北京区域管制中心FREQUENTIS内话系统BCB有线接口扩容项目研究

摘 要 主要阐述北京区域管制中心FREQUENTIS内话系统BCB有线接口扩容项目所使用的技术指标、技术难点、以及在项目研制过程中所做的技术创新等做详细的说明与阐述。

关键词 FREQUENTIS内话系统；BCB有线接口；PCM/TDMA；时隙

中图分类号：V355 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）01-0146-02

1 FREQUENTIS内话系统扩容项目背景

北京区管中心FREQUENTIS VCS3020X内话系统作为管制员对空指挥飞机和对地协调移交的主要手段，在空中交通管制中扮演着极重要的作用，该系统通过接入甚高频信号、有线电话信号并在系统内进行共享交换来实现管制员的对地对空指挥需求。从2004年投入运行以来，系统总体运行稳定，随着济南高空接管项目的顺利完成，内话系统有线接口资源已经接近饱和，难以满足管制部门正常地面协调电话的接入使用。

根据民航局通知，北京区域管制中心将完成郑州高空接管工程。根据管制部门需求，此次郑州高空接管工程需要使用大量热线电话，此时内话系统有线接口已不能满足大量的热线接入需求，为解决现实困难，内话系统需要进行有线接口扩容，以满足郑州高空接管工程的热线接入工作。

2 关键技术难点及技术实现

2.1 本次VCS3020X内话系统扩容项目建设的技术难点

本次VCS3020X内话系统有线接口扩容项目主要存在以下几个技术难点，具体如下所示：①扩容项目为内话主用系统，目前无备份系统；②系统交换能力规模是否允许扩容；③不同型号硬件接口是否存在兼容问题；④扩容接口外部引接集成端转换方式需要建设。

由于区管内话系统目前无备份系统，一旦升级扩容过程中出现意外可能会引起系统数据库异常，严重时甚至会导致管制员丧失对地对空通信能力。为防止上述意外情况发生，技术人员提前对数据库文件进行了备份、提前调试了应急通信系统，以降低扩容工作对空管安全的影响。

2.2 PCM/TDMA技术应用分析

VCS3020X的系统构架是基于两条PCM/TDMA和HDLC协议的高速通道组成的。两条PCM/TDMA高速通道相互独立、并行运行，在管制员、无线通道和电话通道间提供冗余、无限制、无阻塞的数字话音传输。1条PCM/TDMA高速通道包含并行的32条物理高速线，每条高速线携带64个时隙，即高速公路的总能力为每秒2048个时隙。PCM/TDMA 高速公路将交汇接口（JIF Junction Interface）之间相互连接起来。每一个JIF板可以向单一条物理高速公路线插入最高64时隙每秒，并“监听”整个PCM/TDMA高速公路。由于高速公路由32条平行的物理线组成，故高速公路可连接多达32个JIF板。一个JIF板通常情况下向一条高速公路线写入少于32个时隙。故2个JIF板通过一个名为ISO（Insulation Board）的多路复用器复用到一条高速公路线上。每个JIF板可以接入2对GPIF，每对GPIF可允许接入15个无线/有线模拟通道，通过2*2MBit/s的A/B双网无阻塞的写入系统PCM/TDMA高速通道固定时隙单元，并且任意模块故障不会影响其他单元正常工作。

2.3 系统扩容可行性分析

2.3.1 系统扩容交换能力规模分析

技术人员通过查阅系统配置文件、分析系统配置中关于JIF板资源分配情况可以找到JIF7和JIF23下连接的接口存在未被利用情况，同时，该资源在系统中有空闲固定写入时隙。同时JIF2和JIF34下连接的接口PHIF14接入板卡资源为ERIF01.02四线模拟型接口，目前系统内部该类型接口业务量较少，可以考虑将一部分接口资源释放，并使用该释放资源接口对应系统时隙进行系统内部数据交换。

2.3.2 系统扩容硬件型号兼容性分析

针对不同型号硬件接口在PHIF14下是否存在兼容问题，技术人员通过查阅技术资料，并在培训系统进行了实验验证，具体实验内容如下：①将安装双信道板卡BCB03.00版本的SHELF第8块BCB03.00（系统时隙设定为只能接入一路语音信号）更换为单信道板卡BCB02.00，重新装载BCB02.00软件并修改热线参数，试用该热线语音收发功能正常，信号质量良好；②将安装单信道板卡BCB02.00版本的SHELF中任意BCB02.00更换为BCB03.00，重新装载BCB03.00软件并修改热线参数，试用该热线语音收发功能正常，信号质量良好；③将安装四线ERIF01.02板卡的SHELF中空余位置安装BCB03.00，重新装载BCB03.00软件，并新配置2条热线电话，试用2条热线语音收发功能正常，信号质量良好；④安装BCB03.00板卡至空闲SHELF中并连接中央机柜至配线架数据线缆，在TMCS上装载该硬件板卡并配置热线参数，测试语音收发功能正常，信号质量良好。

在这一阶段，技术人员通过理论推测和实验验证得出结论：内话系统不同型号的有线硬件板卡所接入的语音信号均在系统内固定预留时隙中传输，系统预留的时隙容量允许技术人员进行有线板卡扩容；同时在同一SHELF中允许安装不同型号的有线硬件板卡，而不影响系统正常运行。

2.4 外部引接DFP集成端

系统硬件接口无法直接连接外部资源，根据系统设计，硬件接口集成端DFP模块为系统内部与MDF之间的转换接口，通过使用相应型号的数据线缆可以实现引接外部公共交换网资源的功能，PHIF12_IF1―IF8通过DFP H11―H18连接至MDF预设配线架，共需要8个型号为510-K的DB25针数据线缆，按照数据线缆线色定义连接外部接口。同时，为实现任意接口通道录音的独立输出，需要对扩容板卡接口引接REC输出端子。PHIF12_IF1―IF8共计15个独立录音通道通过DFP F6连接至MDF预设配线架，使用型号为071-K的数据线缆，按照数据线缆线色定义连接不同REC接口。具体定义为下表。

3 主要技术创新

3.1 基于PCM/TDMA技术扩容PHIF12外部交换卡和有线接口BCB03.00和BCB02.00

由于系统建设初期设计，系统内部未安装PHIF12外部交换卡。技术人员通过分析系统结构后认为，该型号内话系统是一个以接收为导向的交换网。因此接入发送信号方向的时隙是基于固定分配的，但在接收信号方向所有核心交换板可以在任意时隙被无限制的接入。系统中枢系统基于2条高速PCM音频高速公路，其使用了时分多用访问技术（TDMA Time Division multiple Access）。理论上可通过物理连接区分不同时隙的数据传输，同时不影响其他时隙正常工作。技术人员基于系统结构分析，在空隙机柜内安装并命名外部交换卡PHIF12，并在其下配置7块BCB03.00型和1块BCB02.00型有线接口，上述15个通道有线电话音频数据信号分别写入HIGHWAY固定的15个时隙，读取时可以被任意访问读取。

3.2 有效整合利用系统闲置时隙容量

系统原有PHIF14外部交换卡下为ERIF01.02型号硬件接口，该型号接口可用于接入模拟四线型热线，目前由于系统中此类型业务接入量很小，故造成部分系统交换能力空闲，本次扩容工作将PHIF14 LIF3―LIF8对应位置替换原6块ERIF01.02模拟四线板卡，安装5块BCB03.00有线接口板及1块BCB02.00有线接口板，共利用11个空闲时隙，均可用于接入程控热线。

3.3 在PHIF14下实现BCB型号和ERIF型号共存兼容模式

此次项目中将PHIF14的LIF3-8的6个ERIF01.02替换为5个BCB03.00和1个BCB02.00，首次在系统中实现ERIF01.02、BCB03.00和BCB02.00，3种型号有线接口兼容于同一PHIF。通过安装对应软件版本的修改配置参数实现兼容运行。

参考文献

[1]FREQUENTIS.VOICE COMMUNICATION SYSTEM VCS 3020X 01A74E300.10 TRAINING MANUAL.

[2]FREQUENTIS.VOICE COMMUNICATION SYSTEM 3020X NACC-BEIJING 01A14 E502.12 SYSTEM CONFIGURATION.

作者简介

杨超宇（1986-），女，北京人，助理工程师，本科，研究方向：内话系统。