هماهنگ‌سازی فناوری‌های مخابرات داده هوا به زمین

در حال حاضر با توجه به نیازهای عملیاتی و در دسترس بودن تعدادی از فناوری‌های ارتباطات داده، ایالت متحده و اتحادیه اروپا با توجه به شرایط نواحی خود راهکارهای فنی را برای تعیین لینک‌های داده جدید اتخاذ کرده‌اند. هنگامیکه این برنامه‌ها با موفقیت در مراحل اولیه ارتقاء پیدا ‌کنند، مفاهیم عملیاتی و مقررات فنی تکامل یافته و مرحله ایجاد زیرساخت‌های متناسب با آن آغاز می‌شود.

با این حال به منظور جلوگیری از دوگانگی و تفاوت در برنامه‌ها، ایالت متحده و اتحادیه اروپا برنامه‌های لینک داده خود را به گونه‌ای تعریف کرده‌اند تا بیشترین سازگاری ممکن به وجود آید. بنابراین همانطور که برنامه‌های آن‌ها پیوسته به سمت عملیات پیشرفته‌تر در حرکت هستند، یک مسیر راهبردی برای همگرایی به اهداف مشترک مورد نیاز است.

در راستای برنامه‌های مشترک، ایالت متحده و اتحادیه اروپا یک استراتژی جدید برای توسعه ارتباطات داده هوا به زمین ارائه کرده‌اند. در حال حاضر همکاری‌های لازم و سرمایه‌گذاری مشترک برای پاسخگویی به مسائل مربوط به تحقیق، توسعه و حمایت از پیاده‌سازی‌ فناوری‌ها صورت گرفته است. هدف سند استراتژی این است که به طور عینی فعالیت‌های کوتاه مدت، متوسط و بلند مدت برنامه‌های ایالت متحده و اتحادیه اروپا را شرح داده و از نظر عملی و فنی به چالش‌ها و فرصت‌های مشترک موجود برای دستیابی به قابلیت سازگار و هماهنگ بپردازد.

به بیان ساده‌تر این استراتژی می‌خواهد راهنمایی مراجع قانونی و راه‌اندازی برنامه‌هایی با سرمایه‌گذاری مشترک در سراسر جهان، ضمن ایجاد بیشترین سازگاری در تجهیزات مشترک، تفاوت‌های غیر ضروری در فناوری‌ها و نحوه دسترسی را به حداقل برساند. این به معنی کاهش ریسک سرمایه‌گذاری در توسعه سرویس‌ها است. از آنجا که نتیجه این استراتژی ایجاد یک ساختار مشترک و یکسان برای لینک مخابرات داده هوا به زمین است، در اصطلاح به آن هماهنگ‌سازی (harmonization) می‌گویند.

ذینفعان این استراتژی بخش‌های مختلفی از جمله دولت‌ها، مراجع تنظیم مقررات، سازمان‌های مدیریت استاندارد و صنایع تولید و ارائه سرویس‌ها هستند.

نحوه ارتباط ذینفعان در استراتژی مشترک ایالات متحده و اتحادیه اروپا برای لینک داده هوا به زمین

اسناد استراتژی روی سه موضوع اصلی که نیازمند هماهنگی هستند، تمرکز دارد:

1- ارتباطات داده برای سرویس‌های مدیریت ترافیک هوایی (

[1]ATM)

2- شبکه‌های ارتباطی روی برنامه‌های در حال اجرا

3- لینک‌های فیزیکی ارسال داده و رابط‌های شبکه.

با توجه به این سه موضوع، یک نقشه‌راه تلفیقی از ارتباطات داده هوا به زمین اتحادیه اروپا و ایالات متحده ایجاد شده است. این نقشه‌راه نشان‌دهنده توسعه‌ها و پیاده‌سازی‌های طراحی‌شده کوتاه‌ مدت، متوسط و بلند مدت در نواحی یاد شده است. همچنین این نقشه‌راه شامل یک طرح برای عملیات در نواحی اقیانوسی است (شکل زیر).

نقشه‌راه دیتا لینک هوا به زمین در همکاری ایالات متحده و اتحادیه اروپا

بررسی و مقایسه این نقشه‌راه برای عملیات‌های ATM در حریم‌های هوایی قاره‌ای و اقیانوسی به منظور ایجاد محیط هماهنگ مورد هدف انجام شده است. در این محیط از شبکه ارتباطات هوایی مبتنی بر مجموعه پروتکل اینترنت ([2]ATN/IPS) برای لایه شبکه، سرویس Baseline 2 (B2) برای لایه برنامه‌های عملیاتی ATM و ترکیبی از VDL[3] Mode 2 فعلی، SATCOM، یک لینک داده زمینی جدید و دیگر ابزارهای مناسب برای لایه لینک فیزیکی به کار گرفته می‌شود.

در این نقشه‌راه سعی شده است تا برای کوتاه مدت از امکانات و زیرساخت‌های فعلی استفاده شود. برای برنامه میان مدت برخی فناوری‌ها مانند ATN/ISP و سرویس B2revA برای پاسخ‌گویی به نیازهای صنعت هوایی در نظر گرفته شده‌اند.

روند تکامل فناوری‌ها در محیط سازگار و هماهنگ مورد هدف

انتقال به یک حالت هماهنگ و سازگار

با توجه به اینکه نقشه‌راه‌ درنظر گرفته شده شامل یک فرایند چند سال است و در این مدت فناوری‌های مختلفی باید جایگزین یکدیگر شوند، لازم است یک برنامه‌ریزی دقیق برای جابه‌جایی فناوری‌ها انجام شود. برای انتقال آسان به حالت نهایی، در نظر گرفتن نقاط شروع متفاوت، زیرساخت‌های قدیمی، سرمایه‌گذاری مورد نیاز برای توسعه‌های صنعتی، برنامه‌های اجرایی و تجهیز و همچنین تطابق محل عملیات هواپیما در مناطق مختلف بسیار مهم است.

با توجه به محیط نظارتی فعلی در ایالات متحده و اروپا، از کاربران فضای هوایی خواسته می‌شود با نیازمندی‌های مختلف تجهیزات سازگار شوند. با توجه به وجود نقاط اشتراک زیاد طرح‌های فعلی و آینده برای دو لایه لینک فیزیکی و برنامه‌های کاربردی، چالش اصلی در انتقال فناوری‌ها در لایه شبکه (در ایالات متحده انتقال از ACARS و در اتحادیه اروپا انتقال از ATN/OSI به ATN/ISP) است.

در واقع این چالش با توجه به تفاوت تجهیزات مصرفی توسط کاربران در نواحی مختلف جهان ایجاد می‌شود. برای عبور از این چالش نیاز به یک همکاری همزمان از سوی کلیه ذینفعان طرح است.

لیست برنامه‌های کاربردی برای مخابرات داده سرویس ترافیک هوایی در طرح‌های SESAR و NextGen

سناریوهای انتقال

یک جنبه مهم هماهنگی نه تنها شناسایی و سازگاری حالت پایانی است بلکه چگونگی انتقال از نسل فعلی فناوری‌ها در لایه‌های برنامه‌های کاربردی، شبکه‌ها و لینک‌های فیزیکی به نسل آینده است. به دلیل گستردگی صنعت هوایی و تعداد زیاد تجهیزات زمینی و هواپیماها، امکان انجام یک انتقال سریع وجود نخواهد داشت. تغییر تجهیزات در هواپیما هزینه‌بر و زمان‌بر است. از طرفی پشتیبانی از چند فناوری مختلف در فضای هوایی متفاوت دشوار است. بنابراین برنامه‌ریزی دقیق برای استفاده حداکثری از تجهیزات موجود و تعیین نقاط زمانی مشخص برای ورود فناوری‌های جدید الزامی است.

سند استراتژی یک طرح موقتی برای ایجاد سازگاری بین فناوری‌های مورد استفاده در لایه شبکه مد نظر قرار داده است. در این طرح از Gateway برای پشتیبانی از قابلیت همکاری بین پیاده‌سازی‌های متفاوت و تسهیل انتقال به حالت پایانی هماهنگ استفاده می‌شود. در ابتدا یک Gateway هوایی (مبتنی بر SATCOM) برای لینک‌های فیزیکی در نظر گرفته شد، اما بررسی‌ها نشان داد یک Gateway زمینی از لحاظ اقتصادی و عملکرد مناسب‌تر است.