摘要：隨著時代的發(fā)展，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)也普及到各個領(lǐng)域中，VoIP技術(shù)也得到了快速的發(fā)展，在民航空管語音通信系統(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)用到民航空管語音通信系統(tǒng)中的優(yōu)勢，具體說明VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：VoIP技術(shù);民航空管語音通信系統(tǒng);應(yīng)用

中圖分類號：TP243 ?文獻標(biāo)識碼：A??文章編號：1671-2064（2019）16-0000-00

在民航系統(tǒng)不斷改革深入的情況下，空管語音通信系統(tǒng)的管制中心之間的境點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)用到民航空管語音通信系統(tǒng)中，可以更好的保證語音通信的質(zhì)量，讓語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

對于VoIP技術(shù)的原理來講，主要是在發(fā)送端把模擬的語音信號通過量化和采集轉(zhuǎn)換成數(shù)字化的語音信號，然后再利用語音壓縮算法用特定的幀長將語音數(shù)據(jù)進行壓縮和編碼，這些語音數(shù)據(jù)就會根據(jù)IP等協(xié)議直接打包，每個數(shù)據(jù)的報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?，在接收端收到這個IP數(shù)據(jù)之后，進行解IP協(xié)議的報頭和解碼解壓，然后利用數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換將其恢復(fù)。整個VoIP語音信號傳輸?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)、實時傳輸技術(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

對于VoIP技術(shù)來說，VoIP協(xié)議是其中的重要組成部分，對VoIP傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)等都進行了定義，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話或者是否空閑和用戶的可用性;會話的建立邀請以及提示被叫，和主叫之間建立會話;對會話的管理，會話的轉(zhuǎn)交以及終止會話，對會話參數(shù)的修改。H.323對終端、關(guān)守、網(wǎng)關(guān)以及多點控制單位這四種邏輯進行的定義。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)民航空管語音通信系統(tǒng)

民航空管語音通信系統(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時通話的作用，是空中交通管制中的一個重要方法。在傳統(tǒng)的民航空管語音通信系統(tǒng)中，甚高頻通信系統(tǒng)是由PCV復(fù)用器、多個甚高頻遙控器、語音記錄儀、內(nèi)話系統(tǒng)、遙控盒以及甚高頻控制部分所組成。大部分的空管語音通信系統(tǒng)采用的都是時分多址復(fù)用的數(shù)字音頻，其中的每一個通信頻率都有一個固定的時隙或信道，這些時隙或者信道能夠達(dá)到完全無阻塞通信保障以及消除通信的路徑。不過，時分多址復(fù)用網(wǎng)絡(luò)對語音信道的數(shù)量是有所限制的，必須要利用復(fù)用器、會議技術(shù)設(shè)備以及外接的同步時鐘源等。在傳統(tǒng)的民航空管語音通信系統(tǒng)中采用的比較多的是PCM數(shù)字復(fù)用器，用這個復(fù)用器來進行語音信號的傳輸，PCM數(shù)字復(fù)用器是對語音信號進行模擬，所以每一條路的語音都要占有寬帶，所占有的寬帶為64kbit/s，傳統(tǒng)的語音傳輸方式對寬帶的利用率比較低，在很大程度上都對寬帶造成了浪費。還要很多的空管語音通信系統(tǒng)采用的甚高頻遙控通信系統(tǒng)是點到點、每路64kbit/s、寬帶2M的鏈路傳輸方法，這種方法中，對2M的鏈路的維修費用和租賃費用所消耗的金額也是相對較大^[2]。

3 VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中應(yīng)用的優(yōu)勢

在民航空管語音通信系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的空管語音通信系統(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)用到民航空管語音通信系統(tǒng)中具有以下幾點優(yōu)勢：

3.1 減小系統(tǒng)的投資

VoIP技術(shù)可以實現(xiàn)在IP網(wǎng)上實現(xiàn)不同的語音傳輸和數(shù)據(jù)傳輸?shù)娜蝿?wù)，對傳輸系統(tǒng)的投資進行控制，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，可以直接實現(xiàn)按需擴容的目的，在擴容的時候只需要增加終端就可以實現(xiàn)，不用對前期的預(yù)留階段的擴容進行考慮，而且終端的數(shù)量也是相對比較靈活，可以實現(xiàn)從單個終端到成千上萬個終端都不會受到網(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)是用先進的數(shù)字信號處理技術(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，而且維護和運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)中的故障也對其他設(shè)備的正常工作沒有影響。這樣在民航空管語音通信系統(tǒng)中一旦出現(xiàn)故障，它也不會對其他設(shè)備造成影響。將VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航語音通信系統(tǒng)中，可以讓整體語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)

對于互聯(lián)互通的選用，是有規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)的，對民航空管語音通信系統(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規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)去進行的，可以讓甚高頻廠家的內(nèi)部互聯(lián)和內(nèi)話都建立一個標(biāo)準(zhǔn)的接口，來促進互聯(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，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)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1 VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(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)都是租賃的電信運營商，而且具有獨立民用網(wǎng)絡(luò)的特殊傳輸網(wǎng)絡(luò)。每一個典型運營商在近幾年把TDM的傳輸網(wǎng)進行不斷的優(yōu)化，形成了IP傳輸網(wǎng)，TDM傳輸網(wǎng)將會隨著IP傳輸網(wǎng)的形成慢慢消失，空管業(yè)務(wù)將會利用IP技術(shù)傳輸網(wǎng)的形成變得更急迫切。由于現(xiàn)代的電信運營商的關(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制，可以給民航空管語音通信系統(tǒng)提供更加優(yōu)質(zhì)的語音通信質(zhì)量，可以讓管制員在飛行動態(tài)的控制中所提出的所有語音要求都滿足，因此，VoIP技術(shù)應(yīng)用到民航空管語音通信系統(tǒng)中的措施是可行的。

4.2 VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

對于民航空管語音通信系統(tǒng)，它有三個發(fā)展階段，首先是模擬語音通信階段，其次是PCM語音通信階段，然后就是VoIP語音通信階段。將傳統(tǒng)的空管語音通信網(wǎng)和現(xiàn)代的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)相結(jié)合，讓空管語音通信系統(tǒng)更加完善。

基于VoIP技術(shù)的民航空管語音通信系統(tǒng)各部分的功能主要包括以下幾點：第一，VoIP電臺用于執(zhí)行高頻電臺和甚高頻電臺功能，可以在IP網(wǎng)絡(luò)傳輸中把模擬語音信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字語音信號，RTP協(xié)議和SIP協(xié)議都可用。第二，電臺網(wǎng)關(guān)是用于把現(xiàn)役的模擬電臺提供接到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行語音通信的界面。第四，VoIP服務(wù)器用來調(diào)度管理遠(yuǎn)端VoIP電臺和操作席位的會話通信。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)用來對甚高頻電臺的遠(yuǎn)程遙控盒工作狀態(tài)進行監(jiān)控。

和傳統(tǒng)的空管語音通信系統(tǒng)對比，VoIP技術(shù)利用了全球IP互聯(lián)和internet的環(huán)境，語音網(wǎng)關(guān)在IP的分組網(wǎng)絡(luò)平臺上和VHF遙控臺直接通信。語音信號在通過IP分組網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅r候，會讓原來的語音占用寬帶降低，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)用到民航空管語音通信系統(tǒng)中，可以讓系統(tǒng)的維護和管理集中起來，有原先的獨立分散到現(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候更加方便，也更加直接，維修人員在維修的時候可以直接在移動終端的IP網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點進行登錄，就可以檢測所有臺站的設(shè)備。在排除故障的時候也更加方便，可以自更短的時間內(nèi)就找到故障所在，讓空管語音通信系統(tǒng)盡快恢復(fù)。VoIP技術(shù)在網(wǎng)內(nèi)的任何一個空管單位都可以沒有阻礙的和另外一個空管單位進行聯(lián)絡(luò)，讓不同區(qū)域的資源都可以共享。

5 結(jié)語

綜上所述，可以看出來，傳統(tǒng)的民航空管語音通信系統(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，也會容易受到其他的干擾，對整體的語音通信質(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)上的任意一個節(jié)點登錄就可以檢查所有臺站的設(shè)備，減輕了維修人員的維修負(fù)擔(dān)。

參考文獻

[1]?商麗.VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].中國民用航空，2013（2）：47-48.

[2]?許建穎.VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].空中交通，2016（6）：19-22.

[3]?張記凱，吳文佳，馬殿良.VoIP在民航空管語音通信中的應(yīng)用[J].空中交通，2014（2）：28-30.

收稿日期：2019-06-24

作者簡介：蔡磊（1983—），男，海南文昌人，本科，中級工程師，研究方向：民航通信導(dǎo)航。