周陽

摘 ? 要：VoIP技術(shù)是基于IP和Internet網(wǎng)絡實現(xiàn)語音信號傳輸?shù)南冗M技術(shù)。文章介紹了利用羅德與施瓦茨公司（R&S）4200系列電臺及GB4000系列遙控盒搭建一個3信道VoIP民航甚高頻語音通信系統(tǒng)的過程，并分享了搭建經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡電話;甚高頻;地空通信

甚高頻地空通信是民航空管單位和機組之間最常用的通信手段，當前主流的甚高頻通信系統(tǒng)配置模式是通過模擬方式傳輸音頻和控制信號。近年來，基于IP和Internet的網(wǎng)絡電話（Voice over Internet Protocol，VoIP）技術(shù)被逐漸應用到空管語音通信系統(tǒng)中，該技術(shù)使用IP網(wǎng)絡設備將甚高頻電臺和管制語音終端相連接，并通過數(shù)字形式傳輸音頻和控制信號。本文通過介紹基于VoIP的甚高頻通信系統(tǒng)搭建和測試實例，來分享該系統(tǒng)的搭建經(jīng)驗[1]。

1 ? ?現(xiàn)場環(huán)境和搭建方案簡介

本套測試系統(tǒng)搭建于寧波空管站航管樓，管制語音終端采用R&S公司的GB4000T和GB4000V遙控盒，位于航管樓3樓管制現(xiàn)場（現(xiàn)場①）。甚高頻電臺采用R&S公司的XU4200收發(fā)一體電臺，共采用3臺，分別位于航管樓的航管樓8樓設備機房（現(xiàn)場②）和2樓設備機房（現(xiàn)場③），甚高頻電臺和遙控盒之間的傳輸距離分別是30 m和80 m。同時采用思科SF200E-24 10/100M 24口交換機、思科SF95D-08 10/100M 8口交換機、netLink單模光纖收發(fā)器作為傳輸設備。最終搭建的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 ? ?組建過程中遇到的問題和解決方案

由于GB4000T，GB4000V遙控盒以及XU4200電臺在采用VoIP模式運行的相關(guān)參數(shù)設置在R&S隨產(chǎn)品配發(fā)的相關(guān)用戶手冊和操作手冊中都有詳細指導，本文不再對此過程進行贅述。

在系統(tǒng)的搭建過程中，主要需要解決的是傳輸延遲、穩(wěn)定性、誤碼率的問題，根據(jù)歐洲民航組織在2009年頒布的ED-138 Part1[2]，對VoIP技術(shù)在民航通信應用中的服務質(zhì)量（Quality of Service，QoS）有明確的標準，如圖2所示。

標準中的無線電語音（Radio Voice）一欄就明確規(guī)定VoIP技術(shù)應用于民航甚高頻通信時，需要滿足延遲≤50 ms、抖動≤15 ms、誤碼率≤0.5%的要求。

本次組建基于VoIP的甚高頻語音通信系統(tǒng)的3個設備現(xiàn)場間有兩種傳輸方式：一是采用樓宇間的實線信息點進行傳輸;二是通過樓宇間的光纖進行傳輸，需要增設光纖收發(fā)設備。

在采用樓宇間的實線信息點進行連接測試時，現(xiàn)場①通過PC訪問現(xiàn)場②和現(xiàn)場③的電臺，反饋的延遲數(shù)據(jù)在170 ～280 ms范圍內(nèi)，且有較大的波動，故放棄采用樓宇間的實線進行傳輸，更改為樓宇間的光纖進行傳輸，為此增設了netLink 10/100 m自適應光纖收發(fā)器，經(jīng)過同樣的連接測試，反饋的延遲數(shù)據(jù)均在20～40 ms，符合ED-138的標準要求。

值得注意的是，在進行光纖傳輸測試時，最初采用的是1臺100/1 000 M自適應8口交換機作為現(xiàn)場②兩部甚高頻電臺的節(jié)點交換機，思科SF200E-24 10/100 M 24口交換機放置在現(xiàn)場①作為核心交換機，但在實際試用過程中發(fā)現(xiàn)這兩部甚高頻電臺和遙控盒之間的連接會出現(xiàn)隨機中斷的情況，而中斷時對應的路由器端口指示均正常。隨后經(jīng)過長時間的傳輸監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，在接入這臺100/1 000 M自適應8口交換機后，遙控盒端口和現(xiàn)場②兩部甚高頻電臺之間的網(wǎng)絡傳輸有較高的抖動值，有時傳輸延遲甚至能高達200ms，而脫開該節(jié)點交換機直連電臺進行傳輸測試，傳輸延遲和抖動值均符合要求。經(jīng)過探討和實測，將節(jié)點路由器更換為思科SF95D-08 10/100 M 8口交換機后運行正常。

這一問題也給維護人員啟示，在自行采購傳輸設備進行VoIP甚高頻通信系統(tǒng)搭建的過程中，要在保證滿足ED-138所規(guī)定的QoS標準情況下，根據(jù)系統(tǒng)容量選擇適當?shù)膫鬏斣O備帶寬，而不是盲目選擇標稱帶寬高的傳輸設備。

3 ? ?甚高頻語音通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點及優(yōu)化方案

在甚高頻語音通信系統(tǒng)搭建完成后，維護人員也進行了長時間的觀察和試用，發(fā)現(xiàn)了該系統(tǒng)的一些優(yōu)缺點。

3.1 ?甚高頻語音通信系統(tǒng)的優(yōu)點

（1）基于數(shù)字信號傳輸和QoS，VoIP技術(shù)能夠提供比傳統(tǒng)模擬信號傳輸質(zhì)量更好的話音。

（2）基于VoIP的語音通信系統(tǒng)組建完成后，新增、更改信道接入管制甚高頻通信終端時，可以采用多種傳輸路由方式，無需重新敷設線纜或采購專用傳輸設備，極大降低了系統(tǒng)維護成本。

（3）VoIP模式為管制終端提供了更豐富的功能，例如，在權(quán)限開放的情況下管制終端能夠?qū)﹄娕_進行部分參數(shù)調(diào)整和控制操作，方便語音記錄儀接入采集錄音信號等，大大擴展了應用場景和便利性。

3.2 ?甚高頻語音通信系統(tǒng)的缺點

甚高頻語音通信測試系統(tǒng)由于采用單路由傳輸，又增加了光纖設備，故障點有所增加，且任意一個傳輸節(jié)點故障都會造成某一信道中斷。由于IP可以提供路由功能，后續(xù)可以新增一條傳輸線路，通過路由功能確保通信的快速恢復，避免因為傳輸設備故障造成通信中斷。

4 ? ?結(jié)語

隨著民航空管技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的民航設備廠商都推出了基于VoIP技術(shù)的甚高頻電臺、語音交換系統(tǒng)、語音記錄儀等設備，它們不再是單一的設備，而具備了組成龐大系統(tǒng)、平臺的條件?；赩oIP技術(shù)的設備展現(xiàn)出了更好的易組建、易維護性，具有更優(yōu)異的性能、更好的安全性以及更低的投建成本，這使得VoIP技術(shù)必然成為將來民航空管技術(shù)中的主流方向。本文通過一次實驗，分享一些粗淺的經(jīng)驗，希望能為行業(yè)提供一些參考。

[參考文獻]

[1]孫俊峰.甚高頻地空通信系統(tǒng)中VoIP技術(shù)的運用[J].信息通信，2015（8）：202.

[2]EUROCAE.Network requirements and performances for voice over internet protocol（VoIP）air traffic management（atm）systems-network specification[EB/OL].（2009-02-10）[2019-08-20].www.eurocae.net.