VoIP技术在民航空管语音通信系统中的运用

时间：2024-07-28

殷梦瑶

（民航新疆空中交通管理局，新疆乌鲁木齐 830001）

1 民航空管语音通信系统概述

1.1 语音通信系统现状

通过语音通信系统的良好应用，能够满足人们在语音通信方面的相应需求，但是在具体应用阶段还存在一定缺陷。标准化组织停止了对时分复用（time-division multiplexing，TDM）技术的新标准定制，未来会存在TDM技术相应标准过于陈旧的问题，甚至还有可能存在部分标准不符合实际情况的问题。电信运营商现阶段已经开始停止或准备停止对传统电信线路的服务，使得TDM技术在应用时可能会出现相应的问题。基于TDM的语音通信系统在实际应用中无法满足各地区空管系统的相应要求，实际工作中需要对空管系统之间的高频电台资源进行利用，进而为语音通信系统的合理应用奠定基础。

1.2 基于VoIP技术的语音通信系统分析

结合实际情况，对空管语音通信系统和网络电话（Voice over Internet Protocol，VoIP）技术进行研究，设计基于VoIP技术的语音通信系统，从而满足实际通信的相应需求[1-4]。基于VoIP技术的语音通信系统在实际应用中能够发挥相应的功能和作用，降低各种干扰因素给语音通信系统带来的不良影响。VoIP技术相应的优势包括低成本、高效率、独立性强等，能够更好地为语音通信系统提供优质服务，满足未来民航大流量对语音通信系统的相应需求[5]。目前，民航空管语音通信系统的传输过于依赖电信运营商。实际工作中，链路和场地的租用是一笔不菲的支出。而电信运营商则希望采取成本低廉的设备，并逐渐对传统的64 kb/s和2 Mb/s链路进行淘汰，进而满足实际通信的相应需求[6]。

2 VoIP技术在民航空管语音通信系统中的运用

目前民航甚高频通信系统采用点对点方式，以2MHz宽带为基础实现传输，这种传输方式不仅浪费带宽资源，而且信道频率多导致接线复杂，同时可能会出现串音的问题。与传统语音通信技术相比，VoIP技术具有较好的应用价值，不仅能够有效减少语音通信系统的成本，还能提升管制空域划分的灵活性，进而满足实际应用需求[7-10]。在具体服务中，以IP分组网络技术为基础，以数据包的形式在IP网络进行实时传输，不仅能够有效实现信息传递，还能满足语音通话的相应需求，降低相应问题的发生概率。在民航空管中，使用VoIP技术语音通信系统可以全面满足空管的相应需求，使得空管的效果得到进一步提升。

将模拟语音转换为数据信号，对模拟信号进行8位或6位的量化和数字化。在语音编码算法的支持下实现压缩编码处理，再将这些语音进行IP封装，以TCP/IP标准为基础实现封包处理，将数据信号转化为IP数据包的形式，促使语音能够实现传输，满足空管的相应需求，提高空管效率。利用IP分组网实现IP数据包的传递，随后再一层一层去除协议包头获得原数据信号，通过语音解码和压缩等操作最终得到原始的语音信号。简而言之，就是将模拟的声音数字化，经过压缩与封包后以数据包的形式在IP网络中实时传输，进而满足实际语音通信系统的需求。图1为VoIP技术信号传递的全过程。

图1 VoIP技术信号传递的全过程

目前，基于VoIP技术的语音通信系统涉及的关键内容包括信令技术、编码技术以及实时传输协议。信令技术可以保证电话呼叫的顺利实现，提高语音质量。实际工作中，以H.323协议为基础建立集中呼叫时共涉及3种信令，通过信令技术的合理运用，可以有效发挥语音通信系统的功能和作用。编码是将模拟语音信号转变为数字信号，反过来便是语音解码。编码技术应用时能实现不失真的效果，并且全面提升编码的效果。目前常用的网络传输协议主要包括传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）和用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP），为了保证传输语音数据的安全可靠性，需要合理选择传输协议。在语音通信系统建设过程中，可以选择实时传输协议（Real-time Transport Protocol，RTP），保证网络的可用性，减少网络拥堵的问题，使得民航语音通信系统的功能得到保证。

结合实际情况，对VoIP技术进行进一步分析，其通信原理如图2所示。

图2 VoIP技术的通信原理

为了保证VoIP技术的合理运用，还要对相应的计算进行分析。根据带宽=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），合理计算带宽，经过计算后再结合实际情况对VoIP技术语音通信系统进行配置，全面提升语音通信系统的服务能力，降低隐患的发生概率。

对基于VoIP技术的民航空管语音通信系统进行研究，管理服务器、路由器、卫星站以及终端等都是系统的基础部分，通过这些内容的相互配合就能满足VoIP技术的运用需求。相较于传统语音电话，基于VoIP技术的语音通信技术，不仅能够实现语音的传递，还能实现实时数据信息的传递，有效提高了传递效率，减少不良影响。此外，多服务器、多路由的工作方式，还能确保某个节点出现故障时不会影响用户体验，提高服务质量。