VoIP 技术在民航甚高频系统中的应用

VoIP 技术在民航甚高频系统中的应用

宣其宁

民航空中交通管理局吉林分局，吉林 长春

摘 要：随着地空通信信息化、智能化的发展，网络语音将是未来的发展趋势。其工作原理是把声音的模拟信号转化为数字信号，经过压缩后以数据包形式在IP网络中进行传输，对语音压缩包进行解码处理后进而恢复原本的语音信号，从而实现地空通信的目的。此文主要介绍甚高频VoIP技术概况、VoIP的关键技术、此技术在民航甚高频通信系统中的发展与应用以及目前存在的问题、弊端展开简要的阐述分析。

关键词：甚高频地空通信系统、VoIP技术、空中交通管理

1. 概述

目前民航的地空通信是通过使用模拟高频电台实现空中与地面间的信息交流来实现的，然而信息技术的快速发展革新了传统地空通信的方式，由传统的模拟方式和数字方式逐渐往网络语音发展和过渡。甚高频VoIP语音通信使用IP技术，在IP网络上布置支持数字的甚高频电台和内话系统来传输语音，兼具操作的功能性及灵活性，这是传统的时分多路复用所不具备的。因此，VoIP 技术的应用得到了民航领域的重视，对 VoIP 技术在甚高频地空通信系统中的应用进行研究具有重要的实践意义。

2、甚高频 VoIP 技术概况

IP语音传输采用会话初始化协议SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）创建链路，实时传输协议（Real-time Transport Protocol,RTP）用以语音数据包的传输。除了协议之外，模拟的语音接入还包括语音数据去抖处理、语音编解码处理、采样处理、音频信号处理、接口适配等。这些成果的应用使得 VoIP 得到更多的推广和发展。2000年以后至今，基于 DSP（DigitalSignal Processing，数字信号处理）的高速音频信令处理技术， 使VoIP 技术趋于更成熟和广泛的应用。

与传统模式相比，甚高频 VoIP 话音通信交换技术具有运行维护简单、成本低、业务灵活、使用便捷、高可靠性以及高拓展性等诸多优点。但是网络传输固有的问题如：系统延时、安全性问题、网络丢包等缺点也不可避免。甚高频 VoIP 语音通信技术的基本原理为：甚高频电台将模拟的声音信号经过模拟数字转换后进行封装，加协议包头比如 IP、 RTP、UDP等，就将模拟话音信号转换为 IP 数据包后通过比如 FA16、FA36等设备进行交换和传输。远端处比如遥控盒，根据 OSI（Open SystemInterconnection，开放式系统互联）模型，再一层一层去除协议包头，从而获得原始数据，即将收到的 IP 数据包转换为语音数据。再经过 D/A 转换还原原始模拟话音信号。

2. VoIP关键技术

VoIP的关键技术包括：编码技术，实时传送技术、网络传输技术以及服务质量（Quality of Service，QoS）保障技术等。

（1） 编码技术。首先要将模拟的语音信号进行语音编码是为了在一定的算法量和通信延时的情况下确保尽可能的占用更少的通信传输容量而尽量传输高质量的语音信号。因此，选择更加合理的编码技术是提升并且更流畅的传输高质量的语音信号的重要保证。

（2） 实时传送技术。语音信息数据的传输是基于RTP协议实现的。RTP以一个控制协议RTCP结合数据传送，检测是否有任何信息的丢失或延迟以作为补偿。RTP为控制系统实现了实时数据传输，它主要包括数据部分和控制部分两大部分。

（3）网络传输技术。网络传输技术的实现主要是通过利用 UDP 与TCP 实现的，具体还包括网关互联、网络管理、路由选择以及安全认证等技术。这样RTP报头中的数据的序列号、标识符等装载数据就可以通过网络分组来承载，大大的提高了网络的传输效率。

（4）QoS保障技术。服务质量的核心是指分组交换过程中对数据包的延迟、丢失以及抖动等进行评估。目标是为了对网络资源进行调配和控制，减少报文的丢失率，在网络流量大的情况下避免网络堵塞，为用户保障通话质量。

4、VoIP 技术在甚高频地空通信系统中的发展与应用

随着航班架次不断升高以及民航事业的不断发展，行内对地空通信系统的需求也不断提升，进而传统的通信方式已经不足以支撑，缺陷也愈发明显。而基于VoIP 技术优势则日益突显。主要体现在：1、大大的降低了成本：传统TDM存在核心设备，而基于VOIP的系统则没有所谓的“中心交换机”，可以实现按需扩容；传统的TDM为专线专用，但在IP网上可以实现各种数据、语音的传输，节约了传输系统的投资。2、高可靠性：VOIP系统中不存在核心交换设备，而是一个“分布式系统”，每一个终端设备或席位都是智能的；它把处理能力从“核心交换机”转移大各个终端，即不会发生整个系统性的故障。3、高度的可拓展性：基于IP网络的传输具有良好的发展潜力与可融合性，新的应用可以简单地融入。

此外VOIP在互联网服务功能以及IP 电话方面也具备很大优势。在地空通信控制系统中，可以将 VoIP 语音通信技术与运营商通信专项服务结合起来，构建成专门的地空通信网络系统，进而还能在确保通信信号传输的高效性的基础上提升通信的质量和通信的安全。VoIP 技术的应用将传统的点到点之间的通信转变为整个IP网络间的通信，从而有效地解决了宽带利用率低的问题。在民航空管甚高频通信系统中，VoIP 技术也可以通过利用 IP 网络系统来完成在确保语音信号能够进行双向传输与转化的基础上完成与内话、记录仪的有效结合，且传输的语音也能够被储存、记录，便于后期对语音通信信息数据的查询和调取。

5、VOIP技术应用过程中存在的问题

（1）首先是网络系统自身存在的固有问题。因为网络系统具有开放性的特点，因此可能导致相关的数据信息外漏造成信息泄露的问题，相应还需要考虑网络中其他相关的数据是否会入侵的问题。同时，为了提高数据信息传输的安全性和稳定性，需要在原始的数据通道前提上做好屏蔽工作，强化防火墙功能，鉴别与限制更改跨越防火墙的数据流来实现通信网络安全的保护，以降低安全隐患，确保数据信息资料安全。

（2）另外还需要注意计算机病毒的问题。我们在对互联网技术的应用过程中，计算机的病毒数量与种类也越来越丰富，对互联网系统造成了较大的危害和影响。计算机病毒其实是一种具有自我复制能力的程序或者脚本，它们可以使系统运行缓慢，不断的重启甚至无法使用计算机。因此在克服这个问题过程中，我们要利用好计算机的防御功能，在计算机网络中实施更加深层次的身份鉴别与认证技术。尽最大程度限制计算机病毒的扩散与传播。

6、结束语

VOIP技术是民航甚高频语音通信系统的一个必然发展趋势，这种新的技术必然将带动民航业地空通信系统的不断完善与优化。虽然目前对于这项技术的普及还面临着一些问题，但总体来说，VOIP技术的发展和应用都为我们的地空通信提供了良好的便利条件，也发挥着极为重要的作用。我们要在未来更有效地解决VOIP技术面临的网络通信安全问题，使整体的系统更加安全和可靠，让VOIP技术更好更大的发挥出它应有的作用。

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