H3C路由器傳輸雷達信號的分析和應(yīng)用

屈 賀

（新疆空管局通信網(wǎng)絡(luò)中心，新疆 烏魯木齊 830000）

0 引言

隨著雷達在民航空管系統(tǒng)的不斷應(yīng)用，雷達已成為空管的重要工具，雷達管制也在空中交通管制中被廣泛使用。近期，新疆空管局庫車雷達站（阿克蘇等七部雷達工程其中之一）建成，采用了捷克產(chǎn)的二次雷達，這是新疆空管局首次使用該型號的雷達。為了保障烏魯木齊區(qū)域管制員能夠?qū)崟r看到庫車附近空域內(nèi)的飛機狀態(tài)信息，需要將庫車雷達站的雷達信號從庫車傳送至烏魯木齊。

1 雷達數(shù)據(jù)信號和V.24同步接口

民航空管雷達數(shù)據(jù)信號主要是雷達捕獲飛機在空中飛行的位置信息，這些信號經(jīng)過傳送和處理后，可以在顯示屏上顯示出來，方便管制員查看并掌握飛機的狀態(tài)。雷達數(shù)據(jù)的傳送是典型的單工通信，也就是數(shù)據(jù)信號只需從雷達源到雷達顯示終端單向傳輸。雷達數(shù)據(jù)一般采用V.24/RS232同步串行通信接口標準和DB25接頭，傳輸速率要求不高，常用9600bps和19200bps。

V.24同步接口標準將通信設(shè)備分為數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）。一般地，DTE是通信的源頭或終點，DCE是通信的中間設(shè)備。V.24同步接口定義了很多針腳，實際使用時并不需要將所有針腳全部對接。其中至少需要對接發(fā)送數(shù)據(jù)（TXD）、接收數(shù)據(jù)（RXD）、地線（GND）、發(fā)送時鐘（TXC）、接收時鐘（RXC）這五個針腳，才能進行全雙工通信，其余的DCD、DTR、DSR等針腳，即使不對接，也可以傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)進行單工通信時，至少需要對接三個針腳才能進行通信。傳輸雷達數(shù)據(jù)的V.24同步接口對接時，我們一般采用最簡單的接法，僅對接三個針腳。

V.24接口傳送同步串口數(shù)據(jù)時，實際傳輸距離比較短，直接連接的線纜不會超過一百米。為了解決同步串口傳輸距離短的問題，我們利用路由器組網(wǎng)，對V.24數(shù)據(jù)打包后進行透明傳輸，這樣就可以將V.24數(shù)據(jù)傳送到很遠的地方。

2 H3C路由器傳輸雷達數(shù)據(jù)的分析

新華三公司（H3C）生產(chǎn)的MSR系列多業(yè)務(wù)接入路由器均支持同異步串口數(shù)據(jù)的傳送，我們此次使用H3CMSR5660路由器進行雷達數(shù)據(jù)的傳輸。路由器傳輸雷達數(shù)據(jù)的連接拓撲簡化為圖1，雷達源和雷達顯示終端的同步接口作為DTE，路由器的同步接口作為DCE，同步線纜①②均采用DB25接頭傳送V.24同步串行數(shù)據(jù)。路由器A、B之間使用運營商的專線連接。

圖1 路由器傳輸雷達數(shù)據(jù)的連接拓撲

有一種觀點認為，在一條完整的同步串行通信路徑上只能有一個時鐘源，也就是圖1中四臺設(shè)備的同步接口中只能有一個同步接口產(chǎn)生時鐘頻率，其余接口均依照該接口的時鐘頻率傳輸數(shù)據(jù)。為了驗證這種觀點是否正確，我按照圖1方式進行了簡單的實驗。通過實驗發(fā)現(xiàn)，即使路由器A和路由器B的同步串口配置不同的時鐘頻率（速率），同步業(yè)務(wù)依舊正常傳輸，說明“在一條完整的同步串行通信路徑上只能有一個時鐘源”的觀點是錯誤的。

為了進一步研究分析H3C路由器傳輸雷達數(shù)據(jù)的配置和方法，我進行了嚴謹細致的測試實驗。在實驗過程中，我發(fā)現(xiàn)，時鐘信號針腳的對接和路由器同步接口的時鐘模式配置，這兩點是同步串口能否建立通信連接和完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。

不同時鐘模式的DTE與DCE在標準針腳定義下的常見對接方法（圖2）如下：

（1）DTE外時鐘模式。由DCE提供發(fā)送時鐘和接收時鐘，DTE僅被動接受。這是DTE最典型的模式，絕大部分DTE設(shè)備都是按照該模式對接。

（2）DTE內(nèi)時鐘模式。由DTE提供發(fā)送時鐘，由DCE提供接收時鐘。有一部分DTE設(shè)備對接時會采用該模式。

（3）DTE全內(nèi)時鐘模式。由DTE提供發(fā)送時鐘和接收時鐘，DCE僅被動接受。該模式的DTE類似于DCE，極少有設(shè)備采用。

圖2 不同時鐘模式的DTE與DCE的常見對接方法

MSR5660路由器DCE同步接口提供了表1三種時鐘配置模式，分別對應(yīng)了圖2中的三種時鐘模式的DTE。

表1 路由器DCE同步接口的三種時鐘模式

3 路由器傳輸雷達同步數(shù)據(jù)的重要結(jié)論

通過對路由器接口配置不同的時鐘模式、對接不同的針腳等一系列的測試和實驗，最終得出以下結(jié)論：

（1）路由器DCE接口與DTE對接時，接口針腳對接和時鐘配置只需要考慮與該接口直接對接的DTE的實際情況即可，無需考慮另一端的路由器和DTE設(shè)備的時鐘和針腳。圖1中，雷達源與路由器A之間的接口針腳對接正確、時鐘模式配置正確，數(shù)據(jù)就可以進入路由器A。同理，路由器B和雷達顯示終端之間的接口針腳對接正確、時鐘模式配置正確，數(shù)據(jù)就可以從路由器B傳給雷達顯示終端。路由器A和B兩端同步串口的時鐘模式互不影響，只需要各自適配對接的DTE設(shè)備即可。我們常用路由器的RTC終端接入功能進行雷達數(shù)據(jù)傳送時，rta數(shù)據(jù)包不會傳送時鐘頻率信號。

（2）路由器DCE接口與DTE對接時，兩者在一個通信方向（發(fā)送或者接收）上只能由其中一方提供時鐘。若雙方均不提供時鐘，由于沒有時鐘信號，同步通信將無法建立；若雙方均提供時鐘，那么兩個時鐘因為不一致產(chǎn)生沖突，從而會導(dǎo)致大量數(shù)據(jù)錯誤或亂碼。

（3）并不是所有設(shè)備的V.24/RS232同步接口都是采用標準的針腳定義規(guī)范，不同的DTE/DCE設(shè)備接口的針腳定義不盡相同。在對接V.24同步業(yè)務(wù)時，需要根據(jù)設(shè)備接口的具體針腳定義，按照需要的方式進行對接。

4 庫車雷達信號的傳輸方案

路由器DCE針腳定義（從DTE角度）：2發(fā)送數(shù)據(jù)、3接收數(shù)據(jù)、7接地、15發(fā)送時鐘、17接收時鐘、24發(fā)送時鐘（外）。庫車雷達源DTE針腳定義：7接地、12發(fā)送數(shù)據(jù)、13接收數(shù)據(jù)、15接收時鐘、16發(fā)送時鐘、22時鐘源。根據(jù)以上針腳定義，利用前面的結(jié)論指導(dǎo)庫車雷達業(yè)務(wù)的傳輸。庫車雷達源作為DTE，是產(chǎn)生雷達數(shù)據(jù)的起點，雷達接口僅需要對接發(fā)送數(shù)據(jù)、發(fā)送時鐘和接地的針腳即可，其中發(fā)送時鐘從路由器DCE接口獲取。圖1中，路由器A同步接口配置為DCEclk1模式（由路由器接口提供時鐘），路由器A與庫車雷達源對接的針腳為2接12，7接7，15接16；路由器B和雷達顯示終端按照原有方式對接。按照此種配置和對接方法，雷達數(shù)據(jù)可以正常傳輸且沒有誤碼，進一步驗證了前面的結(jié)論。

5 結(jié)束語

本文闡述了雷達V.24/RS232同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹饕攸c，通過對H3C路由器傳輸雷達同步數(shù)據(jù)進行分析和實驗。針對不同類型的DTE采用不同時鐘模式的路由器DCE接口對接，解決如何正確配置時鐘模式和針腳對接的問題。將這些理論成果用于實踐，可以解決雷達同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊恍﹩栴}。