VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

殷夢(mèng)瑤

（民航新疆空中交通管理局，新疆 烏魯木齊 830001）

1 民航空管語音通信系統(tǒng)概述

1.1 語音通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

通過語音通信系統(tǒng)的良好應(yīng)用，能夠滿足人們?cè)谡Z音通信方面的相應(yīng)需求，但是在具體應(yīng)用階段還存在一定缺陷。標(biāo)準(zhǔn)化組織停止了對(duì)時(shí)分復(fù)用（time-division multiplexing，TDM）技術(shù)的新標(biāo)準(zhǔn)定制，未來會(huì)存在TDM技術(shù)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)過于陳舊的問題，甚至還有可能存在部分標(biāo)準(zhǔn)不符合實(shí)際情況的問題。電信運(yùn)營商現(xiàn)階段已經(jīng)開始停止或準(zhǔn)備停止對(duì)傳統(tǒng)電信線路的服務(wù)，使得TDM技術(shù)在應(yīng)用時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的問題。基于TDM的語音通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中無法滿足各地區(qū)空管系統(tǒng)的相應(yīng)要求，實(shí)際工作中需要對(duì)空管系統(tǒng)之間的高頻電臺(tái)資源進(jìn)行利用，進(jìn)而為語音通信系統(tǒng)的合理應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

1.2 基于VoIP技術(shù)的語音通信系統(tǒng)分析

結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)空管語音通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)電話（Voice over Internet Protocol，VoIP）技術(shù)進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)基于VoIP技術(shù)的語音通信系統(tǒng)，從而滿足實(shí)際通信的相應(yīng)需求[1-4]。基于VoIP技術(shù)的語音通信系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中能夠發(fā)揮相應(yīng)的功能和作用，降低各種干擾因素給語音通信系統(tǒng)帶來的不良影響。VoIP技術(shù)相應(yīng)的優(yōu)勢(shì)包括低成本、高效率、獨(dú)立性強(qiáng)等，能夠更好地為語音通信系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，滿足未來民航大流量對(duì)語音通信系統(tǒng)的相應(yīng)需求[5]。目前，民航空管語音通信系統(tǒng)的傳輸過于依賴電信運(yùn)營商。實(shí)際工作中，鏈路和場(chǎng)地的租用是一筆不菲的支出。而電信運(yùn)營商則希望采取成本低廉的設(shè)備，并逐漸對(duì)傳統(tǒng)的64 kb/s和2 Mb/s鏈路進(jìn)行淘汰，進(jìn)而滿足實(shí)際通信的相應(yīng)需求[6]。

2 VoIP技術(shù)在民航空管語音通信系統(tǒng)中的運(yùn)用

目前民航甚高頻通信系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式，以2MHz寬帶為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)傳輸，這種傳輸方式不僅浪費(fèi)帶寬資源，而且信道頻率多導(dǎo)致接線復(fù)雜，同時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)串音的問題。與傳統(tǒng)語音通信技術(shù)相比，VoIP技術(shù)具有較好的應(yīng)用價(jià)值，不僅能夠有效減少語音通信系統(tǒng)的成本，還能提升管制空域劃分的靈活性，進(jìn)而滿足實(shí)際應(yīng)用需求[7-10]。在具體服務(wù)中，以IP分組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，不僅能夠有效實(shí)現(xiàn)信息傳遞，還能滿足語音通話的相應(yīng)需求，降低相應(yīng)問題的發(fā)生概率。在民航空管中，使用VoIP技術(shù)語音通信系統(tǒng)可以全面滿足空管的相應(yīng)需求，使得空管的效果得到進(jìn)一步提升。

將模擬語音轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號(hào)，對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行8位或6位的量化和數(shù)字化。在語音編碼算法的支持下實(shí)現(xiàn)壓縮編碼處理，再將這些語音進(jìn)行IP封裝，以TCP/IP標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)封包處理，將數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)包的形式，促使語音能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸，滿足空管的相應(yīng)需求，提高空管效率。利用IP分組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的傳遞，隨后再一層一層去除協(xié)議包頭獲得原數(shù)據(jù)信號(hào)，通過語音解碼和壓縮等操作最終得到原始的語音信號(hào)。簡(jiǎn)而言之，就是將模擬的聲音數(shù)字化，經(jīng)過壓縮與封包后以數(shù)據(jù)包的形式在IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)傳輸，進(jìn)而滿足實(shí)際語音通信系統(tǒng)的需求。圖1為VoIP技術(shù)信號(hào)傳遞的全過程。

圖1 VoIP技術(shù)信號(hào)傳遞的全過程

目前，基于VoIP技術(shù)的語音通信系統(tǒng)涉及的關(guān)鍵內(nèi)容包括信令技術(shù)、編碼技術(shù)以及實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議。信令技術(shù)可以保證電話呼叫的順利實(shí)現(xiàn)，提高語音質(zhì)量。實(shí)際工作中，以H.323協(xié)議為基礎(chǔ)建立集中呼叫時(shí)共涉及3種信令，通過信令技術(shù)的合理運(yùn)用，可以有效發(fā)揮語音通信系統(tǒng)的功能和作用。編碼是將模擬語音信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，反過來便是語音解碼。編碼技術(shù)應(yīng)用時(shí)能實(shí)現(xiàn)不失真的效果，并且全面提升編碼的效果。目前常用的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議主要包括傳輸控制協(xié)議（Transmission Control Protocol，TCP）和用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP），為了保證傳輸語音數(shù)據(jù)的安全可靠性，需要合理選擇傳輸協(xié)議。在語音通信系統(tǒng)建設(shè)過程中，可以選擇實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（Real-time Transport Protocol，RTP），保證網(wǎng)絡(luò)的可用性，減少網(wǎng)絡(luò)擁堵的問題，使得民航語音通信系統(tǒng)的功能得到保證。

結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)VoIP技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步分析，其通信原理如圖2所示。

圖2 VoIP技術(shù)的通信原理

為了保證VoIP技術(shù)的合理運(yùn)用，還要對(duì)相應(yīng)的計(jì)算進(jìn)行分析。根據(jù)帶寬=包長度×每秒包數(shù)=包長度×（1/打包周期）=（Ethernet頭＋I(xiàn)P頭＋UDP頭＋RTP頭＋有效載荷）×（1/打包周期），合理計(jì)算帶寬，經(jīng)過計(jì)算后再結(jié)合實(shí)際情況對(duì)VoIP技術(shù)語音通信系統(tǒng)進(jìn)行配置，全面提升語音通信系統(tǒng)的服務(wù)能力，降低隱患的發(fā)生概率。

對(duì)基于VoIP技術(shù)的民航空管語音通信系統(tǒng)進(jìn)行研究，管理服務(wù)器、路由器、衛(wèi)星站以及終端等都是系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，通過這些內(nèi)容的相互配合就能滿足VoIP技術(shù)的運(yùn)用需求。相較于傳統(tǒng)語音電話，基于VoIP技術(shù)的語音通信技術(shù)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)語音的傳遞，還能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息的傳遞，有效提高了傳遞效率，減少不良影響。此外，多服務(wù)器、多路由的工作方式，還能確保某個(gè)節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障時(shí)不會(huì)影響用戶體驗(yàn)，提高服務(wù)質(zhì)量。

3 結(jié) 論

結(jié)合VoIP技術(shù)的原理等內(nèi)容，對(duì)民航語音通信系統(tǒng)展開了分析。隨著VoIP技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，民航空管語音通信系統(tǒng)的功能和作用都將得到充分發(fā)揮，進(jìn)而推動(dòng)民航空管行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康穩(wěn)定發(fā)展。