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).