西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)從模擬到數(shù)字的變化分析

徐斌 中國(guó)民用航空西北地區(qū)空中交通管理局

引言

作為發(fā)展相對(duì)成熟的移動(dòng)通信方式，集群通信系統(tǒng)在民航業(yè)得到了普遍應(yīng)用，能夠滿足機(jī)場(chǎng)地面無(wú)線調(diào)度指揮通信要求。而伴隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)場(chǎng)無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)開始從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)變，促使集群通信系統(tǒng)也隨之發(fā)展。

1 西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)從模擬到數(shù)字發(fā)展

1.1 模擬無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)

西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)在2012年之前，一直采用模擬集群系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信調(diào)度。從90年代開始，機(jī)場(chǎng)將美國(guó)摩托羅拉公司生產(chǎn)800MSMARTNE II型模擬通信系統(tǒng)投入使用，為民航運(yùn)輸提供無(wú)線調(diào)度通信服務(wù)。不同于傳統(tǒng)機(jī)場(chǎng)地面調(diào)度需要將通信距離控制在1-2km，模擬集群系統(tǒng)通信距離擴(kuò)大至30-40km，并且使通信的保密性得到了提高，同時(shí)也加快了接續(xù)速度。采用模擬話音進(jìn)行通信，系統(tǒng)能夠通過(guò)數(shù)字制信令實(shí)現(xiàn)可靠連接。在機(jī)場(chǎng)調(diào)度方面，系統(tǒng)能夠提供開放信道，促使使用者接收其他人通話。在系統(tǒng)建設(shè)中，只需要布置單基站就能夠?yàn)楹絼?wù)協(xié)調(diào)、生產(chǎn)調(diào)度等各項(xiàng)工作開展提供集群通信服務(wù)。但與此同時(shí)，系統(tǒng)也面臨著頻道資源緊張等功能缺陷。在重要信息傳遞上，系統(tǒng)無(wú)法設(shè)定優(yōu)先權(quán)，并且頻率容易掃描，給系統(tǒng)操作帶來(lái)了安全風(fēng)險(xiǎn)。利用系統(tǒng)傳遞的通話具有較大的背景噪聲，一旦信息丟失就容易引發(fā)風(fēng)險(xiǎn)。由于模擬集群系統(tǒng)在功能上的缺陷日漸凸顯，各地民航機(jī)場(chǎng)開始在無(wú)線通信調(diào)度技術(shù)應(yīng)用上引入數(shù)字集群系統(tǒng)。2016年，國(guó)家已經(jīng)出臺(tái)政策全面停用模擬集群系統(tǒng)。面對(duì)這種趨勢(shì)，咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)早從2011年開始建設(shè)數(shù)字集群系統(tǒng)，滿足機(jī)場(chǎng)通信業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需要，保證飛機(jī)飛行安全。伴隨著機(jī)場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)完成了雙跑道和T3航站樓建設(shè)，無(wú)線通信用戶數(shù)不斷增長(zhǎng)。在綜合考慮通信系統(tǒng)容量小、效率低等問(wèn)題的情況下，對(duì)集群通信系統(tǒng)實(shí)施改造，以達(dá)到數(shù)字化發(fā)展目標(biāo)。

1.2 數(shù)字無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)

現(xiàn)階段，咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)使用TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)線調(diào)度通信，系統(tǒng)容量多達(dá)1500個(gè)，能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)指揮、機(jī)場(chǎng)安檢、消防管理等各方面的需求。借助統(tǒng)一平臺(tái)提供指揮調(diào)度和數(shù)據(jù)傳輸?shù)确?wù)，能夠滿足機(jī)場(chǎng)豐富業(yè)務(wù)的開展需求，并且進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的保密性和傳輸連接性。相較于模擬系統(tǒng)，數(shù)字集群系統(tǒng)能夠利用專用網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)通信，只需借助手機(jī)就能實(shí)施語(yǔ)音呼叫等操作，通信覆蓋區(qū)域能夠達(dá)到模擬系統(tǒng)的4倍以上。在通信密集區(qū)域，系統(tǒng)可以提供足夠容量的集群技術(shù)，并且保證話音質(zhì)地均勻，同時(shí)傳輸4路話音，保持較高頻譜效率。系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)雙工通信，也能借助公共交換網(wǎng)加強(qiáng)通信，能夠?yàn)閼?yīng)急情況處置提供通信保障。系統(tǒng)采用TETRA標(biāo)準(zhǔn)，相較于其他數(shù)字化通信標(biāo)準(zhǔn)擁有更強(qiáng)兼容性，能夠充分發(fā)揮數(shù)據(jù)保密功效，可以采用商業(yè)、機(jī)密等不同級(jí)別通信保密措施，因此在民航、公安、消防等各領(lǐng)域得到了應(yīng)用。咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)建設(shè)數(shù)字集群系統(tǒng)，能夠?yàn)闊o(wú)線調(diào)度提供通信專網(wǎng)，并借助調(diào)度服務(wù)器加強(qiáng)交換機(jī)和無(wú)線基站控制，順利實(shí)現(xiàn)有線與無(wú)線轉(zhuǎn)接，使機(jī)場(chǎng)通信獲得公共移動(dòng)網(wǎng)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。利用該系統(tǒng)的調(diào)度、指揮等功能開展機(jī)場(chǎng)業(yè)務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)資源共享、統(tǒng)一指揮，保證系統(tǒng)在機(jī)場(chǎng)調(diào)度通信中快速反應(yīng)，因此可以滿足通信技術(shù)的數(shù)字化發(fā)展要求。

2 西安咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)的數(shù)字化應(yīng)用分析

2.1 系統(tǒng)無(wú)線調(diào)度功能

咸陽(yáng)機(jī)場(chǎng)建設(shè)的800MB TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)主要用于地面調(diào)度，在現(xiàn)場(chǎng)指揮中能夠發(fā)揮高效的調(diào)度功能。從系統(tǒng)無(wú)線通信覆蓋范圍內(nèi)來(lái)看，能夠?qū)κ覂?nèi)和室外兩部分進(jìn)行覆蓋，室內(nèi)主要覆蓋候機(jī)樓和航站樓，室外能夠以機(jī)場(chǎng)為中心對(duì)半徑5公里范圍進(jìn)行覆蓋，保證通信概率達(dá)到95%以上。系統(tǒng)包含1個(gè)中心交換控制室和多個(gè)基站，建設(shè)的光纖接入室內(nèi)分布系統(tǒng)，并根據(jù)用戶使用情況設(shè)置無(wú)線直放站設(shè)備，確保通信盲區(qū)問(wèn)題得到解決。在調(diào)度功能實(shí)現(xiàn)上，系統(tǒng)能夠利用語(yǔ)音調(diào)度為全呼、組呼和個(gè)呼提供支持，也可以利用文字短信為對(duì)講機(jī)、調(diào)度臺(tái)之間的信息發(fā)送提供支持。GSP定位則是系統(tǒng)新功能，可以利用調(diào)度軟件地圖對(duì)機(jī)場(chǎng)車輛位置進(jìn)行顯示，誤差不超25m，能夠滿足車輛實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)控管理需求。利用系統(tǒng)全網(wǎng)錄音功能，能夠在調(diào)度臺(tái)中記錄機(jī)場(chǎng)內(nèi)通話組的全部通話、文字短信、故障代碼等，并通過(guò)條件設(shè)置完成查詢。利用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)電話互連，能夠借助電話網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)內(nèi)線雙向通信，在有必要的情況下可以將多個(gè)通話組派接成一個(gè)組，滿足臨時(shí)通話需求。通過(guò)發(fā)送語(yǔ)音短信，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)派發(fā)。

2.2 系統(tǒng)通信應(yīng)用情況

在突發(fā)事件發(fā)生后，機(jī)場(chǎng)需要利用無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)滿足現(xiàn)場(chǎng)指揮通信需求。現(xiàn)階段，應(yīng)用數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)置了運(yùn)營(yíng)指揮中心頻道，能夠?qū)ο剃?yáng)機(jī)場(chǎng)航班運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行全面掌控，實(shí)施航班全過(guò)程管理。在頻道中進(jìn)行航班組織、協(xié)調(diào)、指揮等操作，能夠保證生產(chǎn)指令及時(shí)、準(zhǔn)確發(fā)布，為航班安全運(yùn)行提供保障。面向各二級(jí)機(jī)構(gòu)，可以提供對(duì)講機(jī)掃描指揮頻道發(fā)送調(diào)度指令。在機(jī)場(chǎng)調(diào)度部門通信方面，設(shè)置有部門值班頻道負(fù)責(zé)向各職能單位發(fā)送調(diào)度指令。各二級(jí)機(jī)構(gòu)可以通過(guò)頻道與本部實(shí)施內(nèi)部溝通，由領(lǐng)導(dǎo)發(fā)送相關(guān)指令。在系統(tǒng)發(fā)生故障或終端超出通信范圍時(shí)，可以利用系統(tǒng)常規(guī)頻道開展1km內(nèi)的臨時(shí)通信。在應(yīng)急狀態(tài)下，可以利用應(yīng)急頻道進(jìn)行應(yīng)急處置通信。借助全局頻道，一級(jí)機(jī)構(gòu)領(lǐng)導(dǎo)可以向下級(jí)發(fā)送指揮命令，利用部門頻道能夠由指揮組發(fā)送和接收指令，利用科室頻道可以反饋信息或?qū)崿F(xiàn)同級(jí)溝通。

2.3 系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

實(shí)際在系統(tǒng)應(yīng)用方面，可以根據(jù)用戶特殊業(yè)務(wù)需求完成系統(tǒng)二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)便捷組網(wǎng)。在固定時(shí)間和地點(diǎn)的情況下，基站無(wú)法對(duì)大量用戶業(yè)務(wù)進(jìn)行承載，可以通過(guò)增容滿足緊急通信需求。因此應(yīng)用系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線電頻譜資源高效利用，借助一個(gè)信道完成多個(gè)業(yè)務(wù)承載，使資源不足問(wèn)題得到緩解。利用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)綜合業(yè)務(wù)，可以獲得強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理功能，在一臺(tái)設(shè)備中實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)集成，促使通信設(shè)備工作效率得到提高。應(yīng)用系統(tǒng)可以使語(yǔ)音質(zhì)量得到改善，并且利用糾錯(cuò)功能完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確傳送，降低系統(tǒng)誤碼率，解決語(yǔ)音失真問(wèn)題。此外，應(yīng)用數(shù)字系統(tǒng)可以比模擬系統(tǒng)節(jié)省約一半電量。

3 結(jié)論

綜上所述，伴隨著民航無(wú)線調(diào)度通信技術(shù)的發(fā)展，模擬集群系統(tǒng)逐步被數(shù)字系統(tǒng)取代，使得機(jī)場(chǎng)通信向著數(shù)字化方向轉(zhuǎn)變。從數(shù)字系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用情況來(lái)看能夠滿足機(jī)場(chǎng)調(diào)度指揮要求，在現(xiàn)場(chǎng)通信中可以保證系統(tǒng)得到有效應(yīng)用，并且在通信質(zhì)量、組網(wǎng)等方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。