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基于PWE3隧道技术实现甚高频业务的传输

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【摘要】??本文论证在民航IP业务承载网络中使用PWE3技术实现VHF信号传输的可行性和应用可能性，结合PWE3技术的原理和在实际网络中的实践，确认利用PWE3隧道技术可以实现VHF业务的传输，信号稳定可靠。

【关键词】??PWE3??VHF业务??隧道技术

引言：

民航地空VHF语音通信是依靠VHF频段的无线电波为空管交通管制部门、航空公司运营管理部门与飞行员之间提供直接的语音通信服务，并为民航航空器的搜寻、救援等紧急情况下提供特殊通信保障[1]。就空管而言，终端区VHF台一般建在終端区内或者较近的附近，区域管制VHF台就需要建设在离区域管制中心较远的地方，以便实现航路的覆盖，因此传输网络是地空通信重要的一环。

传统的地面传输网络采用PCM技术，使用EM信令实现VHF语音的传输，随着网络的IP承载化，利用IP技术实现VHF信号的传输变得越来越重要，并已逐步取代传统的PCM接入网络。

本文介绍利用PWE3技术实现VHF语音的传输，并达到传输时延小、信号质量稳定且失真小的效果，满足民航语音通信的要求。

一、PWE3简介

PWE3（PseudoWireEmulationEdge-to-Edge：边缘到边缘的伪线路仿真）是2001年4月IETF（Internet工程任务组）提出，经过不断的更新发展，PWE3技术已完美成熟，相关的草案已转为正式的RFC文档，并在运营商网络和企业网络中得到广泛运用[2]。

PWE3是在分组交换网络（IP或者MPLS）中仿真帧中继、以太网、低速TDM电路等业务的基本特征的一种技术，伪线路（PseudoWire，PW）的功能包括在入口封装特定业务（如本文所研究的低速TDM业务：VHF语音）的PDU，然后在入口和出口之间的隧道上承载这些PDU，管理他们的定时和顺序，尽可能的模仿这些业务所需的功能[3]。

PWE3是一种端到端的二层业务承载技术，属于点到点方式的L2VPN，显然，MPLSL2VPN是在MPLSPSN上实现PWE3的技术。基于MPLS网络本身的一些特性，使基于MPLS的PWE3技术逐步成为主流技术。

在MPLS网络的PE中，PWE3以LDP为信令协议，通过隧道模拟CE端的各种业务，透明传递二层数据[4]。值得注意的是，这种模拟是近似的，对TDM数据会带来失真。

二、利用PWE3实现VHF语音传输的应用场景

在民航空管的VHF传输场景中，各管制中心和远端台站之间通过基于IP组建的业务承载网络相连，如图1所示。由于语音通信的实时性要求和VHF业务高可靠性要求，管制中心端与远端台站端至少有两条链路可达。

管制中心端的内话系统和远端台站端的VHF收发信机通过EM端口接入路由器。信息在穿越业务承载网络时，需要使用PWE3技术建立业务数据传输隧道。

本文以某地区终端管制中心为例，终端管制中心与远端台站之间建设有基于华为系列路由器的IP业务承载网络，其中在终端管制中心端采用的华为AR3260设备作为业务落地设备，在台站端采用华为AR2240设备作为业务接入设备，中继链路采用租用运营商MSTP链路或者自建MSTP链路，终端管制中心与远端台站端只有有两条完全独立的路由可达。

三、VHF信号端到端传输工程

下面介绍VHF信号在业务承载网络中的传输过程。

如图2所示，VHF收发信机与各管制中心的内话系统通过IP业务承载网络相连。其中，管制中心端的内话系统有线方式接入AR3260路由器EM接口，远端台站端的VHF收发信机通过有线方式接入AR2240路由器EM接口。其中管制中心端AR路由器和远端台站端的AR路由器预先建立PWE3隧道。

当位于终端管制中心的管制人员需要与飞行员通话时，EM数据通过隧道透传的过程如下：

①管制中心端的AR路由器的EM接口接收来自内话系统的EM信令和模拟信号，并转换为数字信号;

②管制中心端AR路由器把EM数字信号封装为PWE3格式的报文;

③PWE3报文通过预先建立MPLS隧道透传到远端台站端AR路由器;

④远端台站端AR路由器将EM数字信号从PWE3报文中解析出来，并转换为模拟信号，再通过EM接口发送给VHF收发信台;

⑤给VHF收发信台通过无线方式将EM数据发送给位于飞行器上的接收器。

⑥飞行员呼叫管制员的数据传输过程与上面的过程相反。

四、构建PWE3隧道实现VHF信号的传输

本文以某终端管制中心的IP承载网络为例，将业务承载网络简化为如图3所示的情况，构建从管制中心端AR路由器（配置中简称：GZZX-AR3260）经过汇聚路由器（配置中简称：HJ-R）到远端台站端AR路由器（配置中简称：TZ-AR2240）的一条PWE3隧道，进而实现VHF信号的传输。本文基于三台路由器已经建立了相关