淺談VoIP技術(shù)在語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

李博

摘 要：傳統(tǒng)的民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)是基于TDM/PCM通信，在傳輸方式、資源共享等方面存在一定的滯后性。VoIP技術(shù)具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、成本低廉、擴(kuò)展性強(qiáng)、資源共享等優(yōu)勢(shì)，雖然該技術(shù)還存在著數(shù)據(jù)傳送延時(shí)、抖動(dòng)等一系列問(wèn)題，但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的成熟發(fā)展和維護(hù)人員專業(yè)素質(zhì)的不斷提升，VoIP技術(shù)必將成為民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：VoIP；VCS

隨著我國(guó)民航事業(yè)的迅速發(fā)展，飛行量的急劇增加，空中交通管制變得尤為重要。民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了地面管制員與飛行員之間實(shí)時(shí)通話的功能，一直以來(lái)是空中交通管制員所使用的重要設(shè)備之一。傳統(tǒng)的民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)還是基于TDM/PCM通信，在傳輸方式、資源共享等方面存在一定的滯后性。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展使得VoIP技術(shù)成為語(yǔ)音通信的發(fā)展趨勢(shì)。筆者將在文中通過(guò)對(duì)FREQUENTIS VCS 3020X 5.1與FREQUENTIS VCS 3020X 7.1兩套設(shè)備的介紹，淺談VoIP技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

一、VOIP技術(shù)的原理及優(yōu)勢(shì)

（一）VOIP技術(shù)的原理

IP（因特網(wǎng)協(xié)議）網(wǎng)絡(luò)是一種分組交換的網(wǎng)絡(luò)，VOIP（Voice Over Internet Protocol）就是利用IP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通信的一種先進(jìn)手段，是一種基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音交換技術(shù)。它是以IP分組交換網(wǎng)絡(luò)為傳輸平臺(tái)，對(duì)模擬的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮、打包等一系列的特殊處理，使之可以采用無(wú)連接的UDP協(xié)議（用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）進(jìn)行傳輸[1]，到達(dá)目的地的數(shù)據(jù)包被重組解壓縮，還原成模擬信號(hào)，進(jìn)行語(yǔ)音回放。其傳輸基本過(guò)程如圖1所示。

（二）VOIP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的電話網(wǎng)是以電路交換方式傳輸語(yǔ)音，所要求的傳輸帶寬為64kbit/s。而VoIP采用了先進(jìn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，可以將64kbit/s的語(yǔ)音信號(hào)壓縮成6-8kbit/s的數(shù)據(jù)流，因此VoIP能夠節(jié)省更多的帶寬，大大提高了傳輸效率。同時(shí)，VoIP采用了分組交換技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)信道的統(tǒng)計(jì)復(fù)用，使得網(wǎng)絡(luò)資源的利用率更好，它可以在IP網(wǎng)絡(luò)上以比較低廉的成本傳送語(yǔ)音、傳真、視頻、和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，以及完成各種信息的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)等[2] ，大大降低了運(yùn)營(yíng)成本。此外，VoIP開放式的體系結(jié)構(gòu)，使不同廠商的終端設(shè)備得以方便互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

二、現(xiàn)有語(yǔ)音通信系統(tǒng)

民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)（Voice Communication System），簡(jiǎn)稱內(nèi)話系統(tǒng)，是空管運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)施之一，承擔(dān)著管制員之間的管制移交協(xié)調(diào)通信（地/地通信）、管制對(duì)空指揮及協(xié)調(diào)移交的重要作用（地/空通信）。隨著民航飛行流量的快速增長(zhǎng)，空中交通指揮工作日益繁忙，民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)從國(guó)家“九五”建設(shè)期間開始，逐漸在各地空管運(yùn)行單位投入運(yùn)行。

首都機(jī)場(chǎng)終端區(qū)現(xiàn)役的FREQUENTIS VCS 3020X 5.1版本語(yǔ)音通信系統(tǒng)是一個(gè)集地面通信和地空通信為一體的綜合性通信設(shè)備。該系統(tǒng)是全數(shù)字化，雙冗余無(wú)阻塞的語(yǔ)音通信轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它可以連接不同的通信資源，例如無(wú)線設(shè)備、電話線路和ATS網(wǎng)絡(luò)。支持不同的信號(hào)協(xié)議，例如模擬的和數(shù)字的通信，有效地為各種通信設(shè)備提供數(shù)據(jù)。席位和有線無(wú)線接口是通過(guò)雙路數(shù)字2MBit/s的PCM30連接到中央交換機(jī)的。系統(tǒng)構(gòu)架如圖2所示：

三、VoIP技術(shù)在語(yǔ)音通信系統(tǒng)中的應(yīng)用與發(fā)展

民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段：模擬語(yǔ)音通信、PCM（Pulse code Modulation）語(yǔ)音通信和VoIP語(yǔ)音通信。2006年，歐洲民航裝備組織完成了VoIP標(biāo)準(zhǔn)第一版的編寫，在2008年進(jìn)行了VoIP設(shè)備的第一次接入測(cè)試并在同年完成了第二版的編寫。2009年頒布了關(guān)于VoIP技術(shù)在民航設(shè)備中應(yīng)用的四份指導(dǎo)性標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)完成了與其他語(yǔ)音交換系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)測(cè)試工作。2011年成功完成了錄音設(shè)備的互用性測(cè)試[3]。目前國(guó)內(nèi)民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)中部分新型號(hào)的VCS設(shè)備已具備VoIP功能，但絕大部分尚未投入到使用中。首都機(jī)場(chǎng)終端區(qū)新進(jìn)備用語(yǔ)音通信系統(tǒng)FREQUENTIS VCS 3020X 7.1版本已具備VoIP功能，該系統(tǒng)可通過(guò)基于IP接口直接連接不同的語(yǔ)音通信產(chǎn)品，不僅可以省去硬件接口設(shè)備節(jié)約成本，而且可以大大減少維護(hù)人員的配置工作。

VoIP技術(shù)使通信系統(tǒng)的維護(hù)管理從獨(dú)立分散到系統(tǒng)集中， 維護(hù)排故更方便直接， 維護(hù)人員可使用移動(dòng)終端在網(wǎng)絡(luò)任何節(jié)點(diǎn)登入即可檢測(cè)所有臺(tái)站設(shè)備[4]。相較于FREQUENTIS VCS 3020X 5.1版本，F(xiàn)REQUENTIS VCS 3020X 7.1版本基于VoIP技術(shù)的最大的優(yōu)點(diǎn)是在網(wǎng)內(nèi)的任一空管單位能夠無(wú)阻礙地與另一空管單位聯(lián)絡(luò)（如圖3所示）， 可實(shí)現(xiàn)不同空域無(wú)限資源的共享。

四、結(jié)束語(yǔ)

作為民航語(yǔ)音通信領(lǐng)域的新技術(shù)，盡管VoIP技術(shù)存在著極度依賴網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳送延時(shí)等問(wèn)題，但同時(shí)也具備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于維護(hù)、成本低廉、擴(kuò)展性強(qiáng)、資源共享等優(yōu)勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和維護(hù)人員專業(yè)素質(zhì)的不斷提升，VoIP技術(shù)必將成為民航語(yǔ)音通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。筆者相信，北京終端、北京區(qū)管以及即將建成的北京新機(jī)場(chǎng)、新終端及其他系統(tǒng)，將會(huì)通過(guò)VoIP技術(shù)形成一個(gè)靈活的虛擬中心，以便根據(jù)實(shí)際運(yùn)行需求共享無(wú)線、有線的資源。

參考文獻(xiàn)：

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