移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统中的应用

移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统中的应用

于艳红 刘晔 张治军

民航吉林空管分局，吉林 长春 130000

摘要：在民用航空发展进程中，甚高频通信系统在空中交通管制中的作用至关重要。利用甚高频通信系统，空中交通管制员与飞行员之间建立了双向地空语音通信，便于管制员发布指令和许可，进而实施空中交通管制。现有甚高频语音通信模式，一是采用连接遥控盒方式为管制员提供地空指挥终端，二是将甚高频系统接入语音交换系统为管制提供终端席位。鉴于上述传输方式的局限性，本文对移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统进行应用研究。

关键词：移动路由技术；甚高频；数字语音；通信系统

1.移动路由技术在民航甚高频数字IP网络技术应用

随着互联网技术发展的成熟，其应用领域日益扩大，对于民航所使用的语音模拟中继信令E&M类型V来说最终将会被IP网络所取代。无论是IPv4还是IPv6的网络协议版本，语音信号的中继传输都可以通过VoIP的模式进行，从而取代传统的模拟语音传输，这种趋势很快就会被应用在民航的语音传输中去。很多VHF电台供应商，如德国Rohde&Schwarz（R/S）公司、英国ParkAirElectronics（PAE）公司均生产有供民用航空所使用的新型数字电台，这类数字电台与传输设备的接口可支持IP互联网协议的数字语音传输方式，即VoIP方式。

利用VoIP这种模式来进行语音信号的传输，其优点是显而易见的，因为这种传输方式利用了现在最为庞大也最为廉价的IP网络互连系统，地面VHF电台将接收到的信号由终端区传送至远端，地面VHF台站的基带语音信号通过IP网络进行传输，不但降低了购置各种专用设备的成本，也能够使信号传输效率得到提升。所以，在未来的民航发展中smartcenter&dumbterminal的结构会逐渐被smartterminal&dumbcenter的结构所取代，从而适应未来数字化数据传输的要求，并且能够更易于融入未来通信技术发展的潮流。

2移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统保障规划

第一，维护要求。甚高频通信系统的可靠性和所连接的设备可靠性有密切联系。所以，维护保障机制首先要立足于所有设备的维护机制，才能保证地空通信系统的可靠性。甚高频通信系统的运行维护要满足几点要求：甚高频通信系统、备板备件、仪器仪表、工具的储存与管理；组织与并做好甚高频通信日常维护，坚持设备定检和巡检，定期进行大修，确保设备性能标准、环境满足要求。

第二，甚高频设备维护工作。首先，建立与地区空管局的VHF设备集中监控系统相配套的设备、动力和环境监控系统，优化地区空管局监控中心、各空管分局设备运行保障部门、边远台站三级集中监控系统。其次，建立设备运维管理人员、设备等资源管理的运行管理信息系统。最后，建立与系统、设备相适应的测试、培训平台，与厂家合作建设培训和维护基地。

第三，甚高频通信系统运行中，如果传输节点数量较多，就会影响系统运行。为此，减少节点，缩短信号传输链路，降低信号传输节点数量，可以提高通信的可靠性。此外，进近与塔台应以收发分开甚高频系统为主用，设置收发一体的甚高频系统或设备作为备用，以便携式甚高频收发一体机作为应急使用，避免地空通信受到影响。

第四，提高内话系统稳定性。经过粗略的数据统计，甚高频台通信系统稳定性达到99.98%，所以，建议采用内话系统并联的形式处理，保证通信系统信号传输稳定，这对系统的可靠性具有重要意义。

3移动路由技术在民航甚高频数字语音通信系统发展与应用

3.1VoIP技术在甚高频地空通信系统中的发展与应用

VoIP技术将IP分组化网络作为基础，属于数字语音通信，可以有效的利用带宽。采取VoIP技术时，应该考虑到民航空管现用的甚高频地空通信系统实际状况，使甚高频地空通信系统可以充分利用VoIP技术传输地空语音。当前较多地区所采取甚高频收发信机无VoIP性能，因此需要相应改进甚高频地空通信系统，维护好IP分组化网络，确保顺畅的传输，达到通信系统VoIP化效果。一般情况下，甚高频收发信机传输为话音信号，此信号通常在固定带宽的模拟信号介入。IP分组网络适用于数字信号传输，因此应把模拟信号转化为数字信号，才可以传输于IP网络，因此想要达到甚高频收发信机的VoIP化效果，就应该采用话音适配器来转变模拟语音信号。

话音适配器与甚高频收发信机通过网络接口连接，模拟信号会转换成数字信号经IP分组网络在终端传输。而且数字信号经话音适配器向着模拟信号转变，通过甚高频收发信机这一渠道，向其他的终端进行发送信号，达到甚高频地空通信系统VoIP化目标。地空通信录音、调取和重放，在空中交通管制不安全事件调查中十分重要。依照IP分组网络传输的相应特点，在甚高频收发信机终端可以采取PC机声卡作录音工具，记录通话内容。在IP分组网络内接入了PC机以后，采取网络编程模式管理通话录音，且可以达到录音远程查询、重放效果。VoIP化的甚高频地空通信系统，经IP分组网络，实现管理以及语音传输甚高频收发信机，此时语音传输均是经终端的达到管理的目标。

3.2IP地址的选择和生成

现在绝大多数航空器都支持S模式的二次雷达工作模式，而且每一架航空器针对于二次雷达的S模式来说，都会有一个独立的24位S模式代码，这个代码可以作为航空器移动路由IP地址的一部分，而另一部分则可以由航班的出发地和目的地的机场终端区四字代码构成，将S模式代码和机场终端区四字代码经过相应的算法进行运算处理后，则可以得到航空器执行此次飞行任务的一个IP地址，将其作为在飞行途中的固定地址对所经过其路由设备的数据进行存储和转发。

而当航空器结束飞行任务后，那么相应的IP地址也可以进行释放，以便可以使资源得到最大程度的利用，从而可实现资源的可重复利用使其更有效而合理。对于每一架航空器中移动路由器的路由表的更新，则可以通过IP网络技术中所描述的方式来进行，其通信和更新可完全仿效目前正在使用的路由器的通信和信息更新机制。

3.3无线数字频带调制方式的选择

传统的AM调制方式下，电台在区域管制阶段的载波平均功率为50瓦，而对于数字调制方式下的频带传输来说，发射功率可以实现降低从而对功放要求来说，其设计能够做到小型化，从而使无线数字式收发设备的尺寸小型化。同时，由于传统的AM调制方式对于民航VHF传输带宽来说容量非常有限，不利于大业务量的信息和数据的传输，而且对于资源的利用率也非常低。随着数字化技术的不断应用于民航通信业务中，VHF无线通信的频带传输方式也会向着数字化转变。

3.4数字传输和IP数据交换的时延

现在的IP技术，能够很好的解决这种由于数字化带来的时延问题，具有强大功能的DSP处理技术能够将处理时间定位在毫秒，甚至是微秒级别。所以，数字化会对时延产生一定的影响，但是现在的IP技术，能够随着技术的进一步发展，时延问题会得到更好的解决，其传输的实时性会进一步提高。

4小结

综上所述，移动互联技术在当今的民用通信领域的地位越来越高，应用也越来越广泛，对于民用航空领域的发展来说，利用移动路由技术的甚高频通信系统对民航地空通信的发展具有促进作用。不过，由于通信系统容易受到干扰，所以，还应结合实际需求制定改善处理方案，控制干扰因素，维护甚高频通信系统稳定运行。

参考文献：

[1]罗允曼.基于R&SVHF电台的民航地空通信案例分析[J].中国新通信,2018(04):15.

[2]刘中亚.民航空管地空通信系统联调方法研究[J].中国新通信,2018(06):15-16.