下一代基于IP协议的内话系统

摘 要

本文主要提出一个基于IP协议的内话系统，此系统采用基于IP协议传输模式，分布式结构，先进的VoIP语音传输技术，更具有灵活性、可扩展性和兼容性，能解决现有内话系统中存在的问题，将成为未来内话系统的最佳解决方案。

【关键词】内话系统 IP传输协议

1 引言

现代民航事业蓬勃发展，随着上海区域管制中心地区飞行流量的增长，以及即将展开的空域结构的调整和优化，本文旨在提出一个比现有的内话系统更具有灵活性、可扩展性的下一代基于IP协议的内话系统。

2 现状

上海区管中心现有2 套内话系统，分别是管制用内话系统与培训用内话系统。系统中央处理设备安装于区管中心设备大厅，席位终端主要安装于区管中心二层管制大厅。使用的是奥地利FREQUENTIS 公司生产的VCS 3020X 系列产品。

VCS 3020X 系列产品基本构架如图1所示。

VCS 3020X 系列产品是采用PCM64（HWY）来实现语音数据的传输，每个PCM＼TDMA高速链路包含32并行高速物理链路，每个高速链路传输64时隙数据，最高速率4MBit/s.这个决定了HWY的最高容量为2048个时隙，这也就是VCS 3020X 系列产品的最大的数据交换能力。每个JIF板占据一个高速链路的64个时隙，为保证无阻塞的传输，那么在内话系统中通过ISO的复用，JIF板卡的数目可以达到64块。

3 VoIP技术

在下一代基于IP的内话系统中，我们现有传统的PSTN/ISDN（基于电路交换的语音传送方式）将全部转化为基于VoIP语音传送方式，传统的电话网是以电路交换方式传输语音，所要求的传输宽带为64kbit/s。VoIP即是在PSTN/ISDN网络和IP网络之间建立网关，以IP分组交换网络为传输平台，对模拟的语音信号进行压缩、打包等一系列的特殊处理，使之可以采用无连接的UDP协议进行传输，如图2所示。

VoIP技术优势显而易见。目前，在越来越多的跨国公司、大中型企业、政府机关、金融、证券行业、军队、电力行业、远程教育机构得到广泛应用。VoIP支持内建服务功能；配合服务，可以实现局域网之间和局域网内部IP电话的互通；IP电话可以分配保留的私网IP地址，不占用公网IP资源，使应用和组网更加灵活。欧洲电信组织计划在未来的三年内停止使用传统的模拟交换电话业务，全体向VoIP业务转换，国际民航组织也了相应的VoIP标准：“Manual for the Aeronautical Telecommunication Network （ATN） using Internet Protocol Suite （IPS） Standards and Protocols （Doc9896）”。

4 基于IP传输协议的内话系统构架

4.1 基于IP传输协议的内话系统构架

考虑到在未来的5-10之内（欧洲已全面推行VoIP，计划在3年内全部替换）VoIP将取代传统的模拟交换电话业务，同时在基于对内话系统可扩展性和灵活性的研究，基于IP传输协议的内话系统是一个良好的解决方案。现以R&S公司R&S?VCS-4G系统为例介绍基于IP传输协议的内话系统构架及其技术解决方案，如图3所示。

基于IP传输协议内话系统的技术解决方案主要包括以下几点：支持所有类型电台，对于现民航使用的OTE和RS数字电台可以直接接入；实现各区域情报管制区之间的连接；对于现有的模拟电台、分组交换系统和内话系统，使用网关在实现现有设备接入新内话系统；开放式的软件结构，便于数据更新和综合管理；智能终端分布式结构――没有中央交换单元。

基于IP传输协议的内话系统结构有其显著的优点：符合国际民航组织EUROCAE ED-137标准，对于不同的系统之间有很强的兼容性；分散式的系统结构实现高实用性，每个CWP之间以太网连接，新设备可以在任意地方简单接入；降低系统造价，不需要复杂的综合处理单元，每个席位都是智能处理单元，可以根据现行使用情况无限制增加额外设备，使用标准的以太网交换机、路由器、服务器不需要定制。语音信号和数字信号都使用同一个网络；与现有设备之间的无缝连接。基于IP传输协议的内话系统可以与民航现有各种类型电台和内话系统兼容，通过网关连接PABX 和 PSTN，并且支持所有的网络拓扑结构；集中监控管理系统实时显示运行状态，易于配置、管理、升级和扩展。

4.2 IP传输技术可靠性分析

基于IP传输协议的内话系统对QoS和延迟特性提出了苟刻的要求。

目前，除已问世的新一代IP协议―IPV6外，世界因特网工程任务组（IETF）提出了多协议标记交换技术（MPLS），这是一种基于网络层选路的各种标记/标签的交换，能提高选路的灵活性，扩展网络层选路能力，简化路由器和基于信元交换的集成，提高网络性能。MPLS既可以作为独立的选路协议工作，又能与现有的网络选路协议兼容，支持IP网络的各种操作、管理和维护功能，使IP网络通信的QoS、路由、信令等性能大大提高，达到或接近统计复用定长分组交换（ATM）的水平，而又比ATM简单、高效、便宜、适用。

从IP网络传输介质速率上看，近年ITU提出以ATM为基础的无源光网络（APON），将ATM与无源光网络优势互补，接入速率可达622M bit/s，且能减少故障率和节点数目，扩大覆盖范围。目前ITU已完成了标准化工作，各厂家正在积极研制，不久会有商品上市，将成为面向21世纪的宽带接入技术的主要发展方向。

根据研究分析，基于IP的传输完全可以符合民航所需要的安全、稳定、快速的根本标准。

5 总结

随着我国民航事业的蓬勃发展，各地飞行流量阶跃性的增长，空中交通管制的任务日益增加，作为设备保障部门，积极采用和了解世界范围内的新技术，为空管系统提供安全稳定、高效便捷的指挥系统，是我们工作中的重中之重，面对现阶段，内话系统扩容难，VoIP技术全面发展的新情况，下一代基于IP传输的内话系统将成为我们最佳的解决方案，它实现了设备终端容量无限制可扩展性，同时考虑QoS的网络和VoIP编码模式提供高可靠性，相比较TDM结构，智能终端分布式结构，没有中央交换单元，而且更易于软件更新和综合管理。

参考文献

[1]范修斌.国产内话系统与现有内话系统的比较[J].科学与财富，2011（08）.

作者简介

封瑜（1982-），女，江苏省泰兴市人。硕士学位。现为华东空中交通管理局工程师。研究方向为语音通信系统与甚高频系统。

作者单位

华东空中交通管理局 上海市 200336