VoIP技术在场务保障中的应用研究

由迪 雷斯元

摘 要 VoIP技术是基于IP数据网络上的通信，未来的语音通信系统发展趋势将是基于IP技术的，具有高度的可扩展性和高可靠性。本文将对VoIP这一新型技术进行研究，并結合其在国内外机场保障中的应用情况，分析该技术在场务保障中的应用可行性，并对实现过程中可能存在的问题提出相应的解决措施。

关键词 VoIP技术;语音通信系统;地空通信

引言

现今，我们使用的语音通信系统（内话系统）是基于传统的TDM（时分多址）技术。这项技术始于70年代，只提供语音服务，难以融合新业务、新应用，无法进行数据、图片和视频的传输。同时，传统的语音通信系统无法实现各个地区空管系统之间对甚高频电台资源的共享，互联互通困难。经过不断的研究和探索，ATC组织已经确定未来的语音通信系统将是基于IP技术的。

在完全基于IP的语音通信系统中，所有终端都使用IP网络通信，具有高度的可扩展性和高可靠性，而且没有所谓的“中心交换”设备，是一个“分布式”的系统，具有组网简单、兼容性强、扩容不受限、资源占用少、维护集中方便、可靠性更强等优势。

1VoIP技术在国内外的应用情况

目前， 在国外，大量民航机场已开始使用基于VoIP技术的语音通信系统。除民航机场外，还有诸多VoIP语音通信系统的应用。如，2009年7月，墨西哥国有石油公司Pemex建立了一套由26部VoIP电台、6部席位构成的语音通信系统;2010年10月，亚洲移动基站建立了一套由3部VoIP电台、1部传统模拟电台、2部席位构成的语音通信系统等。由此可见，VoIP技术已经被广泛应用。

在国内，国产的航空通信设备也都在向VoIP技术方向应用与发展，部分新型号的甚高频设备、语音通信系统设备已具有VoIP功能。相比国外同类型产品，更具有价格便宜，免费使用VoIP功能的优点。广州白云机场、桂林两江机场、郑州新郑机场、南宁吴圩机场、成都双流机场终端区、重庆江北机场终端区等都已广泛使用[1]。

2VoIP技术在场务保障中的应用研究

2.1 基于VoIP技术的语音通信系统组成

语音通信系统的发展经历了三个阶段：模拟语音通信、PCM语音通信和VoIP语音通信。早期的语音通信通常使用模拟甚高频电台与飞机进行单点通信，没有成型的语音通信系统。直到20世纪90年代前后，基于PCM的语音通信系统逐渐开始在航空语音通信领域应用，为航空语音通信系统的发展起到了巨大的推动作用。目前，国内外绝大部分的机场塔台、区域中心使用的都是这类语音通信系统[2]。

系统一般由以下部分组成：

（1）席位设备。包括触摸屏与席位处理单元。它是管制员进行地-地通信、地-空通信，以及电话、数据应用、管理等操作的终端，与语音通信系统的其他设备利用IP连接，可以连接数据库服务器进行配置更新。

（2）席位附件。包括音频控制盒、扬声器、耳麦、话筒等附件。

（3）数据库服务器。用来配置和管理系统数据，以及实现电台远程监控。此外，可通过本地或远程方式，通过网页形式访问数据库服务器，进行配置。

（4）NTP（网络时间协议）时钟服务器。通过配备NTP时钟服务器，保证系统时钟同步，并可通过以太网或IP基础设施把同步的时间信息发送给语音通信系统。

（5）网关。包括电话网关与电台网关。网关可提供不同的配置与端口，以保证VoIP设备与模拟音频设备的双向通信。

（6）电台服务器。用来汇总电台与席位间的通信。

（7）网络交换机。用来实现语音通信系统各设备的内部互联，具有标准/先进的以太网/IP功能。

2.2 VoIP技术在场务保障应用的可行性

VoIP技术以其兼容性强、易于扩展的优势，可升级替换现有的基于PCM的语音通信系统。可充分共享使用地空通信资源，实现塔台、监控大厅等多站点共享交换使用本地、远程遥控的电台，满足地空通信全空域覆盖。利用现有地面光纤传输专网，可以保证信号传输的稳定与安全，实现所有通信资源的共享使用[3]。

2.3 VoIP技术在场务保障应用存在的问题及解决措施

VoIP技术在应用中可能存在以下问题：①VoIP语音通信系统由于是基于网络的通信系统，存在着数据包丢失、通信时延、抖动和回音等可能。②采购较早的民用电台或为模拟电台，目前暂不支持VoIP技术的应用。

针对上述可能存在的问题，我们可以考虑以下相应的解决方法。①根据国际电信联盟推荐的语音时延在0-150ms是通话质量最佳范围，150-300ms是可接受范围，300ms以上时延是不可接受范围。为解决此问题，可规划专用于语音通信系统的地面传输专网，如SDH环网，满足时延要求。同时，该网应采用一定的防泄密措施，保证与其他网络物理隔离，保障该系统的安全性、可靠性与保密性。②针对现有的传统模拟电台与原有的基于PCM的语音交换设备不能接入VoIP语音通信系统中使用的问题，我们可以选用网关设备，该设备为货架产品，可将传统模拟语音、模拟信号与IP数据之间相互转换，从而实现传统设备与新技术应用的结合使用。针对现用部分地空通信设备，可采用软件升级的方式，将其升级到支持VoIP功能的版本，直接接入VoIP语音通信系统。

2.4 VoIP技术在场务保障应用的前景

该技术基于IP数据网络传输而运行，其更容易与当下飞速发展与应用的5G、专网等无线传输网络技术相结合，解决临时布站、资源共享等地空通信保障需求。通过基于VoIP技术的语音通信系统，利用无线网络传输，即可满足地空通信保障需求，同时具备了不受地理位置限制（需运营商信号覆盖）、可固定亦可移动使用、架设简易、人物力成本低、使用方便灵活、可靠性高等特点。该技术的结合应用还可广泛应用于盲区覆盖、转场指挥调度等不同需求环境下[4]。

3结束语

本文通过从VoIP技术介绍、应用情况、技术优势、应用研究等方面，介绍了基于VoIP技术的语音通信系统，针对其应用可能存在的问题提出相应的解决措施，以此提高地空通信保障能力。同时，对其未来可能的应用方向进行了前瞻。

参考文献

[1] 曾儒斯，王长友，王轩.VolP通信若干安全问题探讨[J].工业控制计算机，2012，25（5）：20-21.

[2] 葛轶晻，翁桂荣，黄贤武.VoIP通信中时延问题的分析及处理方法[J].苏州大学学报（自然科学版），2004，18（1）：50-54.

[3] 席海青，陈霞.VoIP发展综述[J].世界电信，2004，17（11）：35-38.

[4] 苏苇，毛宏艳.浅谈VoIP技术[J].沈阳工程学院学报（自然科学版），2006，（2）：75-77.