西安咸陽機場無線調度通信技術從模擬到數字的變化分析

徐斌 中國民用航空西北地區空中交通管理局

引言

作為發展相對成熟的移動通信方式，集群通信系統在民航業得到了普遍應用，能夠滿足機場地面無線調度指揮通信要求。而伴隨著相關技術的發展，機場無線調度通信技術開始從模擬向數字轉變，促使集群通信系統也隨之發展。

1 西安咸陽機場無線調度通信技術從模擬到數字發展

1.1 模擬無線調度通信技術

西安咸陽機場在2012年之前，一直采用模擬集群系統實現無線通信調度。從90年代開始，機場將美國摩托羅拉公司生產800MSMARTNE II型模擬通信系統投入使用，為民航運輸提供無線調度通信服務。不同于傳統機場地面調度需要將通信距離控制在1-2km，模擬集群系統通信距離擴大至30-40km，并且使通信的保密性得到了提高，同時也加快了接續速度。采用模擬話音進行通信，系統能夠通過數字制信令實現可靠連接。在機場調度方面，系統能夠提供開放信道，促使使用者接收其他人通話。在系統建設中，只需要布置單基站就能夠為航務協調、生產調度等各項工作開展提供集群通信服務。但與此同時，系統也面臨著頻道資源緊張等功能缺陷。在重要信息傳遞上，系統無法設定優先權，并且頻率容易掃描，給系統操作帶來了安全風險。利用系統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風險。由于模擬集群系統在功能上的缺陷日漸凸顯，各地民航機場開始在無線通信調度技術應用上引入數字集群系統。2016年，國家已經出臺政策全面停用模擬集群系統。面對這種趨勢，咸陽機場早從2011年開始建設數字集群系統，滿足機場通信業務增長需要，保證飛機飛行安全。伴隨著機場規模不斷擴大，咸陽機場完成了雙跑道和T3航站樓建設，無線通信用戶數不斷增長。在綜合考慮通信系統容量小、效率低等問題的情況下，對集群通信系統實施改造，以達到數字化發展目標。

1.2 數字無線調度通信技術

現階段，咸陽機場使用TETRA數字集群系統實現無線調度通信，系統容量多達1500個，能夠滿足現場指揮、機場安檢、消防管理等各方面的需求。借助統一平臺提供指揮調度和數據傳輸等服務，能夠滿足機場豐富業務的開展需求，并且進一步提高數據的保密性和傳輸連接性。相較于模擬系統，數字集群系統能夠利用專用網絡實現業務通信，只需借助手機就能實施語音呼叫等操作，通信覆蓋區域能夠達到模擬系統的4倍以上。在通信密集區域，系統可以提供足夠容量的集群技術，并且保證話音質地均勻，同時傳輸4路話音，保持較高頻譜效率。系統除了能夠實現雙工通信，也能借助公共交換網加強通信，能夠為應急情況處置提供通信保障。系統采用TETRA標準，相較于其他數字化通信標準擁有更強兼容性，能夠充分發揮數據保密功效，可以采用商業、機密等不同級別通信保密措施，因此在民航、公安、消防等各領域得到了應用。咸陽機場建設數字集群系統，能夠為無線調度提供通信專網，并借助調度服務器加強交換機和無線基站控制，順利實現有線與無線轉接，使機場通信獲得公共移動網無法比擬的優勢。利用該系統的調度、指揮等功能開展機場業務，能夠實現資源共享、統一指揮，保證系統在機場調度通信中快速反應，因此可以滿足通信技術的數字化發展要求。

2 西安咸陽機場無線調度通信技術的數字化應用分析

2.1 系統無線調度功能

咸陽機場建設的800MB TETRA數字集群系統主要用于地面調度，在現場指揮中能夠發揮高效的調度功能。從系統無線通信覆蓋范圍內來看，能夠對室內和室外兩部分進行覆蓋，室內主要覆蓋候機樓和航站樓，室外能夠以機場為中心對半徑5公里范圍進行覆蓋，保證通信概率達到95%以上。系統包含1個中心交換控制室和多個基站，建設的光纖接入室內分布系統，并根據用戶使用情況設置無線直放站設備，確保通信盲區問題得到解決。在調度功能實現上，系統能夠利用語音調度為全呼、組呼和個呼提供支持，也可以利用文字短信為對講機、調度臺之間的信息發送提供支持。GSP定位則是系統新功能，可以利用調度軟件地圖對機場車輛位置進行顯示，誤差不超25m，能夠滿足車輛實時跟蹤和監控管理需求。利用系統全網錄音功能，能夠在調度臺中記錄機場內通話組的全部通話、文字短信、故障代碼等，并通過條件設置完成查詢。利用系統實現電話互連，能夠借助電話網關實現內線雙向通信，在有必要的情況下可以將多個通話組派接成一個組，滿足臨時通話需求。通過發送語音短信，系統能夠實現任務派發。

2.2 系統通信應用情況

在突發事件發生后，機場需要利用無線調度通信技術滿足現場指揮通信需求。現階段，應用數字集群系統設置了運營指揮中心頻道，能夠對咸陽機場航班運行狀態進行全面掌控，實施航班全過程管理。在頻道中進行航班組織、協調、指揮等操作，能夠保證生產指令及時、準確發布，為航班安全運行提供保障。面向各二級機構，可以提供對講機掃描指揮頻道發送調度指令。在機場調度部門通信方面，設置有部門值班頻道負責向各職能單位發送調度指令。各二級機構可以通過頻道與本部實施內部溝通，由領導發送相關指令。在系統發生故障或終端超出通信范圍時，可以利用系統常規頻道開展1km內的臨時通信。在應急狀態下，可以利用應急頻道進行應急處置通信。借助全局頻道，一級機構領導可以向下級發送指揮命令，利用部門頻道能夠由指揮組發送和接收指令，利用科室頻道可以反饋信息或實現同級溝通。

2.3 系統應用優勢分析

實際在系統應用方面，可以根據用戶特殊業務需求完成系統二次開發，實現便捷組網。在固定時間和地點的情況下，基站無法對大量用戶業務進行承載，可以通過增容滿足緊急通信需求。因此應用系統能夠實現無線電頻譜資源高效利用，借助一個信道完成多個業務承載，使資源不足問題得到緩解。利用系統提供數據綜合業務，可以獲得強大數據處理功能，在一臺設備中實現大量數據集成，促使通信設備工作效率得到提高。應用系統可以使語音質量得到改善，并且利用糾錯功能完成數據準確傳送，降低系統誤碼率，解決語音失真問題。此外，應用數字系統可以比模擬系統節省約一半電量。

3 結論

綜上所述，伴隨著民航無線調度通信技術的發展，模擬集群系統逐步被數字系統取代，使得機場通信向著數字化方向轉變。從數字系統實踐應用情況來看能夠滿足機場調度指揮要求，在現場通信中可以保證系統得到有效應用，并且在通信質量、組網等方面具有顯著優勢。