淺談語音交換系統(tǒng)在民航中的應用

王鴻燕

（民航江西空管分局，南昌 330000）

語音通信交換系統(tǒng)（VCSS）是移動無線電通信中的一個重要系統(tǒng)，一般俗稱為“內話系統(tǒng)”，是一種能接入多種有線、無線設備，采用語音交換技術，實現空中交通管制地空、地地語音通信的多功能專用通信終端，主要應用在區(qū)域、進近和塔臺等管制單位，是管制員提供空中交通管制服務的重要工具。

1 系統(tǒng)簡介

語音通信交換系統(tǒng)是目前民航飛機主要的通信工具，主要功能不僅是整合了各種有線、無線通信資源，還可以動態(tài)配置、靈活使用這些通信資源，實現了各種語音信息之間的準確、可靠、高效地通信交換，并通過一個簡單、易操作的人-機界面提供給管制員使用。

2 系統(tǒng)組成

語音通信交換系統(tǒng)（VCSS）由控制與交換子系統(tǒng)、外圍接口、席位、監(jiān)控系統(tǒng)等部分組成。

2.1 控制與交換子系統(tǒng)

控制與交換子系統(tǒng)是語音通信交換系統(tǒng)的核心部分，其主要功能是完成語音信號在席位與外圍接口之間的交換，即管制員工作席位與接入的各種地空通信無線設備及電話終端之間的信息交換，以及管制員席位之間的語音信息交換。語音信息的交換均為數字式交換，大多采用時分復用的交換方式?？刂婆c交換子系統(tǒng)為保證書記在系統(tǒng)范圍內的同步，為全系統(tǒng)提供統(tǒng)一的時鐘信號，同時控制與交換模塊實時收集系統(tǒng)內各個部件的工作狀態(tài)，并將檢測到的故障信息輸出到監(jiān)控系統(tǒng)，以供技術管理人員監(jiān)控。監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)出的配置數據或其他控制命令也通過控制與交換子系統(tǒng)分發(fā)到系統(tǒng)中的各個部分。

2.2 外圍接口部分

語音通信交換系統(tǒng)不僅提供不同類型的地地（G/G）通信接口，同時提供了地空（A/G）通信接口，可以將各種地-地通信線路和地-空通信設備接入交換平臺。

語音通信交換系統(tǒng)的外圍接口子系統(tǒng)輸入的模擬語音信號都需要轉換成數字信號才能進入控制與交換子系統(tǒng)進行處理，而經過控制與交換子喜用輸出到外圍接口子系統(tǒng)的數字信號，也需要轉換成模擬信號再經線路接口輸出。而接入的數字聯網信號也需要轉換成符合控制交換模塊認可的數字信號格式。因此外圍接口單元還具有數模（A/D）、模數（D/A）轉換以及數據格式轉換的功能。

2.3 席位部分

語音通信交換系統(tǒng)的席位部分是為管制員提供使用有線和無線通信資源的操作界面，由若干個席位組成，席位單元的數量是和管制單位的工作需求密切相關的。每個席位單元通過獨立并聯或者串聯的方式同時連接到主備兩個控制與交換單元上，因此席位單元和控制與交換子系統(tǒng)的連接也是冗余的。

（1）席位單元的組成

席位單元是提供管制員使用的人機界面，主用有兩個部分組成：人機接口和席位處理器。人機接口是指操作界面及配套的耳麥、揚聲器、音量旋鈕、腳踏PTT等電聲設備。席位處理器是席位單元的中央處理部分，不僅和控制與交換子系統(tǒng)連接，而且同時與席位人機接口連接，是這兩部分信息交換的橋梁。

（2）席位連接的拓撲結構

席位部分和控制與交換子系統(tǒng)直接的鏈接方式一般分為星形結構和環(huán)形結構。星形結構指每個席位單元點對點地直接和控制與交換子系統(tǒng)的連接方式，每一個席位獨立布線與控制與交換子系統(tǒng)連接。環(huán)形結構指每個席位單元通過與其他席位單元串聯并最終連接到控制與交換子系統(tǒng)的方式。

2.4 監(jiān)控系統(tǒng)

監(jiān)控系統(tǒng)負責語音通信交換系統(tǒng)的管理，主要任務包括：配置管理（系統(tǒng)配置參數和系統(tǒng)軟件的管理）、事件記錄（系統(tǒng)事件的匯報和登記）、故障診斷分析（對系統(tǒng)的故障進行診斷）、系統(tǒng)狀態(tài)信息采集（反映系統(tǒng)活動的靜態(tài)數據的采集）。其一般包括以下部件：

（1）VCSS網關，將VCSS內部數據協(xié)議轉換為以太網協(xié)議，與監(jiān)控系統(tǒng)服務器進行連接。

（2）監(jiān)控系統(tǒng)服務器，提供管理、監(jiān)控VCSS的接口，其中央數據庫包括現行系統(tǒng)的狀態(tài)信息，可以對系統(tǒng)檢測到的所有運行中不正常的信息發(fā)出告警?？梢酝ㄟ^ 監(jiān)控系統(tǒng)服務器對VCSS的配置數據進行管理、修改、升級、發(fā)布。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)客戶端，從監(jiān)控系統(tǒng)服務器上獲取VCSS維護和運行信息，提供菜單式、窗口化的可視用戶界面。

（4）打印機，連接到服務器或客戶端上，可以將VCSS的日記記錄形成紙質文件。

3 系統(tǒng)在民航中的應用[4]

空管語音通信交換系統(tǒng)在民航中被廣泛使用，應用在區(qū)域、進近和塔臺等管制單位，是空中交通管制員提供管制服務的通信終端設備。為適應管制工作特點，它具有許多人性化的功能，能夠有效減輕管制員工作強度和壓力，方便管制員使用各種通信資源，實現地空和地地語音通信、工作協(xié)調和移交等功能。

4 結束語

目前，民航飛行流量的快速增長，民航通信的保障能力也得到了顯著的提高。語音通信交換系統(tǒng)有效地集中整合各種通信資源，方便管制員準確、高效地實施對空指揮、對外對內進行協(xié)調以及信息通報等工作，是民航管制員提供空中交通管制服務的重要工具。