浅谈乌鲁木齐区管中心VHF信号的引接方案

摘 要：近年来，随着新疆管制区航班量的不断攀升以及“一带一路”经济带的建设，目前乌鲁木齐本场的通信设备已经无法满足航班量进一步增加的需求，为适应管制员工作的需要以及新疆民航跨越式的发展，2016年乌鲁木齐区管中心VHF设备正式开始的建设、安装与调试。文章结合目前各遥控台站的现状和乌鲁木齐区管中心的建设需求，简单的论述一下如何将VHF信号引接至乌鲁木齐区管中心。

关键词：VHF；地空通信；PCM；内话系统；区管中心

1 新疆地区VHF通信系统介绍

所谓VHF，就是Very High Frequency的缩写，在通信技术中称之为甚高频，是指频带由30MHz到300MHz的无线电电波，其传播稳定性高、不易受干扰和频率可复用的特点决定了在航空和航海通信中的广泛使用。在民航地空通信方面，由于VHF覆盖范围一般只有200海里左右，而便于管制人员的使用，需要将VHF电台架设到不同的地方形成了VHF遥控台，在通过地面链路实现VHF话音信号从VHF遥控台到管制指挥场所的传输。

目前新疆共有共19个VHF遥控台，均通过平面网A网、平面网B网以及TES卫星网络（C波段）传输至乌鲁木齐航管楼内话系统。其中地面传输A网是租用电信2M链路传输，基于点对点传输网络，由各VHF遥控台将VHF信号传输到乌鲁木齐航管楼，两两台站并联传输VHF信号；地面传输B网是租用电信2M链路传输，是星型的网络传输信号，所有的VHF遥控台均传输到乌鲁木齐核心路由器后再传回航管楼。各遥控台的VHF信号均在乌鲁木齐航管楼再经过配线架传输至内话系统和遥控盒为管制部门提供VHF通信服务。全疆VHF信号流程图见图1。

A网是以乌鲁木齐航管楼为中心，使用多业务接入路由器在IP层上实现点对点网络中心站采用分布的路由器连接远端站路由器，每个路由器只连接2个远端站，通过合理分配连接的台站，一般是将2个物理距离较远的遥控台接入同一个路由器，这样即便路由器故障，也能将故障危害降到最小化。A网不设置主中心，不开通广播业务，除网管外，各台站之间不能互访问，实施带宽预留，话音传输不压缩，带宽独占，为核心业务接入提供安全保证。A网的传输示意图见图2。

B网则是以乌鲁木齐枢纽楼为中心，网络以星型方式构建网络以IP为核心，在枢纽楼配置汇接路由器，航管楼接入设备、枢纽楼本地接入设备和外台站接入设备均通过2M电路以星型方式接入汇接路由器构成网络。这样的接入方式使得核心路由器尤为重要，但可以节省航管楼终端的路由器，可以降低成本B网的传输事宜图见图3。

2 乌鲁木齐区管中心遥控台VHF信号引接的实施方案

区管中心，即区域管制中心，其负责所在飞行情报区的地面与空中的话音联络与指挥以及与周边飞行情报区管制业务的移交与联络。乌鲁木齐区管中心主要负责乌鲁木齐飞行情报区上空的区调和进近的管制业务。因此，需要将新疆各遥控台的VHF信号引接至乌鲁木齐区管中心。

2.1 VHF信号引接方案

乌鲁木齐区管中心基础建设完成后，需要拆除原有的A网链路及其设备，使用FA16路由器新建一条PCM网络传输链路代替了原有的A网链路，进而将各遥控台的VHF话音信号传输至区管中心。同时，需要新建一条Ku波段卫星网络链路代替了原有的C波段卫星网络链路用来传输各遥控台主频的卫星链路。区管中心新建的PCM网络传输VHF信号经测试正常后，再实施平面网B网设备的搬迁及电路切割，把平面网B网传输的VHF信号送至区管中心内话系统。

2.2 VHF信号传输流程

在乌鲁木齐区管中心VHF通信系统建设期间，在原有的19个遥控台的基础上，需新建富蕴、克拉玛依、布尔津、新源和塔中5个遥控台。根据区管频率划分的方案，现有的遥控台所有的频率以及使用的电台保持不变，VHF信号通过配线架并线的方式接入新建的PCM网络；远端站新增的区管中心VHF遥控系统项目中的电台所对应的频率，接入平面网B网和PCM网络，最终各遥控台VHF信号将通过PCM网络、B网（联通2M）和Ku波段卫星网路“两地一空”三路传输至乌鲁木齐区管中心。区管运行之后各遥控台VHF信号网络传输示意图见图4。

2.3 区管中心VHF信号引接方案特点

从图4中可以看出，与原VHF信号传输方式相比，B网保持不变，其VHF信号的传输终端由乌鲁木齐航管楼转变为乌鲁木齐区管中心；A网用新建PCM网络代替，采用HOENT接入网中E1的方式将信号引接至乌鲁木齐区管中心FA16的PV8板卡上进行传输，新建网络采用的脉冲编码调制的方式，对话音信号在PCM发送端进行了抽样、量化和编码，同样在PCM接收端进行了解码、量化样值解调，其传输过程见图5。

相比原有的电信2M的点对点的网络传输，PCM传输过程中虽然占用带宽较大，但通过合理地设计了A/D，D/A转换器可以将量化噪声限制在相当微弱的范围内，这对于民航地空通信非常重要，同时可以增强话音信号质量。

在卫星链路传输中，乌鲁木齐区管中心使用Ku波段的卫星链路代替了原有的C波段的卫星链路，相比C波段的卫星链路传输方式，Ku波段的卫星传输方式优点很多。Ku波段的卫星单转发器功率一般比较大，天线效率也高于C波段接收天线，从而可以有效地降低成本；更重要的是C波段卫星传输易受到地面微波等干扰源的干扰，而Ku波段频率高，一般在12.5GHz-18GHz之间，不易受到微波辐射的干扰，大大地降低了对接收环境的要求，而这一优点对于目前新疆地区无线电磁环境日益恶化、VHF干扰频繁等诸多不利条件下就显得非常重要了。

3 乌鲁木齐区管中心VHF系统接入内话的实施方案

各遥控台和乌鲁木齐本场的VHF信号引接至乌鲁木齐区管中心后，只有接入内话系统才能够给管制部门提供相关的VHF通信服务，而如何将VHF信号引接至内话系统就变得非常重要了。本方案本着降低安全风险、节约内话系统资源板卡和方便操作的原则，制定了不同地面网络传输接入不同的内话系统中，A、B网经比选器后交叉接入主备内话系统，而卫星链路传输回区管中心的VHF信号接入所有的内话系统中进而保障乌鲁木齐区管中心的VHF通信业务。

各遥控台VHF信号从A网（PCM网）传至区管中后，直接通过配线架接入主用内话系统和应急内话系统；发射台和五家渠以及区管中心16信道作为乌鲁木齐本场的VHF通信系统，其VHF信号通过PCM网设备以并线的方式同时引接至主内话系统、备用内话系统和应急内话系统。各遥控台VHF信号从B网（联通）传输至区管中后，直接通过配线架接入备用内话系统；五家渠的VHF信号通过B网（联通）设备引接至备用内话系统。各遥控台VHF信号通过A网比选后接入备用内话系统，通过B网比选后同时接入主用内话系统和应急内话系统，各遥控台的Ku卫星链路的VHF信号引接至区管中心后同时接入主用内话系统、备用内话系统和应急内话系统中。乌鲁木齐区管中心的内话信号的引接图见图6。

从图6可以看出，将VHF信号引接至内话系统后，还需要将主备用内话系统通过E1线连接，这样可实现主备内话系统VHF资源共享和相互调用VHF资源的功能，在这种的接入方式下，即便某个VHF信道传输单链路中断，卫星链路传输VHF信号质量差甚至某套内话系统瘫痪的情况，也不会影响管制部门的正常使用，这样就进一步地降低了地空通信中断的风险，为民航的安全保障提供了更坚实的基础。

4 结束语

作者在参与了乌鲁木齐区管中心前期的VHF信号接入工程的基础上，在文章简要的谈谈乌鲁木齐区管中心的VHF信号接入方案，VHF信号的接入对于民航地空通信有非常重要的意义只有在保证VHF信号接入的安全、可靠、有冗余的情况下，才能够保证民航的飞行安全。

参考文献

[1]TH Gee，JM Geist VHF command system study.

[2]华为公司FA16系统培训手册（中级）第一章：HONET FA16系统概述与硬件结构（2）.