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VDL (VHF Digital Link) Mode 2 AOA (ACARS Over AVLC) 인터페이스 분석
The Analysis Report of VDL (VHF Digital Link) Mode 2 AOA (ACARS Over AVLC) Interface. 원문보기

항공우주기술 = Aerospace engineering and technology, v.8 no.2, 2009년, pp.41 - 53  

김인규 (항행.제어팀) ,  양광직 (항행.제어팀) ,  김태식 (항행.제어팀) ,  성기정 (항행.제어팀)

초록
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본 연구는 차세대 항공 데이터 통신시스템(VDL Mode 2) 개발관련 탑재/지상 운용시험장비 및 VME 와 AOA네트워크 간의 인터페이스 (이하 KARI-Wrapper) 설계 부분을 기술하고 있다. 탑재/지상용 KARI-Wrapper 설계사양은 ARINC 618, 620, 622 문서를 바탕으로 분석하였고, 시스템 구성도를 작성하여 각 구성품간의 입출력 인터페이스를 설계하였다. 이러한 시스템 구성도 근거로 상/하향 데이터 송수신에 대한 시험을 수행하여 요구조건을 만족하는지 확인하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This study describes to design the interface between VDL (VHF Digital Link) Mode 2 system and AOA (ACARS Over AVLC) network. KARI-Wrapper using aircraft and ground station design requirements should be designed to the system configuration of the in-out interface of the components and analyzed with t...

주제어

#VHF 디지털링크   #항공 네트워크망   #항공교통관제  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AOA Downlink Block Process는 어떻게 이루어지는가? ○ Step 1: 항공기는 VDL Mode 2를 이용하여 ground station으로 전달할 ACARS message block을 ACARS application으로부터 수신한다. ○ Step 2: 수신한 데이터인 ACARS Message block에 IPI 와 Extended IPI를 추가하여 이 block이 AOA 메시지임을 표시한다. IPI 와 Extended IPI 필드는 각각 '1111 1111' 값으로 설정되어 AOA 패킷임을 나타내게 된다. 만약 ACARS 메시지에 IPI와 EIPI 필드가 추가되지 않은 패킷을 수신하면, 즉 AOA 패킷이 아닌 메시지를 수신하면 AOA 네트워크의 패킷이 아닌 것으로 판단하여 기존의 ACARS 네트워크를 이용하여 데이터를 전송하게 된다. ○ Step 3: AVLC INFO frame을 생성하는 단계이다. IPI 와 Extended IPI를 포함하는 AOA 패킷이 AVLC INFO frame의 Information (INFO) field 에 삽입하여 AVLC Info frame을 생성하는 단계이다. ○ Step 4: 항공기는 AVLC INFO frame(contains ACARS Message block)을 VDL mode 2 ground station으로 전송하고 VAT7 timer를 시작 시킨 후 다른 AVLC INFO frame을 전송하기 전에 DSP로부터 이전에 전송한 INFO 프레임에 대한 ACK 수신이 도착하기를 대기한다. 여기서 AVLC frame 의 크기는 다음과 같다. * 251 octets = 238octets ACARS block + 2 octets IPI field + 11 octets ACARS header field ○ Step 5: VDL Ground Station은 항공기로부터 수신한 downlink AVLC INFO frame에 대한 응답으로 AVLC ACK frame (AVLC RR Frame)을 항공기로 전송한다. 그리고 AVLC Frame processing algorithm은 각 AVLC INFO frame에 대한 ACK를 요청하게 된다. 이때 AVLC 는 T2 timer를 사용 (default:500ms, ARINC 631)하게 된다. AVLC frame processing 은 AVLC ACK가 전송되기 전에 4개까지 frame의 전송이 가능하다. 단, 한 순간에 오직 한 개의 AOA packet transaction만 처리 가능하다. ○ Step 6: VDL Ground Station은 ACARS Message Block을 DSP로 전송한다. Grouns station은 AVLC INFO frame을 검사하고, 정보 필드에 IPI 와 extended IPI가 각각 '1111 1111'로 설정되어 있는지 확인한다. 만약 설정되어 있으면 DSP로 전송하고 그렇지 않은 경우에는 기존의 ACARS 메시지로 처리한다. ○ Step 7: DSP는 VDL Ground Station으로 ACARS block 수신 확인 메시지를 전송하고, 수신한 ACARS Message Block에 대한 응답을 보낸다. ○ Step 8: DSP는 Type-B ATA/IATA message를 Ground Host system으로 전송한다. 여기서 Type-B 는 항공기간 통신에서 store and forward 방식으로 메시지를 처리하는 방식이다. Type-B 통신은 일방향 통신으로 다중주소 (Multi address) 배달 시스템을 이용하여 end-to-end 메시지 보안에 대해서 보장 가능하다. 이 주소시스템은 ATA/IATA 7 character 주소 코드와 동시에 32개까지의 목적지 주소를 포함하는 것이 가능하다. ○ Step 9: VDL Ground Station은 DSP로부터 수신한 ACARS message에 IPI 와 extended IPI의 값을 각각 “1111 1111”로 설정하여 ACARS 메시지 필드 앞부분에 추가한다. ○ Step 10: VDL Ground Station은 AVLC INFO frame을 생성, AOA packet을 AVLC info frame에 추가한다. ○ Step 11: VDL Ground Station은 AVLC INFO frame을 항공기로 전송한다. 이때 ACARS Message Block ACK 포함시킨다. ○ Step 12: 항공기는 AVLC ACK Frame을 VDL Ground Station으로 전송하고, 이전에 수신한 AVLC INFO frame에 대한 확인 응답을 한다. ○ Step 13: 항공기는 ACARS Message Block ACK를 포워드 하는 단계이다. 항공기는 VDL Ground Station으로부터 AVLC INFO frame을 수신하면 ACARS Message Block을 포함하는지 검사하여, 만약 IPI 와 extended IPI 가 각각 “1111 1111” 로 설정되어 있으면 ACARS Block ACK를 포워드 한다. 만약 IPI 와 EIPI가 설정되어 있지 않으면 패킷을 폐기한다.
AOA란 무엇인가? AOA는 AVLC 상에서 ACARS 망을 지원하기 위한 문자중심 프로토콜로 <그림 1>과 같은 인터페이스 구조를 가진다. AOA는 ACARS 호스트에서 Type B IATA (국제항공운송협회) 메시지가 생성되고 이 메시지를 ARINC 620 메시지로 변환하고 다시 AOA 패킷으로 변환하여, 이를 AVLC 프레임에 실어서 상대편 호스트로 전송하는 기본적인 형태를 따르고 있다.
AOA는 어떤 형태를 따르고 있는가? AOA는 AVLC 상에서 ACARS 망을 지원하기 위한 문자중심 프로토콜로 <그림 1>과 같은 인터페이스 구조를 가진다. AOA는 ACARS 호스트에서 Type B IATA (국제항공운송협회) 메시지가 생성되고 이 메시지를 ARINC 620 메시지로 변환하고 다시 AOA 패킷으로 변환하여, 이를 AVLC 프레임에 실어서 상대편 호스트로 전송하는 기본적인 형태를 따르고 있다. AVLC는 HDLC (High Level Data Link)의 변화된 프레임 구조 형태를 가지며, AOA 네트워크의 기본 컨셉은 AVLC data link layer 공유하는 것으로 기본적인 AOA 패킷이 AVLC 프레임의 정보프레임 (Information Frame)의 데이터로 전송된다.
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참고문헌 (3)

  1. ARINC 618, "Air/Ground Character-Oriented Protocol Specificiation", 2005. 

  2. ARINC 620, "Data link ground system and interface specification(DGSS/IS)", 2006. 

  3. 김인규외, "차세대 항공 데이터 통신시스템 3차년도 보고서", 한국항공우주연구원, 2008. 

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