民航空管地空通信全VOIP连接测试分析

民航空管地空通信全VOIP连接测试分析

关乌兰

民航内蒙古空管分局技术保障部，内蒙古 呼和浩特 010070

摘要：在当前民航空管系统的运行中，地空通信使用到的相关设备，都是基于SDH机制的，这种机制的设备简单可靠，时延小通信质量高。但是随着空管地空通信设备的规模越来越大，使用的SDH传输链路越来越多，这种传输机制对传输带宽的浪费问题也是日益突出。因此基于VOIP机制的地空通信设备逐渐得到空管人员的关注，本文通过一个全VOIP地空通信设备连接的实例，并对相应的传输机制进行分析，以期能为同行日常维护提供一点参考。

一．民航空管地空通信全VOIP的必要性

在民航空管领域，空中机组和地面管制之间的通信联系，主要靠远端电台和终端内话设备，通过运营商的传输光缆连接在一起，实现对机组和管制员之间通话的话音信号进行传输。传输示意图如图一所示：

图一.空管地空通信示意图

图一中，在远端电台和管制终端设备之间，为了增强传输的可靠性，一般采用不同运营商的两条光缆对同一个话音信号进行传输，一旦某一条传输链路中断，还有另一条链路传输相同的信号，使得地空通信不中断。管制终端设备对管制员的话音信号进行处理后，送到对应的传输线路上，传输线路将此话音信号输送至对应的远端电台，经电台进行调幅调制后，变成甚高频射频信号发射至空中。机组同频的接收机接收到该射频信号后，再解调成话音信号。

在上述传输过程中，话音信号在传输设备处，通过脉冲编码调制，将连续的模拟话音信号变为64K的数字信号，占用SDH2M传输链路32个时隙中的一个时隙。这种传输方式的优点是独占一个时隙的传输通道，传输实时性好可靠性高，缺点是带宽浪费比较严重，传输成本高，即使没有话音信号进行传输，该时隙64K带宽也不允许其他信号占用。

随着科技的进步，在民航空管领域逐渐发展起来VOIP技术，使用IP方式进行话音信号数据的传输，从远端电台或管制终端这些发话设备处，将模拟话音信号变为IP格式的信号后，以IP寻址的方式在传输链路中传输数据，这种传输方式的优点是带宽利用率高，传输成本低。缺点是传输可靠性不如SDH时隙方式传输，传输有一定时延，实时性不如SDH时隙方式传输。但是随着传输算法的进步，VOIP传输方式的可靠性和时延性都得到了很大的改善，能够达到空管管制地空通信的要求，因此VOIP模式的地空通信，逐渐在民航空管地空通信中崭露头角，得到越来越多运行单位的关注。本文就结合笔者所在单位的一个运行安装实例，对电台内话全VOIP模式的运行实例进行测试分析。

二．民航空管地空通信全VOIP的连接方案

一般来说，在空管运行中一个实用的地空通信方案，要实现在管制区域内全域通信良好，而管制区域往往都比较大，需要几个甚高频台站实现地空通信的全域覆盖，因此，民航空管地空通信全VOIP的设计方案，第一要能够实现多个甚高频台信号的接入。第二实现多个管制席位对这些甚高频台站的有序使用。要实现这两个目的，在全VOIP连接中最重要使用到的交接设备就是交换机，通过交换机，将外部甚高频电台的IP话音信号与管制终端内话设备的IP话音进行IP交换。以交换机为核心交换设备的全VOIP连接方案如图二所示：

图二.空管地空通信全VOIP连接方案

如图二所示，整个空管地空通信全VOIP连接方案有外场部分和内场部分组成。外场部分包括三个VOIP甚高频电台，可以分布在不同的地域。电台出来的VOIP信号使用网络直通线直接和光交换机相连，光交换机另一端的光纤直接连接运营商的光配线架即可。三个外部电台由三个运营商的传输线路传回本场终端后，可以直接分别接入对应光交换机恢复出IP信号，但是这样需要三部光交换机。可以用一个3260路由器替代，此路由器自带多个光模块接口，将三路外台光信号直接接入此路由器，输出一路网线与VOIP内话对应接口板连接即可，线路简单且节省机柜空间。

VOIP内话接口机框交换板与两个交换机AB分别相连，此两个交换机并行工作，互为备份。客户机与配置电脑直接相连，进行参数配置，客户机再与交换机AB分别相连，通过此两部交换机与服务器相连，与服务器实现数据交换。服务器负责存储配置好的各项数据。

多个终端屏幕与交换机AB直接通过直通网线相连，这样就形成了以交换机AB为交换核心的全VOIP连接方案。在这个系统中，终端屏幕，内话接口板卡，外部电台，都有自己的IP地址，路由器和交换机通过IP寻址的方式实现VOIP数据的有序交换。

三.结论

按照图二对相关设备进行连接后，配置好相关参数进行测试，使用正常，与机组通话效果良好，通信质量及时延能够达到使用标准。

参考文献

[1] VCS0700用户使用手册2022年1月