廣州民航中南空管局 張文華
目前中國(guó)民航使用的地面指揮調(diào)度系統(tǒng)是由民航總局統(tǒng)一規(guī)劃，于1994年底陸續(xù)建立起來(lái)的摩托羅拉800MHz模擬集群通信系統(tǒng)。經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)，民航大多數(shù)大中型機(jī)場(chǎng)都安裝了集群移動(dòng)通信系統(tǒng)。目前各機(jī)場(chǎng)集群通信系統(tǒng)運(yùn)行良好，在民航運(yùn)輸?shù)闹笓]調(diào)度中起到了至關(guān)重要的作用，較好的保證了民航的安全生產(chǎn)。但隨著民航事業(yè)的飛速發(fā)展，業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)范圍的不斷擴(kuò)大，功能需求在不斷增加，特別是通信數(shù)字化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，民航原有模擬集群通信系統(tǒng)的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，它已不能完全滿足日益發(fā)展的民航業(yè)的需求。
一、民航模擬集群通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題
目前民航模擬集群通信系統(tǒng)都是單基站系統(tǒng)（上海虹橋、浦東機(jī)場(chǎng)除外）。該系統(tǒng)是一個(gè)共享資料、費(fèi)用、信道和服務(wù)的多用途、高效能無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)，可動(dòng)態(tài)的分配信道，具有接續(xù)時(shí)間短、可靠、群呼、選呼等常規(guī)通信和蜂窩移動(dòng)電話難以替代的優(yōu)點(diǎn)。這些功能正好滿足民用航空的日常管理以及執(zhí)行各種航班、專機(jī)等任務(wù)，還有處理突發(fā)和緊急事件時(shí)對(duì)移動(dòng)通信的需求。
近年來(lái)，隨著我國(guó)民航業(yè)的高速發(fā)展，專業(yè)指揮調(diào)度通信的需求逐漸增大，對(duì)集群頻譜的需求也越來(lái)越大。傳統(tǒng)的模擬集群技術(shù)本身的一些先天不足逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，例如聯(lián)網(wǎng)困難（如需聯(lián)網(wǎng)，費(fèi)用相當(dāng)昂貴），不能在機(jī)場(chǎng)之間漫游，無(wú)數(shù)據(jù)傳輸功能，不能更好的拓展業(yè)務(wù)以滿足一些特殊部門(mén)的需求；終端機(jī)體積大，款式少，費(fèi)用高，導(dǎo)致用戶使用成本高等。特別是頻率資源的緊張已是不容樂(lè)觀的事實(shí)，例如首都機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有用戶3000多個(gè)，而信道數(shù)才20個(gè)，高峰期已經(jīng)出現(xiàn)排隊(duì)現(xiàn)象，不得不取消或限制電話互聯(lián)功能。廣州白云機(jī)場(chǎng)、上海虹橋機(jī)場(chǎng)也面臨著同樣的問(wèn)題。另外，在模擬技術(shù)條件下，無(wú)保密功能，不能滿足機(jī)場(chǎng)公安、安檢、消防等部門(mén)的需求，為了實(shí)現(xiàn)其保密功能，一些機(jī)場(chǎng)的公安、安檢、消防等部門(mén)只好另建自己的集群調(diào)度系統(tǒng)（400MHz）。這樣在同一機(jī)場(chǎng)建兩套系統(tǒng)，造成了頻率資源和人力的浪費(fèi)。若想改變這種狀況，數(shù)字集群是一種必然的選擇。
根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部信部無(wú)[2001]518號(hào)《關(guān)于800MHz集群頻率使用管理有關(guān)事宜的通知》要求，目前機(jī)場(chǎng)使用的800MHz模擬集群通信系統(tǒng)只能使用到2005年12月31日，屆時(shí)必須無(wú)條件撤消。且信息產(chǎn)業(yè)部還規(guī)定從2001年12月31日起停止為800MHz模擬集群通信系統(tǒng)指配頻率，凡新建的集群通信系統(tǒng)均必須采用全數(shù)字集群通信。也就是，到2005年，民航系統(tǒng)的所有集群移動(dòng)通信系統(tǒng)必須更換成數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，而對(duì)一些新建、擴(kuò)建或搬遷的機(jī)場(chǎng)（如廣州新白云機(jī)場(chǎng)），現(xiàn)在就面臨數(shù)字集群通信系統(tǒng)的建設(shè)問(wèn)題，所以通信體制、設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是迫切要解決的問(wèn)題。
二、數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀
近年來(lái)，有多家外國(guó)公司向中國(guó)推銷其數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)。國(guó)際上現(xiàn)有的數(shù)字集群通信系統(tǒng)有多種體制，各有千秋。我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)部于2000年底已正式批準(zhǔn)和發(fā)布了我國(guó)“數(shù)字集群通信系統(tǒng)體制”電子行業(yè)推薦性標(biāo)準(zhǔn)，確定了兩種體制，即由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）推薦的全歐集群通信TETRA和摩托羅拉公司獨(dú)家專有的iDEN兩個(gè)數(shù)字集群通信系統(tǒng)體制，是國(guó)內(nèi)的推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)民航機(jī)場(chǎng)的建設(shè)要求，可考慮在TETRA和iDEN體制中選擇一種，這兩種體制的特點(diǎn)比較如表1所示。
三、民航數(shù)字集群系統(tǒng)通信體制的選擇
根據(jù)以上需求特點(diǎn)，對(duì)民航來(lái)說(shuō)，在通信體制上要考慮如下問(wèn)題。
（1）安全性。這是民航業(yè)的特殊要求。（2）滿足需求。根據(jù)需求特點(diǎn)，設(shè)備功能須滿足各種用戶群的要求。特別是數(shù)據(jù)傳輸功能，對(duì)值機(jī)、客貨運(yùn)部門(mén)尤為重要，如可進(jìn)行各種數(shù)據(jù)查詢，旅客信息發(fā)送，航班信息發(fā)送，民航特快專遞、物流等的GPS車(chē)輛定位等。數(shù)據(jù)傳輸對(duì)開(kāi)發(fā)一些新功能，方便機(jī)場(chǎng)運(yùn)作提供了可能性。（3）有利于運(yùn)營(yíng)。由于集群用戶都是有償使用系統(tǒng)，大部分機(jī)場(chǎng)的集群通信系統(tǒng)都由公司進(jìn)行運(yùn)營(yíng)和保障，必須考慮盡量減少用戶的使用成本。就目前兩種體制來(lái)說(shuō)，根據(jù)以上比較可知，由于iDEN的用戶機(jī)款式多，價(jià)格便宜，較適合于運(yùn)營(yíng)；而TETRA功能多，較適合指揮調(diào)度。對(duì)民航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，在體制選擇時(shí)必須考慮這些問(wèn)題。（4）優(yōu)良的性價(jià)比。需要考慮的費(fèi)用包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用，用戶設(shè)備費(fèi)用和營(yíng)運(yùn)費(fèi)用。（5）售后服務(wù)。有較強(qiáng)的技術(shù)力量和完善的售后服務(wù)網(wǎng)、培訓(xùn)中心。（6）保密性。公安等安全部門(mén)對(duì)數(shù)字集群通信的一個(gè)特殊要求是：該系統(tǒng)能進(jìn)行數(shù)字話音、數(shù)據(jù)和圖像（如指紋、面像）等信息的傳輸。要求數(shù)字集群系統(tǒng)的移動(dòng)終端能方便地訪問(wèn)公安信息網(wǎng)上的數(shù)據(jù)庫(kù)，成為公安信息網(wǎng)的延伸部分，這就需要有多種加密方式來(lái)滿足需求。
最后，值得注意的是系統(tǒng)需參考政府政務(wù)網(wǎng)的體制選擇。我們必須認(rèn)識(shí)到，政府政務(wù)網(wǎng)的體制選擇是民航數(shù)字集群通信體制重要的參考。因?yàn)閺恼慕嵌葋?lái)說(shuō)，總是希望系統(tǒng)設(shè)施和寶貴的頻率資源共享，避免像模擬集群通信一樣四分五裂，重復(fù)投資，重復(fù)建設(shè)�，F(xiàn)在人們對(duì)數(shù)字集群通信系統(tǒng)討論較多的就是希望通過(guò)政府的引導(dǎo)，在各大地區(qū)（例如一個(gè)市或一個(gè)省）建兩個(gè)網(wǎng)：一個(gè)政務(wù)網(wǎng)和一個(gè)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)，政務(wù)網(wǎng)主要體現(xiàn)社會(huì)效益，作為政府應(yīng)急的一種手段。運(yùn)營(yíng)網(wǎng)作為一種補(bǔ)充，自主經(jīng)營(yíng)，滿足多種客戶的需求。在考慮社會(huì)效益的同時(shí)，還要體現(xiàn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。作為機(jī)場(chǎng)的體制選擇和設(shè)備選型，必須緊跟政府的動(dòng)向，以便將來(lái)機(jī)場(chǎng)的數(shù)字集群通信系統(tǒng)可并入政府公網(wǎng)，發(fā)揮更大的作用，否則就會(huì)出現(xiàn)孤立使用和高成本的風(fēng)險(xiǎn)。
四、 數(shù)字集群通信在民航的建設(shè)要求
⒈ 系統(tǒng)建設(shè)規(guī)模
為便于管理和方便擴(kuò)展，建議民航系統(tǒng)的主交換機(jī)（MSO）建在一個(gè)容易管理的地方�；九c交換機(jī)之間用微波或有線鏈路相連，接口為E1，每個(gè)載波僅占用一個(gè)64kbit/s的PCM傳輸鏈路時(shí)隙，因此多個(gè)基站可共用一個(gè)傳輸鏈路。
機(jī)場(chǎng)的主要用戶在候機(jī)室、跑道、維修機(jī)庫(kù)、貨運(yùn)等區(qū)域，覆蓋這些區(qū)域的最佳設(shè)站位置為塔臺(tái)。一般來(lái)說(shuō)，塔臺(tái)基本上在機(jī)場(chǎng)的中央，又是機(jī)場(chǎng)的制高點(diǎn)。在塔臺(tái)上建一個(gè)基站，可以與其它通信設(shè)備共用機(jī)房，這樣對(duì)縮短工期，減少投資較為有利。
模擬集群通信終端機(jī)通信功率一般都在1瓦以上（主站功率可以不必考慮），所以覆蓋范圍一般都比較廣，一個(gè)單基站就可以對(duì)整個(gè)機(jī)場(chǎng)有良好的覆蓋，而數(shù)字集群通信系統(tǒng)移動(dòng)終端機(jī)功率一般都在600毫瓦以下，必須考慮機(jī)場(chǎng)一些特殊地區(qū)的覆蓋問(wèn)題，例如候機(jī)樓、地下庫(kù)房和登機(jī)橋等地。由于候機(jī)大廳和登機(jī)橋結(jié)構(gòu)和材料的特殊性，其面積較大，地下庫(kù)房結(jié)構(gòu)復(fù)雜，很可能由于屏蔽而造成局部盲區(qū)，解決的方法是另加漏泄電纜或直放站。漏泄電纜輻射覆蓋不僅無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)穩(wěn)定可靠，而且可以避免或減輕與城市其它無(wú)線信號(hào)源產(chǎn)生的相互干擾，是一種優(yōu)選的電波輻射方式。廣州地鐵一、二號(hào)線均采用漏泄電纜輻射覆蓋方式。 具體的安裝辦法還要根據(jù)具體場(chǎng)地情況進(jìn)行分析和測(cè)量。
2．系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)
全國(guó)民航數(shù)字集群通信系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)是我們的努力目標(biāo)，也是較為理想的狀態(tài)，但真正實(shí)現(xiàn)尚須時(shí)日，在一個(gè)地區(qū)先行聯(lián)網(wǎng)，則值得我們探討。以珠三角民航為例，在廣州新白云機(jī)場(chǎng)建一個(gè)交換中心，較好的覆蓋白云新、舊機(jī)場(chǎng)，在此基礎(chǔ)上，在深圳、珠海等地可直接建基站，基站和交換機(jī)通過(guò)租用2Mbit/s傳輸鏈路，網(wǎng)管設(shè)在廣州。采用這種聯(lián)網(wǎng)方式，珠海機(jī)場(chǎng)的工作人員就可以用自己的終端機(jī)漫游在白云機(jī)場(chǎng)，同時(shí)可與珠海機(jī)場(chǎng)本場(chǎng)的同組人員對(duì)講，既節(jié)省了硬件建設(shè)費(fèi)用，又節(jié)省了頻率資源和管理成本，而且很好的解決了交往頻繁機(jī)場(chǎng)間的調(diào)度通信問(wèn)題，為今后各大地區(qū)之間的聯(lián)網(wǎng)打下基礎(chǔ)。如果民航系統(tǒng)所選的體制和設(shè)備廠家一致，就可以進(jìn)行整個(gè)民航聯(lián)網(wǎng)和漫游。體制的選擇可由民航總局統(tǒng)籌考慮。采用這種聯(lián)網(wǎng)方式，在網(wǎng)管控制下，終端機(jī)場(chǎng)還可在集群通信公用網(wǎng)內(nèi)組成各自機(jī)場(chǎng)的虛擬專網(wǎng)，提供專用調(diào)度臺(tái)以及專網(wǎng)所具有的功能。虛擬專網(wǎng)獨(dú)立工作，而用戶使用的感覺(jué)就像在所屬機(jī)場(chǎng)建立的專網(wǎng)中通信一樣。虛擬專網(wǎng)還允許用戶管理自己內(nèi)部的通信組，單獨(dú)調(diào)節(jié)運(yùn)行參數(shù)并根據(jù)自己的需要選擇相應(yīng)的功能，并在需要的時(shí)候方便地連接系統(tǒng)中的其它用戶。這種在網(wǎng)管制約下組建虛擬專網(wǎng)的形式，可以滿足民用和公共安全等用戶的不同需要。
民航系統(tǒng)數(shù)字集群通信系統(tǒng)的體制、設(shè)備選型和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，關(guān)系到航空運(yùn)輸生產(chǎn)指揮調(diào)度的安全。 由于數(shù)字集群通信系統(tǒng)本身就是一門(mén)較新的技術(shù)，至今這兩個(gè)體制的版本都在不斷升級(jí)，性能和功能都在不斷的改進(jìn)和提高。從發(fā)展的眼光來(lái)看，將來(lái)機(jī)場(chǎng)專網(wǎng)很可能同時(shí)并入公網(wǎng)，這就要求考慮公網(wǎng)體制的選擇。其次，數(shù)字集群通信系統(tǒng)技術(shù)還不夠成熟，許多功能在理論上可行而在實(shí)際上卻暫時(shí)還不能實(shí)現(xiàn)。所以在設(shè)備選型時(shí)，要慎重考慮一些具體細(xì)節(jié)問(wèn)題。
