張 波，茅文深，吳 偉

（1.南京信息職業(yè)技術學院，江蘇 南京 210023；2.中國電子科技集團公司第二十八研究所，江蘇 南京 210007）

0 引言

航管內話系統(tǒng)是一種用于空中交通管制的語音交換和通信系統(tǒng)[1-2]，主要包括無線電和電話兩類通信手段，實現(xiàn)地空和地地通話功能。

內話系統(tǒng)主要由管制人員的操作席位終端、無線電臺和公共電話3 個功能實體組成[2]。傳統(tǒng)的內話系統(tǒng)基于電路交換機制實現(xiàn)操作席位與無線電臺、公共電話之間的交互。以市場主流產(chǎn)品FREQUENTIES 公司的VCS3020 系統(tǒng)為例，基于此機制的VCS 系統(tǒng)結構如圖1 所示[2]。航管VCS 系統(tǒng)包括主機、管制席位、監(jiān)控終端、無線接口、有線接口、錄音接口及主配線架等組件。系統(tǒng)采用兩個具有相同優(yōu)先級的交換系統(tǒng)（系統(tǒng)A 和系統(tǒng)B）同時工作，在兩個系統(tǒng)上同步傳輸完全一樣的話音信號、數(shù)據(jù)信號及控制信號，以確保整個系統(tǒng)連續(xù)工作的可靠性。

圖1 基于電路交換機制的VCS 系統(tǒng)結構

目前，基于電路交換結構的內話系統(tǒng)已非常成熟，并廣泛用于航管領域，有效滿足了航空管制人員的話音通信需求，但仍有提高和完善的需要，主要包括以下方面。

（1）部署便捷性：基于電路的傳統(tǒng)系統(tǒng)采用硬交換技術體制，當系統(tǒng)擴容需要增加新設備時，擴容系統(tǒng)的規(guī)劃和布線工作量極大，工作流程繁瑣，難以滿足航管內話系統(tǒng)擴容、設備升級的需要。

（2）工作可靠性：傳統(tǒng)系統(tǒng)采用雙冗余電路交換方式，從而保障系統(tǒng)提高連續(xù)工作的可靠性。但是，基于電路交換的系統(tǒng)，當網(wǎng)絡中單個節(jié)點或鏈路發(fā)生故障時依然會造成系統(tǒng)可靠性的降低，故障鏈路無法有效實現(xiàn)瞬時恢復。

（3）互聯(lián)互通性：隨著技術的發(fā)展，為提高空中交通管制的有效性和準確性，需要實現(xiàn)不同區(qū)域內話系統(tǒng)間的互聯(lián)互通。同時，內話系統(tǒng)與其他航管相關系統(tǒng)（如雷達情報、氣象信息等）之間也需要互聯(lián)互通以進行信息共享?；陔娐方粨Q方式，異構系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通難以實現(xiàn)，無法滿足上述系統(tǒng)間的信息共享需求。

（3）維護可行：信息通信領域，分組交換技術已逐漸取代電路交換，成為數(shù)據(jù)傳輸通信的主要手段，支持電路交換技術的設備生產(chǎn)可能將逐漸減少，傳統(tǒng)基于電路交換的內話系統(tǒng)的維護與升級工作將愈發(fā)困難，已是一個不可回避的問題。

分組交換技術基于IP 協(xié)議的承載和傳輸機制可以實現(xiàn)各系統(tǒng)、設備之間基于統(tǒng)一接口進行信息交互[3-5]，因此基于分組交換技術構建的話音通信系統(tǒng)可以大幅提高系統(tǒng)的部署便捷性，并有助于便捷的實現(xiàn)系統(tǒng)間的互通。同時，基于分組交換的系統(tǒng)，數(shù)據(jù)傳輸路徑可以以需調整。在網(wǎng)絡出現(xiàn)故障時，這一特性為實現(xiàn)故障的瞬時恢復提供了可能，從而提高了整個系統(tǒng)的連續(xù)工作可靠性。國內外很多研究機構和研究人員也對該技術在系統(tǒng)中的應用進行了研究，但主要是給出基本思路或對現(xiàn)有產(chǎn)品的分析，對于應用后系統(tǒng)的體系結構、設備組成、業(yè)務流程等沒有詳細說明[6-10]。基于VoIP 技術實現(xiàn)航管內話系統(tǒng)成為該領域主流公司新產(chǎn)品技術路線的首要選擇，有必要對基于VoIP 技術的航管內話系統(tǒng)的技術路線、關鍵技術等內容展開研究。

1 技術路線選擇

VoIP是一種在IP網(wǎng)絡上實現(xiàn)話音通信的技術，基于分組化、數(shù)字化技術實現(xiàn)話音數(shù)據(jù)的傳輸[3-4]。主要研究方向和關鍵技術有信令、編解碼技術、傳輸控制以及服務質量（Quality of Service，QoS）保證等[4]。主導技術路線包括有ITU-U 提出的基于H.323（基于包交換的多媒體通信系統(tǒng)建議標準）的方案和IETF 提出的基于會話初始化協(xié)議（Session Initiation Protocol，SIP）的方案。

目前，H.323 協(xié)議和SIP 協(xié)議是實現(xiàn)VoIP 系統(tǒng)的兩種主流技術體系。本文所述的基于VoIP 的航管內話系統(tǒng)將從上述兩種協(xié)議中選擇一種作為系統(tǒng)實現(xiàn)的技術路線。

1.1 基于H.323 協(xié)議的VoIP 技術介紹

H.323 協(xié)議由ITU-T 制定，在無QoS 保障的分組網(wǎng)絡中進行多媒體通信所需的技術要求[11]。H.323協(xié)議不僅支持語音通信，而且支持多種視頻業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務。目前，該協(xié)議主要用于IP 電話系統(tǒng)。

基于H.323 協(xié)議的IP 電話系統(tǒng)架構，如圖2所示[11]。系統(tǒng)包括IP 電話骨干網(wǎng)絡和IP 電話本地網(wǎng)絡。IP 電話骨干網(wǎng)絡由IP 網(wǎng)（業(yè)務承載網(wǎng)）、IP 電話網(wǎng)關、網(wǎng)管系統(tǒng)、IP 電話網(wǎng)管理層面以及電路交換網(wǎng)接入部分組成。

基于H.323 協(xié)議的IP 電話系統(tǒng)一般由網(wǎng)關、網(wǎng)守等設備組成。其中，網(wǎng)關是IP 電話網(wǎng)的接入設備，為用戶提供IP 電話業(yè)務，完成信令轉換和媒體轉換；網(wǎng)守是IP 電話網(wǎng)的管理設備，提供地址解析、接入認證、帶寬管理和資源管理等功能。

圖2 基于H.323 的IP 電話系統(tǒng)結構

1.2 基于SIP 和RTP 協(xié)議的VoIP 技術介紹

SIP 稱為會話啟動協(xié)議，是由因特網(wǎng)工程任務組IETF 于1999 年提出的一個基于IP 網(wǎng)絡中實現(xiàn)多媒體實時通信應用的一種信令協(xié)議[7]。它的主要功能包括用戶定位、用戶能力、用戶可達性、呼叫建立和呼叫處理。

SIP 協(xié)議的網(wǎng)絡模型采用了IP 網(wǎng)絡常用的客戶機/服務器結構。SIP 網(wǎng)絡系統(tǒng)的邏輯結構如圖3所示[12]，包括兩類基本的網(wǎng)絡實體——SIP 用戶代理和SIP 網(wǎng)絡服務器。用戶代理部署在終端中，網(wǎng)絡服務器是獨立的網(wǎng)絡設備，用于處理系統(tǒng)呼叫控制相關的信令。

圖3 基于SIP 的IP 電話系統(tǒng)結構

1.3 H.323 和SIP 的比較

盡管H.323 和SIP 協(xié)議支持的控制功能和業(yè)務類型相同，但在協(xié)議的系統(tǒng)結構、復雜性、可擴展性等方面也存在一些區(qū)別。

1.3.1 結構與組成

H.323 是ITU-T 提出的，用于在分組網(wǎng)絡中實現(xiàn)音視頻數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉藴蔥11]，主要內容包括呼叫信令與控制、多媒體數(shù)據(jù)傳輸與控制、會議帶寬控制。主要設備組成有多點控制單元（Multi Control Unit，MCU）、多點控制器（Multi Control，MC）、多點處理器（Multi Process，MP）、網(wǎng)關以及網(wǎng)守。基于H.323 的系統(tǒng)采用了集中式和層次式的控制方式，并基于分組交換方式進行傳輸。

SIP 協(xié)議是一個對等的協(xié)議，通過增加呼叫控制信令將IP 電話應用在分組交換網(wǎng)上，并提供相應的QoS 保證[12-16]。SIP 協(xié)議的呼叫路由選擇和會話管理功能等網(wǎng)絡功能被均衡地分布在系統(tǒng)的所有節(jié)點上。SIP 協(xié)議采用“客戶機/服務器（Client/Service，C/S）”的體系結構，將控制信息封裝到消息的頭域中進行傳遞，從而實現(xiàn)對呼叫的控制。

1.3.2 協(xié)議復雜性

H.323 協(xié)議不是專門為VoIP 應用而設計的，設計之初是為了提供以太網(wǎng)視頻會議的支持，將其沿用到VoIP 中，協(xié)議結構和組成顯得相當復雜。

SIP 協(xié)議是IETF 特意為VoIP 應用開發(fā)的協(xié)議。與H.323 協(xié)議相比，它的結構和組成顯得更簡單。節(jié)點設備所需內置的功能更少，呼叫建立時間更短。

1.3.3 協(xié)議可擴展性

SIP 協(xié)議采用消息傳遞體制，將消息放在信息包的頭域中，因此不同應用對協(xié)議進行擴展成為可能。同時，SIP 提供了應用系統(tǒng)間版本的協(xié)調[13-17]。此外，SIP 協(xié)議采用層次式數(shù)字差錯代碼，包括6類基本響應，用百位數(shù)表示響應代碼[12-14]，增加錯誤碼描述新的錯誤時，不影響對前期各類應答碼的處理，增強了協(xié)議的兼容性和可擴充性。同時，SIP 協(xié)議允許刪除舊的信頭和不需要的功能[16-17]，以保證簡潔性和精確性。因此，SIP 協(xié)議具有較高的可擴展性。

H.323 協(xié)議雖然提供了協(xié)議可擴展機制，但是協(xié)議對添加非標準參數(shù)來實現(xiàn)功能擴展的方式有所限制，且協(xié)議不支持終端間相互交換對方支持的擴展信息。同時，H.323協(xié)議要求完整的后向兼容能力。隨著功能的發(fā)展增加，對應編碼也需要隨之增加，因此擴展性相對較差。

1.3.4 實時性

H.323 協(xié)議依賴傳輸層協(xié)議、呼叫信令信道和控制信道基于TCP 協(xié)議進行傳輸。常規(guī)呼叫建立平均需要6～7 個往返時延，快速呼叫建立需3～4個往返時延，且不支持媒體能力的交換。SIP 協(xié)議獨立傳輸層協(xié)議，支持使用UDP 等無連接的協(xié)議進行傳輸[13-14]，呼叫建立只需2～3 個往返時延。因此，相對H.323，SIP 協(xié)議的時間延遲更少，實時性更好。

1.4 技術路線選擇

綜上所述，H.323 和SIP 是兩個各有側重、相對完整的協(xié)議體系，相互之間沒有絕對的先進性和優(yōu)越性。H.323 發(fā)展相對成熟，與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡的互通性較好，但是協(xié)議復雜，私有性較強。SIP 協(xié)議出現(xiàn)的較晚，但是開放性和可擴展性更好。

從需求決定技術的角度出發(fā)，由于航管內話系統(tǒng)對語音數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃秃蜁r間延遲要求嚴格，同時考慮到傳統(tǒng)內話系統(tǒng)相關終端的兼容問題，本文選擇協(xié)議結構簡單、擴展性更好、時間延遲較短的SIP 作為航管內話系統(tǒng)的VoIP 解決方案。

2 關鍵技術研究

2.1 系統(tǒng)架構設計

基于上述需求和對比，基于VoIP 的航管內話系統(tǒng)體系架構如圖4 所示。

圖4 系統(tǒng)體系架構

系統(tǒng)結構包括接入層、傳輸層、控制層和應用層。

（1）接入層：實現(xiàn)內部系統(tǒng)終端、電臺、管制席位等各類設備和PSTN、ATS 等外部系統(tǒng)終端的接入，其中采用網(wǎng)關方式實現(xiàn)非IP類終端的接入。網(wǎng)關類型有無線中繼網(wǎng)關、中繼網(wǎng)關以及ATS 中繼網(wǎng)關等；IP類終端通過IP協(xié)議直接接入傳輸層網(wǎng)絡。

（2）傳輸層：為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)傳輸通道，實現(xiàn)系統(tǒng)中會話控制、話音等數(shù)據(jù)的傳輸。構建支持分組交換的環(huán)網(wǎng)，提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯崟r性保障。

（3）控制層：系統(tǒng)的核心提供接入控制、連接控制、協(xié)議處理等呼叫和控制功能，基于SIP 協(xié)議提供系統(tǒng)的呼叫處理和控制功能，基于RTP 協(xié)議實現(xiàn)話音數(shù)據(jù)傳輸。

（4）應用層：提供人機交互接口，包括電話調度、多點會議以及號碼簿等與話音通信相關的人機交互功能。

系統(tǒng)采用雙冗余架構，在傳輸、控制、應用3個層次提供平行雙冗余機制，提高系統(tǒng)的連續(xù)工作可靠性。其中，在傳輸層，系統(tǒng)的承載網(wǎng)絡平臺包括至少兩個傳輸環(huán)網(wǎng)，且每個網(wǎng)絡獨立運行，并行處理；在接入層，終端同時接入上述兩個網(wǎng)絡，向網(wǎng)絡輸出相同數(shù)據(jù)，同時接收兩個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)，提交終端處理以決定選用的數(shù)據(jù)；在控制層和應用層，系統(tǒng)包括兩個處理單元，兩個處理單元并行運行，處理相同的呼叫請求與交換控制，并向兩個網(wǎng)絡輸出相同的處理反饋結果。

2.2 系統(tǒng)設備設計

2.2.1 系統(tǒng)設備組成

系統(tǒng)設備組成和交互關系如圖5 所示。

圖5 系統(tǒng)設備組成與交互關系

基于軟交換的航管內話系統(tǒng)包括以下設備。

（1）語音通信系統(tǒng)主機：VCS 主機負責對各終端、網(wǎng)關進行交換控制，實現(xiàn)系統(tǒng)內各設備之間語音數(shù)據(jù)的調度交換。

（2）管制席位終端：航管人員的操作席位，提供無線、有線通話功能等。

（3）監(jiān)控管理終端：監(jiān)控系統(tǒng)內各設備的終端，提供設備性能監(jiān)測、功能參數(shù)配置等功能。

（4）語音記錄儀：用于記錄系統(tǒng)運行過程中的通話語音。

（5）無線中繼網(wǎng)關：實現(xiàn)基于IP 的VHF 無線電臺控制。

（6）媒體中繼網(wǎng)關：實現(xiàn)IP 網(wǎng)絡系統(tǒng)終端與PSTN 系統(tǒng)終端的互通。

（7）ATS 中繼網(wǎng)關：實現(xiàn)內話系統(tǒng)與ATS 系統(tǒng)終端的互通，包括ATS-QSIG、ATS-R2 和ATSNo.5 這3 種類型。

（8）SIP 電話：內話系統(tǒng)中支持SIP 協(xié)議的IP電話。

2.2.2 內話系統(tǒng)主機設計

內話系統(tǒng)主機軟件的總體架構如圖6 所示，包括核心線程模塊、通信接口模塊、協(xié)議棧模塊、交換控制模塊、應用服務模塊和基礎支撐模塊。

圖6 內話系統(tǒng)主機軟件總體架構

（1）核心線程模塊：主機軟件的核心，管理、控制和協(xié)調其他模塊的運行，響應各模塊輸入的信息，調用對應的功能模塊進行處理。

（2）通信接口模塊：實現(xiàn)基于分組網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)接收和發(fā)送。并行接收多個不同網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)，根據(jù)配置要求對數(shù)據(jù)包進行處理，包括丟棄、解包、組包恢復和上傳，恢復后的數(shù)據(jù)包上傳給核心線程模塊。主機需要發(fā)送數(shù)據(jù)時，通信接口模塊接收核心線程模塊下發(fā)的數(shù)據(jù)，并進行IP 封包操作，然后同時在多個網(wǎng)絡接口上發(fā)送。

（3）交換控制單元：根據(jù)呼叫控制信息控制系統(tǒng)中的終端和網(wǎng)關設備，呼叫控制信息有電臺呼叫、電話會議等類型?？刂频慕K端類型包括支持SIP 協(xié)議的IP 類終端和非IP 終端，分別由SIP 協(xié)議棧模塊和網(wǎng)關控制模塊負責相應的控制功能。

（4）協(xié)議棧模塊：負責話音通信相關的數(shù)據(jù)傳輸控制，提供音頻數(shù)據(jù)的實時傳輸與控制功能。

（5）應用服務模塊：負責系統(tǒng)的呼叫控制功能，包括響應呼叫請求和發(fā)送連接請求，并轉發(fā)請求響應，共有電臺呼叫、電話呼叫和電話會議3 類應用。

（6）基礎支撐模塊：負責系統(tǒng)運行保障功能，提供狀態(tài)監(jiān)測、管理配置、日志記錄和數(shù)據(jù)庫訪問等功能，實時監(jiān)測主機運行狀態(tài)并上傳系統(tǒng)管理終端，記錄主機操作和運行的日志。

2.2.3 管制席位終端設計

內話系統(tǒng)管制席位終端的軟件總體架構如圖7所示，包括操作系統(tǒng)、板級支持模塊、網(wǎng)絡通信處理模塊、輸入監(jiān)測模塊、人機交互模塊、SIP 用戶代理模塊、SIP 協(xié)議棧模塊、RTP/RTCP 協(xié)議棧模塊、日志模塊和監(jiān)測管理配置模塊。其中，板級支持模塊包括板級支持包、網(wǎng)絡模塊驅動和觸摸屏驅動；輸入/輸出模塊包括PTT 開關信號輸入監(jiān)測、音頻信號輸入/輸出和視頻信號輸入/輸出3 個子功能模塊；人機交互模塊主要包括電臺監(jiān)控和電話呼叫2 個子功能模塊。

圖7 管制席位終端軟件總體架構

（1）操作系統(tǒng)：終端的核心處理模塊負責整個終端的運行，管理、協(xié)調其他模塊的運行；

（2）板級支持模塊：負責終端嵌入式平臺運行的底層支持，提供終端啟動初始化操作、各類接口模塊、芯片的驅動；

（3）網(wǎng)絡通信處理模塊：負責在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。并行接收多個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)并進行處理，包括丟棄、解包和組包操作，解包恢復后上傳給操作系統(tǒng)模塊；發(fā)送數(shù)據(jù)時，該模塊對操作系統(tǒng)模塊下傳的數(shù)據(jù)進行IP 封包和復制，然后在多個網(wǎng)絡上并行發(fā)送。

（4）輸入/輸出模塊：負責終端PTT、音視頻信號的輸入、輸出和信號的邏輯控制。

（5）編解碼模塊：負責模擬信號的采樣、數(shù)字信號的恢復以及數(shù)字信號的編解碼處理。該模塊對邏輯控制模塊轉發(fā)的信號進行采樣和編碼，對操作系統(tǒng)轉發(fā)的數(shù)字信號進行解碼和數(shù)模轉換恢復后，傳送給邏輯控制模塊進行輸出控制。

（6）RTP/RTCP 協(xié)議棧模塊：負責提供音頻數(shù)據(jù)的實時傳輸與控制功能。

（7）SIP 用戶代理/SIP 協(xié)議棧：負責基于SIP的軟交換呼叫控制功能。

（8）人機交互模塊：負責人機交互與操作功能，包括電臺的監(jiān)聽與選擇控制和有線電話的呼叫與接聽控制子功能。

2.2.4 監(jiān)控管理終端設計

內話系統(tǒng)的監(jiān)控管理終端軟件總體架構如圖8所示，包括程序主線程、網(wǎng)絡通信模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、應用服務模塊、人機交互模塊和基礎支撐模塊。其中，應用服務模塊由狀態(tài)監(jiān)測、性能監(jiān)測、異常告警和配置管理4 個子功能模塊組成?；A支撐模塊由數(shù)據(jù)庫訪問模塊和日志記錄模塊組成。

圖8 監(jiān)控管理終端軟件總體架構

2.2.5 無線中繼網(wǎng)關設計

內話系統(tǒng)中的無線中繼網(wǎng)關軟件總體架構如圖9 所示，包括操作系統(tǒng)、板級支持、網(wǎng)絡通信、SIP終端、RTP/RTCP 協(xié)議棧、音頻編解碼、VHF 電臺I/O 控制、管理和日志記錄9 個核心子功能模塊。其中，板級支持模塊包括BSP、網(wǎng)絡模塊驅動和串口驅動等子功能模塊；SIP 終端模塊包括SIP 用戶代理和SIP 協(xié)議棧模塊；VHF 電臺I/O 控制模塊包括控制信號、音頻信號的I/O 控制和邏輯控制子功能模塊；管理模塊包括監(jiān)測配置模塊和WEB、Talnet 以及Console 管理接口模塊。

（1）操作系統(tǒng)：終端的核心處理模塊，負責整個終端的運行，管理、協(xié)調其他模塊的運行。

（2）板級支持模塊：負責終端嵌入式平臺運行的底層支持，提供終端啟動初始化操作、各類接口模塊以及芯片的驅動。

（3）網(wǎng)絡通信處理模塊：負責網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。并行接收多個網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)并進行處理，包括丟棄、解包和組包操作，解包恢復后上傳給操作系統(tǒng)模塊；發(fā)送數(shù)據(jù)時，該模塊對操作系統(tǒng)模塊下傳的數(shù)據(jù)進行IP 封包和復制，然后在多個網(wǎng)絡上并行發(fā)送。

（4）VHF 電臺輸入/輸出模塊：負責網(wǎng)關與VHF 電臺之間控制信號、音頻信號的輸入、輸出邏輯控制。

（5）編解碼模塊：負責模擬信號的采樣、數(shù)字信號的恢復以及數(shù)字信號的編解碼處理。該模塊對邏輯控制模塊轉發(fā)的信號進行采樣和編碼，對操作系統(tǒng)轉發(fā)的數(shù)字信號進行解碼和數(shù)模轉換恢復后，傳送給邏輯控制模塊進行輸出控制。

（6）RTP/RTCP 協(xié)議棧模塊：負責提供音頻數(shù)據(jù)的實時傳輸與控制功能。

（7）SIP 終端模塊：負責基于SIP 的軟交換呼叫控制功能。

（8）管理模塊：負責對網(wǎng)關進行監(jiān)測、配置等管理操作，定時收集網(wǎng)關終端運行狀態(tài)和性能參數(shù)、下發(fā)配置命令，提供操作員對網(wǎng)關進行管理的接口。

（9）日志模塊：供其他模塊調用，記錄各模塊的操作和運行日志。

圖9 無線中繼網(wǎng)關軟件總體架構

2.3 系統(tǒng)運行流程設計

基于VoIP 的航管內話系統(tǒng)通過SIP 建立各模塊之間的通信鏈路，通過RTP 協(xié)議實時傳輸音頻數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的運行模式主要包括基于IP 的無線甚高頻（VHF 電臺通話（地空通話模式）和內部有線電話互通（地地通話模式）兩部分，其中地空通話模式的流程如圖10 所示，包括2 個主要環(huán)節(jié)。

圖10 地空通話模式流程

基于SIP 的鏈路建立過程：系統(tǒng)各模塊啟動后，管制席位終端基于SIP 協(xié)議通過VCS 主機向無線VHF 的收發(fā)信機發(fā)送建立鏈接的請求，并建立和收發(fā)信機之間的通話鏈路。

基于RTP 的數(shù)據(jù)傳輸過程：鏈路建立完成后，在系統(tǒng)運行過程中，管制席位終端和無線VHF 電臺的收發(fā)信機基于RTP 協(xié)議實時傳輸PTT、SQU 和語音等數(shù)據(jù)。在無語音輸入時，席位終端和收發(fā)信機定時發(fā)送心跳數(shù)據(jù)包，確保鏈路鏈接正常。

基于軟交換的航管內話系統(tǒng)地地通話模式的流程如圖11 所示，包括3 個主要環(huán)節(jié)。

（1）會話建立過程：兩個終端通過VCS 主機基于SIP 和SDP 請求建立會話、協(xié)商會話媒體，進而建立會話連接。

（2）通話過程：終端基于RTP 實現(xiàn)雙向語音通話過程，在通話過程基于RTCP 協(xié)議實時監(jiān)測和控制會話鏈路質量。

（3）會話釋放過程：終端基于SIP 協(xié)議斷開會話連接。

圖11 地地通話模式流程

3 結語

目前，航管系統(tǒng)中支持語音通信業(yè)務的網(wǎng)絡和支持基本數(shù)據(jù)業(yè)務的網(wǎng)絡相互獨立、分離，難以為以邏輯功能見長的融合業(yè)務提供支撐，且傳統(tǒng)內話系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡在運行可靠性、部署靈活性和系統(tǒng)互通性等方面尚未達到最優(yōu)，存在改進的可能和需要。本文首先對航管內話系統(tǒng)的現(xiàn)狀和需求進行研究和分析，并在對H.323 和SIP 兩種VoIP 技術實現(xiàn)路線進行分析和對比的基礎上，提出了基于SIP協(xié)議的航管內話系統(tǒng)VoIP 解決方案，給出了系統(tǒng)的架構設計、設備組成和關鍵設備的建議性設計。該設計符合網(wǎng)絡業(yè)務IP 化、多元化的趨勢，利用VoIP 技術的特征進一步提高了航管內話系統(tǒng)的運行可靠性和部署靈活性，并使航管內話系統(tǒng)和其他數(shù)據(jù)業(yè)務系統(tǒng)之間的互聯(lián)稱為可能，使不同區(qū)域航管內話系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通更加便捷。需要注意的是，本文雖然給出了基于VoIP 的航管內話系統(tǒng)架構設計，但在協(xié)議改進、關鍵設備硬件設計等方面所述較少，將是今后工作的重點。