1 背景介绍
地空通信业务是保障空管安全运行的关键业务之一。传统的空管语音通信网络以语音通信交换系统为中心，主要基于模拟技术连接甚高频地空通信系统、公共电话网络、语音记录仪设备及其他语音通信交换系统，实现地空和地地通信。其中，无线业务主要基于E&M技术实现甚高频信号的接入，有线业务主要基于PSTN技术实现。随着管制业务需求的提升，尤其是空域应急接管、资源异地调用等需求增加，传统方式在资源调配、运行成本方面的不足日益明显。
基于IP的语音通信技术（下文简称VoIP技术），是数字化语音通信的发展趋势，以其组网灵活、资源调用便利以及显著成本优势在民航地空通信领域逐渐兴起，已成为民航通信技术的重要发展方向之一。结合VoIP技术的应用现状和发展趋势，具体应用场景分析如下。
2 VoIP无线业务应用场景
中南地区现阶段VoIP无线业务主要包括两类应用场景，一是不同管制单位间应急接管时使用VoIP方式提供语音通信服务，二是VoIP常态化使用。
2.1 应急接管
管制单位（部门）由于某种原因无法向其服务范围内运行中的航空器提供空中交通服务时，需其他管制单位（部门）作为应急接管单位代替其提供空中交通服务。按应急接管场景划分，包括中南地区内和跨地区的应急接管。无线话音业务是应急接管工作中的重要组成部分，可通过VoIP方式引接应急接管频率。
2.1.1 中南地区内的应急接管
中南地区内的应急接管分为同一运行保障单位内的应急接管和跨运行保障单位之间的应急接管两种场景，下面分别描述两种场景。
1）同一运行保障单位内的应急接管
同一运行保障单位内的应急接管，主要指同一运行保障单位内区域管制部门和终端区（含进近）管制部门的互相接管，以及区域管制部门之间的互相接管。考虑到两个管制部门所使用的甚高频、传输、内话等资源基本一致，因此以模拟方式为主进行应急接管频率的引接。若模拟方式无法满足使用需求，应充分发挥VoIP灵活接入的优势，以VoIP方式接入。
VoIP方式信号引接示意图见图2.1，当区域管制部门1/终端区（含进近）管制部门管制能力丧失，本单位的区域管制部门2可以通过传输网络与区域管制部门1/终端区（含进近）管制部门使用的甚高频台站直接建立连接，从而实现对区域管制部门1/终端区（含进近）管制部门无线通信业务的应急接管。反之，当区域管制部门2管制能力丧失时，本单位的区域管制部门1/终端区（含进近）管制部门可以相同方式实现对其无线通信业务的应急接管。
图2.1 同一运行保障单位内的无线通信业务应急接管示意图
2）跨运行保障单位之间应急接管
跨运行保障单位之间的应急接管，主要指不同运行保障单位间管制部门的互相接管，考虑到两个运行保障单位的管制部门所使用的甚高频、传输、内话等资源不一致，使用模拟的方式引接将面临传输设备部署困难、语音信号电平衰减增加等问题。当增加了应急接管单位时，模拟方式已无法满足使用需求，因此应充分发挥VoIP灵活接入、无语音信号电平衰减的优势，使用VoIP方式接入。
跨运行保障单位之间的应急接管示意图见图2.2，图中跨运行保障单位的两个管制部门之间通过VoIP方式完成应急接管，当管制部门1失去管制能力时，管制部门2通过VoIP传输网络与管制部门1所使用的甚高频台站直接建立业务连接，从而实现对管制部门1语音业务的应急接管。反之，当管制部门2失去管制能力时，管制部门1可以相同方式实现对管制部门2话音业务的接管。
图2.2 跨运行保障单位之间的应急接管示意图
2.1.2 跨地区的应急接管
跨地区的应急接管主要指的是不同地区局运行保障单位管制部门的互相接管，其所面临的问题与跨运行保障单位之间应急接管场景基本一致，因此也可使用VoIP方式接入。
跨运行保障单位之间的应急接管示意图见图2.3，图中中南地区与其他地区单位各自使用独立的传输网络，并由TDM核心网相连接。当中南地区所辖的管制部门失去管制能力时，其他地区的管制部门将通过TDM核心网与中南地区管制部门所使用的甚高频台站直接建立业务链接，以VoIP方式实现跨地区无线通信业务的应急接管。反之，当其他地区所辖的管制部门失去管制能力时，中南地区管制部门可以以相同方式实现对其无线通信业务的应急接管。
图2.3 跨地区的应急接管示意图
2.2 常态化使用
VoIP技术的常态化使用场景包括应急终端和内话系统。
2.2.1 应急终端的信号接入
现阶段，中南地区各运行现场配备的应急终端基本支持VoIP方式接入甚高频信号，但仍有部分现场使用仅支持模拟方式接入的传统应急终端。随着传统应急终端逐渐退出市场，应急终端常态化使用VoIP方式接入将成为趋势。
应急终端的VoIP信号接入示意图见图2.4，图中区域、终端区（含进近）和塔台配置的应急终端，使用VoIP方式接入甚高频应急台信号。
图2.4 应急终端的VoIP信号接入示意图
2.2.2 内话系统的信号接入
现阶段，内话系统主要通过模拟方式引接甚高频信号。随着空域应急接管、常态化使用等需求增加，使用模拟方式引接甚高频信号，将面临模拟信号同时接入多套内话系统，造成语音电平衰减通信质量下降的问题。结合当前管制需求以及VoIP技术的布局灵活、接入便利、语音信号电平无衰减等技术优势，未来内话系统的信号接入可采用VoIP方式。
内话系统的VoIP信号接入使用示意图见图2.5，图中区域、终端区（含进近）和塔台配置的内话系统可通过VoIP传输网络引接甚高频台信号。
图2.5 内话系统的VoIP信号接入使用示意图
3 VoIP有线业务应用场景
VoIP有线业务包括两类应用场景，一是内话系统之间的有线联网，二是IP电话互通。
3.1 语音通信交换系统有线联网
现阶段，不同内话系统用户之间的有线联网主要是基于MFC、ATS-QSIG和E1通信协议实现。随着管制有线业务的快速增长，扩展原有MFC、ATS-QSIG和E1线路联网时布局僵硬、接入不便、信道容量小、无法提供类如检测环路的增值服务等问题日益凸显。结合当前管制需求以及VoIP技术的布局灵活、接入便利、信道容量大、支持类如环路检测的增值服务等技术优势，可通过VoIP方式实现内话系统有线联网。
VoIP方式实现内话系统有线联网示意图见图3.1，图中两个管制现场的内话系统用户之间通过VoIP传输网络实现了有线联网。
图3.1 内话系统有线联网示意图
3.2 IP电话互通
现阶段，区域、终端区（含进近）和塔台配置的应急拨号电话以及管调、飞行服务室、流量室等无需配置内话系统管制终端的现场，主要通过PSTN热线等方式完成有线话音通信。但PSTN网络存在私密性差、接续环节多且无法实现线路迂回、无增值服务等诸多弊端。随着管制有线业务的快速增长以及需求的提高，PSTN网络已无法满足发展现状。结合当前的管制需求以及VoIP技术的网络安全可控，可实现路由冗余、接入扩展方便等技术优势，可通过IP电话实现有线语音通信。
区域、终端区（含进近）和塔台席位配备的IP应急拨号电话互通示意图见图3.2，图中IP电话可作管制现场的应急拨号电话通过VoIP传输网络与用户端实现有线通信。
图3.2 IP应急拨号电话互通示意图
具备IP电话接入能力的内话与IP电话进行有线通信的示意图见图3.3，管调、飞服、流量等管制现场可使用IP电话通过VoIP传输网络与区域、终端区（含进近）和塔台席位终端实现有线语音通信。
图3.2 管调等管制现场IP电话与内话系统管制终端互通示意图
4 结语
VoIP技术作为数字化语音通信的发展趋势，在提供无线和有线的地空通信服务方面具备一定的技术优势，未来空管单位将进一步规范VoIP技术应用，充分发挥VoIP技术的优势，提升各空管系统的地空通信保障能力。
参考文献
[1] 民用航空空中交通管制语音通信交换系统技术要求（MH/T 4027—2019 ）
[2] 民用航空空中交通管制服务地空通信设备配置 第 1 部分：语音通信（MH/T 4028.1—2021）
[3] 甚高频地空通信地面系统 第1部分：话音通信系统技术规范（MH/T 4001.1-2016）
