基于IP技术在民航空管通信网络建设中的应用研究

基于 IP技术在民航空管通信网络建设中的应用研究

彭家忠 王文岐 彭子荣

航空工业陕飞设计研究院 陕西汉中 723213

摘要：IP技术有着更高的应用优势，能够促进民航空管通信网络建设的升级。基于此，本文从民航空管通信建设与IP技术的相关概述入手，就IP技术在民航空管通信网络建设中的应用进行了简要分析，以期为相关人员研究与实践提供可借鉴性参考。

关键词：民航空管通信网络；VOIP技术；IP路由器技术

1.对“民航空管通信网络”的基本认识

民航空管通信网络民航空管管理系统中的重要组成部分，承载着民航空管按行政管理、安全生产与安全运行的通信业务需求。随着近些年，科学技术的创新发展与推广应用，民航空管通信网络系统得到创新发展，形成不同的通信网络，以满足民航通信需求。依据空间位置进行划分，可将民航空管通信网络系统划分为“地面通信网络系统”、“地空通信网络系统”与“卫星通信网络系统”三部分。其中，地面通信网络系统又可分为地面电话通信、地面微波通信与民航数据通信，主义以地面基站为基础进行信号传输；地空通信网络用于地面指挥机构与空中飞机之间进行的通信，通常以无线电为主，在视觉信号的辅助下完成；卫星通信则是以通信卫星为基础，在不同轨道卫星支持下满足民航空管通信服务需求，包括语音传输、数据传输等^[1]。

2.对“IP技术”的基本认识

IP技术（IPtechnology）是通信科技领域中的关键技术之一，是有关无连接分组通信协议的技术，当前我们所应用的Internet则是基于TCP/IP技术上形成的。在民航空管通信网络建设中，所应用的IP技术主要为VoIP技术（VoiceoverInternetProtocol，基于IP的语音传输技术）。VoIP（语音传输）技术的工作原理为：将语音数据编码通过语音压缩算法进行压缩后，依据TCP/IP标准将压缩语言数据打包，实现语言向数据的有效转换；将打包的数据利用IP网络进行传输，由接收装置接收，实现语音数据包整理与解压，将数据信号在此转化为语音信号，从而实现语音信息的有效传输。在此过程中，IP网关是VoIP（语音传输）技术能够得以应用的核心所在，它能够将不同区域的电话区号映射到相应的网关IP地址中，以实现在最短的时间内，完成通信业务需求^[2]。

3.在民航空管通信网络建设中IP技术的应用

3.1IP组网结构

在建设民航空管通信网络中，设计组网结构需要对调频信号展开分析，在信息数据上支持组网结构规划，方便于融合电信网以及通信网络。分析线性调频主要依据调频信号表达式来确定调频信号时域的表达式，计算表达式来确定调频信号。根据民航空管通信的要求，设计通信网络能够协助航空局对局部通信网络实现同步管理，保护飞行安全。根据已有组网经验，对组网协议优化满足其他技术的融合组网。在民航空中通信情境下，为了满足不同航线、不同行线之间互通需要，要避免由于相对速度影响，造成吞吐量下降。因此要科学规划网络容量，设计混合路由协议。一般情况下，IP路由技术包括动态路由和静态路由技术，静态路由结构简单，能够使用手动配置。动态路由能够动态化适应网络结构，选择最优路径，进行更新保存。如设计混合路由协议，融合动态路由以及静态路由，根据链路需要选择最佳通信路径，同时根据先后顺序让信号传输到通信装置内。并结合QoS（服务质量）技术等提高通信安全，保证通信质量。静态路由具有较高的安全性，随着链路和拓扑结构变化，静态路由网络并不会发生改变，但一旦工作量增加，静态路由网络难以应付，使得通信网络容易发生错误。动态路由能够动态化适应网络状态和传输路径，经过运算确定最佳传输路径，造成运算量增加，对宽带速度产生影响。将两种网络结合，能够充分发挥出两种路由网络的优势，保证在不同情境下，能够稳定满足通信网络运行要求，自动适应变化的通信业务需要，提高网络系统的稳定性，且不会影响宽带资源。此外相比于常规通信网络，民航空管通信网络相对复杂，受到多种因素影响。为了保证民航通信网络的安全运行，需要提高通信网络的稳定性。如在通信网络中利用MTTF产品连接组件，并不断优化拓扑结构。设计网络结构时，要选择环形或者链型的网络结构，降低建设成本的同时，能够提高通信网络的稳定性^[3]。

3.2VOIP语音传输服务

在传统民航空管通信中，主要采取PSTN（公共交换电话网络）技术进行语音业务，直接呼叫接收方，完成通信。过程相对复杂，但具有良好的安全性。VOIP语言传输系统主要在IP网络中使用公共电话端口，让用户连接PSTN（公共交换电话网络）技术，通过IP语音网关压缩传输数字信号，实现语音信号的传输，实现了完整通话业务。在民航通信网络中，主要接入自动转报、雷达、高频话音、管制移交等业务中，满足拓展空管业务的需要。使用路由器通过通信传输网提供数据子网、语音子网甚至雷达业务等多项业务的传输，保证空管数据安全及时的传输。VOIP（语音传输）技术具有突出优势，首先其成本价格低廉，能够取得较高的经济收益，在应用过程中，只需要使用IP网络就能完成语音和数据传输。一方面能够节约大量成本，利用IP网络建设，不需要添加交换机可以实现扩容，能够让终端用户操作便捷，提高运行质量。另外VOIP（语音传输）技术使用先进数字化护理技术，在同一条线路传输数据能够提高线路运行效率，保证系统稳定性，造成运行成本降低。另一方面，VOIP（语音传输）技术具备一定分析效能和数据处理能力，能够将中心交换机转换为空管终端，不会造成系统故障。系统采取分布式系统，系统出现故障不会影响其他线路。此外由于VOIP技术具备良好的兼容性，使用统一技术标准，在后续升级优化中，能够更好地结合其他技术，采取统一的接口形式，保证通信系统能够进行持续性更新。目前全世界范围内民航空管系统运行环境正朝向IP网络VOIP（语音传输）技术发展。首先空管服务需要利用IP技术降低通信网络投资，以获得更高的经济收入。其次由于空域机动需求灵活，不同空管机构之间需要添加更灵活管制分配机制，以实现管制单位操作，这种互操作性表明空域扇区可以轻松转换，在紧急情况、分流管制时具有突出优势。最后从电信运营商上考量，运营商期望使用更加便宜的技术设备，淘汰原本成本高的链路服务，通过改变设备技术，降低成本。以上足以看出，VOIP（语音传输）技术在民航空管通信中具备较高的发展前景，能够满足空管通信需要。

3.3安全防御能力

此外需要加强空管通信网络的安全防御能力，民航空管通信网络同样面临着严重的安全隐患。在民航空管信息系统中，病毒和黑客始终是首要防护对象。若通信网络防护能力不足，会直接威胁航行安全。因此需利用防火墙技术，加强对IP地址的检测，在短时间内快速识别黑客攻击。同时需要使用高效防病毒软件24h监测网络环境，及时发现病毒程序，第一时间查杀，严格控制安全风险。在民航空管通信网络中，利用先进病毒技术抵御黑客攻击，能够有效提高通信网络安全性，保障通信网络的稳定运行。在民航空管通信网络中需要积极建设信息安全制度，重视对空管人员信息知识的培训，提高全体人员的风险防范能力，提高其技术水平，灵活应对风险。民航空管通信网络需要加强安全环境建设，形成防范网络风险氛围，从而有效预防不安全风险的入侵，为空管通信安全奠定基础。

4.结束语

综上所述，IP技术能够提升数据信息传输的速度与安全性，在民航空管网络建设中有着更高的应用优势。通过在民航空管网络建设中应用VOIP技术、以及静态路由结合设计的IP路由器技术，实现了依照链路的实际需求完成最佳通信路径的自动化选择，提升了传输的安全性与稳定性。

5.参考文献

[1]高秋红.基于IP技术在民航空管通信网络建设中的应用[J].数字技术与应用，2018，36（05）：44+46.

[2]符涛.关于我国民航空管通信网的可靠性研究[J].中国信息化，2017（09）：46-47.

[3]洪慕琦.卫星通信技术在民航空管的应用浅析[J].科技与创新，2017（10）：161.

作者简介：彭家忠(1970年6月~)，男，蒙古族，内蒙阿盟人，高级工程师，主要从事飞行器系统总体设计工作。