民航空管多业务接入平台通信单元的制作方法

本实用新型属于信号传输技术领域，尤其涉及一种民航空管多业务接入平台通信单元。

背景技术：

民航空管多业务接入平台是民航空管综合数据传输专用系统，能够实现通信、导航、气象、监视、飞行情报等综合数据的集成、路由交换、订阅发布和网络管理，实现多业务数据集成处理。

现有民航空管数据接入平台存在一些不足，如交换机连接部分的可靠性不够好；路由节点的监控、故障路由节点的查找和线路重建，效率比较低、工作步骤繁琐等等。另外，当多个网络通过路由器互联时，各网络传输的数据分组大小可能不尽相同，为了适应各网络数据的传输，只能按照所允许的某个最短数据分组进行网络数据传输，大大降低了其它网络的效能。因此，解决以上问题能够提高空管业务数据传输的可靠性，并提高飞行安全及效率。

技术实现要素：

本实用新型就是针对上述问题，提供一种可提高空管业务数据传输安全可靠性的民航空管多业务接入平台通信单元的硬件基础。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括数据通信接口子系统、数据处理子系统、X.25协议通信子系统、监控配置数据传输部分，其结构要点数据通信接口子系统的数据传输端口与空管业务数据应用端相连；数据处理子系统的数据传输端口分别与数据通信接口子系统和X.25协议通信子系统的数据传输端口相连，监控配置数据传输部分的数据传输端口分别与数据处理子系统的监控数据传输端口、监控配置终端相连。

作为一种优选方案，本实用新型所述数据通信接口子系统采用双片w5200芯片，X.25协议通信子系统采用FPGA作为X.25协议处理单元，数据处理子系统采用MCU。

作为另一种优选方案，本实用新型所述MCU采用STM32F407单片机U14，FPGA采用EP4CE15E22C8N芯片U7，U14的5、6、7、8引脚分别与U7的83、85、86、87引脚对应连接，U14的15、16、17、18引脚分别与U7的101、103、104、105引脚对应连接，U14的12、13引脚分别与U7的99、111引脚对应连接，U14的9、10引脚分别与U7的98、110引脚对应连接。

其次，本实用新型所述U14的58脚通过电阻R43与USB_MINI1的D-端口相连，U14的57脚通过电阻R42与USB_MINI1的D+端口相连。

另外，本实用新型所述U7的64、65、66、67引脚分别与74HC241芯片U9的18、16、14、12引脚对应连接，U7的71、72引脚分别与U9的9、7引脚对应连接。

本实用新型有益效果。

本实用新型数据通信接口子系统：是空管多业务接入平台对外接口，与空管业务数据应用端之间进行数据传输。

本实用新型数据处理子系统：用于链路切换融合和FTCP协议封装，连接数据通信接口子系统和X.25协议通信子系统。

本实用新型X.25协议通信子系统：负责接收、发送、解析X.25数据业务。

本实用新型监控配置数据传输部分：与数据处理子系统之间进行监控数据传输，并与监控配置终端连接，实现数据传输监控。

由上述可知，采用本实用新型电路连接结构，可确保民航空管业数据传输的安全可靠，防止一些敏感数据类似管制报文等出现丢包、错包现象。一旦数据传输出现问题能够迅速切换数据链路，保证数据完整，并通过监控终端定位问题点，进一步分析问题原因。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。

图1表示本实用新型应用环境示意图。

图2表示本实用新型内部结构示意图。

图3表示本实用新型顶层视图。

图4表示本实用新型MCU原理图。

图5表示本实用新型FPGA原理图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型包括数据通信接口子系统、数据处理子系统、X.25协议通信子系统、监控配置数据传输部分，数据通信接口子系统的数据传输端口与空管业务数据应用端相连；数据处理子系统的数据传输端口分别与数据通信接口子系统和X.25协议通信子系统的数据传输端口相连，监控配置数据传输部分的数据传输端口分别与数据处理子系统的监控数据传输端口、监控配置终端相连。

监控配置数据传输部分可采用RS232串口芯片。

如图1所示，两地空管业务数据连接到本实用新型，可实现数据的两地传输。

所述数据通信接口子系统采用双片w5200芯片，X.25协议通信子系统采用FPGA作为X.25协议处理单元，数据处理子系统采用MCU。

W5200芯片能接收、发送RAW MAC数据，可以实时监听网络数据活动。具备多线路传输能力，两片W5200芯片可同时接收、发送任何模式的网络数据，将网络数据一起送至数据处理子系统，或将来自数据处理子系统的数据传送至空管业务数据应用端。

如图2所示，数据接收方向上，两片W5200芯片接收业务数据，并将数据传输至MCU。MCU接收数据后，可采用FTCP协议封装，将数据发送至FPGA。FPGA采用X.25协议将数据封装，通过两条E1链路将数据发送到远端X.25协议通信单元。

业务数据发送方向，远端设备通过两条E1链路发送数据到FPGA，FPGA分解出X.25协议数据并将数据发送至MCU，供MCU解析可靠协议，并将解析出的业务数据通过W5200发送到空管业务数据应用端。

所述数据处理子系统可由链路切换融合系统和FTCP协议封装系统组成，FTCP协议封装系统将链路切换融合系统送来的业务数据进行协议封装。

数据处理子系统将封装后的数据传输至X.25协议通信子系统进行下一步处理；同时接收FPGA上传数据，将数据解封装后通过W5200发送到空管业务应用端。

所述数据业务x.25协议通信子系统完成接收、发送、解析X.25数据业务。

MCU单片可采用如下本领域常用的检测设置方式。

当其中一路网络出现问题时，MCU通过监控配置数据传输部分检测到故障，保留正确链路的数据包，抛弃网络故障一路的数据包，并将两路相同的网络数据包融合成一路正确的数据；FPGA接收MCU传输过来数据，将数据封装成X.25协议，可包括加头、插零、加CRC封装动作将数据包通过E1链路传输发送；同时FPGA接收E1链路上传数据，解析X.25数据包，包括同步数据、删零、校验解包动作，将数据业务输出至MCU；同时FPGA检测到两路E1链路是否有故障，如果一路有故障FPGA，迅速切换到另一路完成数据通信。

所述监控配置数据传输部分可通过RS232串口连接到数据处理子系统；对用户整个通信单元进行配置和查询。

所述MCU采用STM32F407单片机U14，FPGA采用EP4CE15E22C8N芯片U7，U14的5、6、7、8引脚分别与U7的83、85、86、87引脚对应连接，U14的15、16、17、18引脚分别与U7的101、103、104、105引脚对应连接，U14的12、13引脚分别与U7的99、111引脚对应连接，U14的9、10引脚分别与U7的98、110引脚对应连接。

STM32F407单片机使用外部晶振提供时钟源，供电电源3.3V。对外输出RS232串口用于连接监控接口，对外输出SPI用于连接FPGA，对外输出两路网络用于连接空管业务数据。

EP4CE15E22C8N芯片，供电电源3.3V,2.5V,1.2V。FPGA连接两路E1链路用于X.25数据的发送接收。

所述U14的58脚通过电阻R43与USB_MINI1的D-端口相连，U14的57脚通过电阻R42与USB_MINI1的D+端口相连。

所述U7的64、65、66、67引脚分别与74HC241芯片U9的18、16、14、12引脚对应连接，U7的71、72引脚分别与U9的9、7引脚对应连接。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。