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Panorama de la ATN
Presentación ATN 1.1 por M. Paydar, OACI
Seminario ATN/GNSS, Varadero, Cuba
6 al 9 de mayo de 2002.
Comunicaciones Aeronáuticas (Voz o Datos)
• Relacionados con la seguridad
o Comunicaciones de Servicios de Tránsito Aéreo (ATSC)
o Control Operacional Aeronáutico (AOC)
• No relacionados con la seguridad
o Comunicaciones Administrativas Aeronáuticas (AAC)
o Comunicaciones Aeronáuticas de Pasajeros (APC)
Comunicaciones Orales Comunicaciones de Datos(caracteres alfanuméricos cifrados digitalmente)
• Tecnología probada . Tecnología más nueva• Procedimientos probados . Más inmune al ruido y problemas de
• Manera natural de comunicarse mala interpretación.Susceptible al ruido . Capacidad más altaSusceptible a la mala interpretación. Mejor uso de la automatizaciónCapacidad limitada . Capacidad de intercambio de
información
> Consideraciones de factores humanos
Comunicaciones Aeronáuticas (Convencionales)
HF y VHF (Voz)
Radio análogo
Circuito Oral
Red de Datos Terrestres
Oficina Aerolínea
ACARS – Sistema de Direccionamiento y Notificación para Comunicaciones de Aeronaves
2400 BPS
Los mensajes consisten en caracteres imprimibles (en formato ASCII)
No es compatible con la ATN
Opera sobre radio VHF (via módem) e Inmarsat’s Data-1 y Data 2
Las aerolineas se han percatado de los beneficios de las comunicaciones de datos y las han utilizado por más de 20 años (vía ACARS).
RED DE TELECOMUNICACIONES AERONÁUTICAS (ATN)
APLICACIONES INTERNET
Definición (Anexo 10)
Definición (Anexo 10): Arquitectura entre redes que permite el interfuncionamiento de las subredes de datos de tierra, aire/tierra y aviónica mediante la adopción de servicios y protocolos con equipo común de interfaz basados en el modelo de referencia para la inter-conexión de sistemas abiertos (OSI) de la Organización Internacional de Normalización (ISO)
ES – Sistema final
IS – Sistema Intermedio
AG: Aire-Tierra
LAN : Red de área local
WAN – Red de área ancha
Aerolínea
Subred A-G
s4
Componentes ATN
• Sistema final – Fijo o de a bordo
• Sistema intermedio (o Encaminador) – Fijo o de a bordo
• Subred
o Tierra (por ejem. Una WAN X.25 o una LAN Ethernet)
o Aire-tierra (por ejem. VDL Modo 2)
o Aviónica
Notas:
1. Para que una subred forme parte de la ATN, debe ser independiente a nivel código y byte.
2. Las normas ATN no cubren a las subredes, pero sí contienen las interfaces (SNDCF)
* Puerta de entrada: entre redes no similares que tengan diferentes tipos de aplicaciones (por ejem. AFTN y ATN).
Acerca de la ATN
Subredes de LAN conmutadas en paquete, WAN y A-G
Comunicaciones uno a uno, es decir, sin radiotransmisión Las comunicaciones orales de modo circuito no están soportadas.
Cualquier aeronave a cualquier otro centro en tierra (ATS, Oficina de aerolínea, etc.)
Cualquier centro en tierra a cualquier centro en tierra
Aún no se definen aplicaciones aire-aire
Cumple con requisitos ATSC pero es capaz de manejar AOC, AAC y APC
Brinda alta integridad y servicio de comunicaciones de extremo a extremo fiable
Acepta diferentes grados de servicio requeridos por las aplicacioes
El concepto de “Capas”Servicio Postal Comunicaciones de Datos
Modelo de Ref. OSI TCP/IP (o IPS)
Esquema de recogida/entrega
Correo prioritario
Correo con acuse de registrado
Dirección: País, Ciudad, etc.
Arreglos inter-país / inter-ciudad
Autos, aeronaves, barcos
Carreteras, vía aérea, vía marítima
Aplicación Aplicación Aplicación Presentación Sesión
Aplicación
Transporte Transporte Red Enlace de datos
Internet
Físico
Acceso a red
Concepto OSI de la ISO
El modelo de referencia OSI brinda un enfoque estándar al diseño de redes introduciendo la modularidad al dividir el complejo conjunto de funciones en siete capas más manejables, auto-contenidas y funcionales. Por convención, se ilustran en pilas verticales.
Mensaje de aplicación Capas
Aplicación Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlacede datos
Físico
Transmisión
Ejemplo
Encaminador
Sistema final A Sistema final ZEncaminador o Sistema Intermedio
Mecanismo de interfuncionamiento de redes Repetidor
Subred B Subred A
Puente
Encaminador
Entrada
Redes no similares
Ejemplo: Inter-operación AFTN-AMHS Estación AFTN Sistema final (con aplicación AMHS)
Capas superiores: Aplicaciones y Arquitectura
Las aplicaciones son el objetivo principal de la ATN
ULA apoya la necesidad de las aplicaciones
• se tuvo que diseñar arquitectura especial para la ATN ya que el ancho de banda limitado de las subredes aire-tierra no permitía el uso de la arquitectura tradicional ISO/ITU-T
• ULA, de manera eficiente, pone dos octetos en las capas de la presentación/sesión durante la fase de establecimiento de conexión y ningún octeto en las demás veces.
Internet ATN: Transporte y partes de la capa de la red
Se ocupa del enrutamiento, direccionamiento y requerimientos fin a fin
Hace interfaz con diferentes subredes
Tiene características específicas adicionales para manejar los tipos de tránsito, políticas de enrutamiento, prioridades y requisitos de control de congestión.
F
ATN de capas superiores e Internet
Servicio de Comunicaciones de las Capas Superiores (ULCS) Servicio de Comunicaciones Internet (ICS)
Aplicación Presentación Sesión Transporte Red
Enlace de datos Enlace de datos
Físico Físico
Subred A Subred B
Apoyos de encaminador ATN
• Protocolo de Red sin conexión (CLNP)
• SNDCF para ciertos tiepos de subredes
• Intercambio de Información de Encaminamiento Inter-dominio (IDRP)
• Protocolo de intercambio de información de encaminamiento ES-IS
• Protocolos de Enlace de datos y capa física según corresponda
Función de Convergencia dependiente de la red, definido hasta ahora para:
a) Tipo Ethernet de LAN (ISO/IEC 8802-2);
b) Topología general del tipo de red X.25 (//8208);
c) AMSS, VDL, SSR redes móviles Modo S (//8208); y
d) CIDIN (como una subred)
Encaminador ATN (Sistema intermedio)
Sintaxis de dirección ATN Punto de Acceso del Servicio de la Red (NSAP) Parte del dominio del encaminador Parte local
Por OACI
Publicado en forma de caracteres hex.
ej. dirección fija ATSC (Tailandia) 1. uso ISO 3166 THA 2. Codificado IA-S 0100 0001 41 0100 1000 48 0101 0100 54 (544841) O se asigna a Tailandia por la Región ASIA/PAC 1. Región PAC 1000 0111 O 87 2. Tailandia (usando código 2 Ch) TH 54 48 (875448) O se muestra Air France como 414652 o dirección de aeronave de 24 bit (3 octetos) Un octeto indica tipos de dirección ATSC/AINSC fijos/móviles
Temas/Aspectos principales de la ATN
Requisitos del nivel de sistema
Subredes (fijas y móviles)
Servicio de comunicación Internet (ICS)
Servicio de comunicación de las capas superiores (ULCS)
Aplicaciones
aplicaciones del sistema
(CM, DIR)
aplicaciones aire-tierra
(ADS, CPDLC, ATIS, D-ATIS, D-METAR)
aplicaciones tierra-tierra
(AIDC, ATSMHS, Salidas)
Gestión de sistemas
Seguridad
Denominación y Direccionamiento
APLICACIONES AIRE-TIERRA
Estoy entrando al sistema
Tengo estas aplicaciones a bordo
Estoy en XYZ a las T horas
Solicito autorización para ascender a FL350
Envíenme información ATIS
Está en el sistema
Apoyamos estas aplicaciones
Contacte el otro ATC ahora
Envíenos su informe de posición cada 10 minutos
Se le autoriza ascender a FL350
Aquí está la información ATIS
Hoy en día están definidas las siguientes aplicaciones ATN
GESTIÓN DEL CONTEXTO (CM)
VIGILANCIA DEPENDIENTE AUTOMÁTICA (ADS)
COMUNICACIONES POR ENLACE DE DATOS CONTROLADOR-PILOTO (CPDLC)
SERVICIO AUTOMÁTICO DE INFORMACIÓN TERMINAL (ATIS)
APLICACIONES AIRE-TIERRA
Gestión de Contexto (CM): Una aplicación del sistema que permite a los usuarios intercambiar la disponibidad del servicio y la información de direccionamiento, mensajes y mecanismos de la red, de tal manera que los usuarios de a bordo pueden entrar a la aplicación terrestre CM para solicitar servicios de enlace de datos.
Vigilancia Dependiente Automática (ADS): Un servicio de contrato (caso opuesto, por ejemplo, al servicio de radiodifusión como ADS-B). Los mensajes y mecanismos se definen de tal manera que los contratos ADS para notificar de manera periódica o por acontecimiento pueden ser establecidos y terminados.
Comunicaciones por enlace de datos controlador-piloto (CPDLC): Una aplicación que permite diálogos entre autoridades ATC y usuarios de a bordo. Los mecanismos y mensajes se definen para apoyar comunicaciones relacionadas con ATC. Alrededor de 250 de los mensajes de enlace ascendente/descendente intercambiados con más frecuencia se definen en las SARPS.
Servicio automático de información terminal (ATIS): La única aplicación de Servicio de Información de Vuelo (FIS) definida hasta ahora. Los mensajes y mecanismos se definen para permitir a los usuarios de a bordo solicitar servicio ATIS para una terminal específica, así como para que el sistema terrestre envíe reportes específicos a las aeronaves solicitantes.
APLICACIONES ATN TIERRA-TIERRA
Comunicaciones de datos entre instalaciones ATS (AIDC)
• Intercambio de información (por ejem.: notificación de vuelo, transferencia de control, etc.) entre depnedencias ATS terrestres
• Una aplicación ATN típica
Servicio de tratamiento de mensajes ATS (ATSMHS)
• Intercambio de mensajes de texto (en IA-5 sin mayor restricción)
• Una aplicación ATN especial de almacenar y re-enviar
• Incluye entrada AFTN/ATN
Red de Telecomunicaciones Aeronáuticas (ATN)
Una breve historia
1. El Consejo de la OACI estableció el Comité Especial sobre Sistemas Futuros de Navegación Aérea (FAANS) en noviembre de 1983.
2. La necesidad de intercambiar datos entre diferentes usuarios aeronáuticos móviles y fijos y la preferencia de usar el Modelo de Referencia para la Interconexión de Sistema Abierto (OSI) de la Organización Internacional de Normalización (ISO) con ese fin, fue declarada oficialmente por primera vez en el informe de la 3a reunión de FANS en noviembre de 1986.
3. La definición inicial del mecanismo para la inter-operabilidad entre varias redes de datos, incluyendo la primera mención de la palabra “ATN”, aparece en el informe de la 4a reunión del Grupo de Expertos sobre Mejoras del Radar Secundario de Vigilancia y Sistemas Anticolisió (SICASP/4) en abril de 1989.
4. El concepto ATN (dentro del contexto de nuevos sistemas CNS/ATM) se presentó a y fue aceptado por la Décima Conferencia de Navegación Aérea en septiembre de 1991.
5. El SICASP y el Grupo de Expertos sobre planificación de los sistemas del servicio fijo aeronáutico para el intercambio de datos (ASPP) realizaron más trabajos de desarrollo hasta finales de 1993/principios de 1994.
6. La Comisión de Navegación Aérea acordó establecer el Grupo de Espertos sobre la red de telecomunicaciones aeronáuticas (ATNP) en febrero de 1993 para encargarse de la tarea de desarrollo ATN.
7. El ATNP celebró su primera reunión en junio de 1994 y acordó continuar su trabajo con base en los trabajos de los ICASP y ASPP.
8. El ATNP elaboró SARPS y material guía para la ATN en su segunda reunión en noviembre de 1996- Los SARPS fueron publicados (en el Anexo 10) en 1998.
9. Los SARPS para seguridad de la ATN, servicios de directorio y gestión de sistemas fueron finalizados por el ATNP en su tercera reunión en febrero de 2000 e incorporados en el Anexo 10 en 2001.
Grupo de Expertos sobre la Red de Telecomunicaciones Aeronáuticas (ATNP)
•Establecido por la Comisión de Navegación Aérea en febrero de 1993
• Compuesto por miembros expertos nominados por 20 Estados y ARINC, ASECNA, EUROCONTROL, IATA, ICCAIA, IFALPA y SITA.
• Encargado de la elaboración de SARPS y material guía para la ATN
• También se ocupa de AFTN, CIDIN y cuestiones de inter-operación (con la ATN) relacionadas.
• Estructurado en dos grupos de trabajo y una Junta de Control de Configuración (CCB):
Grupo de Trabajo A: Aplicaciones e implementación
Grupo de Trabajo B: Servicios de comunicaciones
Junta de Control de Configuración: Encargada del mantenimiento de los SARPS
tomando en cuenta la experiencia adquirida
durante las actividades reales de
implementación.
Documentos OACI sobre la ATN
SARPS
Primer conjutno (Paquete CNS/ATM-1)
• Incorporado al Anexo 10 como Capítulo 3 del Vol. III, Parte I
• Vigente en noviembre de 1998
Siguiente conjunto:
• Finalizado por el ATNP/3 en febrero de 2000
• Vigente en noviembre de 2001
• Incluye sistemas de gestión, seguridad y servicios de directorio.
Especificaciones Técnicas
Doc 9705 – Manual de Disposiciones Técnicas de la Red de Telecomunicaciones Aeronáuticas
1a edición (1998)
2a edición (1999)
3a edición (2002)
Material de orientación
Doc 9739, 1a edición (2000) Manual Completo sobre la red de telecomunicaciones aeronáuticas.
Consideraciones de Planificación / Implementación
Enfoque descendente
1. Identificar mejoras ATM (por ejem. Capacidad incrementada, plazos reducidos, etc.)
2. Seleccionar la Aplicación ATN que puede entregar lo anterior (ejem. ATIS, AIDC, etc.)
3. Comprometerse en un proceso de planificación/implementación de la OACI
Enfoque ascendente
1. Gradualmente pasar a un ambiente de comunicación digital de datos
Ejemplos:
• Implementar redes digitales reginales (inicialmente para mejorar AFS) basadas en nuevas
tecnologías (por ejem. Conmutadas por paquete, modo de transferencia asíncrona (ATM), etc.)
• Implementar una LAN en su ACC (inicialmente para no ATC)
• Participar en ensayos/seminarios/talleres, etc. relacionados
• Familiarizar al personal con el asunto
2. Gradualmente remplazar AFTN con AMHS (en lugar de remplazar equipo obsoleto)
3. Considerar después las aplicaciones aire-tierra (cuando el escenario ATM global/regional lo permita).