20世纪末, 国内很多机场在新建和改造中鉴于当时通讯技术的发展水平, 选择使用的是模拟对讲无线差转系统或模拟集群电话系统, 并在特定区域建成了计算机网络系统。形成语音、数据双网覆盖“平行双轨制”服务模式。根据十余年来的使用、维护经验, 结合机场地面服务的特点:工作地点分散, 资源不断移动, 数据要求及时, 信息需要共享, 服务必须配合, 时限非常严格, 变化很难预测。我们发现, 这种模式存在以下三方面问题。
第一, 表象的问题。
(1) 由于现场流动的信息大量依靠手持对讲系统, 频段资源有限, 易造成堵塞。
(2) 对讲系统发布的信息在工作人员疲劳或繁忙状态下易出现误听或漏听, 导致服务不及时乃至服务偏差。
(3) 现场指挥、各级调度人员原来的手工业务处理流程存在很多重复或无效的环节, 易导致错误信息的产生与发布。
(4) 各级业务部门存在信息孤岛, 难以实现共享数据、协同工作。
(5) 难以及时提供机场实际运行状况, 难以提供有效的实时决策支持。
第二, 潜在的问题。
目前在用的模拟集群系统, 通讯质量已完全跟不上技术进步和服务质量不断提升的要求。且随着时间的推移, 系统日常维护、升级和更新乃至困难, 终端寿命已经面临使用极限等尴尬局面。根据国家相关部委的有关文件规定, 本应于2005年即着手关闭模拟系统并升级至数字化系统。但是, 由于数字集群通讯技术标准不统一, 不同设备厂商都采用了各自的私有关键技术。因此、实现模块通用、终端通用是潜在的研究课题。
第三, 发展的问题。
国内民航业发展至今, 大部分机场需要考虑“业务重组”、“流程再造”, 建立面向服务并且关注旅客、航空公司、货主需求为导向的新的流程体系。在满足客户需求的同时, 必须彻底消灭信息孤岛, 使数据充分实时共享。为了保证信息传递的及时、精确, 迫切需要语音呼叫、数据传递的同步和可相互验证性, 因此必然要求在系统调度的全区域内形成具有相当带宽的、稳定提供语音、数据服务的网络覆盖。出于机场业务特殊性的考虑, 这种综合信息网络, 还必须具有应急通讯保障能力, 以因应紧急事故。
如何选择内通集群调度系统并建设之, 才能既达到最佳性价比, 又保持足够的、经济的、可持续发展的空间, 是所有机场面临的共同问题。笔者在已有文献的基础上结合本机场实际情况做进一步的阐述。
1 内通集群调度系统的建设思路
融合内通集群调度系统的技术优势来解决目前机场运营中的以下问题。
(1) 基于机场数据IP专网实现机场现有有线、无线终端的统一调度和管理。
(2) 为个体或群组实现移动对讲, 通过对讲终端可以实现语音、数据及信息的服务。
(3) 实现分布式调度一键式对讲, 手持终端可在不同无线网络之间无缝切换。
(4) 与机场航务运营系统进行对接, 使语音系统与数据系统能进行实时共享和交互, 实现信息系统的整合性、实时性和同一性。
(5) 整体集群通信系统可实现简单而顺利的扩容。
2 业务流程及处理方式的优化原则
现代计算机网络具备足够的带宽资源, 完全可以适应语音和大量数据的并发实时传输与应用需求。但是, 传统的计算机网络同时又存在网络覆盖方式的限制。而无论是数字或模拟集群通讯系统, 都是以纯语音服务为目标的窄带设计, 功能单一、无法满足复杂数据应用需求, 无法实现数据、语音双网的合并。两个网络间业务存在功能重叠又相互隔离、无法统一应用的弊端。因此, 采用一种既能够充分发挥计算机网络性能, 又兼顾现有集群通讯系统功能实现的、标准化的二合一接入技术, 将宽带数据服务及语音调度服务有效集成的网络与终端技术, 是有效实现最佳“效费比”的选择。
目前、国内/外的发展和应用趋势是引入内通集群调度管理平台, 通过减少信息传递环节, 信息直接发送至实际用户端, 数据实现自动化处理与传递, 提高生产效率, 极大减少差错率, 实现信息最大程度共享和可靠流转。实现可细化到具体服务小组 (人) 、设备和资源的生产运行多级调度与监控管理。各级调度部门可以通过平台传递有效消息和正确指令, 并可以量化考核指标;实现部门间可靠的信息共享;通过建立中心数据库, 为实时统计、分析与决策支持提供服务。
3 管理平台系统网络架构
(图1)
整个网络架构分为三个层次, 顶层核心层提供终端控制和业务交互;业务汇聚层提供无线数据业务接入和数据包交换;接入层为具体的接入设备提供各种业务接入功能。
3.1 顶层核心平台
顶层核心平台又分为数据平台、语音平台、网管支撑平台、调度平台和应急通信平台, 三个平台协调配合, 实现系统的核心功能。
(1) 数据平台:数据平台为机场行业现有的数据业务接入系统, 为用户终端的网络业务提供各种数据服务的同时, 还提供鉴权、认证、计时以及对其他专业数据业务的管理维护。
(2) 语音平台:语音平台包括, 主要提供接入层话音业务的汇聚以及软交换接入功能, 在软交换平台控制下完成终端话音业务的信令交互。
(3) 网管支撑平台:网管支撑平台实现对所有设备的配置管理、维护管理、性能管理功能。
(4) 调度平台:调度平台主要提供调度功能, 为调度通信提供具有针对性的调度网络, 实现包括语音系统的逻辑分配等功能。
(5) 安全服务平台:安全服务平台由安全服务器组成, 实现对网络业务用户的身份认证、授权管理以及实时密钥分发等安全管理功能。
3.2 汇聚层
包括无线基站以及相关行业现有的传输网络, 主要提供无线业务的汇聚和数据包的路由转发传输, 无线、有线数据网的转换, 将无线网络的数据业务汇聚, 并通过传输网发送给不同的业务平台。
3.3 接入层
接入层包括各种终端设备, 应用于不同的领域, 接入不同形式的数据和话音业务。提供集群语音、宽带数据、普通话音等业务;接入系统分为无线终端、基站系统以及网元管理系统三个部分组成。其中, 无线终端完成用户端设备与无线网络的连接, 基站系统完成用户终端与骨干网络的连接。网元管理系统完成对无线系统中的所有终端设备、基站系统的设备管理、系统监控、权限管理、带宽分配等操作。
4 12.5kHz双时隙新标准的引入
内通集群调度系统的“效费比”很大部分取决于无线数字集群通信技术的引入和应用。这里必须重点介绍DMR (Digital Mobile Radio) 全新的数字对讲机标准, 目前许多通讯系统设备供应商广泛采用D M R标准, 已经具备成熟的产品能够在模拟和数字两种模式下作, 让用户能够按照自己的规划, 有计划地平滑过渡。使得跨网移动漫游在一定程度上成为可能。
为什么选择DMR?这里可以归纳为四个原因;
第一, 带宽政策法规。
在全球范围内, 包括美洲、欧洲、亚太和中国等区域及国家已相继出台政策法规限制原先使用的25kHz带宽和模拟对讲机在专业无线通信领域的应用, 并满足了未来对于6.25kHz信道间隔的监管要求。
第二, 向下兼容的能力。
DMR产品普遍提供向下兼容模拟系统的能力, 可以工作在数字和模拟两种模式, 给目前正在使用模拟系统的客户提供了更有诱惑力的理由将现有的模拟系统平滑过渡到数字系统。
第三, 提高系统容量。
D M R采用1 2.5 k H z双时隙T D M A技术 (时分多址技术) , 或FDMA技术 (频分多址技术) , 通俗地讲、可在单个12.5kHz中继信道内提供两个虚拟信道, 让呼叫容量提高一倍。在提高频谱利用效率的同时, 可以很好地适合UHF, VHF现有信道结构, 通过相对6.25kHzFDMA窄带技术而言, 不会增加对相邻信道的干扰。
第四, 保障通讯安全。
在模拟信道上扫频监听, 会听到无法分辨的语音信号。而在数字信道上监听, 由于信令或ID号不匹配, 只显示载波接收但无语音输出。
5 无线数字集群通信与调度管理平台无缝集成
5.1 网络架构
(图2)
由于采用了全新的数字对讲机标准, 以数字机为基本平台的数字集群系统受到业内人士的大力追捧。尤其是数字集群系统大大增加了原对讲机系统的容量, 特别适合那些强烈需要扩容但没有频率资源或资源受限的客户。
5.2 传统控制信道的资源占用
传统的集群系统分为有专用控制信道系统和无专用控制信道系统, 前者所有用户终端都守候在控制信道上, 通话前必须向控制信道申请分配空闲信道, 这种体制接续速度快, 缺点是控制信道占用了系统资源。后者无控制信道, 所有终端自动扫描空闲信道, 没有占用系统资源但缺点是接续时间长。目前市场上推出先进的数字集群系统兼有以上两种集群的优点:全部时隙都可以做话务信道, 不用扫描, 因此接续速度快。
5.3 休闲时隙的逻辑处理
此章节关键点在于系统运用了休闲时隙的逻辑处理概念, 休闲时隙作为系统中动态的守候时隙, 可以是系统中的任何时隙。在系统运行时休闲时隙频繁切换, 所有空闲对讲机全部守候在休闲时隙上, 所有新的语音呼叫都从休闲时隙开始。当新的呼叫开始时, 休闲时隙会转移到另一个空闲的时隙上形成新的休闲时隙, 并通知所有空闲的对讲机转移到新的休闲时隙上。原有的休闲时隙转化成话音时隙, 并开始在这个通话时隙上中继语音通信。当这个通话结束时该通话时隙会通知通话对讲机新的休闲时隙或相关的时隙信息, 对讲机会转移到系统通知的新的休闲时隙上。
5.4 基于IP传输网络的实现
对于机场的语音需求, 调度管理平台是整个语音集群系统的核心, 调度平台广泛使用一种作为图形化综合调度管理系统, 能够实时显示出各个终端的当前状态, 调度员能够方便地进行各种调度操作, 实现语音、指令和视频多种方式的通信和调度。该套系统的通讯完全基于IP传输网络实现, 提供完整的API接口。
6 无线模拟集群通信与调度管理平台无缝集成
内通调度管理平台和原无线模拟集群系统的连接和集成。建议采用的解决方法是:将专用有线和无线系统的终端设备通过RTU (调制解调) 实现连接, 完成模/数转换, 并进而实现无线守听、无线转接的功能。采用此种连接方式的优点主要有:将空管中心提供的V H F信号、各航空公司自用的HF信号直接调制接入有线通信系统, 将无线电台/电话接口与交换机连接,
所有的连接、只需要在终端设备进行。这样、很容易对通过终端设备的无线通讯信号进行有选择的录音。
7 结语
鉴于目前国内机场普遍存在内通集群与运营调度的整合与发展, 如何选择内通集群调度系统的集成并建设之, 确保能既达到最佳性价比, 又保持足够的、经济的、可持续发展的空间, 是所有机场面临的共同问题。可借鉴的成功案例并不多, 非常值得各专业人士共勉!
摘要：科技的进步与发展, 促使企业需要考虑“业务重组”、“流程再造”, 如何选择现代化通讯设备, 搭建信息化管理平台, 建设一套稳定、高效、安全的集群通信调度系统以达到最佳性价比, 又保持足够的、经济的、可持续发展的空间, 是所有机场面临的共同问题。
关键词：内通集群调度系统,分析,应用
参考文献
[1] 对集群通信系统发展中问题的思考[J].谭学治.当代通信, 2006 (13) .
[2] 冯丽.浅析集群调度通信系统的组网方式[J].警察技术, 2004 (1) .