两地语音交换系统共用VHF设备技术的实现

两地语音交换系统共用VHF设备的技术实现

1语音交换系统和ＶＨＦ设备在民航空中交通管制中的作用

近几年来，民航的业务量增长迅速，对地面与空中飞机间的语音通信提出了很高的要求。甚高频（ＶＨＦ）通信设备以其固有的优势已成为民用航空领域地面与空中飞机之间最重要的通信手段。它是空中交通管制部门对空实施指挥，调配各种飞行任务，避免空中险情，保证飞行安全的重要工具和手段。目前，ＶＨＦ设备已在国内各机场广泛使用，大多被接入语音交换系统（ＶｏｉｃｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｗｉｔｃｈｉｎｇＳｙｓｔｅｍ，简称ＶＣＳＳ），我们习惯称之为内话系统，又称为管制移动电话系统，它实际上是一种专用交换机，供地面管制员使用，完成本地管制员之间、本地管制员与异地管制员之间以及与飞行员之间的电话通信，是地面管制员和飞行员之间联系的核心。ＶＨＦ设备与语音交换系统的关系如图1所示。

2系统实现的技术要求

语音交换系统的设计应允许两套以上的语音交换系统使用同一套甚高频无线电收发设备，传输信令采用4线的Ｅ＆Ｍ方式（或类似方式）。为了以下说明方便，将没有直接同ＶＨＦ设备相连的语音交换系统称为“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”，而将直接同ＶＨＦ设备连接的系统称为“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”。

（1）“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”应满足的条件

①系统内席位都有选择使用异地ＶＨＦ收发设备的能力。

②可选择对异地ＶＨＦ收发设备的发射、接收或者两者都选。

③可显示所选用的状态。

（2）“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”应满足的条件

①系统具备将ＶＨＦ收发设备与传输链路连接的能力。

②系统允许本系统内的席位操作员和异地另一系统的席位操作员使用同一套ＶＨＦ收发设备。

③无论ＶＨＦ收发设备处于忙或者空闲状态，都可以给本地或者异地用户相应的指示。

另外，“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”和“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”应具备ＶＨＦ使用优先权的分配能力。

3系统的组成结构

本系统包括本地的语音交换系统、异地的语音交换系统和ＶＨＦ通信设备3个组成部分。为满足技术要求，本地的语音交换系统应具有两个无线电处理器：一个是无线电处理器（ＲａｄｉｏＰｒｏｃｅｓｓｏｒ），另一个是远程无线电处理器（ＲｅｍｏｔｅＲａｄｉｏＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）。本地的语音交换系统具有无线电接口，与本地的ＶＨＦ通信设备相连。异地的语音交换系统没有无线电接口，只有远程无线电处理器。本地的语音交换系统通过远程无线电处理器，以4线全双工方式与异地的语音交换系统中的远程无线电处理器链接，线路信号通过专线传输。

无线电处理系统处理所有地面与空中的无线电通信，可以处理一套收发信机或一对主备收发信机，每个无线电频可由无线电处理器提供无线电通道处理的主备备份，主备处理器间通过

一条ＲＳ232线交换状态和切换控制信息。另外，对于无线电处理器的接口，由语音交换系统的远程无线电处理器提供类似于Ｅ＆Ｍ信令的接口，经电话线路提供信号通道但只限一套收发信机而不能主备切换。

4系统的实现方法

4.1系统之间的连接

远程无线电处理器连接链路来的模拟音频信号和系统所需的控制信号。链路连接两个远程无线电处理器，分别位于两地的语音交换系统中，其中在“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”中配有无线电接口板直接与本地的ＶＨＦ设备相连，并可使“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”通过链路访问同一ＶＨＦ设备。这种结构可用于远程无线电频率的连接设计，即一个没有无线电接口的语音交换系统的席位操作员，可通过另一个有无线电接口的系统使用无线电频率。图2为两个语音交换系统共用ＶＨＦ设备的典型远程频率连接设计图。

4.2系统工作过程及特点

（1）系统之间的信令传输

Ｅ＆Ｍ是交换机之间信令传输的一种接口配合方式，Ｅ的含义是ｅａｒ的意思，Ｍ的含义是ｍｏｕｔｈ的意思。Ｅ＆Ｍ链路在此系统中被定义成Ｅ线和Ｍ线：Ｍ线是一条专用控制线，实际上是信号发送控制线，对于“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”来说，用于发射ＰＴＴ（ｐｕｓｈｔｏｔａｌｋ）按键信号，对于“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”是一个锁定条件（ｌｏｃｋ－ｏｕｔ）；Ｅ线也是一条专用控制线，实际上是信号接收控制线，它连接另一个语音交换系统的Ｍ信号，用来检测另一个远程无线电处理器的Ｍ线信号是否被接收。对于两个系统之间的信令传输，可选择使用2线、4线、6线Ｅ＆Ｍ，或者带内单频（ＳＦ）方式。通过远程无线电处理器中的跳线，可采用一类、二类Ｅ＆Ｍ方式，带内单频方式可采用240Ｈｚ或2600Ｈｚ。

（2）音频路由选择

对于来自ＶＨＦ接收设备的接收信号，两个系统均可选择收听，席位操作员（即管制人员）可通过席位上的按键选择是否接听。在发射时，若“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”中的管制人员要使用ＶＨＦ发射设备，首先通过系统发出申请信号（即Ｍ信号）传送给“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”，在“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”的Ｅ线检测到Ｍ信号，即检测无线电发射设备的状态，若处于空闲状态，则建立从“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”到ＶＨＦ设备的发射通路，允许“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”中的管制人员进行发射，完成地—空通信指挥；若该无线电发射设备正在被本地管制员使用，“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｉｎｇＳｙｓｔｅｍ”送出Ｍ信号，“Ｉｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄｓｙｓｔｅｍ”在Ｅ线检测到锁定信号，通知该席位设备忙，ＶＨＦ设备不可用。在接收路由，通过两个系统，“ＩｎｔｅｒｌｏｃｋｅｄＳｙｓｔｅｍ”可以一直监听接收线路来的接收音频，在信号为－25ｄＢｍＷ（＜2ｍｓ间隔）时启动席位上的显示灯和板上的ＬＥＤ指示，在－31ｄＢｍＷ（2ｓ无信号）以下关闭指示。

（3）优先权的设置

该系统设计还可根据管制人员的工作范围或重要性，设定设备的使用优先权。有优先权的席位管制人员，对无线电设备可以优先使用。即使无线电设备正被其他用户使用，也可以进行