淺談VoIP技術在語音通信系統(tǒng)中的應用與發(fā)展

李博

摘 要：傳統(tǒng)的民航語音通信系統(tǒng)是基于TDM/PCM通信，在傳輸方式、資源共享等方面存在一定的滯后性。VoIP技術具備結構簡單、易于維護、成本低廉、擴展性強、資源共享等優(yōu)勢，雖然該技術還存在著數(shù)據(jù)傳送延時、抖動等一系列問題，但隨著網絡技術的成熟發(fā)展和維護人員專業(yè)素質的不斷提升，VoIP技術必將成為民航語音通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

關鍵詞：VoIP；VCS

隨著我國民航事業(yè)的迅速發(fā)展，飛行量的急劇增加，空中交通管制變得尤為重要。民航語音通信系統(tǒng)實現(xiàn)了地面管制員與飛行員之間實時通話的功能，一直以來是空中交通管制員所使用的重要設備之一。傳統(tǒng)的民航語音通信系統(tǒng)還是基于TDM/PCM通信，在傳輸方式、資源共享等方面存在一定的滯后性。計算機技術和網絡技術的不斷發(fā)展使得VoIP技術成為語音通信的發(fā)展趨勢。筆者將在文中通過對FREQUENTIS VCS 3020X 5.1與FREQUENTIS VCS 3020X 7.1兩套設備的介紹，淺談VoIP技術的應用與發(fā)展。

一、VOIP技術的原理及優(yōu)勢

（一）VOIP技術的原理

IP（因特網協(xié)議）網絡是一種分組交換的網絡，VOIP（Voice Over Internet Protocol）就是利用IP網絡實現(xiàn)語音通信的一種先進手段，是一種基于分組交換網絡的語音交換技術。它是以IP分組交換網絡為傳輸平臺，對模擬的語音信號進行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無連接的UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議）進行傳輸[1]，到達目的地的數(shù)據(jù)包被重組解壓縮，還原成模擬信號，進行語音回放。其傳輸基本過程如圖1所示。

（二）VOIP技術的優(yōu)勢

傳統(tǒng)的電話網是以電路交換方式傳輸語音，所要求的傳輸帶寬為64kbit/s。而VoIP采用了先進的數(shù)字信號處理技術，可以將64kbit/s的語音信號壓縮成6-8kbit/s的數(shù)據(jù)流，因此VoIP能夠節(jié)省更多的帶寬，大大提高了傳輸效率。同時，VoIP采用了分組交換技術，可以實現(xiàn)信道的統(tǒng)計復用，使得網絡資源的利用率更好，它可以在IP網絡上以比較低廉的成本傳送語音、傳真、視頻、和數(shù)據(jù)等業(yè)務，以及完成各種信息的存儲轉發(fā)等[2] ，大大降低了運營成本。此外，VoIP開放式的體系結構，使不同廠商的終端設備得以方便互聯(lián)，實現(xiàn)資源共享。

二、現(xiàn)有語音通信系統(tǒng)

民航語音通信系統(tǒng)（Voice Communication System），簡稱內話系統(tǒng)，是空管運行的關鍵設施之一，承擔著管制員之間的管制移交協(xié)調通信（地/地通信）、管制對空指揮及協(xié)調移交的重要作用（地/空通信）。隨著民航飛行流量的快速增長，空中交通指揮工作日益繁忙，民航語音通信系統(tǒng)從國家“九五”建設期間開始，逐漸在各地空管運行單位投入運行。

首都機場終端區(qū)現(xiàn)役的FREQUENTIS VCS 3020X 5.1版本語音通信系統(tǒng)是一個集地面通信和地空通信為一體的綜合性通信設備。該系統(tǒng)是全數(shù)字化，雙冗余無阻塞的語音通信轉換系統(tǒng)，它可以連接不同的通信資源，例如無線設備、電話線路和ATS網絡。支持不同的信號協(xié)議，例如模擬的和數(shù)字的通信，有效地為各種通信設備提供數(shù)據(jù)。席位和有線無線接口是通過雙路數(shù)字2MBit/s的PCM30連接到中央交換機的。系統(tǒng)構架如圖2所示：

三、VoIP技術在語音通信系統(tǒng)中的應用與發(fā)展

民航語音通信系統(tǒng)的發(fā)展經歷了三個階段：模擬語音通信、PCM（Pulse code Modulation）語音通信和VoIP語音通信。2006年，歐洲民航裝備組織完成了VoIP標準第一版的編寫，在2008年進行了VoIP設備的第一次接入測試并在同年完成了第二版的編寫。2009年頒布了關于VoIP技術在民航設備中應用的四份指導性標準，同時完成了與其他語音交換系統(tǒng)的聯(lián)網測試工作。2011年成功完成了錄音設備的互用性測試[3]。目前國內民航語音通信系統(tǒng)中部分新型號的VCS設備已具備VoIP功能，但絕大部分尚未投入到使用中。首都機場終端區(qū)新進備用語音通信系統(tǒng)FREQUENTIS VCS 3020X 7.1版本已具備VoIP功能，該系統(tǒng)可通過基于IP接口直接連接不同的語音通信產品，不僅可以省去硬件接口設備節(jié)約成本，而且可以大大減少維護人員的配置工作。

VoIP技術使通信系統(tǒng)的維護管理從獨立分散到系統(tǒng)集中， 維護排故更方便直接， 維護人員可使用移動終端在網絡任何節(jié)點登入即可檢測所有臺站設備[4]。相較于FREQUENTIS VCS 3020X 5.1版本，F(xiàn)REQUENTIS VCS 3020X 7.1版本基于VoIP技術的最大的優(yōu)點是在網內的任一空管單位能夠無阻礙地與另一空管單位聯(lián)絡（如圖3所示）， 可實現(xiàn)不同空域無限資源的共享。

四、結束語

作為民航語音通信領域的新技術，盡管VoIP技術存在著極度依賴網絡質量、數(shù)據(jù)傳送延時等問題，但同時也具備結構簡單、易于維護、成本低廉、擴展性強、資源共享等優(yōu)勢。隨著網絡技術的迅速發(fā)展和維護人員專業(yè)素質的不斷提升，VoIP技術必將成為民航語音通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。筆者相信，北京終端、北京區(qū)管以及即將建成的北京新機場、新終端及其他系統(tǒng)，將會通過VoIP技術形成一個靈活的虛擬中心，以便根據(jù)實際運行需求共享無線、有線的資源。

參考文獻：

[1]金志濤，陳忠輝，陳新，魏宏安.VOIP語音傳輸終端設計[J].通信技術，2011，44（04）：140-143.

[2]劉洋. VoIP語音通信技術的研究與系統(tǒng)功能設計[D].安徽大學，2011.

[3]肖炎榮，謝來陽，周至凱.VoIP技術在民航語音通信領域的發(fā)展與應用[J].中國新通信，2014（05）：72-73.

[4]商麗. VoIP技術在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應用[J].中國民用航空，2013（02）：47-48.

[5]FREQUENTIS.VCS 3020 Rel.7.1 Product Description VCS.[M].FREQUENTIS.2015