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无线通信新技术在民航通信网络中的应用研究
作者：张鹏
来源：《中国新通信》 2018年第8期
前言：民航无线通信网络在整个民航运行网络中占据重要地位，是保证民航事业稳定与可持续发展的重要基础因素。在当今提倡创新发展的背景下，为实现民航无线通信业务的优化发展，增强无线通信新技术的应用已经势在必行。通常情况下，民航无线通信网络依据业务性质、组网形式大致可分为VHF 天线共用系统、移动通信系统、卫星通信系统、地面数据通讯系统、寻呼系统等几部分。在本次研究中，主要分析了VHF 天线共用系统、地面无线通信系统中无线通信新技术的应用。
一、VHF 天线共用系统中无线通信新技术的应用
VHF（Very High Frequency）天线共用系统是民航无线通信网络系统中的重要组成部分，服务于空中交通管理人员与飞行人员实现动态语音通信连接。调查分析发现，我国多数大中型民航机场中已经配置了相对完善的VHF 天线共用系统。而常用的VHF 天线共用系统主要是从美国摩托罗拉（MOTOROLA）与德国R/S 公司等引进并应用的，它在一定程度上能够为空中交通管理部门提供多样业务服务，包括航站气象服务、地面滑行、航路与航务管理、塔台情报等等[1]。在该系统中，主要应用的无线通信技术有以下几种：第一，合路器/ 分路器与共用天线技术。该技术主要是指不同通道的发射振子与接收振子存储在同一副天线玻璃腔体中，并在两两振子之间配置一定的隔离单元，实现30dB的隔离，用以避免振子间发生干扰。与此同时，借助合路器/ 分路器实现信号向振子的发射与接收。在此过程中，合路器的作用在于实现多路信道发射机发射信号的收集并发送至发射振子，分路器的作用在于将接收振子中接收到的信号以一定的频率发送到各个信道中，并由信道接收机接收。因此，合路器/ 分路器及共用天线技术的应用在一定程度上满足了多任务并发要求，实现系统的集中化管控制，大大提升了VHF 系统通信质量与效率。第二，数字频率合成技术。该技术主要应用于信道收发信号机中，用以提高频率转化工作数字化水平，降低改频工作难度，脱离原系统对晶体的依赖。第三，滤波器及铁氧体隔离器技术。该技术的应用主要在于实现VHF 天线共用系统的多信道不干扰工作，即将无源窄带腔体滤波器科学配置到系统各信道的发信机与收信机中，用以对信道中的射频信号进行管控，避免信号传输过程中出现相互干扰问题。与此同时，利用2MHz 带宽的铁氧体隔离器对信道发信机的射频信号进行二次控制，使隔离度达到60dB，避免出现信道信号交叉干扰问题。第四，计算机控制与诊断技术。随着计算机技术的高速发展，计算机技术已经成为无线通信技术体系中的重要组合部分。就VHF 天线共用系统而言，计算机技术的科学应用可实现系统的实时动态监控与故障诊断。例如，基于PC 机（personal computer，个人计算机）图形用户界面，实现信号可视化检测、故障信号分析与信息记录。从而为系统操作与检修人员提供数据依据，提升机务人员系统管理质量与效率。
二、地面无线通信系统中无线通信新技术的应用
为满足行业用户多样化需求，LTE（Long TermEvolution）无线通信技术在地面无线通信系统中得到广泛的应用。LTE 无线通信技术是基于UMTS/HSPA 与EDGE/GSM无线通信技术创新发展上形成的一种新兴无线通信技术，它在原有IP 网络结构的基础上取代了第三代移动传输系统的位置。由于LTE 的包容性相对较强，加之新配置方式的应用，极大的提升了无线通信数据传输速度与效率。在民航网络中，可应用LTE 无线通信技术提升地面无线通信系统运行的稳定性与安全性。例如，在系统网络接入环节中，利用APN（ AccessPoint Name，接入点）实现专线安全接入，确定终端网络访问方式。其配置结构如下：首先，将同一个MPLS VPN 配置到P-
GW 和单位CE 中，形成三层通信网络结构体系。其次，在P-GW 与单位CE（单位4G 接入路由器）之间搭建一个GRE 隧道（通用路由协议封装），实现二者之间的有效连接[2]。此外，在业务运行过程中，P-GW 承担用户分配地址的作用，实现LTE 终端地址路由与用户接入路由器之间的有效连接，并在GRE 作用下，跳转到单位CE（单位4G 接入路由器）实现通信互通，并在此基础上应用IPSEC 加密，进一步提升地面无线通信系统的接入安全性。
结论：总而言之，随着无线通信新技术的不断创新与应用，民航无线通信网络将呈现出全新的发展趋势，形成地空一体化、全球一体化模式。本文旨在通过简要分析VHF 天线共用系统、LTE 地面无线通信系统中无线通信新技术的应用，对无线新技术具有一定程度的理解和认知，推动我国民航通信网络系统的创新与可持续发展。
本文来源：https://www.wddqxz.cn/b6c8ba6a24d3240c844769eae009581b6bd9bd9c.html
2023-02-04
