甚高頻遙控臺信號傳輸方案探討

張曉勇

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

甚高頻遙控臺信號傳輸方案探討

張曉勇

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

甚高頻遙控臺的建設(shè)，除了甚高頻設(shè)備本身的安裝、調(diào)試以外，音頻信號的傳輸也是十分重要的一環(huán)，關(guān)系到臺站的正常運行。文章從幾個有代表性的遙控臺站入手，對常見的傳輸方案進行分析、探討，并結(jié)合目前行業(yè)內(nèi)的新技術(shù)，在現(xiàn)有方案基礎(chǔ)上地提出了一種將來可行的優(yōu)化方案。

甚高頻遙控臺；信號傳輸；E1接口；拓撲圖

1 引言

隨著我國民航事業(yè)的蓬勃發(fā)展，民航空管也進入了發(fā)展的快車道，今年是民航“十二五”計劃的關(guān)鍵年，多個項目都進入了重要階段。寧波空管站今年將完成本場甚高頻異址臺站及上海區(qū)域管制中心路橋甚高頻遙控臺這兩個項目，加上現(xiàn)有的寧波甚高頻遙控臺，今后我們將負責(zé)三個遠端臺站的維護工作。

在日常維護中，臺站傳輸設(shè)備的維護是十分重要的一環(huán)，傳輸方案設(shè)計的好壞會直接關(guān)系到臺站后期維護是否便利。因此，新建的遙控臺的信號傳輸方案不僅需要考慮甚高頻電臺信號的傳輸特性，還得保證傳輸系統(tǒng)的冗余能力。筆者今年參與了本場異址臺站傳輸方案的設(shè)計、制定和實施，研究了多個可行方案，在此結(jié)合其他兩個有代表性的遙控臺的傳輸系統(tǒng)，對目前常見的傳輸方案中的一些內(nèi)容進行探討。

2 傳輸方案分析

2.1 傳輸現(xiàn)狀

寧波遙控臺：兩臺VG6435級聯(lián)，接入光貓傳輸至寧波航管樓，經(jīng)由DDN網(wǎng)傳輸?shù)缴虾＃盘栟D(zhuǎn)換6次，中間環(huán)節(jié)較多，采用D100電臺。

路橋遙控臺：兩臺VG6435級聯(lián)，接入光貓傳輸至臺州航管樓，協(xié)轉(zhuǎn)結(jié)合光端機，經(jīng)由運營商線路傳輸?shù)缴虾＃盘栟D(zhuǎn)換8次，中間環(huán)節(jié)多，采用XU4200電臺。

本場異址臺：兩臺VG6435級聯(lián)，接入光貓（V.35-OP）設(shè)備傳輸至寧波航管樓，經(jīng)由機場路由傳輸?shù)胶焦軜牵盘栟D(zhuǎn)換6次，中間環(huán)節(jié)較少，采用D100電臺。

可以發(fā)現(xiàn)：首先，三個遠端臺站的傳輸方案中都采用了Vanguard路由器，利用其擴展槽的E&M卡實現(xiàn)信號的接入。其次，電臺音頻口輸出的都是模擬音頻信號，需要通過配線模塊實現(xiàn)信號的變換，即模擬信號與E&M標準信號互相轉(zhuǎn)換。第三，E&M信號最終會轉(zhuǎn)換成光信號進入運營商網(wǎng)絡(luò)、華東空管信息網(wǎng)（DDN網(wǎng)）或機場光纖線路實現(xiàn)遠距離傳輸。

上述方案中，有兩點在今后的方案設(shè)計中可以做適當(dāng)優(yōu)化：

2.1.1 部分涉及跨地域的傳輸，路由較復(fù)雜，使用運營商線路還會遇到線路割接等突發(fā)情況，一旦線路出現(xiàn)問題，排故就比較棘手，對無人臺站，存在一定隱患。

2.1.2 目前大部分臺站需要用到機房配線架進行信號的并線，近期由于配線架老化等故障導(dǎo)致的臺站離線事件已經(jīng)告訴我們，隨著時間的推移，配線科隆模塊也是一個不容忽視的故障點，部分遙控臺信道接入較多，已無空余模塊作為應(yīng)急，且多為無人值守臺站，一旦故障，很難第一時間恢復(fù)工作。

2.2 方案優(yōu)化思路

針對以上情況，筆者結(jié)合近些年國內(nèi)外傳輸廠家成功應(yīng)用的新技術(shù)，對傳輸方案進行適當(dāng)優(yōu)化，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性同時，減少中間薄弱環(huán)節(jié)，提高系統(tǒng)的冗余能力。

2.2.1 采用高集成度的PCM設(shè)備

使用MP-2100，這是一種高集成度，高擴展能力的PCM設(shè)備，作為E&M信號接入端，只需在航管樓和遠端臺站各配置兩臺MP-2100。兩端的MP-2100利用設(shè)備的MLF單板的E1口通過兩對光纖以點對點的方式直接互聯(lián)組成兩張主備網(wǎng)，實現(xiàn)信號傳輸，如圖2。

此類傳輸方案組網(wǎng)簡單，傳輸線路無復(fù)用，只采用獨立兩條光纖線路，接入設(shè)備與傳輸設(shè)備一體，集成度高，成本低，適用于預(yù)算不高的場合，不過仍舊需要并線。衍生方案可以實現(xiàn)傳輸線路復(fù)用，通過加裝OSN500設(shè)備實現(xiàn)，圖2上的方框部分。

2.2.2 靈活選擇傳輸線路

傳輸線路的選擇對臺站的運行也有影響，如果舍近求遠，不僅不能有效保證傳輸質(zhì)量，反而增加成本，造成額外的故障隱患，方案設(shè)計過程中最好能利用現(xiàn)有線路。尤其隨著以機場為中心，輻射周邊相關(guān)單位的本地SDH光環(huán)網(wǎng)的建設(shè)逐漸加快，利用自有管線實現(xiàn)信號的傳輸?shù)谋憷院涂煽啃猿杀哆f增。線路選擇建議如下：

2.2.2.1 1小于1 km的距離，建議考慮走實線傳輸信號，無需額外傳輸設(shè)備。

2.2.2.2 21～10 km的距離，可以考慮用光纖或者電纜傳輸信號，有需要就就近接入DDN網(wǎng)傳輸?shù)狡渌?jié)點，適當(dāng)配置光端機和協(xié)轉(zhuǎn)。

2.2.2.3 310 km以上的距離，最好選擇光纖傳輸信號，利用運營商的線路進行傳輸，適當(dāng)配置光端機和協(xié)轉(zhuǎn)。

2.2.3 啟用支持新技術(shù)的電臺

最后我們從信號的源頭——電臺，進行分析。隨著設(shè)備數(shù)字化進程的加快，電臺的數(shù)字化是不可逆的趨勢，目前已經(jīng)出現(xiàn)了具備E1數(shù)字信號傳輸?shù)纳醺哳l電臺，一旦配套成熟，就能完全實現(xiàn)E1信號傳輸，有利于遠端臺站的穩(wěn)定運行和維護，大大降低傳輸成本。

E1信號的傳輸方式各種電臺基本類似，以R&S 4200系列電臺為例，連接圖1如下：

電臺（支持E1）——〉DXC——〉{PSTN}——〉VCS（支持E1）

電臺的E1接口用于數(shù)字音頻信號的傳輸，E1接口支持包括G703，G704，G732在內(nèi)的多種標準，使用的幀結(jié)構(gòu)是CAS多幀方式。收發(fā)一體機必須通過專門接口接入標準E1網(wǎng)絡(luò)（如PSTN）。在維護軟件內(nèi)可以設(shè)置開啟電臺E1接口，啟用后需要重啟設(shè)備，具體選項:Select audio interface：Analog Audio/E1。

圖1

圖2

常規(guī)的模擬信號，包含：TX，RX，PTT，SQ這些，傳輸時需要4對線。如果采用數(shù)字方式則形式略有不同。采用A律標準進行PCM編碼的音頻信號被發(fā)送到TS1時隙上。控制信令在時隙TS16上被編碼成a1，b1，c1，d1形式的比特碼。如下所示：

PTT信號：PTT激活-1010；PTT未激活-其他所有狀態(tài)。

設(shè)備狀態(tài)信號：設(shè)備狀態(tài)OK-0101；設(shè)備狀態(tài)NOGO-1111。

SQ信號及設(shè)備狀態(tài)信號的CAS編碼：靜噪關(guān)閉-0101；電平〈6μV-0011；電平6μV——30μV-0110；電平〉30μV-1100；設(shè)備狀態(tài)NOGO-1111。

2.3 可行的改進方案

綜合上述幾個方面的探討，推薦一種更合理、高效的方案，如圖1所示，此類方案中傳輸設(shè)備是選裝的，視實際距離而定，采用這樣的傳輸系統(tǒng)，中間環(huán)節(jié)少，配線架的潛在隱患也已消除，只要設(shè)備支持E1方式，線路支持E1傳輸標準就能實現(xiàn)。遠距離的情況只需加裝一對中繼設(shè)備通過光傳輸網(wǎng)絡(luò)即可，線纜制作也十分簡單。

3 總結(jié)

隨著我國民航空管事業(yè)的快速發(fā)展，為了保障管制信號的多重覆蓋，遠端臺站的建設(shè)也會逐漸增多，相關(guān)傳輸方案的需求也不少，同時新技術(shù)也會越來越成熟，應(yīng)用前景也會越來越廣闊，本文提出的這種改進優(yōu)化的方案，希望給廣大同行提供一些新的思路。

[1]劉增基，周洋溢，胡遼林，周綺麗.光纖通信[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2001.

[2]RS電臺技術(shù)文檔[C].XU4200_Operating_Manual_6145_51 81_12_01.2009.

[3]北京方興公司.民航vanguard技術(shù)培訓(xùn)文檔.2010.

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