摘 要：近年來，隨著新疆管制區(qū)航班量的不斷攀升以及“一帶一路”經(jīng)濟(jì)帶的建設(shè)，目前烏魯木齊本場的通信設(shè)備已經(jīng)無法滿足航班量進(jìn)一步增加的需求，為適應(yīng)管制員工作的需要以及新疆民航跨越式的發(fā)展，2016年烏魯木齊區(qū)管中心VHF設(shè)備正式開始的建設(shè)、安裝與調(diào)試。文章結(jié)合目前各遙控臺站的現(xiàn)狀和烏魯木齊區(qū)管中心的建設(shè)需求，簡單的論述一下如何將VHF信號引接至烏魯木齊區(qū)管中心。

關(guān)鍵詞：VHF；地空通信；PCM；內(nèi)話系統(tǒng)；區(qū)管中心

1 新疆地區(qū)VHF通信系統(tǒng)介紹

所謂VHF，就是Very High Frequency的縮寫，在通信技術(shù)中稱之為甚高頻，是指頻帶由30MHz到300MHz的無線電電波，其傳播穩(wěn)定性高、不易受干擾和頻率可復(fù)用的特點(diǎn)決定了在航空和航海通信中的廣泛使用。在民航地空通信方面，由于VHF覆蓋范圍一般只有200海里左右，而便于管制人員的使用，需要將VHF電臺架設(shè)到不同的地方形成了VHF遙控臺，在通過地面鏈路實(shí)現(xiàn)VHF話音信號從VHF遙控臺到管制指揮場所的傳輸。

目前新疆共有共19個(gè)VHF遙控臺，均通過平面網(wǎng)A網(wǎng)、平面網(wǎng)B網(wǎng)以及TES衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（C波段）傳輸至烏魯木齊航管樓內(nèi)話系統(tǒng)。其中地面?zhèn)鬏擜網(wǎng)是租用電信2M鏈路傳輸，基于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸網(wǎng)絡(luò)，由各VHF遙控臺將VHF信號傳輸?shù)綖豸斈君R航管樓，兩兩臺站并聯(lián)傳輸VHF信號；地面?zhèn)鬏擝網(wǎng)是租用電信2M鏈路傳輸，是星型的網(wǎng)絡(luò)傳輸信號，所有的VHF遙控臺均傳輸?shù)綖豸斈君R核心路由器后再傳回航管樓。各遙控臺的VHF信號均在烏魯木齊航管樓再經(jīng)過配線架傳輸至內(nèi)話系統(tǒng)和遙控盒為管制部門提供VHF通信服務(wù)。全疆VHF信號流程圖見圖1。

A網(wǎng)是以烏魯木齊航管樓為中心，使用多業(yè)務(wù)接入路由器在IP層上實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中心站采用分布的路由器連接遠(yuǎn)端站路由器，每個(gè)路由器只連接2個(gè)遠(yuǎn)端站，通過合理分配連接的臺站，一般是將2個(gè)物理距離較遠(yuǎn)的遙控臺接入同一個(gè)路由器，這樣即便路由器故障，也能將故障危害降到最小化。A網(wǎng)不設(shè)置主中心，不開通廣播業(yè)務(wù)，除網(wǎng)管外，各臺站之間不能互訪問，實(shí)施帶寬預(yù)留，話音傳輸不壓縮，帶寬獨(dú)占，為核心業(yè)務(wù)接入提供安全保證。A網(wǎng)的傳輸示意圖見圖2。

B網(wǎng)則是以烏魯木齊樞紐樓為中心，網(wǎng)絡(luò)以星型方式構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)以IP為核心，在樞紐樓配置匯接路由器，航管樓接入設(shè)備、樞紐樓本地接入設(shè)備和外臺站接入設(shè)備均通過2M電路以星型方式接入?yún)R接路由器構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。這樣的接入方式使得核心路由器尤為重要，但可以節(jié)省航管樓終端的路由器，可以降低成本B網(wǎng)的傳輸事宜圖見圖3。

2 烏魯木齊區(qū)管中心遙控臺VHF信號引接的實(shí)施方案

區(qū)管中心，即區(qū)域管制中心，其負(fù)責(zé)所在飛行情報(bào)區(qū)的地面與空中的話音聯(lián)絡(luò)與指揮以及與周邊飛行情報(bào)區(qū)管制業(yè)務(wù)的移交與聯(lián)絡(luò)。烏魯木齊區(qū)管中心主要負(fù)責(zé)烏魯木齊飛行情報(bào)區(qū)上空的區(qū)調(diào)和進(jìn)近的管制業(yè)務(wù)。因此，需要將新疆各遙控臺的VHF信號引接至烏魯木齊區(qū)管中心。

2.1 VHF信號引接方案

烏魯木齊區(qū)管中心基礎(chǔ)建設(shè)完成后，需要拆除原有的A網(wǎng)鏈路及其設(shè)備，使用FA16路由器新建一條PCM網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路代替了原有的A網(wǎng)鏈路，進(jìn)而將各遙控臺的VHF話音信號傳輸至區(qū)管中心。同時(shí)，需要新建一條Ku波段衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)鏈路代替了原有的C波段衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)鏈路用來傳輸各遙控臺主頻的衛(wèi)星鏈路。區(qū)管中心新建的PCM網(wǎng)絡(luò)傳輸VHF信號經(jīng)測試正常后，再實(shí)施平面網(wǎng)B網(wǎng)設(shè)備的搬遷及電路切割，把平面網(wǎng)B網(wǎng)傳輸?shù)腣HF信號送至區(qū)管中心內(nèi)話系統(tǒng)。

2.2 VHF信號傳輸流程

在烏魯木齊區(qū)管中心VHF通信系統(tǒng)建設(shè)期間，在原有的19個(gè)遙控臺的基礎(chǔ)上，需新建富蘊(yùn)、克拉瑪依、布爾津、新源和塔中5個(gè)遙控臺。根據(jù)區(qū)管頻率劃分的方案，現(xiàn)有的遙控臺所有的頻率以及使用的電臺保持不變，VHF信號通過配線架并線的方式接入新建的PCM網(wǎng)絡(luò)；遠(yuǎn)端站新增的區(qū)管中心VHF遙控系統(tǒng)項(xiàng)目中的電臺所對應(yīng)的頻率，接入平面網(wǎng)B網(wǎng)和PCM網(wǎng)絡(luò)，最終各遙控臺VHF信號將通過PCM網(wǎng)絡(luò)、B網(wǎng)（聯(lián)通2M）和Ku波段衛(wèi)星網(wǎng)路“兩地一空”三路傳輸至烏魯木齊區(qū)管中心。區(qū)管運(yùn)行之后各遙控臺VHF信號網(wǎng)絡(luò)傳輸示意圖見圖4。

2.3 區(qū)管中心VHF信號引接方案特點(diǎn)

從圖4中可以看出，與原VHF信號傳輸方式相比，B網(wǎng)保持不變，其VHF信號的傳輸終端由烏魯木齊航管樓轉(zhuǎn)變?yōu)闉豸斈君R區(qū)管中心；A網(wǎng)用新建PCM網(wǎng)絡(luò)代替，采用HOENT接入網(wǎng)中E1的方式將信號引接至烏魯木齊區(qū)管中心FA16的PV8板卡上進(jìn)行傳輸，新建網(wǎng)絡(luò)采用的脈沖編碼調(diào)制的方式，對話音信號在PCM發(fā)送端進(jìn)行了抽樣、量化和編碼，同樣在PCM接收端進(jìn)行了解碼、量化樣值解調(diào)，其傳輸過程見圖5。

相比原有的電信2M的點(diǎn)對點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，PCM傳輸過程中雖然占用帶寬較大，但通過合理地設(shè)計(jì)了A/D，D/A轉(zhuǎn)換器可以將量化噪聲限制在相當(dāng)微弱的范圍內(nèi)，這對于民航地空通信非常重要，同時(shí)可以增強(qiáng)話音信號質(zhì)量。

在衛(wèi)星鏈路傳輸中，烏魯木齊區(qū)管中心使用Ku波段的衛(wèi)星鏈路代替了原有的C波段的衛(wèi)星鏈路，相比C波段的衛(wèi)星鏈路傳輸方式，Ku波段的衛(wèi)星傳輸方式優(yōu)點(diǎn)很多。Ku波段的衛(wèi)星單轉(zhuǎn)發(fā)器功率一般比較大，天線效率也高于C波段接收天線，從而可以有效地降低成本；更重要的是C波段衛(wèi)星傳輸易受到地面微波等干擾源的干擾，而Ku波段頻率高，一般在12.5GHz-18GHz之間，不易受到微波輻射的干擾，大大地降低了對接收環(huán)境的要求，而這一優(yōu)點(diǎn)對于目前新疆地區(qū)無線電磁環(huán)境日益惡化、VHF干擾頻繁等諸多不利條件下就顯得非常重要了。

3 烏魯木齊區(qū)管中心VHF系統(tǒng)接入內(nèi)話的實(shí)施方案

各遙控臺和烏魯木齊本場的VHF信號引接至烏魯木齊區(qū)管中心后，只有接入內(nèi)話系統(tǒng)才能夠給管制部門提供相關(guān)的VHF通信服務(wù)，而如何將VHF信號引接至內(nèi)話系統(tǒng)就變得非常重要了。本方案本著降低安全風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約內(nèi)話系統(tǒng)資源板卡和方便操作的原則，制定了不同地面網(wǎng)絡(luò)傳輸接入不同的內(nèi)話系統(tǒng)中，A、B網(wǎng)經(jīng)比選器后交叉接入主備內(nèi)話系統(tǒng)，而衛(wèi)星鏈路傳輸回區(qū)管中心的VHF信號接入所有的內(nèi)話系統(tǒng)中進(jìn)而保障烏魯木齊區(qū)管中心的VHF通信業(yè)務(wù)。

各遙控臺VHF信號從A網(wǎng)（PCM網(wǎng)）傳至區(qū)管中后，直接通過配線架接入主用內(nèi)話系統(tǒng)和應(yīng)急內(nèi)話系統(tǒng)；發(fā)射臺和五家渠以及區(qū)管中心16信道作為烏魯木齊本場的VHF通信系統(tǒng)，其VHF信號通過PCM網(wǎng)設(shè)備以并線的方式同時(shí)引接至主內(nèi)話系統(tǒng)、備用內(nèi)話系統(tǒng)和應(yīng)急內(nèi)話系統(tǒng)。各遙控臺VHF信號從B網(wǎng)（聯(lián)通）傳輸至區(qū)管中后，直接通過配線架接入備用內(nèi)話系統(tǒng)；五家渠的VHF信號通過B網(wǎng)（聯(lián)通）設(shè)備引接至備用內(nèi)話系統(tǒng)。各遙控臺VHF信號通過A網(wǎng)比選后接入備用內(nèi)話系統(tǒng)，通過B網(wǎng)比選后同時(shí)接入主用內(nèi)話系統(tǒng)和應(yīng)急內(nèi)話系統(tǒng)，各遙控臺的Ku衛(wèi)星鏈路的VHF信號引接至區(qū)管中心后同時(shí)接入主用內(nèi)話系統(tǒng)、備用內(nèi)話系統(tǒng)和應(yīng)急內(nèi)話系統(tǒng)中。烏魯木齊區(qū)管中心的內(nèi)話信號的引接圖見圖6。

從圖6可以看出，將VHF信號引接至內(nèi)話系統(tǒng)后，還需要將主備用內(nèi)話系統(tǒng)通過E1線連接，這樣可實(shí)現(xiàn)主備內(nèi)話系統(tǒng)VHF資源共享和相互調(diào)用VHF資源的功能，在這種的接入方式下，即便某個(gè)VHF信道傳輸單鏈路中斷，衛(wèi)星鏈路傳輸VHF信號質(zhì)量差甚至某套內(nèi)話系統(tǒng)癱瘓的情況，也不會影響管制部門的正常使用，這樣就進(jìn)一步地降低了地空通信中斷的風(fēng)險(xiǎn)，為民航的安全保障提供了更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

作者在參與了烏魯木齊區(qū)管中心前期的VHF信號接入工程的基礎(chǔ)上，在文章簡要的談?wù)劄豸斈君R區(qū)管中心的VHF信號接入方案，VHF信號的接入對于民航地空通信有非常重要的意義只有在保證VHF信號接入的安全、可靠、有冗余的情況下，才能夠保證民航的飛行安全。

參考文獻(xiàn)

[1]TH Gee，JM Geist VHF command system study.

[2]華為公司FA16系統(tǒng)培訓(xùn)手冊（中級）第一章：HONET FA16系統(tǒng)概述與硬件結(jié)構(gòu)（2）.