关于RRC功能在VOIP中应用与分析

关于RRC功能在VOIP中应用与分析

方旭

（民航华北空管局技术保障中心，北京 100621）

0引言：

在中国航空事业壮大发展过程中，我国民航空管为保证语音通信的安全性，电台一般采用主备机形式，当出现主机通信故障的时候，要求电台具有自动快速的主备切换的功能，不影响管制语音通信的使用。在VOIP系统中，内话系统的切换有三种形式，冷切换，RRC热切换和SNMP热切换三种方式。本文研究RRC热切换中所需时间以及对管制的影响。

1、RRC的简介

RRC（Radio Remote Control）无线电遥控，用于处理远端电台主备设备的切换，在RTP HE的附加功能块中实施。

2、RRC功能在VOIP中应用

2.1实验平台搭建

在本次测试中使用的内话为杭州三汇（SVCS-300）内话系统，电台为PAE（T6-TRV），抓报软件为Wireshark软件（版本Version 2.6.6），PAE主备电台接入到三汇内话系统中的RSBC板卡中1

内话系统同时与甚高频电台主备系统保持SIP连接，电台主系统处于激活状态（ACT），电台备用系统处于未激活状态（INACT）。当内话进行语音信号输出时，内话系统同时向主备机发出发射完整的指令和数据，当内话系统发送信号时，内话系统和电台主备用系统同时分别保持SIP连接。内话向主备电台处于激活状态的主用电台系统在其SIP连接中装载语音数据，并被甚高频系统输出语音。内话也向未激活状态的备用电台系统在其SIP连接中装载语音数据，但不被甚高频系统输出语音。

当甚高频电台系统接收到信号时，内话系统和电台主备用系统（可能包含应急系统）同时分别保持SIP连接。处于激活状态的主用电台系统在其SIP连接中装载语音数据，并被内话系统输出语音。处于未激活状态的备机只保持SIP连接而未传输和输入语音。

2.2发射RRC切换测试

在发射RRC切换测试中，有三个测试项目，分别是内话系统在无话音进行主动切换时切换时间、内话系统在话音通话进行主动切换时设备切换时间及话音中断时间、内话系统在发送语音进行被动切换时设备切换时间及语音中断时间；在测试计算中时间取秒数的后六位。

2.2.1内话系统在无话音进行主动切换时切换时间

本次测试中，在无话音时，内话发起对电台进行主备切换，在测试中，我们将主电台命名为A1，备电台命名为A2，测试人员通过Wireshark软件对报文进行抓报，记录时间，并计算切换所用的时间。测试人员在Wireshark软件对报文进行解析，当内话第一次向电台A1发送RRC报文时间为T1，A2电台向内话系统发送RRC报文为T2，切换时间T0。那么，T0=T2-T1，通过数据得出切换时间T0。

2.2.2内话系统在话音通话进行主动切换时设备切换时间及话音中断时间

本次测试中内话系统向甚高频发送话音，同时内话发起对电台进行主备切换，在测试中，我们将主电台命名为A1，备电台命名为A2，测试人员通过Wireshark软件对报文进行抓报，记录时间，并计算设备切换所用的时间以及实际话音中断时间。测试人员在Wireshark软件对报文进行解析，内话向A1发送RRC命令时间为T1，A1电台结束发话的时间为T2，A2电台切换并能发送语音的时间为T3，切换时间T0，话音中断时间为T4。

在本文中计算切换时间的的计算公式为：T0= T3-T1   

即：0.651392（S）-0.245726（S）=0.405666（S）

实际话音中断时间的计算公式为：T4=T3-T2

即：0.651392（S）-0.345757（S）=0.305635（S）

2.3接收RRC切换测试，

在接收RRC切换测试中，测试项目有两项。他们为内话系统在接收语音进行主动切换时设备切换时间和语音中断时间、内话系统在接收语音进行被动切换时设备切换时间和语音中断时间；在测试计算中时间取秒数的后六位。

2.3.1内话系统在接收语音进行主动切换时设备切换时间和语音中断时间

本次测试中甚高频接收语音传到内话系统中，同时内话发起对电台进行主备切换，在测试中，我们将主电台命名为A1，备电台命名为A2，测试人员通过Wireshark软件对报文进行抓报，记录时间，并计算设备切换所用的时间以及实际话音中断时间。测试人员在Wireshark软件对报文进行解析， A1电台结束发话的时间为T1， 内话向A1电台发送RRC命令时间为T2，A2电台能发送语音的时间为T3，切换时间T0，话音中断时间为T4。

在本文中计算切换时间的的计算公式为：T0= T3-T2   

即：37.218088（S）-36.751337（S）=0.466751（S）

实际话音中断时间的计算公式为：T4=T3-T1

即：37.218088（S）-36.750609（S）=0.467479（S）

2.3.2内话系统在接收语音进行被动切换时设备切换时间和语音中断时间

本次测试中甚高频接收语音传到内话系统中，断掉主用的SIP连接，进行测试。在测试中，我们将主电台命名为A1，备电台命名为A2，测试人员通过Wireshark软件对报文进行抓报，记录时间，并计算设备切换所用的时间以及实际话音中断时间。测试人员在Wireshark软件对报文进行解析， A1电台结束发话的时间为T1， A2电台向内话回送RRC命令时间为T2，A2电台能发送语音的时间为T3，切换时间T0，话音中断时间为T4。

在本文中计算切换时间的的计算公式为：T0= T2-T1   

即：30.687176（S）-28.638068（S）=2.049108（S）

实际话音中断时间的计算公式为：T4=T3-T1

即：31.065753（S）-28.638068（S）=2.435073（S）

2.4当对会话链路时间缩减到500ms，进行被动切换

本次测试中甚高频接收语音传到内话系统中，断掉主用的SIP连接，在内话系统中将R2S值改为500ms，进行测试。在测试中，我们将主电台命名为A1，备电台命名为A2，测试人员通过Wireshark软件对报文进行抓报，记录时间，并计算设备切换所用的时间以及实际话音中断时间。测试人员在Wireshark软件对报文进行解析， A1电台结束发话的时间为T1，A2电台向内话回送RRC命令时间为T2，A2电台能发送语音的时间为T3，切换时间T0，话音中断时间为T4。

在本文中计算切换时间的的计算公式为：T0= T2-T1   

即：45.114182（S）-44.196406（S）=0.917776（S）

实际话音中断时间的计算公式为：T4=T3-T1

即：45.166470（S）-44.196406（S）=0.970064（S）

3、结论

本次测试以内话端为主，当内主动切换电台时间非常短，但当内话与当前在用电台sip链路出现中断后，内话端会按默认协议检测连续未收到R2S保活数据包10个周期，也就是200MS×10=2S后才会认为链路出现故障，断开与在用电台的SIP链接，切换到备机的SIP链接，发送或接受语音信号，由于通信协议和保活数据包机制的问题，内话端并不会及时的切换到备用系统，从而导致现明显的语音信号中断，严重影响管制语音通信工作。但通过设置会话协议中的保活周期大小又会影响非故障时的通话。