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0引言
山東空管分局原備份內話系統是由意大利SITTI公司生產的M600型內話系統，該系統于2003年安裝并開放使用，至今已服役17年有余，系統功能及運行穩定性等均已不滿足現場運行需求。2021年初，山東空管分局啟動了民航空管技術裝備公司vcsh-510i型內話系統的安裝工作。作為VCSH-510i型內話系統在空管行業的首次應用，整套系統的安裝上線、與原有備份內話系統的前期并行運行模式、原備份內話向VCSH內話的信號切割以及整個過程中的安全風險控制，對行業相關單位均有一定借鑒意義。
1、VCSH-510i型內話系統概述VCSH-510i型語音通信交換系統由無線控制單元、有線控制單元、席位單元（含接口盒、揚聲器模塊及單邊耳麥、手持式話筒等）、供電單元及監控配置單元組成。系統提供對外接口和分配線架，席位單元作為內話系統和操作人員之間的人機接口，監控配置單元用于對系統進行配置與監視[1]，結構如圖1所示。
1.1雙網并行分布式交換
VCSH-510i型語音通信交換系是采用分散式網絡構，將各節點設備及模塊通過冗余雙網交叉連接組成系統，此種網絡結構中，不存在中央的概念，從而單個節點的重要性大大降低。系統中網絡通訊采用VoIP技術進行網絡通信交互，通訊協議符合WG67ED-137協議。
1.2系統硬件
系統機柜內包含四部分硬件設備：無線控制單元、有線控制單元、網絡交換單元模塊和系統電源。無線控制單元、有線控制單元完成內話系統具體功能的實現。網絡交換單元模塊用于各個模塊間的網絡交換，模塊內部不同功能板之間的數據交換在功能模塊內完成。電源模塊為無線控制單元模塊供電。有線控制單元直接使用機柜PDU供電。系統的操作席位終端設備分為2個功能部分：席位終端和人機接口。席位終端包括觸摸屏、電源板、交換板、網絡轉接板。人機接口包括耳麥、電話手柄、手持式話筒對應的標準接口，用于滿足此系統在空中交通管制中的各種通信功能。
1.3監控配置終端
與現行內話系統監控的C/S架構不同，VCSH內話系統配置監控單元采用B/S架構，應用程序安裝在配置監控配置服務器，通過Web瀏覽器進行遠程訪問。監控主機無需單獨安裝應用程序即可實現對系統各設備節點的運行狀態監控和配置管理。1.4系統平臺系統采用分散式平臺架構，有線系統軟件運行在Linux操作系統開發平臺，采用C++高級語言編寫；無線系統軟件運行在專有嵌入式操作系統，采用C語言編寫；監控系統軟件運行WindowServer2012R2服務器版操作系統開發平臺，采用C#高級語言編寫。
2、VCSH內話安裝過程
2.1前期配套工作施工
配套工作主要包括機柜落地安裝、機柜電源與機柜接地以及各機房現場綜合布線等。為縮短系統后期切割上線時對管制地空、地地通信資源的影響時間，必須在合理并準確規劃系統資源、席位位置以及現場布局的前提下，將系統所需安裝空間、大對數線纜、光纖、網線等布置到位。而且，考慮到后期系統擴容需要，必須預留足夠的冗余量。
2.2系統硬件安裝
此階段主要是機房內VOIP服務器、監控配置服務器、無線控制單元、有線控制單元、交換機設備安裝，以及相關光纖跳接、有線和無線配線架至控制單元間大對數線纜的鋪設、卡線等。由于VCSH-510i系統與現場SITTI內話系統在席位位置和系統資源的重疊，硬件安裝階段各個席位臨時安裝于測試平臺，聯網后滿足后期聯調和測試，而不是安裝于管制現場。
2.3線路切割
線路切割分為3個部分：一是錄音信號的切割，這一部分不影響在用資源，隨時可以進行，現場根據工作情況優先完成；二是將現場主用內話已經引接而原SITTI備份內話沒有引接的差異性資源引接入VCSH內話；三是將SITTI內話中引接的有線信號和無線信號切割至VCSH內話，這部分的內容需在系統上線當天完成，否則會增大管制現場通信保障風險。線路切割方案設計思路會在后文予以解釋。
2.4系統測試及上架
在完成部分線路切割的基礎上，技術人員進行系統聯調測試，而后針對管制用戶開展使用培訓，并協調管制進行系統試用測試，對測試中發現的問題與廠家溝通解決。在廠家完成整改、二次測試通過的前提下，進行系統正式上線。上線內容包含席位觸摸屏安裝、接口盒和揚聲器安裝、以及當天夜間的線路切割和測試等工作。這部分工作中存在一定風險，需要提前制訂相應的風險控制措施。
3、安全風險及控制方案
3.1通信資源差異性
首先對山東空管分局主備內話中無線和有線資源進行分析（如表1所示）。山東空管分局有線和無線資源目前均為模擬信號，通過128科龍模塊進行分線，分別接入主用內話
和備用內話中。按照上表，新建VCSH內話中的資源將與主用FREQUENTIS內話保持一致，若直接從128分線處進行切割，將導致現場運行的SITTI內話系統失去對外通信資源，系統將形同虛設，而在VCSH內話沒有上線運行的情況下，沒有了SITTI的保障，管制現場只有單內話系統保障，運行風險太大。基于此，為降低運行風險，針對通信資源的差異性，制訂分階段線路切割方案：首先將SITTI內話系統中沒有的33部電話資源和15部甚高頻資源引接到VCSH內話，同時也使得系統具備了聯調測試的條件，對系統的功能性測試也可以正常開展；待系統滿足正式切割上線條件后，將SITTI內話中引接的31部電話資源和24部甚高頻資源切割到VCSH內話中。
3.2線序定義差異
查詢VCSH內話系統無線控制單元板卡接口資料，其管腳定義如表2所示。而在128科龍模塊分線后，甚高頻資源RJ45槽位管腳定義如表3所示。對比后可知，從甚高頻RJ45槽位出線到VCSH內話無線板卡接口處，必須要經過線序變換，變換關系如圖2所示。可以發現，音頻信號和控制信令線序變換方式不同：音頻信號只是收發音頻兩對線進行了順序變換，而控制信令除了PTT和SQL兩對線的順序變換，兩對控制信令本身也進行了線序交叉。這意味著，在信號切割的過程中，面臨幾百對線路切割，極易因思維慣式等原因導致線序錯誤，進而導致線路不通、信號丟失甚至出現電臺長發等問題。為解決從RJ45槽位出線到內話端線序變換導致切割工序復雜且無法提前測試線序對錯的問題，在RJ45槽位端到內話端中間添加200對跳接線架，分別位于甚高頻分線RJ45槽位所在機柜和內話端配線機柜：甚高頻端信號直通，無需線序變換，而在內話端進行線序變化（如圖3所示）。直接在線對兩端進行線序測試，確保線序的準確性，避免出現前述問題。而切割工作只需要在甚高頻端分線處進行直連線序的切割，將原SITTI使用資源一對一切割至VCSH內話中，縮短切割時間的同時，降低安全風險。
3.3系統使用、維護差異
VCSH-510i內話在系統架構、用戶功能界面等方面與原SITTI內話及FREQUENTIS內話均有較大差異，而VCSH內話與其將替代的SITTI內話在現場安裝空間的重疊性使得一旦VCSH內話安裝上線完成，原SITTI系統立即處于不可用狀態。因此，不論技術保障人員還是管制人員，若在系統上線運行時仍對系統熟悉度不夠，將存在較大程度的運行風險。為提高管制員對VCSH內話的使用熟練度，針對管制用戶制訂使用培訓和現場試用方案。首先由運維人員分班次對全體管制用戶開展使用培訓，主要是常規使用操作、席位轉移、熱線掛起、電話會議等常用功能；其次，為兼顧原SITTI備份內話的現場保障和新裝VCSH內話的現場試用，在管制指揮席位臨時配置部分VCSH內話終端，如區塔近帶班席和部分指揮席，在夜航時段對各終端進行試用。針對運維人員，則首先制訂自學計劃，參照用戶手冊、技術手冊、運維手冊，完成對系統的初步認知；而后由工程師對運維人員展開運維培訓，主要涵蓋系統架構、系統功能、系統信號流向等內容；最后，在管制試用過程中，分班組對管制提出的問題或故障進行跟蹤排查，對管制提出的配置方面的需求進行配置更新，在實際操作中加深對系統的理解。通過上述方式，確保在系統正式切割上線前，將系統運維風險降到最低。
4、結束語
伴隨著各空管單位備份內話系統到達使用年限，VCSH內話系統作為國產替代的重要一份子，將在越來越多各空管單位中承擔起管制通信保障的重要角色。而各空管單位也將不可避免地面臨系統上線時即時取代現場備份內話系統的情況。如何在保障運行安全的同時，做好新舊內話并行運行工作，并順利完成由原內話系統向新內話系統的切割過渡，將是平衡建設與運行的重要議題。
參考文獻
[1]民航空管技術裝備發展有限公.VCSH-510I型語音通信交換系統技術手冊V1.1[Z].2021.
單位:孫志強 王興 作者:中國民用航空華東地區空中交通管理局山東分局