摘要: 軍民航的話務網絡類型頗多。這些網絡在實際運行中各自為政，通信協議和設備接口也不盡相同。本文討論的核心是如何通過當今通信業前沿網絡技術，以及優秀的結構、自定義的通信協議等手段，建設能夠使多平臺、多制式異構平臺間的話音互聯互通，并能保證安全性、實時性、穩定性的空天地一體化網絡的技術方案。

　　關鍵詞: 空天地通信、軍民航話務網、全交換網絡、雙網并行、RealLan交換協議

　　Abstract: the JunMinHang communications network type quite a lot. These networks in the actual operation of the fragmented, and communication protocol and device interface are also different. This paper discusses how to use the core of the telecommunication industry advanced network technology, and the fine structure, from the definition of the communication protocol means, construction can make more platform, more heterogeneous type platform of the interchange between voice, and can guarantee the safety, real-time, and stability of the empty integrated network technique scheme of heaven and earth.

　　Keywords: empty heaven and earth, JunMinHang telephone communication network, the exchange network, and double nets parallel, RealLan exchange agreement

　　中圖分類號：TU248.6 文獻標識碼：A 文章編號：

　　概述

　　隨著我國民航業的持續快速發展和新時期軍隊軍事訓練指導思想的轉變，軍民航對相互交流與協同決策提出了更高的要求要求，組建一個語音共享網絡，將成為軍民航協調工作的必然趨勢。

　　軍民航話務系統包括軍民航專用系統、VHF系統、衛星系統等等。這些系統的接口各不相同、傳輸方式也不盡相同。目前,各地普遍采用集群構架對各系統接口進行簡單的集成和集中控制。這樣的平臺不但容量存在局限性、傳輸帶寬不穩定，而且容易造成整個系統的癱瘓，給飛行安全帶來威脅。

　　空天地一體化的話務網絡平臺利用先進的網絡通信技術,基于雙網并行的全交換網絡平臺。采用自行研究的RealLan協議,能夠保證話音共享的安全性、穩定性和實時性。另外提供可重用、松耦合的信息接口，能為信息管理提供統一的、標準的信息服務，可以降低新建應用和現有應用間接口的復雜度。利用這些手段就能夠實現軍民航話務信息的充分共享，共享構建一個“空天地”一體化的3D話務網絡平臺。

　　1. 網絡架構

　　雙網并行的全交換系統的特點是：容量大、數據延遲特別小、數據傳輸準確、占用帶寬小，并且平臺冗余工作。不但能夠保證軍民航通信的質量，也實現了異地間的資源合理利用，既可以級聯成為一個完整的大型調度平臺。也可以在應急情況下互為備份。

　　全交換網絡是新型的數字信號交換技術，是隨著網絡技術的飛速發展應運而生的，它的主要設計思想是業務/控制與傳送/接入分離，各實體之間通過協議進行連接和通信，全交換網絡是一個基于軟件的分布式交換/控制平臺。

　　若系統中存在10個節點，每個節點都是全雙工10M交換能力，那么上下行的速度就為10*2*10M=200M，這樣的網絡交換方式也稱為“無阻塞”交換，這種交換技術有著交換容量大、傳輸帶寬高、控制靈活等特點，尤其是采用容錯編碼技術的全交換網絡結構，在數據交換過程中具有數據傳輸準確、及時的特點，更符合軍民航通信對系統安全性和可靠性的特殊要求。

　　雙網并行交換架構是由物理分開、結構相同的兩個交換網絡構成。每個端口都通過兩條鏈路分別鏈接到兩個交換網絡中。數據通過兩個網絡同時傳輸，而在硬件傳輸交換時，兩個網絡中的數據順序并不一定完全相同，這樣接收端收到的信息就可能秩序混亂，現有的網絡技術無法將亂序的信息序列化，通過智能處理技術在輸出端將兩個帶有時間戳的信息流進行判優合并，然后輸出，解決了雙網數據并行傳輸要求與交換數據順序傳輸規則之間的矛盾。雙網并行交換方式，取消了主備機轉換造成的數據中斷，有效地提高了平臺運行的可靠性和擴容能力。整個平臺采用分布式處理方式，取消了傳統的核心處理單元，避免了因傳統設備核心主機故障造成的全平臺失效，充分地提高了軍民航話務通信的可靠性。

　　2. 通信協議

　　共享話務平臺上運載自主研制的RealLan交換協議，通過協議規定的通信形式，數據報分發方式，以及信息保護手段，使平臺具有抗攻擊和防監聽的能力，使軍民航的話音信息在安全性上得到充分的保證。平臺通信協議為三層結構，包括物理層、數據鏈路層、網絡層。　 物理層協議采用RTL8019構成冗余的全交換網絡。

　　數據鏈路層主要描述數據封裝結構，包括同步頭、目的物理地址、源物理地址、數據區及CRC 校驗等，主要用于硬件功能板之間的通訊。數據幀結構如下：

　　網絡層包括各節點之間的網絡層通信，主要指功能板與功能板之間的通信。網絡層協議數 據區包含了各功能板狀態、控制命令以及交互式語音等數據，是整個平臺數據交換的核心。數據幀結構如下：

　　RealLan協議通過提供ABR(Average Bitrate)服務來實現QoS保證，通過組播快速尋址方式提高交換的實時性，實現讓同一幀數據可以在兩個網絡中同時并行傳輸。協議中的地址解析無需使用廣播命令，不會帶來廣播風暴，可以更好的保障指揮數據傳輸的可靠性和實時性。

　　該協議中的特點主要體現在：

　　①雙網并行信息流和多通道直通路由鏈路信息流的轉換;

　　②通過判斷載荷能力控制每條路由的信息流量，以保證QoS;

　　③通過距離矢量路由算法實時維護動態路由表;

　　④使用最短路徑優先和載荷能力優先的路由策略。

　　3. 接口與互聯方式

　　3.1 設備接口

　　平臺與設備的接口采用全隔離的技術，通過隔離器件對所有的輸入輸出信號(RX、TX及電話信號)進行隔離，保證接入設備與平臺之間不會因為故障相互影響，更重要的是平臺接口采用了自適應的接口方式，當外部設備接入時，各功能板上處理單元會自動判別信號的極性和電平，通過內部極性和電平轉換后，輸出一個標準控制信號進行處理。

　　對于各種有線設備可以通過外線接口與外部PABX/PSTN系統對接，聯入公共電信網。可以支持PABX/PSTN、E&M、MFC-R2/MFC-R5、NO.7/ATS-QSIG等眾多形式的接口。針對各種VHF、HF、差轉臺、無線對講等無線設備，無線板卡接口可以滿足SQL信號的接地/干接點/+5V/+12V/ -48V等，能夠支持包括R/S、OTE、PAE、Motorola、JATRON、ICOM等各種軍民航空中交通管制中應用的電臺。

　　3.2 互聯方式

　　軍民航話務平臺的各個成員之間互聯可采用多種鏈接方式，如：雙絞線、無線網橋、E1、DDN、VLAN、光纖直連等等。

　　在戰時或自然災害等突發事件中，原有的指揮現場往往需要人員撤離。此時,可以通過無線、DDN、光纖等專線方式，可在異地的指揮平臺中啟用應急席位，并映射成本地席位功能，建立指揮調度環境的備份指揮席位接管指揮。尤其是使用無線網橋傳輸方式，能夠通過超視距數據傳輸，實現200千米/小時的移動速度的信息穩定傳輸，其單跳最遠距離可達70Km。

　　這種傳輸方式能夠使原平臺的全部資源在應急系統里得到使用，應用該方式的民航局移動塔臺車,在“5.12”汶川地震中奔赴災區協助指揮，實現了震區不間斷空管調度指揮工作，保障了救援人員航班和賑災物資運輸航班的安全飛行。應急移動平臺的推廣應用對緊急情況下不間斷管制指揮、保障飛行安全具有重大意義。將此方式應用在戰時或軍事演練中不但能夠提高我軍通訊系統的抗打擊能力，更能夠保證大范圍作戰半徑的指揮工作。

　　此外，平臺具有利用衛星進行話音傳輸的能力。通過對話音信號進行解析編碼和稀疏處理，起到深度壓縮的作用，在保證話音質量的同時，帶寬節省一倍以上。在中國空軍確立了“空天一體、攻防兼備”戰略的歷史階段，能夠實現空天通信就更加具有戰略意義。

　　4. 結束語

　　VCS0422內話系統已在我國二十余個省市得到部署，應用于軍民航50余家機場，在該系統的基礎上拓展“空天地”一體化組網支持，具有一定的先天條件。 通過打造這樣一個軍民航多網絡互聯互通的“空天地”一體化組網，過去的管制單位將不再是單純的管制孤島。組建開放、靈活、高效的3D網絡，實現地-空、地-地以及衛星等眾多類型的網絡互聯,將提高我國空域利用效率、進一步保障軍民航飛行安全，填補我國該領域的技術空白。