甚高频信号传输方式分析及改进

甚高频信号传输方式分析及改进

滕越

中国民用航空东北地区空中交通管理局通信网络中心

摘要：本文详细介绍外台站至空管中心甚高频信号传输的三种方式，从技术原理、传输中继等方面分析现有两种传输方式的差异；结合实际案例，查找备用传输方式信号质量差的原因，并提出改善甚高频信号质量的方案。

关键词：甚高频传输；带宽；编码格式.

1引言

甚高频作为飞行员与地面管制员的主要通信方式，其信号质量十分重要，直接影响地空通信质量，是影响飞行安全的重要因素。

目前各遥控台甚高频信号由2套传输设备传输至沈阳空管中心。其中，FA16甚高频传输网（简称FA16网）是主用网络，采用基于时分复用原理的华为FA16设备作为接入设备，传输中继为两条不同运营商地面线路，话音质量较好,满足地空通信需求。FA36甚高频传输网（简称FA36网）是备用网络，采用基于IP技术的H3CFA36设备作为接入设备，传输中继为一条地面线路和一条Ku卫星链路。

未来民航通信网-TDM网将作为甚高频业务主用传输网，采用基于IP技术的华为设备，传输中继为两条地面线路，其中一条中断时，能够自动无时延倒换至另一条线路。

2甚高频信号的传输方式

管制员的指令依次通过内话系统、比选器、传输设备、传输线路、远端传输设备、远端电台主机，最后发射给飞机；远端电台收到飞行员语音信号后再通过传输设备、传输线路送至空管中心，由比选器选择质量较好的一路信号输出到管制席位的内话系统。下面对两种甚高频信号传输方式进行分析对比。

2.1FA16传输方式

FA16传输网为甚高频信号传输主用网络，以点对点模式连接空管中心与各个遥控台，两台网管位于空管中心，由移动、电信运营商地面线路保障，带宽均为2M。任何一路中继线路中断时，系统自动倒换至另外一条中继线路，继续保障甚高频信号传输。拓扑图如图1。

2.2FA36传输方式

FA36网为甚高频信号备用传输网络，由联通地面线路和卫星链路两路中继保障，默认路由为地面线路。当联通线路中断，改由卫星链路保障甚高频信号传输。卫星链路带宽为64k，因带宽限制，最多承载6个信道甚高频信号传输。拓扑图如图2。

2.3民航通信网-TDM网传输方式

未来民航通信网-TDM网将承载甚高频业务，将由两路地面中继保障，传输时延30ms以内，信号质量好，其中一路中继中断时，满足20s内自动倒换要求。中继带宽可根据业务需求拓展。与拓扑图如图3。

3案例分析

3.1存在问题

管制部门反映由FA36网传输的甚高频信号存在时延过大、话音质量差等问题，常有回声和水泡音出现，管制员不愿使用，不能作为FA16甚高频传输网有效备份手段。

3.2原因分析

依据前文对FA16网和FA36网传输方式的差异的分析，造成FA36网传输时延过大、信号质量差的原因可能有以下三个：

3.2.1技术原理

甚高频信号由FA36网传输时，增加数据转化IP数据包处理环节，理论上信号延迟大于FA16网。

3.2.2带宽限制

FA36网与FA16网主用中继带宽都为2M，皆可以满足甚高频信号传输条件。登录系统监控，测试FA36设备在2M带宽和64K带宽中继链路情况下，传输甚高频信号时带宽占用情况，在保证信号正常收发的情况下，占用带宽均不超过上限。

3.2.3业务模块配置

通过displaycurrent-configuration命令行查看FA36网语音编解码为g729r8，将信号带宽压缩至8kbps，以同时适应地面2M、卫星64K链路两种中继的传输带宽。

综上所述，FA36网对语音信号压缩后再传输，导致传输质量较差，话音细节失真。

3.3优化方案

经压缩处理的甚高频信号，质量无法与FA16网相比，因此不能在FA16网故障时起到很好的备份作用。重新将编码格式配置为g711alaw,即将信号带宽调整至80k，达到与FA16网相同的信号传输效果。

（1）备份设备配置信息

（2）通过FTP方式上传软件版本

开启ftp服务

[FA36]ftpserverenable

使能用户admin的ftp服务

[FA36]Service-typeftp

通过CMD进行FTP到FA36

ftp24.10.1.128

user：admin

密码：admin

Bin使用二进制

上传升级软件包

PutMSR30-CMW520-R2516P11-SI.bin的具体路径

（3）对2M链路进行压缩

pppacfclocal-request

ppppfclocal-request

pppcompressioniphcenable

（4）修改配置

启动PCM透传

Pcm-passthroughslot5

修改编码格式

把原来编码格式G729改为G711

Defaultentitycompression1g711alaw

Defaultentitycompression2g711alaw

Defaultentitycompression3g711alaw

Defaultentitycompression4g711alaw

取消静音检测

Undovad-on

设置打包时长为3ms

Payload-sizeg7113

（5）升级后查看状态并检查配置

disvoicesubbrief如果状态为talking，则正常。

优化配置后，甚高频信号收听质量较好，可以作为FA16网的有效备份手段。由于信号带宽调整至80K，FA36网卫星链路不再传输甚高频信号，默认由地面线路传输。

4总结

影响甚高频遥控台信号质量的因素多种多样，信号传输网作为甚高频信号传送过程中重要的一环，对保障地空通信质量起到至关重要的作用。本文对比分析了现有两种甚高频传输方式，查找出FA36网语音信号质量差的产生原因，并通过优化系统软件配置改善甚高频信号质量。民航通信网-TDM网具有时延短，话音质量好，稳定性高等优势，将成为未来甚高频业务的主用传输网。

参考文献：

[1]冯穗力，《数字通信原理》.电子工业出版社，2016.08

[2]《FA36设备运行手册》，广州市昱诚电子技术有限公司