基于VOIP模式的R&S內話性能分析

李素萍

摘 ?要：基于VOIP技術的R&S內話具備高可靠性、可用性、高擴展性和高靈活性，能更好的服務于民航業。

關鍵詞：VOIP;ATC;ATM 內話

一、引言

隨著民航業的快速發展，內話系統（VCS）成為空管（ATM）系統的重要組成部分，它可實現管制員、飛行員與地面人員之間的地對空和空對地通信。做為ATM系統的核心部分，VCS必須滿足可用性、可靠性、安全性以及可擴展性等方面的要求。

傳統的內話（VCS）系統是基于時分復用（TDM）進行語音交換，隨著科技的進步，基于IP的通信技術是全球電信大趨勢，ATM領域也準備從傳統的TDM朝著IP技術方向轉變。R&S內話系統率先實現了這一目標，它是首家在ATC中實施VOIP技術的廠家，滿足EUROCAE工作組制定的各項標準。

二、系統結構及組成

R&S內話系統組成部分有：席位單元CWP、電臺網關、電話網關、VCS無線網關、電臺服務器、電話服務器，控制與監視平臺（VCMS）等。

席位CWP實現用戶的具體操作，頻率電話的選擇，話音音量的高低選擇，各種功能鍵的選擇等;無線網關作用是通過E&M接口或者E1接口將無線設備相連到采用SIP、R2S和RTP協議的R&S內話系統;電話網關的功能是通過其上的FXO、FXS、LB、E&M、ISBN BRI、E1等傳統電信接口連接到現有PABX或者PSTN網絡;監視與控制平臺（VCMS）實現對內話系統無線電、電話、內部通話系統通信以及用戶訪問、角色操作和任務的配置。其結構框圖如下：

如圖所示，所有的組成部分通過工程IP網互聯，與傳統的TDM內話系統相比較，它具有真正的分布式系統架構，該架構不要求中央機柜進行話音交換。

三、R&S內話性能與特點

基于VOIP的R&S內話總體構架是分布式應用程序。這種分散體系結構利用了IP技術在話音和通信上的優勢，主要優點是可靠性。因為它不依賴中央機柜，沒有單一故障點，不會因為中央機柜的一個故障點而像傳統語音交換設備一樣造成通訊癱瘓。區別于傳統的模擬語音信號通過中央機柜時隙交換信號，R&S內話語音包可以由IP靈活路由。

分布結構另一個關鍵優勢是其靈活的可伸縮性，擴展性，允許簡單而又不太昂貴的擴展以及按需擴展。這樣可以使得每個使用單位根據自己需求定制設備安裝方案。

此外，易于維護也是其優越性能之一。

四、性能的實現

4.1高可靠性與可用性的實現

硬件設計上R&S內話系統的服務器、無線和電話網關，CWP具有冗余的IP網絡接口，從而確保硬件和網絡故障的可靠性;服務器和以太網交換機在硬件級別上完全重復，可自動觸發切換;在CWP和網關部署固態存儲器以防止針對振動和沖擊對其造成的破壞;采用高可用性和耐用的RAID硬盤配置;無線、電話網關上接口卡支持熱插拔，接口卡在系統運行時進行更換，同時新的接口卡會自動執行內部重新配置;多媒體傳輸和信令路由采用以太網交換機。

軟件設計上，在LINUX操作系統上采用現代編程語言開發，穩定性強;呼叫控制軟件駐留在所有必要的語音終端上（CWP、電話和無線網關、VCS網關）;智能分布讓每個R&S設備可以不經過中央復雜交換機即可以獨立執行任務和呼叫處理能力;所有設備都在具體軟件上實例運行，確保沒有潛在單點故障風險，設備之間無需同步，簡化了整體軟件和網絡結構;由于冗余服務其之間的監視機制，硬件或軟件層的功能故障會自動觸發主備切換;在CWP和網關上，應用軟件和數據存儲在非易失性存儲器中。

4.2高容錯能力的實現

系統采用了增強型星形拓撲，由下圖可見該網絡可確保所有網絡部件連接到互為主備運行的兩個獨立網絡節點，其特點是高性能、出色的擴展性和故障節點隔離，一個故障了不會影響節點其他的設備正常運行。這使得R&S內話系統網絡具有比傳統內話系統更高的可靠性和容錯能力。

4.3高靈活性的實現

系統采用了基于IP的分布式架構，使得R&S內話在系統部署安裝和擴展上都具有超越以往設備的靈活性。

系統安裝時，設備可以直接連接到VCS IP LAN，無需連接其他設備或鏈路;冗余設備可通過第二層網絡進行連接以提高可靠性和抗環境影響能能力。

設備擴展系統的每一個組件都是一個智能端點，可以執行自己的呼叫控制和媒體處理功能。附件終端（CWP、無線和電話網關、SIP電話）只需要直接連接到R&S內話本地IP網絡，并在管理系統中進行配置以用作新的資源;系統擴展和升級不影響VCS正在進行的操作，也不會中斷或降級呼叫或服務。

4.4系統易于維護的實現

監視系統提供了精確至板卡的每個設備告警;每個設備將自檢測試設備狀態并將結果匯報給監控終端;所有板卡均可熱插拔并自動重新配置;每個設備和卡都可以通過部件號/設備號/條碼清晰識別;通過與R&S遠程監視系統集成可以概覽無線設備以及具有SNMP功能額第三方設備狀態。以上設計可以達到高維護性和便于管理R&S內話功能。

五、結束語

基于上述優越性能，桂林空管站即將安裝R&S設備作為管制員主用內話。目前已經完成了設備硬件安裝。作為首個使用該內話的空管單位，R&S內話會給桂林空管技術人員帶來新的維護體驗，相信它也會為民航事業的發展做出新的貢獻。

參考文獻

[1] ?《R&S內話技術手冊》