內話聯網技術及其應用方案探析

張興飛

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

內話聯網技術及其應用方案探析

張興飛

（中國民用航空寧波空中交通管理站，浙江 寧波 315154）

內話聯網技術可以為管制員快速、靈活的話音管制移交，實現通信設備資源共享和最佳配置。文章簡單介紹了內話聯網技術，并針對寧波空管站語音通信設備現狀提出了聯網技術的應用方案。

內話聯網；MFC；QSIG；VHF共享；Vo IP

民航空管語音交換系統（Voice communication system）俗稱內話系統，它的功能是將民航空管地地（G／G）、地空（A／G）通信所需的電話、VHF設備等集中接入，為管制員提供便捷快速的資源調用界面。

民航內話聯網是指根據國際電信聯盟（ITU）和國際民航組織（ICAO）規定的通信協議實現各地內話系統間管制移交電話和VHF設備的聯網，以達到快速電話移交和無線設備共享。

本文簡單介紹了內話聯網技術及其應用，并結合寧波空管站設備現狀，提出了內話聯網技術應用其中的設想方案。

1 內話聯網技術介紹

1.1 國內外聯網技術現狀

在歐美空管領域，語音通信系統聯網經過多年的發展，已成為管制移交通信的主要手段。ERUOCONTROL早在上世紀80年代就實現了全歐洲管制部門之間的語音通信系統MFC聯網。隨著數字技術和傳輸網絡的發展，ERUOCONTROL和FAA開始進行基于ATS－QSIG信令的語音通信系統數字聯網的試驗和建設，目前ATS－QSIG已成為歐洲語音通信系統數字聯網的標準。

伴隨著我國民航事業的發展，各地空管已建成一批相對先進的內話系統，具備內話聯網功能。2006年隨著三大區管中心的建成，完成了北京、上海、廣州三地的內話聯網。國內內話聯網仍處于起步階段，但有了前期測試摸索出的基礎和國外成功案例，實現覆蓋全國的系統聯網是民航通信發展的趨勢。

1.2 內話聯網技術通信協議

語音通信系統聯網主要有模擬聯網（MFC）和數字聯網（ATS－QSIG）兩種方式。

1.2.1 MFC模擬信令

MFC（Multi Frequency Compelled）信令是ECMA（歐洲民航委員會）在國際電信聯盟ITU R2和ITU NO5標準基礎上衍生出的通信協議，包括ATS－R2和ATS－NO5，它是一種模擬線路，傳輸鏈路為一路 64Kbps的話音通路。該技術現在歐洲和美洲廣泛采用，技術標準已經成熟。

1.2.2 ATS－QSIG數字信令

QSIG協議是用于企事業單位的專用交換機之間通信的國際化標準協議，ATS－QSIG信令是QSIG協議在ATS（Air Traffic Services）網絡中的具體應用，其物理層采用G.703，其數據鏈路層采用LAPD，網絡層采用基于QSIG和ATM特殊功能。ATSQSIG將一個64Kbps的電路壓縮為16Kbps，一個64Kbps的電路可提供3個16Kbps的用戶通道和一個公用的16Kbps的信令通道。ATS—QSIG除具備電話聯網功能外，還具有無線電臺聯網功能，用于系統聯網可實現不同系統間席位互相選擇對方的無線電信道。目前ATS－QSIG在歐洲已經通過了聯網測試，在歐洲已經成為新的聯網通信標準，并將逐步取代MFC聯網。

1.3 內話聯網實施階段

內話聯網分為席位電話聯網和無線VHF電臺資源聯網2個階段。席位電話聯網在國際上已得到廣泛使用和驗證，VHF電臺資源的聯網目前進入實驗和初步使用階段。

1.3.1 內話席位電話聯網

傳統的管制移交是主要通過租賃多條PSTN線路進行，存在安全性、運行成本等多方面弊端。席位聯網是指是指多地間內話系統聯網實現各地管制席位間點對點語音通信。席位聯網有效解決了公共電話網通信的弊端，而且可以提供路由自動迂回，優先等級分配等增值功能，極大地提高管制工作效率。

1.3.2 VHF電臺聯網

內話無線聯網是指甚高頻VHF電臺就近接入內話系統后，實現無線VHF設備一地接入、多地共享的資源配置方案。目前甚高頻遙控臺站與內話系統的連接主要是通過電信ATM、DDN、衛星等傳輸手段，使用VAGUARD、BAYLY等接入設備，引接異地的VHF信號，接入到本地內話系統提供給管制使用。由于部分VHF設備同時接入兩套以上內話系統，造成信號不匹配、衰減較大等問題。內話無線電臺聯網可以實現無線設備資源共享，異地無線臺站的相互備份和異地內話系統的相互備份。

如前文所述ATS－QSIG協議具有無線電臺聯網功能，可實現不同系統間席位互相選擇對方的無線電信道，已有空管單位組織技術力量進行相關的聯網測試工作。

VoIP（Voice over Internet Protocol）技術為無線電臺聯網提供了一種新的形式。VoIP簡而言之就是將模擬信號（Voice）數字化，以數據封包（Data Packet）的形式在IP網絡（IP Network）上做實時傳遞。目前Frequentis、R&S、Cisco等民航設備供應商也積極參與VoIP技術的研究和相關設備開發。

VoIP技術在電臺聯網中應用如下圖所示，3處異址VHF臺站和3套內話系統通過IP接入網絡，通過VoIP技術內話系統A、B、C均可訪問3處VHF資源，實現了無線資源聯網共享的同時也簡化了VHF臺站傳輸鏈路。

2 無線電臺聯網技術在寧波空管應用展望

2.1 寧波語音通信設備現狀

目前寧波空管站主用內話設備是Frequentis公司的Smart3020X系統，該系統支持MFC模擬聯網和ATS－QSIG數字聯網，同時提供2Mbit／sE1接口，VHF電臺可通過IP方式接入。備用內話系統也即將進入建設安裝階段。

圖1 基于Vo IP技術的VHF電臺聯網

寧波本場主用VHF臺站為R&S八信道，采用的4200系列數字電臺配備E1接口用于數字音頻信號傳輸。異址OTE四信道VHF臺站已完成安裝調試，采用全新的D100電臺。此外本場還安裝有ACC遙控臺站，為上海區管中心語音通信提供備份手段。

2.2 ACC遙控臺的VHF聯網共享方案

ACC遙控臺站距本場航管樓300米左右， VHF設備信號接入Vanguard路由器，經光纖傳輸至航管樓ATM、DDN設備，傳輸至上海網絡公司后引接至區管VCS設備。傳輸鏈路環節較多，一旦故障較難排查，增加了維護成本。基于此，筆者利用內話聯網技術設想一種新的傳輸方案。

遙控臺VHF信號經光纖傳輸至本場航管樓，轉換為E&M信號直接接入寧波內話，寧波和上海區管兩端內話配置NI64板卡，利用ATS－QSIG協議實現系統聯網，進而區管中心管制員席位可以直接調用寧波遙控臺VHF資源。該方案實現了VHF資源異地接入和共享，減少了部分傳輸環節，但增加了本地內話系統業務接入，需要根據實際情況進行板卡資源合理分配。

2.3 本場主備內話系統聯網實現異址VHF臺站共享方案

寧波本場VHF臺站包括主用R&S八信道和新建成的異址OTE四信道設備，八信道電臺直接實線至配線架后接入主用內話系統，四信道由于距離原因通過Vanguard路由器、協轉等傳輸設備接入主用內話系統。備用內話系統安裝時，需要通過配線架并線來完成接入，信號的匹配及損耗問題會影響使用效果。

VoIP和內話聯網技術的發展，為異址VHF臺站信號無損接入主備內話提供了新的可選方案。

如圖2所示接入方案，VHF八信道設備實線接入主用內話系統，異址VHF四信道設備利用VoIP技術接入備用內話系統，主備內話系統之間通過ATS－QSIG協議完成聯網，主備內話席位可任意調用兩處VHF資源。該方案中VoIP技術的運用解決了異址臺站傳輸鏈路復雜的問題，主備內話聯網實現了VHF資源的共享，避免了物理并線帶來的信號衰減。

2.4 方案小結

以上兩種內話聯網方案，是筆者根據寧波語音通信設備配置現狀，利用內話無線電臺聯網和VoIP技術提出的設想，并不作為實際項目建設方案。由于專業知識水平有限，僅僅提出聯網方案框架，并未涉及實施細節，加之相關技術還處于試驗階段，其可操作性值得商榷。

圖 2 主備內話聯網實現異址VHF臺站共享方案圖示

3 總結

內話席位電話聯網技術已相對成熟，為管制人員提供了更安全、靈活的移交方式；無線電臺資源聯網還在起步階段，其優勢明顯，可以實現無線資源的共享和異地備份；VoIP技術為內話聯網提供了新的實現形式，它的發展勢必影響未來空管通信網絡格局。總之，隨著相關技術的進步，在各位技術同行的共同努力下，早日建成覆蓋全國的語音通信系統骨干網絡，必將進一步提高空管運行保障能力，為民航事業的發展邁出重要一步。

[1]華東地區內話通信和聯網技術培訓資料.

[2]Frequentis內話設備技術手冊.

[3]ATS Ground Voice Network Implementation and Planning Guidelines.

TN916.2

A

1671-0037（2014）05-72-2

張興飛（1987－），男，本科，助理工程師，研究方向；民航空管地空、通信。