甚高頻遙控臺(tái)信號(hào)傳輸方案探討

張曉勇

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

甚高頻遙控臺(tái)信號(hào)傳輸方案探討

張曉勇

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

甚高頻遙控臺(tái)的建設(shè)，除了甚高頻設(shè)備本身的安裝、調(diào)試以外，音頻信號(hào)的傳輸也是十分重要的一環(huán)，關(guān)系到臺(tái)站的正常運(yùn)行。文章從幾個(gè)有代表性的遙控臺(tái)站入手，對(duì)常見的傳輸方案進(jìn)行分析、探討，并結(jié)合目前行業(yè)內(nèi)的新技術(shù)，在現(xiàn)有方案基礎(chǔ)上地提出了一種將來可行的優(yōu)化方案。

甚高頻遙控臺(tái)；信號(hào)傳輸；E1接口；拓?fù)鋱D

1 引言

隨著我國民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，民航空管也進(jìn)入了發(fā)展的快車道，今年是民航“十二五”計(jì)劃的關(guān)鍵年，多個(gè)項(xiàng)目都進(jìn)入了重要階段。寧波空管站今年將完成本場(chǎng)甚高頻異址臺(tái)站及上海區(qū)域管制中心路橋甚高頻遙控臺(tái)這兩個(gè)項(xiàng)目，加上現(xiàn)有的寧波甚高頻遙控臺(tái)，今后我們將負(fù)責(zé)三個(gè)遠(yuǎn)端臺(tái)站的維護(hù)工作。

在日常維護(hù)中，臺(tái)站傳輸設(shè)備的維護(hù)是十分重要的一環(huán)，傳輸方案設(shè)計(jì)的好壞會(huì)直接關(guān)系到臺(tái)站后期維護(hù)是否便利。因此，新建的遙控臺(tái)的信號(hào)傳輸方案不僅需要考慮甚高頻電臺(tái)信號(hào)的傳輸特性，還得保證傳輸系統(tǒng)的冗余能力。筆者今年參與了本場(chǎng)異址臺(tái)站傳輸方案的設(shè)計(jì)、制定和實(shí)施，研究了多個(gè)可行方案，在此結(jié)合其他兩個(gè)有代表性的遙控臺(tái)的傳輸系統(tǒng)，對(duì)目前常見的傳輸方案中的一些內(nèi)容進(jìn)行探討。

2 傳輸方案分析

2.1 傳輸現(xiàn)狀

寧波遙控臺(tái)：兩臺(tái)VG6435級(jí)聯(lián)，接入光貓傳輸至寧波航管樓，經(jīng)由DDN網(wǎng)傳輸?shù)缴虾?，信?hào)轉(zhuǎn)換6次，中間環(huán)節(jié)較多，采用D100電臺(tái)。

路橋遙控臺(tái)：兩臺(tái)VG6435級(jí)聯(lián)，接入光貓傳輸至臺(tái)州航管樓，協(xié)轉(zhuǎn)結(jié)合光端機(jī)，經(jīng)由運(yùn)營商線路傳輸?shù)缴虾＃盘?hào)轉(zhuǎn)換8次，中間環(huán)節(jié)多，采用XU4200電臺(tái)。

本場(chǎng)異址臺(tái)：兩臺(tái)VG6435級(jí)聯(lián)，接入光貓（V.35-OP）設(shè)備傳輸至寧波航管樓，經(jīng)由機(jī)場(chǎng)路由傳輸?shù)胶焦軜?，信?hào)轉(zhuǎn)換6次，中間環(huán)節(jié)較少，采用D100電臺(tái)。

可以發(fā)現(xiàn)：首先，三個(gè)遠(yuǎn)端臺(tái)站的傳輸方案中都采用了Vanguard路由器，利用其擴(kuò)展槽的E&M卡實(shí)現(xiàn)信號(hào)的接入。其次，電臺(tái)音頻口輸出的都是模擬音頻信號(hào)，需要通過配線模塊實(shí)現(xiàn)信號(hào)的變換，即模擬信號(hào)與E&M標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)互相轉(zhuǎn)換。第三，E&M信號(hào)最終會(huì)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)進(jìn)入運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)、華東空管信息網(wǎng)（DDN網(wǎng)）或機(jī)場(chǎng)光纖線路實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

上述方案中，有兩點(diǎn)在今后的方案設(shè)計(jì)中可以做適當(dāng)優(yōu)化：

2.1.1 部分涉及跨地域的傳輸，路由較復(fù)雜，使用運(yùn)營商線路還會(huì)遇到線路割接等突發(fā)情況，一旦線路出現(xiàn)問題，排故就比較棘手，對(duì)無人臺(tái)站，存在一定隱患。

2.1.2 目前大部分臺(tái)站需要用到機(jī)房配線架進(jìn)行信號(hào)的并線，近期由于配線架老化等故障導(dǎo)致的臺(tái)站離線事件已經(jīng)告訴我們，隨著時(shí)間的推移，配線科隆模塊也是一個(gè)不容忽視的故障點(diǎn)，部分遙控臺(tái)信道接入較多，已無空余模塊作為應(yīng)急，且多為無人值守臺(tái)站，一旦故障，很難第一時(shí)間恢復(fù)工作。

2.2 方案優(yōu)化思路

針對(duì)以上情況，筆者結(jié)合近些年國內(nèi)外傳輸廠家成功應(yīng)用的新技術(shù)，對(duì)傳輸方案進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性同時(shí)，減少中間薄弱環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的冗余能力。

2.2.1 采用高集成度的PCM設(shè)備

使用MP-2100，這是一種高集成度，高擴(kuò)展能力的PCM設(shè)備，作為E&M信號(hào)接入端，只需在航管樓和遠(yuǎn)端臺(tái)站各配置兩臺(tái)MP-2100。兩端的MP-2100利用設(shè)備的MLF單板的E1口通過兩對(duì)光纖以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的方式直接互聯(lián)組成兩張主備網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，如圖2。

此類傳輸方案組網(wǎng)簡(jiǎn)單，傳輸線路無復(fù)用，只采用獨(dú)立兩條光纖線路，接入設(shè)備與傳輸設(shè)備一體，集成度高，成本低，適用于預(yù)算不高的場(chǎng)合，不過仍舊需要并線。衍生方案可以實(shí)現(xiàn)傳輸線路復(fù)用，通過加裝OSN500設(shè)備實(shí)現(xiàn)，圖2上的方框部分。

2.2.2 靈活選擇傳輸線路

傳輸線路的選擇對(duì)臺(tái)站的運(yùn)行也有影響，如果舍近求遠(yuǎn)，不僅不能有效保證傳輸質(zhì)量，反而增加成本，造成額外的故障隱患，方案設(shè)計(jì)過程中最好能利用現(xiàn)有線路。尤其隨著以機(jī)場(chǎng)為中心，輻射周邊相關(guān)單位的本地SDH光環(huán)網(wǎng)的建設(shè)逐漸加快，利用自有管線實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸?shù)谋憷院涂煽啃猿杀哆f增。線路選擇建議如下：

2.2.2.1 1小于1 km的距離，建議考慮走實(shí)線傳輸信號(hào)，無需額外傳輸設(shè)備。

2.2.2.2 21～10 km的距離，可以考慮用光纖或者電纜傳輸信號(hào)，有需要就就近接入DDN網(wǎng)傳輸?shù)狡渌?jié)點(diǎn)，適當(dāng)配置光端機(jī)和協(xié)轉(zhuǎn)。

2.2.2.3 310 km以上的距離，最好選擇光纖傳輸信號(hào)，利用運(yùn)營商的線路進(jìn)行傳輸，適當(dāng)配置光端機(jī)和協(xié)轉(zhuǎn)。

2.2.3 啟用支持新技術(shù)的電臺(tái)

最后我們從信號(hào)的源頭——電臺(tái)，進(jìn)行分析。隨著設(shè)備數(shù)字化進(jìn)程的加快，電臺(tái)的數(shù)字化是不可逆的趨勢(shì)，目前已經(jīng)出現(xiàn)了具備E1數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)纳醺哳l電臺(tái)，一旦配套成熟，就能完全實(shí)現(xiàn)E1信號(hào)傳輸，有利于遠(yuǎn)端臺(tái)站的穩(wěn)定運(yùn)行和維護(hù)，大大降低傳輸成本。

E1信號(hào)的傳輸方式各種電臺(tái)基本類似，以R&S 4200系列電臺(tái)為例，連接圖1如下：

電臺(tái)（支持E1）——〉DXC——〉{PSTN}——〉VCS（支持E1）

電臺(tái)的E1接口用于數(shù)字音頻信號(hào)的傳輸，E1接口支持包括G703，G704，G732在內(nèi)的多種標(biāo)準(zhǔn)，使用的幀結(jié)構(gòu)是CAS多幀方式。收發(fā)一體機(jī)必須通過專門接口接入標(biāo)準(zhǔn)E1網(wǎng)絡(luò)（如PSTN）。在維護(hù)軟件內(nèi)可以設(shè)置開啟電臺(tái)E1接口，啟用后需要重啟設(shè)備，具體選項(xiàng):Select audio interface：Analog Audio/E1。

圖1

圖2

常規(guī)的模擬信號(hào)，包含：TX，RX，PTT，SQ這些，傳輸時(shí)需要4對(duì)線。如果采用數(shù)字方式則形式略有不同。采用A律標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行PCM編碼的音頻信號(hào)被發(fā)送到TS1時(shí)隙上?？刂菩帕钤跁r(shí)隙TS16上被編碼成a1，b1，c1，d1形式的比特碼。如下所示：

PTT信號(hào)：PTT激活-1010；PTT未激活-其他所有狀態(tài)。

設(shè)備狀態(tài)信號(hào)：設(shè)備狀態(tài)OK-0101；設(shè)備狀態(tài)NOGO-1111。

SQ信號(hào)及設(shè)備狀態(tài)信號(hào)的CAS編碼：靜噪關(guān)閉-0101；電平〈6μV-0011；電平6μV——30μV-0110；電平〉30μV-1100；設(shè)備狀態(tài)NOGO-1111。

2.3 可行的改進(jìn)方案

綜合上述幾個(gè)方面的探討，推薦一種更合理、高效的方案，如圖1所示，此類方案中傳輸設(shè)備是選裝的，視實(shí)際距離而定，采用這樣的傳輸系統(tǒng)，中間環(huán)節(jié)少，配線架的潛在隱患也已消除，只要設(shè)備支持E1方式，線路支持E1傳輸標(biāo)準(zhǔn)就能實(shí)現(xiàn)。遠(yuǎn)距離的情況只需加裝一對(duì)中繼設(shè)備通過光傳輸網(wǎng)絡(luò)即可，線纜制作也十分簡(jiǎn)單。

3 總結(jié)

隨著我國民航空管事業(yè)的快速發(fā)展，為了保障管制信號(hào)的多重覆蓋，遠(yuǎn)端臺(tái)站的建設(shè)也會(huì)逐漸增多，相關(guān)傳輸方案的需求也不少，同時(shí)新技術(shù)也會(huì)越來越成熟，應(yīng)用前景也會(huì)越來越廣闊，本文提出的這種改進(jìn)優(yōu)化的方案，希望給廣大同行提供一些新的思路。

[1]劉增基，周洋溢，胡遼林，周綺麗.光纖通信[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.

[2]RS電臺(tái)技術(shù)文檔[C].XU4200_Operating_Manual_6145_51 81_12_01.2009.

[3]北京方興公司.民航vanguard技術(shù)培訓(xùn)文檔.2010.

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