浅析VoIP技术在甚高频地空通信系统中的应用
时间：2021-05-11 08:00:34 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：VoIP技术是利用IP网络来传递语音信号的一种技术，近年来得到了广泛的应用和发展。该文首先分析VoIP技术的出现对甚高频地空通信系统的影响，进而分析VoIP技术在甚高频地空通信系统的应用。
关键词：VoIP，甚高频，空中交通管理
中图分类号：TP243 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）15-3481-02
Analysis the Application of VoIP Technology in the VHF Communication System
FENG Yan， LU Yu
（Guizhou Air Traffic Management Bureau， Guiyang 550012， China）
Abstract：VoIP is a technology of using IP network to transmit voice signal .It has been developed and used widely in recent years.This paper firstly analyzes the VoIP impacts on VHF communication system，and analyzes the application of VoIP in the VHF communication system.
Key words： VoIP； VHF； ATM
随着我国民航交通运输的迅速发展，航空运输量的急剧增长，对空中交通管理提出了越来越高的迫切要求。作为空中交通管理系统重要组成部分的甚高频地空通信系统，直接影响到空中交通管理的发展。传统的甚高频地空通信系统还是基于TDM/PCM通信，在传输方式、资源共享等方面存在一定的滞后性。而VoIP技术的出现，对Internet的发展起到极大的推动作用。结合甚高频地空通信系统的特点，将VoIP技术运用其中是不得不采纳考虑的一种重要手段和资源。现在多数空管设备生产商也在陆续开发基于IP的内部架构，因此可以预见不久的将来必将迎来VoIP技术在空中交通管理系统的广泛应用。
1 VoIP概述
VoIP（Voice over IP），称为IP网络电话，是建立在IP技术上的分组化、数字化的传输技术。具体是以IP分组交换网络作为传输的平台，发送方的语音信号经语音压缩算法进行压缩编码处理后，按照IP等相关协议进行打包，经过IP网络传递到接收方；接收方再通过解码压缩将这些语音数据进行处理，恢复成原来的语音信号。VoIP通信模型如图1所示。
传统电话交换电路的带宽是64kbit/s，而IP电话只需6—8 kbit/s，因此VoIP能节省更多带宽，在同一条线路上传输比采用模拟技术时更多数量的呼叫；另外，VoIP开放式的体系结构，使不同厂商的产品能够方便互联互通，同时可以连接更多的终端设备；同时，IP电话网络能够支持语音、数据、图像的传输，有利于开展多媒体业务。
2 传统甚高频地空通信系统
甚高频地空通信系统，是空中交通管理系统的重要组成部分，是保证管制区域内管制人员与飞行器间正常可靠通信的基本手段，是飞行器与飞行器、飞行器与地面管制人员之间进行交流的纽带，用来发送和接收实时信息、紧急安全信息等。随着我国民航运输业的发展，民航语音通信实现了从高频短波通信到甚高频通信的转变。同时，随着网络传输技术的不断变革，甚高频语音通信系统实现了遥控台到遥控台、遥控台到终端远距离通信的功能。传统的甚高频地空通信系统如图2所示。
目前，大部分现用的甚高频地空通信系统采用的是TDM（时分多址复用）的数字音频，加之民航空管系统广泛采用PCM数字复用器进行语音信号传输，且传输的是模拟语音信号，每一路话音都要占用64kbit/s的带宽，因此带宽利用率很低，极大限制话音信号的传输容量。同时，传输链路的租用费和维护需要投入较大的费用和一定的人力。
3 VoIP技术在甚高频地空通话系统中的应用
VoIP技术是基于IP分组网络的数字语音通信解决方案，能极大提高带宽利用率，结合目前甚高频地空通信系统的现状，将VoIP相关技术应用于甚高频地空通信系统是可能的。基于VoIP的甚高频地空通信系统如图3所示。
由于目前现用的甚高频收发信机不具备VoIP功能，因此要做一些改进才能使现有系统实现在IP分组网络上进行传输，实现现有系统VoIP化。
甚高频收发信机传输的是话音信号，此信号是占用固定带宽的模拟信号。由于在IP网络上传输的是数字信号，因此要将模拟信号转化为数字信号才能在IP网络上进行传输。实现甚高频收发信机的VoIP化，可利用话音适配器对信号进行处理。话音适配器是连接甚高频收发信机和网络接口的纽带，模拟信号通过转化变为数字信号后经IP分组网络传输到终端；相反，数字话音信号经过适配器转换成模拟信号后，经甚高频收发信机天线发送信号给飞行器或其他终端。这样就可完成甚高频收发信机的VoIP化。
甚高频收发信机还有一些状态控制信号，如状态查看、频道选择、静噪控制等，需要在IP分组网络上传输，这些信号是一些字符串编码，考虑到实现的便捷性，可利用Windows Sockets套接字软件编程来实现通信连接和信息传输。用PC机作为信息处理器来连接终端与甚高频收发信机控制信号的转换传输，同时利用协议转换单元来进行PC机串口与甚高频收发信机串口之间的协议转换，然后给各PC机配置唯一的IP地址，就能实现终端与特定甚高频收发信机的通信连接和控制状态信号传输。
甚高频地空通信系统中通话录音与调取重放是必不可缺的重要工作，考虑到IP分组网络传输的特点，可以在甚高频收发信机终端通过PC机声卡作为录音工具进行话音记录。由于PC机已经接入了IP分组网络中，可通过网络编程来实现对通话录音的管理，可远程查询和重放。
传统的甚高频地空通信是固定模式的点到点线路，而基于VoIP的甚高频地空通信系统是通过IP分组网络对甚高频收发信机进行控制和话音传输的，因此还需将遥控台的甚高频终端进行IP地址映射。这样，终端就可实现对每个甚高频收发信机的控制。
4 结束语
本文通过对基于VoIP的甚高频地空通信系统的探讨，可以看出将VoIP技术运用于传统甚高频地空通信系统是可行的，但由于现用设备不具备VoIP功能，导致在系统的实现上需要多方面的转换。随着VoIP技术的广泛应用，许多设备厂商已经研发了具备VoIP功能的设备，如R&S公司新一代4200系列甚高频收发信机。利用具备VoIP功能的设备组建基于IP分组网络传输的甚高频地空通信系统就更加简单方便。
由于VoIP技术的使用可以给空中交通管制系统带来诸多方面的改进，如网络资源的有效利用，通信网络投入费用降低等；同时，许多空管设备厂商现研发的设备都将VoIP技术应用其中，因此VoIP技术必定是未来空中交通管制系统的发展趋势所在。
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