)層的可實(shí)現(xiàn)性，保證網(wǎng)絡(luò)層的穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)層用于設(shè)備之間的無線通信，遵循TCP/IP要求，實(shí)現(xiàn)對(duì)報(bào)文的穩(wěn)定傳輸，并且提高報(bào)文傳輸?shù)男省Ｔ趫?bào)文傳輸過程中，需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保傳輸狀態(tài)的順暢性，避免出現(xiàn)傳輸阻礙的情況。IP地址是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)層通信的關(guān)鍵，由網(wǎng)絡(luò)地址和主機(jī)地址組成，在TCP/IP下，保證不同設(shè)備間具有統(tǒng)一的傳輸協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)層核心在于物理地址的解析，對(duì)主機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)證，讓網(wǎng)絡(luò)傳輸過程具有可識(shí)別性，保證網(wǎng)絡(luò)層能夠及時(shí)發(fā)送響應(yīng)報(bào)文。

2.2.4 高層應(yīng)用層

高層應(yīng)用層將傳輸層、會(huì)話層、表示層整合在一起，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸能夠面向通信服務(wù)，提高對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信狀態(tài)的感知能力。5G技術(shù)與AeroMACS融合過程較為復(fù)雜，在網(wǎng)絡(luò)層次方面具有較高要求，需要做好標(biāo)準(zhǔn)接口的分配工作，保證高層應(yīng)用層的功能實(shí)現(xiàn)效果。應(yīng)用層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，應(yīng)做好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的掌控，合理對(duì)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刹僮餍?。人機(jī)界面是高層應(yīng)用層的核心，提高人機(jī)之間的交互效果，保證人機(jī)交互界面的應(yīng)用指標(biāo)達(dá)到預(yù)期。在遵循5G技術(shù)和AeroMACS協(xié)議的情況下，通信數(shù)據(jù)采用封裝處理的方式，保障高層應(yīng)用層的功能實(shí)現(xiàn)效果。

2.3 數(shù)據(jù)鏈路層次

2.3.1 聚合子層

聚合子層是實(shí)現(xiàn)高層次數(shù)據(jù)包傳輸?shù)年P(guān)鍵，需要注重?cái)?shù)據(jù)包分配規(guī)則的應(yīng)用，在MAC層上對(duì)子層進(jìn)行調(diào)度，保證數(shù)據(jù)之間的傳輸控制效果。聚合子層對(duì)冗余包頭具有抑制作用，降低鏈路接口使用的重復(fù)性，使數(shù)據(jù)傳輸具有嚴(yán)格的機(jī)制，提高數(shù)據(jù)傳輸過程資源的利用率。聚合子層負(fù)責(zé)對(duì)包頭參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，如TCP和IP的檢驗(yàn)位、長度等，采用完善化的信息控制形式，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁Y源調(diào)度水平。聚合子層應(yīng)具有映射關(guān)聯(lián)性，采取高效化的映射途徑，對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)包的來源及大小進(jìn)行確定，保證帶寬能夠得到合理分配，實(shí)現(xiàn)聚合子層的合理運(yùn)用。聚合子層用于構(gòu)建應(yīng)用程序的有效負(fù)載，提高5G技術(shù)的無線控制水平，通過AeroMACS設(shè)備實(shí)現(xiàn)通信控制，保障數(shù)據(jù)傳輸具有良好的負(fù)載能力。

2.3.2 公共端子層

公共端子層起到系統(tǒng)接入、連接維護(hù)作用，與制定的MAC層構(gòu)建連接關(guān)系，確保數(shù)據(jù)的公共服務(wù)連接效果。數(shù)據(jù)傳輸對(duì)網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)具有較高要求，對(duì)公共端子層具有較強(qiáng)的依賴性，提高數(shù)據(jù)的接收控制能力，保障數(shù)據(jù)傳輸控制的穩(wěn)定性。在系統(tǒng)接入過程中，由無線傳輸協(xié)議棧展開控制，對(duì)IP頭進(jìn)行壓縮或解壓，將承載力作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂茥l件，通過控制命令對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行接入，提高系統(tǒng)通信狀態(tài)的穩(wěn)定性。公共端子層提供多組連接方式，可通過協(xié)議接口對(duì)連接狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，獲取數(shù)據(jù)連接的相關(guān)信息，如IP地址、端口號(hào)、帶寬等，做好數(shù)據(jù)傳輸參數(shù)的調(diào)整工作，采用與數(shù)據(jù)傳輸相匹配的資源形式，保障公共端子層能夠高效運(yùn)行。公共端子層是實(shí)現(xiàn)連接控制的關(guān)鍵，采用有效負(fù)載的方式進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸控制的資源調(diào)配，確保5G技術(shù)與AeroMACS融合的功能方向[3]。

2.3.3 安全子層

安全子層對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全具有保護(hù)作用，在數(shù)據(jù)傳輸中增加安全控制層，使數(shù)據(jù)鏈路功能更加完善。安全子層是5G技術(shù)與AeroMACS融合的重要保障，基于網(wǎng)絡(luò)連接考慮，連接前應(yīng)做好用戶身份的驗(yàn)證，將指定用戶連接到AeroMACS設(shè)備中，避免出現(xiàn)非法設(shè)備連接的情況。通過身份驗(yàn)證可實(shí)現(xiàn)特定MAC的連接，對(duì)用戶的身份信息展開控制，提升用戶準(zhǔn)入的安全控制水平。數(shù)據(jù)傳輸與調(diào)用過程應(yīng)設(shè)置安全密鑰，做好數(shù)據(jù)的加密和解密工作，降低信息發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，確保數(shù)據(jù)自身的安全性。安全子層具有數(shù)據(jù)完整性檢測功能，檢查數(shù)據(jù)是否存在丟失情況，避免產(chǎn)生錯(cuò)誤的發(fā)包行為，提高安全控制的可靠性，消除安全控制中的不可控性，提高對(duì)數(shù)據(jù)信息安全的分析能力。

2.4 合理設(shè)置數(shù)據(jù)適配層

5G技術(shù)與AeroMACS融入應(yīng)保證數(shù)據(jù)的適配性，可以采用數(shù)據(jù)適配層對(duì)兩者進(jìn)行連接，確保數(shù)據(jù)的銜接映射關(guān)系，因此，應(yīng)當(dāng)合理設(shè)置數(shù)據(jù)適配層，促進(jìn)5G技術(shù)與AeroMACS的順利融合。在此過程中，數(shù)據(jù)適配層由無線鏈路作為實(shí)現(xiàn)手段，通過邏輯信道與MAC層進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)進(jìn)行分段和重排序，將適配后的數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。為了確保狀態(tài)的可靠性，每個(gè)通道應(yīng)配備一個(gè)RLC實(shí)體，對(duì)適配數(shù)據(jù)進(jìn)行接收，并且對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過程進(jìn)行糾錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)環(huán)境的有效應(yīng)用。5G網(wǎng)絡(luò)采用無線承載的方式，采用精細(xì)化的核心網(wǎng)絡(luò)處理形式，保證網(wǎng)絡(luò)對(duì)數(shù)據(jù)的承載能力。數(shù)據(jù)適配層會(huì)對(duì)上下文數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)記，提高數(shù)據(jù)映射關(guān)系的對(duì)應(yīng)性，保障數(shù)據(jù)傳輸過程的映射效果。數(shù)據(jù)適配層提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男?，促進(jìn)了精準(zhǔn)控制的可實(shí)現(xiàn)性，消除數(shù)據(jù)傳輸過程中的阻礙因素，讓數(shù)據(jù)適配層能夠發(fā)揮效果。

2.5 有效運(yùn)用數(shù)據(jù)仲裁功能

在5 G 技術(shù)與A e r o M AC S 的融合上，考慮到AeroMACS設(shè)備對(duì)安全性具有較高要求，需要注重?cái)?shù)據(jù)仲裁功能的應(yīng)用，確保數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸?shù)紸CD域和AISD域，讓控制命令得到有效傳達(dá)。數(shù)據(jù)仲裁需要對(duì)流量優(yōu)先級(jí)進(jìn)行控制，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到隊(duì)列中，提高對(duì)數(shù)據(jù)的收發(fā)控制能力，保證數(shù)據(jù)按照預(yù)定順序進(jìn)行傳輸。數(shù)據(jù)仲裁期間，ACD域和AISD域中的數(shù)據(jù)處于隔離狀態(tài)，數(shù)據(jù)之間不會(huì)產(chǎn)生交互關(guān)系，能夠抑制數(shù)據(jù)之間的流動(dòng)，使數(shù)據(jù)傳輸具有方向性。數(shù)據(jù)仲裁可避免數(shù)據(jù)從隊(duì)列中丟失，防止出現(xiàn)隊(duì)列溢出的情況，確保數(shù)據(jù)得到精準(zhǔn)發(fā)送，保證航空作業(yè)的安全性。數(shù)據(jù)仲裁是提高信息服務(wù)水平的關(guān)鍵，滿足地面塔向飛機(jī)發(fā)送信息的精度要求。數(shù)據(jù)隊(duì)列采用獨(dú)立的內(nèi)存空間，將關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離處理，能夠?qū)?shù)據(jù)起到保護(hù)作用，而且對(duì)內(nèi)存空間進(jìn)行加鎖，在使用時(shí)再進(jìn)行解鎖，防止隊(duì)列中的數(shù)據(jù)被非法取出，導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失的情況出現(xiàn)[4]。

2.6 做好功能接口設(shè)計(jì)

5G技術(shù)與AeroMACS融合需要對(duì)功能接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過接口來控制特定功能，使接口設(shè)計(jì)能夠正常發(fā)揮作用。功能接口具有一定的開放性，可與外界建立通信關(guān)系，使接口功能與設(shè)備具有匹配性，讓接口能夠正常發(fā)揮功能。具體功能接口介紹如下：

第一，天線接口。實(shí)現(xiàn)機(jī)載端與地面設(shè)備之間的通信，確保數(shù)據(jù)的接收效果。天線接口采用共用方式，包括5G天線和WiMAX天線，由切換單元對(duì)天線進(jìn)行切換，降低天線接口資源的占用率，保證天線接口能夠迅速投入使用。

第二，復(fù)位接口。兩者融合后需要開放出復(fù)位接口，用于對(duì)工作狀態(tài)進(jìn)行初始化，通常采用離散復(fù)位接地方式，使系統(tǒng)能夠重新恢復(fù)到起始狀態(tài)，提高系統(tǒng)初始化狀態(tài)的修復(fù)能力。

第三，ARINC429接口。該接口用于對(duì)通信邏輯進(jìn)行控制，前需要將數(shù)據(jù)加載到模塊中，合理對(duì)以太網(wǎng)端口進(jìn)行配置，確保狀態(tài)處于正常運(yùn)行模式。以GPS功能為例，提供2個(gè)ARINC429接口對(duì)通信狀態(tài)進(jìn)行控制，通過接口來傳遞數(shù)據(jù)信息，結(jié)合信息反饋情況判斷航行狀態(tài)。接口狀態(tài)應(yīng)具有活躍性，降低數(shù)據(jù)傳輸過程的阻礙作用，對(duì)端口的延時(shí)狀態(tài)進(jìn)行控制，保障端口能夠正常進(jìn)行使用，確保端口具有邏輯控制能力。

第四，以太網(wǎng)接口。5G技術(shù)需要應(yīng)用以太網(wǎng)接口，需要對(duì)接口狀態(tài)進(jìn)行控制，提高對(duì)ACD和AISD設(shè)備接口的監(jiān)控能力，防止接口狀態(tài)來回切換，導(dǎo)致接口情況被頻繁調(diào)用。接口狀態(tài)應(yīng)設(shè)置延時(shí)條件，在接口長時(shí)間未響應(yīng)下進(jìn)行重連，保證以太網(wǎng)恢復(fù)到穩(wěn)定狀態(tài)，提高接口響應(yīng)的控制效果，確保以太網(wǎng)接口能夠滿足通信要求。

3 結(jié)束語

綜上所述，5G技術(shù)與AeroM ACS具有融合價(jià)值，需要合理對(duì)其進(jìn)行應(yīng)用，掌握技術(shù)之間的共同點(diǎn)，基于協(xié)議實(shí)現(xiàn)技術(shù)融合，發(fā)揮出應(yīng)用場景的控制優(yōu)勢，將技術(shù)優(yōu)勢發(fā)揮到最大化，使航空狀態(tài)控制具有可靠性。5G技術(shù)與AeroMACS融合具有提高質(zhì)量的作用，確保飛機(jī)能夠在高速狀態(tài)下移動(dòng)，確保航空領(lǐng)域具有良好的發(fā)展?fàn)顟B(tài)?！?/p>