VoIP通信架構在航管內話系統(tǒng)的探討與應用

項馨鋒

摘 要 文中闡述了傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，從點對點方式到互聯(lián)網方式的航管內話通信的特點，探討在傳統(tǒng)的內話系統(tǒng)中引入網關設備，以實現(xiàn)傳統(tǒng)內話系統(tǒng)與互聯(lián)網絡之間的通信。并進一步探討基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構，以替代傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的可能性。

【關鍵詞】VoIP 架構 內話系統(tǒng)

1 引言

VoIP技術使用互聯(lián)網協(xié)議在網絡上進行語音傳輸，通過對語音信號進行數字化編碼、壓縮，并以數據封包的形式在互聯(lián)網實時傳輸，實現(xiàn)語音通信。VoIP技術在寬帶多媒體已有廣泛應用，而且需較少硬件即可實現(xiàn)VoIP網絡，使后期維護成本降低，在提高系統(tǒng)性能的同時，可以靈活的進行系統(tǒng)配置，可靠性高。歐洲民用航空設備組織（EUROCAE）的WG-67工作組已推出一系列行業(yè)內的VoIP相關標準，并從2009年上半年以來不斷的與各廠商進行互操作性測試活動。可以預見VoIP作為新技術在航管內話系統(tǒng)將得到推廣使用。

2 傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前我國航管內話系統(tǒng)，話音和無線通信的數據信號傳輸普遍使用時分多路復用/脈沖編碼調制技術。時分復用設備的每個通信都被分配一個專用信道或時隙用于傳輸。專用時隙的工作方式減少了信道間傳輸的競爭，確保了無阻塞通信方式。時分復用設備組成的網絡系統(tǒng)僅支持固定且有限數量的音頻信道。脈沖數字調制方式適用于數據信號或模數轉換信號的傳輸。語音通信使用專用時隙信道傳輸，在信道上傳輸的信息沒有源和目的地路由信息，在內話系統(tǒng)之間的通信或訪問遠程設備（如VHF站點）采取點對點的傳輸方式，傳輸路徑已預先設定。目前航管設施中使用的E1專線屬于個例，它采用公共信道信令傳輸，一般用于接入2M帶寬的鏈路，或是從光端機設備輸出后進行帶寬的拆分。

各管制中心使用不同廠家的內話系統(tǒng)，不同系統(tǒng)接口間的互聯(lián)實施困難。互聯(lián)網開放標準正好解決了應用層的互操作性問題。

3 VoIP技術在航管內話系統(tǒng)的發(fā)展

VoIP（Voice over Internet Protocol）是基于互聯(lián)網絡協(xié)議的語音通信技術。一些廠商已把語音和數據通過多媒體網絡傳輸業(yè)務發(fā)展成一種盈利的商業(yè)模式。VoIP在航管方面，WG-67工作組對VoIP網進行一系列互操作性測試，其可靠性和服務質量等指標已達到時分多路復用方式的使用要求。隨著互聯(lián)網通信技術的改善，各通信設備廠家也推出兼?zhèn)銲P網絡功能的收發(fā)信機等設備，向下一代地對地及地對空的語音交換系統(tǒng)逐步轉換。

VoIP技術把信息分包封裝在IP網絡上傳輸。每個包的信息包括了源地址和目的地址。早期基于IP的網絡系統(tǒng)使用單播協(xié)議通信，支持語音通信的IP網絡，單播協(xié)議適合電話等點對點方式的通信。支持語音的IP網絡也可使用多播協(xié)議實現(xiàn)一對多的傳輸方式，適合會議系統(tǒng)。

航管系統(tǒng)中的VoIP 系統(tǒng)結構主要包括管制中心、傳輸網絡、無線電臺（包括VHF 電臺、UHF電臺等）及網關。網關處在VoIP 系統(tǒng)與時分復用設備系統(tǒng)之間，實現(xiàn)通信互聯(lián)。基于IP地址的網絡架構中的用戶可以直接訪問與網絡連接的設備。在實際使用中，當管制需求發(fā)生變化時，互聯(lián)網絡結構決定了通信互聯(lián)的配置工作量相對減少。而且物理互聯(lián)上，易于兩個或多個管制部門共享一個無線電臺站點。

4 基于網關的VOIP架構

為了兼容VoIP技術，很多內話設備廠家把VoIP網關技術融入無線電臺設備中，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的語音和數據與外部VoIP網絡通信轉發(fā)由VoIP網關實現(xiàn)，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)需預留足夠的信道用于接收來自VoIP的信息。

在圖1中，對于內話系統(tǒng)與遠程無線電臺或多個內話系統(tǒng)之間的通信，VoIP網關實現(xiàn)網絡中心的匯集功能，對VoIP網關設置可實現(xiàn)不同內話系統(tǒng)之間的通信權限。由于內話系統(tǒng)中的信道容量已預先分配，當其它的內話系統(tǒng)通過VoIP網關訪問本地內話系統(tǒng)，需額外占用本地內話系統(tǒng)的通信帶寬。

可通過網關設備遠程維護系統(tǒng)，但增加了內話系統(tǒng)的復雜性。此方法主要增加了網關設備，在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)VoIP架構的風險系數低，減少了音頻信號傳輸過程中的轉化次數。實質上網關設備沒有對基于時分多路復用方式的內話系統(tǒng)進行技術更新，沒能解決通信設備老化問題。而且當管制空域發(fā)生變化時，可通過互聯(lián)網實現(xiàn)調整，還需重新對遠程無線電臺（包括VHF臺及UHF臺等）及內話系統(tǒng)做配置工作。

5 基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)

相對基于網關的VOIP架構系統(tǒng)，VOIP網絡的內話系統(tǒng)明顯減少了硬件數量，交換機替代時分復用通信設備，實現(xiàn)其涉及的時鐘技術、多路復用技術、會議等功能，由各管制席位設備、音頻接口設備及電話接口等終端設備進行信號處理和會議功能。在終端設備中的冗余網口提高了設備可靠性。網絡上的多個交換機實現(xiàn)互聯(lián)，并可根據需要擴展系統(tǒng)容量。

在VOIP傳輸協(xié)議中，初始化會話協(xié)議SIP是一種應用層控制協(xié)議，完成一個或多個參加者的會話建立、修改及終止功能。實時運輸協(xié)議RTP是一種用于多媒體的標準傳輸協(xié)議，可實時傳輸音頻和信令方式、或僅實時傳輸信令方式。RTP不對傳輸過程提供服務質量機制，但可監(jiān)測丟包、延遲等故障現(xiàn)象。當內話系統(tǒng)與無線電臺之間建立了SIP會話，點對點之間啟動RTP協(xié)議開始音頻/信令等媒體流信息交換，以建立實時會話監(jiān)視。當實時會話監(jiān)視處于有效狀態(tài)，在這兩點之間使用RTP包傳輸音頻信息。在RTP分組頭部格式中的擴展頭部字節(jié)用于傳輸信令，比如PTT信息被包括在擴展頭部字節(jié)中傳輸。

圖2基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構中，顯示音頻傳輸過程僅做2次轉換，分別在管制席位設備和無線電臺上實現(xiàn)，使音頻質量得到明顯改善。各管制席位之間能直接通話，實現(xiàn)數據交換。對于其實現(xiàn)的功能，在本地內話系統(tǒng)管制席位可通過配置其他內話系統(tǒng)的操作，實現(xiàn)管制工作量的分配及優(yōu)化，具有可操作性高及部署靈活的優(yōu)點。當管制空域發(fā)生變化時，可根據管制需求，通過VoIP網實現(xiàn)本地通信設備和遠程通信設備的配置。

6 VoIP架構發(fā)展過程的過渡階段

根據目前內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，完全使用VoIP網絡將會有一個長期的過渡階段。在一個通信網絡中可能會逐步出現(xiàn)如下系統(tǒng)混合配置的情況：現(xiàn)有時分復用設備的內話系統(tǒng)及模擬信號接口的VHF設備；模擬信號接口的無線電臺設備及VOIP網關；支持以太網通信的VHF設備及VOIP交換機；已完全升級VOIP網絡的內話系統(tǒng)。

7 結束語

相對空管技術不斷推陳出新的步伐，空管部門對新技術使用進度緩慢但穩(wěn)步向前推進。航管內話系統(tǒng)從模擬音頻到數字化音頻方向發(fā)展，每一次技術的變革，在設備性能、可靠性及靈活性都得到提升。SIP、RTP等標準協(xié)議在空管通信系統(tǒng)中的使用，尤其是在地-空和地-地語音通信方面的擴展、改善， 開放標準提高了端對端通信系統(tǒng)的互操作性能。而且管制空域動態(tài)變化，在VoIP網絡條件下更易、更靈活配置設備。隨著EUROCAE WG67工作組和各國內外廠商對VoIP技術的不斷完善和實踐，VoIP技術將在航管通信的發(fā)展中占據一席之地。

參考文獻

[1]Eurocae Working Group 67. Network Requirements and Performances for Voice over Internet Protocol（VOIP） Air traffic Management（ATM） Systems（Part 1： Network Specification -Part 2： Network Design Guideline）. ED-138.2009.

[2]Eurocae Working Group 67. VOIP ATM System Operational and technical Requirements. ED-136.2009.

作者單位

民航華北空管局 北京市 100621endprint

摘 要 文中闡述了傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，從點對點方式到互聯(lián)網方式的航管內話通信的特點，探討在傳統(tǒng)的內話系統(tǒng)中引入網關設備，以實現(xiàn)傳統(tǒng)內話系統(tǒng)與互聯(lián)網絡之間的通信。并進一步探討基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構，以替代傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的可能性。

【關鍵詞】VoIP 架構 內話系統(tǒng)

1 引言

VoIP技術使用互聯(lián)網協(xié)議在網絡上進行語音傳輸，通過對語音信號進行數字化編碼、壓縮，并以數據封包的形式在互聯(lián)網實時傳輸，實現(xiàn)語音通信。VoIP技術在寬帶多媒體已有廣泛應用，而且需較少硬件即可實現(xiàn)VoIP網絡，使后期維護成本降低，在提高系統(tǒng)性能的同時，可以靈活的進行系統(tǒng)配置，可靠性高。歐洲民用航空設備組織（EUROCAE）的WG-67工作組已推出一系列行業(yè)內的VoIP相關標準，并從2009年上半年以來不斷的與各廠商進行互操作性測試活動。可以預見VoIP作為新技術在航管內話系統(tǒng)將得到推廣使用。

2 傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前我國航管內話系統(tǒng)，話音和無線通信的數據信號傳輸普遍使用時分多路復用/脈沖編碼調制技術。時分復用設備的每個通信都被分配一個專用信道或時隙用于傳輸。專用時隙的工作方式減少了信道間傳輸的競爭，確保了無阻塞通信方式。時分復用設備組成的網絡系統(tǒng)僅支持固定且有限數量的音頻信道。脈沖數字調制方式適用于數據信號或模數轉換信號的傳輸。語音通信使用專用時隙信道傳輸，在信道上傳輸的信息沒有源和目的地路由信息，在內話系統(tǒng)之間的通信或訪問遠程設備（如VHF站點）采取點對點的傳輸方式，傳輸路徑已預先設定。目前航管設施中使用的E1專線屬于個例，它采用公共信道信令傳輸，一般用于接入2M帶寬的鏈路，或是從光端機設備輸出后進行帶寬的拆分。

各管制中心使用不同廠家的內話系統(tǒng)，不同系統(tǒng)接口間的互聯(lián)實施困難。互聯(lián)網開放標準正好解決了應用層的互操作性問題。

3 VoIP技術在航管內話系統(tǒng)的發(fā)展

VoIP（Voice over Internet Protocol）是基于互聯(lián)網絡協(xié)議的語音通信技術。一些廠商已把語音和數據通過多媒體網絡傳輸業(yè)務發(fā)展成一種盈利的商業(yè)模式。VoIP在航管方面，WG-67工作組對VoIP網進行一系列互操作性測試，其可靠性和服務質量等指標已達到時分多路復用方式的使用要求。隨著互聯(lián)網通信技術的改善，各通信設備廠家也推出兼?zhèn)銲P網絡功能的收發(fā)信機等設備，向下一代地對地及地對空的語音交換系統(tǒng)逐步轉換。

VoIP技術把信息分包封裝在IP網絡上傳輸。每個包的信息包括了源地址和目的地址。早期基于IP的網絡系統(tǒng)使用單播協(xié)議通信，支持語音通信的IP網絡，單播協(xié)議適合電話等點對點方式的通信。支持語音的IP網絡也可使用多播協(xié)議實現(xiàn)一對多的傳輸方式，適合會議系統(tǒng)。

航管系統(tǒng)中的VoIP 系統(tǒng)結構主要包括管制中心、傳輸網絡、無線電臺（包括VHF 電臺、UHF電臺等）及網關。網關處在VoIP 系統(tǒng)與時分復用設備系統(tǒng)之間，實現(xiàn)通信互聯(lián)。基于IP地址的網絡架構中的用戶可以直接訪問與網絡連接的設備。在實際使用中，當管制需求發(fā)生變化時，互聯(lián)網絡結構決定了通信互聯(lián)的配置工作量相對減少。而且物理互聯(lián)上，易于兩個或多個管制部門共享一個無線電臺站點。

4 基于網關的VOIP架構

為了兼容VoIP技術，很多內話設備廠家把VoIP網關技術融入無線電臺設備中，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的語音和數據與外部VoIP網絡通信轉發(fā)由VoIP網關實現(xiàn)，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)需預留足夠的信道用于接收來自VoIP的信息。

在圖1中，對于內話系統(tǒng)與遠程無線電臺或多個內話系統(tǒng)之間的通信，VoIP網關實現(xiàn)網絡中心的匯集功能，對VoIP網關設置可實現(xiàn)不同內話系統(tǒng)之間的通信權限。由于內話系統(tǒng)中的信道容量已預先分配，當其它的內話系統(tǒng)通過VoIP網關訪問本地內話系統(tǒng)，需額外占用本地內話系統(tǒng)的通信帶寬。

可通過網關設備遠程維護系統(tǒng)，但增加了內話系統(tǒng)的復雜性。此方法主要增加了網關設備，在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)VoIP架構的風險系數低，減少了音頻信號傳輸過程中的轉化次數。實質上網關設備沒有對基于時分多路復用方式的內話系統(tǒng)進行技術更新，沒能解決通信設備老化問題。而且當管制空域發(fā)生變化時，可通過互聯(lián)網實現(xiàn)調整，還需重新對遠程無線電臺（包括VHF臺及UHF臺等）及內話系統(tǒng)做配置工作。

5 基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)

相對基于網關的VOIP架構系統(tǒng)，VOIP網絡的內話系統(tǒng)明顯減少了硬件數量，交換機替代時分復用通信設備，實現(xiàn)其涉及的時鐘技術、多路復用技術、會議等功能，由各管制席位設備、音頻接口設備及電話接口等終端設備進行信號處理和會議功能。在終端設備中的冗余網口提高了設備可靠性。網絡上的多個交換機實現(xiàn)互聯(lián)，并可根據需要擴展系統(tǒng)容量。

在VOIP傳輸協(xié)議中，初始化會話協(xié)議SIP是一種應用層控制協(xié)議，完成一個或多個參加者的會話建立、修改及終止功能。實時運輸協(xié)議RTP是一種用于多媒體的標準傳輸協(xié)議，可實時傳輸音頻和信令方式、或僅實時傳輸信令方式。RTP不對傳輸過程提供服務質量機制，但可監(jiān)測丟包、延遲等故障現(xiàn)象。當內話系統(tǒng)與無線電臺之間建立了SIP會話，點對點之間啟動RTP協(xié)議開始音頻/信令等媒體流信息交換，以建立實時會話監(jiān)視。當實時會話監(jiān)視處于有效狀態(tài)，在這兩點之間使用RTP包傳輸音頻信息。在RTP分組頭部格式中的擴展頭部字節(jié)用于傳輸信令，比如PTT信息被包括在擴展頭部字節(jié)中傳輸。

圖2基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構中，顯示音頻傳輸過程僅做2次轉換，分別在管制席位設備和無線電臺上實現(xiàn)，使音頻質量得到明顯改善。各管制席位之間能直接通話，實現(xiàn)數據交換。對于其實現(xiàn)的功能，在本地內話系統(tǒng)管制席位可通過配置其他內話系統(tǒng)的操作，實現(xiàn)管制工作量的分配及優(yōu)化，具有可操作性高及部署靈活的優(yōu)點。當管制空域發(fā)生變化時，可根據管制需求，通過VoIP網實現(xiàn)本地通信設備和遠程通信設備的配置。

6 VoIP架構發(fā)展過程的過渡階段

根據目前內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，完全使用VoIP網絡將會有一個長期的過渡階段。在一個通信網絡中可能會逐步出現(xiàn)如下系統(tǒng)混合配置的情況：現(xiàn)有時分復用設備的內話系統(tǒng)及模擬信號接口的VHF設備；模擬信號接口的無線電臺設備及VOIP網關；支持以太網通信的VHF設備及VOIP交換機；已完全升級VOIP網絡的內話系統(tǒng)。

7 結束語

相對空管技術不斷推陳出新的步伐，空管部門對新技術使用進度緩慢但穩(wěn)步向前推進。航管內話系統(tǒng)從模擬音頻到數字化音頻方向發(fā)展，每一次技術的變革，在設備性能、可靠性及靈活性都得到提升。SIP、RTP等標準協(xié)議在空管通信系統(tǒng)中的使用，尤其是在地-空和地-地語音通信方面的擴展、改善， 開放標準提高了端對端通信系統(tǒng)的互操作性能。而且管制空域動態(tài)變化，在VoIP網絡條件下更易、更靈活配置設備。隨著EUROCAE WG67工作組和各國內外廠商對VoIP技術的不斷完善和實踐，VoIP技術將在航管通信的發(fā)展中占據一席之地。

參考文獻

[1]Eurocae Working Group 67. Network Requirements and Performances for Voice over Internet Protocol（VOIP） Air traffic Management（ATM） Systems（Part 1： Network Specification -Part 2： Network Design Guideline）. ED-138.2009.

[2]Eurocae Working Group 67. VOIP ATM System Operational and technical Requirements. ED-136.2009.

作者單位

民航華北空管局 北京市 100621endprint

摘 要 文中闡述了傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，從點對點方式到互聯(lián)網方式的航管內話通信的特點，探討在傳統(tǒng)的內話系統(tǒng)中引入網關設備，以實現(xiàn)傳統(tǒng)內話系統(tǒng)與互聯(lián)網絡之間的通信。并進一步探討基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構，以替代傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的可能性。

【關鍵詞】VoIP 架構 內話系統(tǒng)

1 引言

VoIP技術使用互聯(lián)網協(xié)議在網絡上進行語音傳輸，通過對語音信號進行數字化編碼、壓縮，并以數據封包的形式在互聯(lián)網實時傳輸，實現(xiàn)語音通信。VoIP技術在寬帶多媒體已有廣泛應用，而且需較少硬件即可實現(xiàn)VoIP網絡，使后期維護成本降低，在提高系統(tǒng)性能的同時，可以靈活的進行系統(tǒng)配置，可靠性高。歐洲民用航空設備組織（EUROCAE）的WG-67工作組已推出一系列行業(yè)內的VoIP相關標準，并從2009年上半年以來不斷的與各廠商進行互操作性測試活動。可以預見VoIP作為新技術在航管內話系統(tǒng)將得到推廣使用。

2 傳統(tǒng)內話系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前我國航管內話系統(tǒng)，話音和無線通信的數據信號傳輸普遍使用時分多路復用/脈沖編碼調制技術。時分復用設備的每個通信都被分配一個專用信道或時隙用于傳輸。專用時隙的工作方式減少了信道間傳輸的競爭，確保了無阻塞通信方式。時分復用設備組成的網絡系統(tǒng)僅支持固定且有限數量的音頻信道。脈沖數字調制方式適用于數據信號或模數轉換信號的傳輸。語音通信使用專用時隙信道傳輸，在信道上傳輸的信息沒有源和目的地路由信息，在內話系統(tǒng)之間的通信或訪問遠程設備（如VHF站點）采取點對點的傳輸方式，傳輸路徑已預先設定。目前航管設施中使用的E1專線屬于個例，它采用公共信道信令傳輸，一般用于接入2M帶寬的鏈路，或是從光端機設備輸出后進行帶寬的拆分。

各管制中心使用不同廠家的內話系統(tǒng)，不同系統(tǒng)接口間的互聯(lián)實施困難。互聯(lián)網開放標準正好解決了應用層的互操作性問題。

3 VoIP技術在航管內話系統(tǒng)的發(fā)展

VoIP（Voice over Internet Protocol）是基于互聯(lián)網絡協(xié)議的語音通信技術。一些廠商已把語音和數據通過多媒體網絡傳輸業(yè)務發(fā)展成一種盈利的商業(yè)模式。VoIP在航管方面，WG-67工作組對VoIP網進行一系列互操作性測試，其可靠性和服務質量等指標已達到時分多路復用方式的使用要求。隨著互聯(lián)網通信技術的改善，各通信設備廠家也推出兼?zhèn)銲P網絡功能的收發(fā)信機等設備，向下一代地對地及地對空的語音交換系統(tǒng)逐步轉換。

VoIP技術把信息分包封裝在IP網絡上傳輸。每個包的信息包括了源地址和目的地址。早期基于IP的網絡系統(tǒng)使用單播協(xié)議通信，支持語音通信的IP網絡，單播協(xié)議適合電話等點對點方式的通信。支持語音的IP網絡也可使用多播協(xié)議實現(xiàn)一對多的傳輸方式，適合會議系統(tǒng)。

航管系統(tǒng)中的VoIP 系統(tǒng)結構主要包括管制中心、傳輸網絡、無線電臺（包括VHF 電臺、UHF電臺等）及網關。網關處在VoIP 系統(tǒng)與時分復用設備系統(tǒng)之間，實現(xiàn)通信互聯(lián)。基于IP地址的網絡架構中的用戶可以直接訪問與網絡連接的設備。在實際使用中，當管制需求發(fā)生變化時，互聯(lián)網絡結構決定了通信互聯(lián)的配置工作量相對減少。而且物理互聯(lián)上，易于兩個或多個管制部門共享一個無線電臺站點。

4 基于網關的VOIP架構

為了兼容VoIP技術，很多內話設備廠家把VoIP網關技術融入無線電臺設備中，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的語音和數據與外部VoIP網絡通信轉發(fā)由VoIP網關實現(xiàn)，傳統(tǒng)內話系統(tǒng)需預留足夠的信道用于接收來自VoIP的信息。

在圖1中，對于內話系統(tǒng)與遠程無線電臺或多個內話系統(tǒng)之間的通信，VoIP網關實現(xiàn)網絡中心的匯集功能，對VoIP網關設置可實現(xiàn)不同內話系統(tǒng)之間的通信權限。由于內話系統(tǒng)中的信道容量已預先分配，當其它的內話系統(tǒng)通過VoIP網關訪問本地內話系統(tǒng)，需額外占用本地內話系統(tǒng)的通信帶寬。

可通過網關設備遠程維護系統(tǒng)，但增加了內話系統(tǒng)的復雜性。此方法主要增加了網關設備，在現(xiàn)有基礎上實現(xiàn)VoIP架構的風險系數低，減少了音頻信號傳輸過程中的轉化次數。實質上網關設備沒有對基于時分多路復用方式的內話系統(tǒng)進行技術更新，沒能解決通信設備老化問題。而且當管制空域發(fā)生變化時，可通過互聯(lián)網實現(xiàn)調整，還需重新對遠程無線電臺（包括VHF臺及UHF臺等）及內話系統(tǒng)做配置工作。

5 基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)

相對基于網關的VOIP架構系統(tǒng)，VOIP網絡的內話系統(tǒng)明顯減少了硬件數量，交換機替代時分復用通信設備，實現(xiàn)其涉及的時鐘技術、多路復用技術、會議等功能，由各管制席位設備、音頻接口設備及電話接口等終端設備進行信號處理和會議功能。在終端設備中的冗余網口提高了設備可靠性。網絡上的多個交換機實現(xiàn)互聯(lián)，并可根據需要擴展系統(tǒng)容量。

在VOIP傳輸協(xié)議中，初始化會話協(xié)議SIP是一種應用層控制協(xié)議，完成一個或多個參加者的會話建立、修改及終止功能。實時運輸協(xié)議RTP是一種用于多媒體的標準傳輸協(xié)議，可實時傳輸音頻和信令方式、或僅實時傳輸信令方式。RTP不對傳輸過程提供服務質量機制，但可監(jiān)測丟包、延遲等故障現(xiàn)象。當內話系統(tǒng)與無線電臺之間建立了SIP會話，點對點之間啟動RTP協(xié)議開始音頻/信令等媒體流信息交換，以建立實時會話監(jiān)視。當實時會話監(jiān)視處于有效狀態(tài)，在這兩點之間使用RTP包傳輸音頻信息。在RTP分組頭部格式中的擴展頭部字節(jié)用于傳輸信令，比如PTT信息被包括在擴展頭部字節(jié)中傳輸。

圖2基于VoIP網絡的內話系統(tǒng)架構中，顯示音頻傳輸過程僅做2次轉換，分別在管制席位設備和無線電臺上實現(xiàn)，使音頻質量得到明顯改善。各管制席位之間能直接通話，實現(xiàn)數據交換。對于其實現(xiàn)的功能，在本地內話系統(tǒng)管制席位可通過配置其他內話系統(tǒng)的操作，實現(xiàn)管制工作量的分配及優(yōu)化，具有可操作性高及部署靈活的優(yōu)點。當管制空域發(fā)生變化時，可根據管制需求，通過VoIP網實現(xiàn)本地通信設備和遠程通信設備的配置。

6 VoIP架構發(fā)展過程的過渡階段

根據目前內話系統(tǒng)現(xiàn)狀，完全使用VoIP網絡將會有一個長期的過渡階段。在一個通信網絡中可能會逐步出現(xiàn)如下系統(tǒng)混合配置的情況：現(xiàn)有時分復用設備的內話系統(tǒng)及模擬信號接口的VHF設備；模擬信號接口的無線電臺設備及VOIP網關；支持以太網通信的VHF設備及VOIP交換機；已完全升級VOIP網絡的內話系統(tǒng)。

7 結束語

相對空管技術不斷推陳出新的步伐，空管部門對新技術使用進度緩慢但穩(wěn)步向前推進。航管內話系統(tǒng)從模擬音頻到數字化音頻方向發(fā)展，每一次技術的變革，在設備性能、可靠性及靈活性都得到提升。SIP、RTP等標準協(xié)議在空管通信系統(tǒng)中的使用，尤其是在地-空和地-地語音通信方面的擴展、改善， 開放標準提高了端對端通信系統(tǒng)的互操作性能。而且管制空域動態(tài)變化，在VoIP網絡條件下更易、更靈活配置設備。隨著EUROCAE WG67工作組和各國內外廠商對VoIP技術的不斷完善和實踐，VoIP技術將在航管通信的發(fā)展中占據一席之地。

參考文獻

[1]Eurocae Working Group 67. Network Requirements and Performances for Voice over Internet Protocol（VOIP） Air traffic Management（ATM） Systems（Part 1： Network Specification -Part 2： Network Design Guideline）. ED-138.2009.

[2]Eurocae Working Group 67. VOIP ATM System Operational and technical Requirements. ED-136.2009.

作者單位

民航華北空管局 北京市 100621endprint