基于VOIP模式的R&S内话性能分析

李素萍

摘  要：基于VOIP技术的R&S内话具备高可靠性、可用性、高扩展性和高灵活性，能更好的服务于民航业。

关键词：VOIP;ATC;ATM 内话

一、引言

随着民航业的快速发展，内话系统（VCS）成为空管（ATM）系统的重要组成部分，它可实现管制员、飞行员与地面人员之间的地对空和空对地通信。做为ATM系统的核心部分，VCS必须满足可用性、可靠性、安全性以及可扩展性等方面的要求。

传统的内话（VCS）系统是基于时分复用（TDM）进行语音交换，随着科技的进步，基于IP的通信技术是全球电信大趋势，ATM领域也准备从传统的TDM朝着IP技術方向转变。R&S内话系统率先实现了这一目标，它是首家在ATC中实施VOIP技术的厂家，满足EUROCAE工作组制定的各项标准。

二、系统结构及组成

R&S内话系统组成部分有：席位单元CWP、电台网关、电话网关、VCS无线网关、电台服务器、电话服务器，控制与监视平台（VCMS）等。

席位CWP实现用户的具体操作，频率电话的选择，话音音量的高低选择，各种功能键的选择等;无线网关作用是通过E&M接口或者E1接口将无线设备相连到采用SIP、R2S和RTP协议的R&S内话系统;电话网关的功能是通过其上的FXO、FXS、LB、E&M、ISBN BRI、E1等传统电信接口连接到现有PABX或者PSTN网络;监视与控制平台（VCMS）实现对内话系统无线电、电话、内部通话系统通信以及用户访问、角色操作和任务的配置。其结构框图如下：

如图所示，所有的组成部分通过工程IP网互联，与传统的TDM内话系统相比较，它具有真正的分布式系统架构，该架构不要求中央机柜进行话音交换。

三、R&S内话性能与特点

基于VOIP的R&S内话总体构架是分布式应用程序。这种分散体系结构利用了IP技术在话音和通信上的优势，主要优点是可靠性。因为它不依赖中央机柜，没有单一故障点，不会因为中央机柜的一个故障点而像传统语音交换设备一样造成通讯瘫痪。区别于传统的模拟语音信号通过中央机柜时隙交换信号，R&S内话语音包可以由IP灵活路由。

分布结构另一个关键优势是其灵活的可伸缩性，扩展性，允许简单而又不太昂贵的扩展以及按需扩展。这样可以使得每个使用单位根据自己需求定制设备安装方案。

此外，易于维护也是其优越性能之一。

四、性能的实现

4.1高可靠性与可用性的实现

硬件设计上R&S内话系统的服务器、无线和电话网关，CWP具有冗余的IP网络接口，从而确保硬件和网络故障的可靠性;服务器和以太网交换机在硬件级别上完全重复，可自动触发切换;在CWP和网关部署固态存储器以防止针对振动和冲击对其造成的破坏;采用高可用性和耐用的RAID硬盘配置;无线、电话网关上接口卡支持热插拔，接口卡在系统运行时进行更换，同时新的接口卡会自动执行内部重新配置;多媒体传输和信令路由采用以太网交换机。

软件设计上，在LINUX操作系统上采用现代编程语言开发，稳定性强;呼叫控制软件驻留在所有必要的语音终端上（CWP、电话和无线网关、VCS网关）;智能分布让每个R&S设备可以不经过中央复杂交换机即可以独立执行任务和呼叫处理能力;所有设备都在具体软件上实例运行，确保没有潜在单点故障风险，设备之间无需同步，简化了整体软件和网络结构;由于冗余服务其之间的监视机制，硬件或软件层的功能故障会自动触发主备切换;在CWP和网关上，应用软件和数据存储在非易失性存储器中。

4.2高容错能力的实现

系统采用了增强型星形拓扑，由下图可见该网络可确保所有网络部件连接到互为主备运行的两个独立网络节点，其特点是高性能、出色的扩展性和故障节点隔离，一个故障了不会影响节点其他的设备正常运行。这使得R&S内话系统网络具有比传统内话系统更高的可靠性和容错能力。

4.3高灵活性的实现

系统采用了基于IP的分布式架构，使得R&S内话在系统部署安装和扩展上都具有超越以往设备的灵活性。

系统安装时，设备可以直接连接到VCS IP LAN，无需连接其他设备或链路;冗余设备可通过第二层网络进行连接以提高可靠性和抗环境影响能能力。

设备扩展系统的每一个组件都是一个智能端点，可以执行自己的呼叫控制和媒体处理功能。附件终端（CWP、无线和电话网关、SIP电话）只需要直接连接到R&S内话本地IP网络，并在管理系统中进行配置以用作新的资源;系统扩展和升级不影响VCS正在进行的操作，也不会中断或降级呼叫或服务。

4.4系统易于维护的实现

监视系统提供了精确至板卡的每个设备告警;每个设备将自检测试设备状态并将结果汇报给监控终端;所有板卡均可热插拔并自动重新配置;每个设备和卡都可以通过部件号/设备号/条码清晰识别;通过与R&S远程监视系统集成可以概览无线设备以及具有SNMP功能额第三方设备状态。以上设计可以达到高维护性和便于管理R&S内话功能。

五、结束语

基于上述优越性能，桂林空管站即将安装R&S设备作为管制员主用内话。目前已经完成了设备硬件安装。作为首个使用该内话的空管单位，R&S内话会给桂林空管技术人员带来新的维护体验，相信它也会为民航事业的发展做出新的贡献。

参考文献

[1]  《R&S内话技术手册》