民航空管通信网络建设分析

导语：民航空管通信网络建设分析一文来源于网友上传，不代表本站观点，若需要原创文章可咨询客服老师，欢迎参考。

摘要：以IP技术为基础，构建全业务民航空管通信网络系统已经成为当前民航空管通信网络建设的主流趋势。本文从民航空管通信建设与IP技术的相关概述入手，就IP技术在民航空管通信网络建设中的应用进行了简要分析，以期为相关人员研究与实践提供可借鉴性参考。

关键词：IP技术；民航空管；通信网络建设

1引言

计算机网络技术、信息技术、电子通讯技术等的创新发展与普及应用，提升了信息开放性水平，促进了信息的共享发展。在此背景下，信息的利用、分析与管控难度加大，信息应用的准确性、安全性与可靠性要求提升。因此，民航空管通信网络建设过程中，需进一步提升通信网络管控力度，采取行之有效措施增强通信网络可靠性、安全性、信息可控性水平。而IP技术的科学应用，则可有效满足上述需求，提升民航空管通信网络建设质量，促进其作用的充分发挥。

2对“民航空管通信网络”的基本认识

民航空管通信网络民航空管管理系统中的重要组成部分，承载着民航空管按行政管理、安全生产与安全运行的通信业务需求。随着近些年，科学技术的创新发展与推广应用，民航空管通信网络系统得到创新发展，形成不同的通信网络，以满足民航通信需求。依据空间位置进行划分，可将民航空管通信网络系统划分为“地面通信网络系统”、“地空通信网络系统”与“卫星通信网络系统”三部分。其中，地面通信网络系统又可分为地面电话通信、地面微波通信与民航数据通信，主义以地面基站为基础进行信号传输；地空通信网络用于地面指挥机构与空中飞机之间进行的通信，通常以无线电为主，在视觉信号的辅助下完成；卫星通信则是以通信卫星为基础，在不同轨道卫星支持下满足民航空管通信服务需求，包括语音传输、数据传输等[1]。

3对“IP技术”的基本认识

IP技术（IPtechnology）是通信科技领域中的关键技术之一，是有关无连接分组通信协议的技术，当前我们所应用的Internet则是基于TCP/IP技术上形成的。在民航空管通信网络建设中，所应用的IP技术主要为VoIP技术（VoiceoverInternetProtocol，基于IP的语音传输技术）[2]。VoIP技术的工作原理为：将语音数据编码通过语音压缩算法进行压缩后，依据TCP/IP标准将压缩语言数据打包，实现语言向数据的有效转换；将打包的数据利用IP网络进行传输，由接受装置接受，实现语音数据包整理与解压，将数据信号在此转化为语音信号，从而实现语音信息的有效传输。在此过程中，IP网关是VoIP技术能够得以应用的核心所在，它能够将不同区域的电话区号映射到相应的网关IP地质中，以实现在最短的时间内，完成通信业务需求。通常情况下，H.323、SIP、MEGACO、MGCP等是VoIP技术实践应用过程中较为常用的协议。其中H.323作为ITU-T标准，定义了“终端”、“关守”、“网关”、“MCU（MultiControlUnit，多点控制单元）”四种逻辑，能够实现点对点通信，也能够满足多点会议需求；SIP（SessionInitiationProtocol，会话发起协议）是基于IETF形成的一种IP电话信令协议，能够满足多点传送需求，进行补充功能的扩充，同时SIP可用于对话发起，进行多媒体绘画的建立与终结；MEGACO（媒体网关控制协议）是基于IETF标准与ITU-T标准结合应用下，形成的用于进行物理分开多媒体网关控制的协议，能够从呼叫中得到指令并执行，以满足跨网通信业务需求；MGCP（媒体网关控制协议）与MEGACO相似，同属于控制类协议，能够对呼叫控制单元（包括媒体网关、呼叫等）进行集约管控，但相对MEGACO而言，其在通信网络中的应用范围相对较窄，但也能够有效满足跨网通信需求[3]。VoIP技术在实践应用中，所涉及到的核心技术主要由语音处理技术、信令技术、实时传输技术、网络传输技术和QoS保障技术。其中语音处理技术侧重于语音信号的转化与处理，包括语音编码压缩、回声消除等。而在编码压缩过程中，需根据编码方法进行带宽计算方法的选择，具体公式如下：宽带=包长度×每秒包数=包长度×（1/打包周期）=（Ethernet头+IP头+UDP头+RTP头+有效载荷）×（1/打包周期）=（528/打包周期）+每秒比特数。因此，当编码方式为ITU-TG.711时，其宽带计算方法为：带宽=（528/20+64）Kbit/s=90.4Kb/s；当编码方式为ITU-TG723时，其宽带计算方法为：带宽=（528/30+5.3）Kbit/s=22.9Kb/s。信令技术是通信业务顺利进行的基本保障，在一定程度上决定了通信质量与效率。实施传输技术是基于实时传输协议形成的一种技术，能够保证通信业务时效性。网络传输技术（包括网关互联技术、网管理技术、安全认证技术等）与QoS保障技术的应用，在提升信息传输质量、效率，增强信息传输安全性与可靠性上发挥着至关重要的作用[4]。因此，民航空管通信网络建设过程中，应用IP技术在满足普通语音通信需求上，能够满足其他通信业务需求，提升通信质量与效率，增强通信安全水平。

4IP技术在民航空管通信网络建设中的应用

随着近些年我国航空事业的不断发展，航空安全管控的重要性愈发突出，传统的航空通信方式已经无法满足实际需求。对此，基于民用航空特征，需从数据传输时效性、可靠性、安全性、可控性层面入手，依托先进技术构建民航空管通信网络系统。而基于IP技术应用下的“空—空通信网络建设”则成为新时期民航空管通信网络建设的必然趋势，它能够在不依靠地面设施或太空设施的基础上，借助无线收发装置实现临时组网，构建无线移动通信网络，进行信息实时动态传递与管控。关于基于IP技术下的“空—空通信网络建设”其设计主要包括组网结构规划设计、网络容量规划设计、安全管理保障规划设计等。在组网结构规划设计过程中，需进行线性调频信号分析，为民航空管通信网络总体规划提供信息依据，便于民航空管通信网络与电信网的有效融合。关于线性调频信号的分析，可依据调频信号时域表达式确定线性调频信号时域表达式，并通过表达式计算分析，确定线性调频信号性能。其中，调频信号时域表达式为：c（t）=cos（2πf0t+φ（t））-T/2<t<T/2（1）调频信号瞬时频率为：（2）公式中的f0为载波频率，当是线性作用，所形成的信号则为线性调频信号，而其瞬时频率f（t）可表示为“f（t）=f0+kt”从而可得到线性调频信号的时域表达式为：c（t）=Acos（2πf0t+παt2）-T/2<t<T/2，式中A表示幅度；f0中心频率；T表示脉冲宽度；而α表示调频率。根据民航空管通信业务需求，设计构建飞机结构的民航空—空通信网络，以实现通信网络的局部同步管理，避免飞机故障退网对整个通信网络的影响。同时，借鉴已有的IP组网实践经验，进行组网协议改进，以满足多技术结合应用需求，保障民航空管通信质量。基于民航空—空通信网络应用场景分析，所构建的网络系统需满足同行线、不同航线分机之间的互通需求，需避免不同行业通信过程中因相对速度出现吞吐量下降问题。对此，需进行网络容量科学规划，设计采用混合路由协议进行处理。通常情况下，IP路由技术可分为静态路由技术与动态路由技术，其中静态路由结构相对简单，需通过手动配置；而动态路由能够自动使用网络结构变化，进行最优路径的自动化选择、更新与存储。而本文设计采用的混合路由协议，实现了静态路由与动态路由优势的结合，能够依据链路需求，进行最佳通信路径的选择，并依据先后顺序将信号输送到通信装置中。此外，需配置安全认证技术、QoS技术，提升通信网络信息传输质量，增强其安全性。

5结束语

在党的报告中明确指出：要实施创新驱动发展战略，发挥科技创新支撑引领作用，全方位推进科技创新，推动科技与实体经济产业的深度融合。而IP技术在民航空管通信网络建设中的应用，则是计算机技术、通信技术与民航空管的有机结合，是民航空管现代化建设的具体表现。随着计算机技术、通信技术的不断创新，民航空管通信网络将呈现出信息传播的更快速、准确、安全、高效发展，满足民航空管实际需求。

参考文献

[1]高秋红.基于IP技术在民航空管通信网络建设中的应用[J].数字技术与应用，2018，36（05）：44+46.

[2]符涛.关于我国民航空管通信网的可靠性研究[J].中国信息化，2017（09）：46-47.

[3]洪慕琦.卫星通信技术在民航空管的应用浅析[J].科技与创新，2017（10）：161.

[4]杨玥.IP技术在民航空管通信网络建设中的应用[J].电子技术与软件工程，2014（17）：22.

作者:王晓颖 单位:民航西北空管局通信网络中心