- Trường SEL (1 byte): Được dùng để chỉ danh một thực thể mạng ES hay IS hoặc quá
2.2 Khái niệm về thông tin dẫn đường giám sát trong ngành quản lý bay
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. 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.
Hình 2.1 Hệ thống VOR/DME và NDB
Bảng 2.1 Hệ thống thiết bị dẫn đường VOR/DME và NDB tại Việt Nam
Vị trí Loại ID Tần số Hoạt động
BUÔN MA THUỘC NDB BU 386 kHz H24
BUÔN MA THUỘC DVOR/DME BMT 112.1 MHz H24
CÀ MAU NDB QL 305 kHz H24
CAM RANH NDB CR 414 kHz HJ
CAM RANH DVOR/DME CRA 116.5 MHz H24
CẦN THƠ NDB CT 420 kHz HS
CON SƠN DVOR/DME CSN 115.6 MHz H24
hiCÁT BI DVOR/DME CAB 115.1 MHz H24
CÁT BI NDB BK 274 kHz HS
ĐÀ LẠT NDB DL 330 kHz H24
ĐÀ NẴNG NDB DJ 212 kHz H24
ĐÀ NẴNG DVOR/DME DAN 114.4 MHz H24
ĐIỆN BIÊN NDB DB 380 kHz HJ
ĐIỆN BIÊN DVOR/DME DIB 113.6 MHz HJ
ĐỒNG HỚI DVOR/DME DOH 116.2 MHz H24
ĐỒNG HỚI DVOR/DME ZDG 115.2 MHz H24
GIA LÂM NDB AM PM 294 kHz O/R
LIÊN KHƯƠNG DVOR/DME LKH 112.3 MHz H24
MỘC CHÂU NDB MC 514 kHz H24
NAM HÀ DVOR/DME NAH 115.5 MHz H24
NAM ĐỊNH NDB HL 304 kHz H24
NA SẢN NDB BQ 349 kHz O/R
NỘI BÀI NDB KW 320 kHz H24
NỘI BÀI DVOR/DME NOB 116.1 MHz H24
PHAN THIẾT VOR/DME PHT 114.1 MHz H24
PHÙ CÁT DVOR/DME PCA 116.3 MHz H24
PHÚ BÀI NDB PB 440 kHz HS
PHÚ BÀI DVOR/DME HUẾ 115.8 MHz H24
PHÚ QUỐC NDB PQ 278 kHz O/R
PLEIKU NDB PK 282 kHz H24
RẠCH GIÁ NDB RG 335 kHz HS
TÂN SƠN NHẤT DVOR/DME TSN 116.7 MHz H24
VINH NDB XW 218 kHz O/R
VĨNH PHÚC DVOR/DME VPH VPH
113.9 MHz H24
VŨNG TÀU VOR VTV 114.7 MHz HS
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.
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
Hình 2.3 Vùng phủ của Radar sơ cấp (PSR) tại Việt Nam
Hình 2.4 Vùng phủ của Radar thứ cấp (SSR) tại Việt Nam 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. Cấu hình chung cho mỗi trạm gồm có phần thiết bị vệ tinh của hãng Hughes Network System (Mỹ) hoặc của hãng NEC (Nhật) và phần thiết bị ghép kênh của hãng Scitec (Australia). Các thông tin thoại, fax, dữ liệu Sync/Async và dữ liệu mạng LAN được ghép tích hợp nhờ thiết bị ghép kênh rồi truyền đi giữa các trạm với nhau thông qua thiết bị vệ tinh. Mạng có thành phần từ ba loại trạm chính như sau:
• 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 550K, 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
• 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 550K, 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 550K , 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
- Sơ đồ chi tiết mạng thông tin vệ tinh của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam như hình 2.5:
Hình 2.5 Mạng VSAT
Các đường kết nối vệ tinh của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam như sau :
-
2.4 Quy hoạch mạng ATN của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam
2.4.1 Các bước thực hiện quy hoạch
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
- 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.
- Xây dựng mô hình chuyển đổi từ mạng AFTN sang AMHS 40
2.4.2 Cấu trúc mạng AFTN hiện tại
Hình 2.7 Mô hình mạng AFTN của TCTy ĐBHĐB Việt Nam
Theo sơ đồ trên, ta nhận thấy mạch AFTN hiện tại chủ yếu là tốc độ thấp sử dụng giao thức Asynchronous, 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.
Theo kế hoạch chuyển đổi sang mạng ATN, AMHS sẽ dần thay thế cho AFTN, do đó một số các mạch AFTN giữa các trung tâm sẽ cần phải được nâng cấp phục để tăng lưu lượng truy cập tạo ra bởi AMHS overheads. Ở bước tiếp theo, ta vào sơ đồ của mạng AFTN hiện tại và tìm hiểu cụ thể các bước chuyển đổi từ mạng AFTN sang mạng ATN để nghiên cứu xây dựng mô hình mạng ATN trong tương lai của Tổng Công ty Quản lý bay Việt Nam .
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.
Trên sơ đồ hình 2.7 chỉ thể hiện các đường trục từ các sân bay lớn : Tân Sơn Nhất, Nội Bài, Đà Nẵng đến các sân bay địa phương và các nước trong khu vực.
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 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
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.
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.
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.
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.
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.
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.
2.5.2 Thời gian trễ tắc nghẽn
Khi các điện văn được đưa đến một kênh truyền (kênh truyền mất một khoảng thời gian nào đó để xử lý một điện văn) vào các thời điểm ngẫu nhiên, các điện văn sẽ được truyền từng cái một, một số điện văn đến vào các thời điểm mà kênh truyền đang xử lý điện văn trước. Do đó sẽ có sự tắc nghẽn và khoảng trễ này gọi là trễ tắc nghẽn. Việc xem xét thời gian trễ tắc nghẽn có thể tiếp cận từ thực tế hoặc tiếp cận trên cơ sở lý thuyết xác suất thống kê. Sẽ không thực tế nếu ta cố gắng thu thập nhiều hiện tượng tắc nghẽn trong thực tế, mỗi trường hợp có đặc tính riêng và ta không thể xem xét tất cả các trường hợp. Tuy nhiên ta có thể tiếp cận theo cách thường dùng.
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:
q -n
(q,n)
n ×e
p =
q! (2.1)
Đơn vị thời gian thường được tính theo giờ. Hàm phân bố xác suất Poisson với
n=5; 10; 20 được vẽ như hình 2.9 và hàm phân bố xác suất và phân bố xác suất tích luỹ được vẽ ở hình 2.10.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
dien van/don vi thoi gian
x a c s u a t
Phan bo xac xuat tich luy Poisson voi n=10
Ham phan bo xac suat Poisson Ham phan bo xac suat tich luy Poisson
P=0.95;q=15 0 5 10 15 20 25 30 35 40 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18
dien van/don vi thoi gian
x a c s u a t
Phan bo Poisson cua dien van n=5
n=10
n=20
Hình 2.9 Hàm phân bố Poisson của điện văn
Từ đồ thị này ta nhận thấy, với tốc độ trung bình 10 điện văn trên một đơn vị thời gian thì có đến 95% xác suất xuất hiện từ 0 đến 15 điện văn trên một đơn vị thời gian.
Giả sử tất cả điện văn có cùng mức ưu tiên và được xử lý theo thứ tự đến. 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.