摘要:隨著時(shí)代的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)也普及到各個(gè)領(lǐng)域中,VoIP技術(shù)也得到了快速的發(fā)展,在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,VoIP技術(shù)的應(yīng)用是非常有必要的。傳統(tǒng)的民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)存在一些不足和缺陷,比如安全性和可靠性,容易受到其他的干擾等,而VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以有效的解決這些問題。本文在介紹VoIP技術(shù)和傳統(tǒng)空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,分析VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì),具體說明VoIP技術(shù)在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:VoIP技術(shù);民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng);應(yīng)用
中圖分類號(hào):TP243 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A??文章編號(hào):1671-2064(2019)16-0000-00
在民航系統(tǒng)不斷改革深入的情況下,空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)的管制中心之間的境點(diǎn)飛越和管制移交等都是需要很多協(xié)調(diào)以及一些特情的處理,所以在這些管制中心就需要更加可靠的語(yǔ)音通信,可以讓航空器保證正常的移交以及協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)的空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中還有一些不足之處,安全性和可靠性都不夠高,還容易受到干擾,將VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以更好的保證語(yǔ)音通信的質(zhì)量,讓語(yǔ)音通信的安全性和可靠性都提高,提供更好的服務(wù)。
1VoIP技術(shù)的概述
1.1 VoIP技術(shù)的原理
對(duì)于VoIP技術(shù)的原理來講,主要是在發(fā)送端把模擬的語(yǔ)音信號(hào)通過量化和采集轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的語(yǔ)音信號(hào),然后再利用語(yǔ)音壓縮算法用特定的幀長(zhǎng)將語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮和編碼,這些語(yǔ)音數(shù)據(jù)就會(huì)根據(jù)IP等協(xié)議直接打包,每個(gè)數(shù)據(jù)的報(bào)附帶尋址以及控制信息利用分組網(wǎng)絡(luò)將IP數(shù)據(jù)包直接傳輸?shù)浇邮斩耍诮邮斩耸盏竭@個(gè)IP數(shù)據(jù)之后,進(jìn)行解IP協(xié)議的報(bào)頭和解碼解壓,然后利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將其恢復(fù)。整個(gè)VoIP語(yǔ)音信號(hào)傳輸?shù)倪^程如圖1。
1.2 VoIP技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)
在VoIP技術(shù)中,關(guān)鍵技術(shù)主要有信令技術(shù)、實(shí)時(shí)傳輸技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、編碼技術(shù)以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證技術(shù),在經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)優(yōu)化和完善之后,這些關(guān)鍵技術(shù)都有很多的解決方案,比如編碼技術(shù)常用的編解碼器就有G.723、G.711、G.729、G.711等,信令技術(shù)常用的就有SIP協(xié)議和H.323協(xié)議。VoIP關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展對(duì)VoIP技術(shù)有很大的影響,VoIP關(guān)鍵技術(shù)的成熟可以讓VoIP技術(shù)更加成熟[1]。
1.3 VoIP技術(shù)的相關(guān)協(xié)議
對(duì)于VoIP技術(shù)來說,VoIP協(xié)議是其中的重要組成部分,對(duì)VoIP傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)等都進(jìn)行了定義,一般常用的VoIP協(xié)議有SIP、H.323、Megaco、MGCP等,其中SIP有五個(gè)方面的功能,包括確定終端所在位置以及用戶的定位;媒體和媒介參數(shù)的確定和用戶的可容性;被呼叫放是否愿意加入會(huì)話或者是否空閑和用戶的可用性;會(huì)話的建立邀請(qǐng)以及提示被叫,和主叫之間建立會(huì)話;對(duì)會(huì)話的管理,會(huì)話的轉(zhuǎn)交以及終止會(huì)話,對(duì)會(huì)話參數(shù)的修改。H.323對(duì)終端、關(guān)守、網(wǎng)關(guān)以及多點(diǎn)控制單位這四種邏輯進(jìn)行的定義。Megaco是在MGCP的基礎(chǔ)上,把其他不同的媒體網(wǎng)關(guān)控制協(xié)議的特征進(jìn)行了融合,然后形成的一種新型協(xié)議,Megaco協(xié)議和MGCP協(xié)議比較相似,唯一不同的就是Megaco協(xié)議所支持的范圍更加廣泛。
2 傳統(tǒng)民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)
民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)有著重要的作用,承擔(dān)著飛行員和地面的管制員之間的實(shí)時(shí)通話的作用,是空中交通管制中的一個(gè)重要方法。在傳統(tǒng)的民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,甚高頻通信系統(tǒng)是由PCV復(fù)用器、多個(gè)甚高頻遙控器、語(yǔ)音記錄儀、內(nèi)話系統(tǒng)、遙控盒以及甚高頻控制部分所組成。大部分的空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)采用的都是時(shí)分多址復(fù)用的數(shù)字音頻,其中的每一個(gè)通信頻率都有一個(gè)固定的時(shí)隙或信道,這些時(shí)隙或者信道能夠達(dá)到完全無阻塞通信保障以及消除通信的路徑。不過,時(shí)分多址復(fù)用網(wǎng)絡(luò)對(duì)語(yǔ)音信道的數(shù)量是有所限制的,必須要利用復(fù)用器、會(huì)議技術(shù)設(shè)備以及外接的同步時(shí)鐘源等。在傳統(tǒng)的民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中采用的比較多的是PCM數(shù)字復(fù)用器,用這個(gè)復(fù)用器來進(jìn)行語(yǔ)音信號(hào)的傳輸,PCM數(shù)字復(fù)用器是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行模擬,所以每一條路的語(yǔ)音都要占有寬帶,所占有的寬帶為64kbit/s,傳統(tǒng)的語(yǔ)音傳輸方式對(duì)寬帶的利用率比較低,在很大程度上都對(duì)寬帶造成了浪費(fèi)。還要很多的空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)采用的甚高頻遙控通信系統(tǒng)是點(diǎn)到點(diǎn)、每路64kbit/s、寬帶2M的鏈路傳輸方法,這種方法中,對(duì)2M的鏈路的維修費(fèi)用和租賃費(fèi)用所消耗的金額也是相對(duì)較大[2]。
3 VoIP技術(shù)在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)
在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,傳統(tǒng)的空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)由很大的局限性,在可靠性、安全性以及抗干擾性等方面都存在著不足,將VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì):
3.1 減小系統(tǒng)的投資
VoIP技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)上實(shí)現(xiàn)不同的語(yǔ)音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù),對(duì)傳輸系統(tǒng)的投資進(jìn)行控制,可以節(jié)約傳輸系統(tǒng)的投資,而且系統(tǒng)是建立在IP上的,所以沒有中心交換機(jī),可以直接實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)容的目的,在擴(kuò)容的時(shí)候只需要增加終端就可以實(shí)現(xiàn),不用對(duì)前期的預(yù)留階段的擴(kuò)容進(jìn)行考慮,而且終端的數(shù)量也是相對(duì)比較靈活,可以實(shí)現(xiàn)從單個(gè)終端到成千上萬個(gè)終端都不會(huì)受到網(wǎng)絡(luò)容量的影響,在初期投資比較多的設(shè)備中也不會(huì)應(yīng)用,在很大程度上減少了系統(tǒng)的投資,而且VoIP技術(shù)是用先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),在同一天2M的線路上,可以傳輸?shù)臄?shù)據(jù)更多路,這讓鏈路的使用效率有效的提升,而且維護(hù)和運(yùn)行的成本也在很大程度上降低[3]。
3.2 可靠性優(yōu)良
VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以把系統(tǒng)的處理能力從中心變到不同的終端去,從而來減少系統(tǒng)的故障,系統(tǒng)中的故障也對(duì)其他設(shè)備的正常工作沒有影響。這樣在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障,它也不會(huì)對(duì)其他設(shè)備造成影響。將VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以讓整體語(yǔ)音通信的可靠性和安全性在很大程度上提高。
3.3 統(tǒng)一互聯(lián)互通的選用標(biāo)準(zhǔn)
對(duì)于互聯(lián)互通的選用,是有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)的,對(duì)民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)的一般VoIP標(biāo)準(zhǔn)都做了清晰的界定。所有的廠家都是按照這個(gè)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)去進(jìn)行的,可以讓甚高頻廠家的內(nèi)部互聯(lián)和內(nèi)話都建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口,來促進(jìn)互聯(lián)工作。所有的廠家設(shè)備都必須要滿足互聯(lián)互通的試驗(yàn),讓互聯(lián)互通環(huán)節(jié)中的系統(tǒng)功能必須符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。
4 VoIP技術(shù)在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
4.1 VoIP技術(shù)在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中應(yīng)用的可行性研究
目前的空管業(yè)務(wù)的傳輸大多數(shù)都是租賃的電信運(yùn)營(yíng)商,而且具有獨(dú)立民用網(wǎng)絡(luò)的特殊傳輸網(wǎng)絡(luò)。每一個(gè)典型運(yùn)營(yíng)商在近幾年把TDM的傳輸網(wǎng)進(jìn)行不斷的優(yōu)化,形成了IP傳輸網(wǎng),TDM傳輸網(wǎng)將會(huì)隨著IP傳輸網(wǎng)的形成慢慢消失,空管業(yè)務(wù)將會(huì)利用IP技術(shù)傳輸網(wǎng)的形成變得更急迫切。由于現(xiàn)代的電信運(yùn)營(yíng)商的關(guān)鍵傳輸網(wǎng)形成在IP傳輸網(wǎng)上的技術(shù)越來越成熟,再加上VoIP技術(shù)也具備了完整的控制機(jī)制,可以給民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)提供更加優(yōu)質(zhì)的語(yǔ)音通信質(zhì)量,可以讓管制員在飛行動(dòng)態(tài)的控制中所提出的所有語(yǔ)音要求都滿足,因此,VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的措施是可行的。
4.2 VoIP技術(shù)在民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
對(duì)于民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng),它有三個(gè)發(fā)展階段,首先是模擬語(yǔ)音通信階段,其次是PCM語(yǔ)音通信階段,然后就是VoIP語(yǔ)音通信階段。將傳統(tǒng)的空管語(yǔ)音通信網(wǎng)和現(xiàn)代的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)相結(jié)合,讓空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)更加完善。
基于VoIP技術(shù)的民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)各部分的功能主要包括以下幾點(diǎn):第一,VoIP電臺(tái)用于執(zhí)行高頻電臺(tái)和甚高頻電臺(tái)功能,可以在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸中把模擬語(yǔ)音信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字語(yǔ)音信號(hào),RTP協(xié)議和SIP協(xié)議都可用。第二,電臺(tái)網(wǎng)關(guān)是用于把現(xiàn)役的模擬電臺(tái)提供接到VoIP內(nèi)化系統(tǒng)的接口。第三,CMP操作席位是飛行員和管制員之間進(jìn)行語(yǔ)音通信的界面。第四,VoIP服務(wù)器用來調(diào)度管理遠(yuǎn)端VoIP電臺(tái)和操作席位的會(huì)話通信。第五,錄音服務(wù)器利用數(shù)字化的錄音來把通信者的位置以及操作席位的ID都進(jìn)行詳細(xì)的記錄。第六,電話網(wǎng)關(guān)用于PSTN固化、內(nèi)部電話和內(nèi)化系統(tǒng)的通信。第七,監(jiān)控系統(tǒng)用來對(duì)甚高頻電臺(tái)的遠(yuǎn)程遙控盒工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
和傳統(tǒng)的空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)對(duì)比,VoIP技術(shù)利用了全球IP互聯(lián)和internet的環(huán)境,語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)在IP的分組網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上和VHF遙控臺(tái)直接通信。語(yǔ)音信號(hào)在通過IP分組網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r(shí)候,會(huì)讓原來的語(yǔ)音占用寬帶降低,從原來的64kbit/s降低到6~8kbit/s,讓寬帶資源大幅度節(jié)省,而且在同一條線路上,語(yǔ)音的傳輸比傳統(tǒng)的技術(shù)相比,VoIP技術(shù)下所傳輸?shù)恼Z(yǔ)音通道數(shù)量更多,這樣就讓寬帶的利用率增加,VoIP技術(shù)在甚高頻遙控通信系統(tǒng)中的應(yīng)用在很大程度上讓VHF頻道擁擠的情況得到緩解。
VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以讓系統(tǒng)的維護(hù)和管理集中起來,有原先的獨(dú)立分散到現(xiàn)在的系統(tǒng)集中,可以讓工作人員在維修以及排除故障的時(shí)候更加方便,也更加直接,維修人員在維修的時(shí)候可以直接在移動(dòng)終端的IP網(wǎng)絡(luò)上任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行登錄,就可以檢測(cè)所有臺(tái)站的設(shè)備。在排除故障的時(shí)候也更加方便,可以自更短的時(shí)間內(nèi)就找到故障所在,讓空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)盡快恢復(fù)。VoIP技術(shù)在網(wǎng)內(nèi)的任何一個(gè)空管單位都可以沒有阻礙的和另外一個(gè)空管單位進(jìn)行聯(lián)絡(luò),讓不同區(qū)域的資源都可以共享。
5 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,可以看出來,傳統(tǒng)的民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)還存在很多的不足和缺陷,在可靠性和安全性上還有很大的不足,也會(huì)容易受到其他的干擾,對(duì)整體的語(yǔ)音通信質(zhì)量都有很多的影響。VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語(yǔ)音通信系統(tǒng)中,可以在很大程度上提升整體的安全性和可靠性,抗干擾能力也大幅度提升,讓語(yǔ)音通信質(zhì)量得到大幅度的提升,而且VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航語(yǔ)音通信中還在很大程度上節(jié)省了寬帶資源,讓維修人員的維修工作更加方便,只需要在IP網(wǎng)絡(luò)上的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)登錄就可以檢查所有臺(tái)站的設(shè)備,減輕了維修人員的維修負(fù)擔(dān)。
參考文獻(xiàn)
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收稿日期:2019-06-24
作者簡(jiǎn)介:蔡磊(1983—),男,海南文昌人,本科,中級(jí)工程師,研究方向:民航通信導(dǎo)航。