Hệ thống VCCS TDM hiện tại và VCS IP cho tương lai
Hệ thống VCS-IP được thiết kế cho các ứng dụng điều hành không lưu. Một trong những tính năng
nổi trội của hệ thống là dựa hoàn toàn trên nền tảng IP do đó rất mềm dẻo cho việc nâng cấp, mở rộng
hệ thống. Điều này cho phép người sử dụng triển khai các hệ thống đơn giản từ một vị trí điều hành
(CWP – Controller Working Position) tới một trung tâm quản lý bay lớn (ACC) sử dụng cùng một
công nghệ cũng như loại thiết bị. Ngoài ra, hệ thống được thiết kế với khả năng dự phòng nóng bao
gồm cả khả năng triển khai hệ thống ở các vị trí khác nhau để cung cấp khả năng dự phòng theo vị trí
địa lý.
Các hệ thống VCCS đều có chức năng tích hợp tất cả các kênh liên lạc cần thiết sử dụng trên một hệ
thống chuyển mạch nhỏ gọn và tiện dụng. Các hệ thống thống tin liên lạc số có sử dụng một ma trận
chuyển mạch trung tâm được thiết kế theo nguyên lý phân bố cho việc định tuyến các cuộc gọi giữa
nguồn và đích dựa trên nền tảng chuyển mạch kênh tín hiệu số là quá trình kết nối, trao đổi thông tin
số trong các khe thời gian được phân chia theo phương thức chia thời gian TDM. Tổng công ty hiện
đang sử dụng rất nhiều hãng VCCS khác nhau như: Drake tại ACC HAN, GAREX tại TWR NBA,
Darke Gemni 4000 Series II tại miền Trung và VCS3020X tại AACC HCM, Liberty-STAR tại TWR
TSN.
Vai trò của VCCS trong dây chuyền quản lý bay
- Kết nối với các kênh liên lạc bao gồm thoại VHF, thoại nội bộ, thoại hotline qua hệ thống các card
giao tiếp.
- Mã hóa và xử lý các tín hiệu âm tần, định tuyến và chuyển mạch các tín hiệu âm tần đó qua hệ
thống chuyển mạch trung tâm.
- Cung cấp các vị trí đầu cuối người sử dụng: Tại mỗi vị trí, trên màn hình TED, người sử dụng có
thể thao tác: Lựa chọn phát thu, lựa chọn máy chính/phụ đối với một kênh thoại VHF, cho phép thiết
lập hoặc hủy bỏ một kênh thoại hotline, thoại trong nước hoặc quốc tế, cho phép liên lạc với các vị trí
khác trên cùng hệ thống bằng thoại Intercom. Ngoài ra tại vị trí người sử dụng có thể thực hiện các
thao tác mở rộng khác như tăng giảm âm lượng, đưa âm tần ra loa hay headset, căn chỉnh màn hình,
chuyển hướng cuộc gọi, chuyển tiếp tần số vụ tuyến, giám sát vị trí khác...
- Ngoài ra, hệ thống VCCS cho phép giám sát, quản lý và thiết lập cấu hình qua phần mềm giám sát
hệ thống cài đặt trên máy tính.
Hệ thống chuyển mạch thoại VCS-IP
Các đặc điểm của hệ thống chuyển mạch thoại VCS-IP:
Sử dụng công nghệ IP từ vị trí người điều hành tới trạm radio.
Có nhiều bộ chuyển đổi để hỗ trợ việc chuyển đổi từ công nghệ TDM sang VoIP
Cấu trúc mạng phân tán cho khả năng đáp ứng cao cũng như thiết kế các hệ thống vừa đúng với yêu
cầu của người sử dụng.
Hỗ trợ thêm các dịch vụ ngoài dịch vụ thoại như video và tin nhắn.
Nguyên lý hoạt động
Giải pháp chuyển mạch thoại truyền thống dựa vào cấu trúc tập trung trên một chuyển mạch thoại
TDM, nằm ở một vị trí xác định, trong khi nguyên lý hoạt động của hệ thống VCS-IP theo hướng
mạng phân tán hiện đại. Theo đó tính năng chuyển mạch thoại được được tích hợp vào từng thiết bị
của hệ thống VCS-IP. Để có cấu trúc phân tán thì mỗi thiết bị của mạng lưới sẽ có dữ liệu địa chỉ, số
điện thoại của toàn bộ mạng và do đó hệ thống có thể thực hiện cuộc gọi một cách bình thường mà
không một chuyển mạch thoại trung tâm TDM truyền thống có được.
VCS-IP là một hệ thống chuyên nghiệp thiết kế cho việc điều khiển, điều hành và quản lý mạng bao
gồm:
Thông tin thoại qua Radio giữa người điều hành bay và phi công.
Thông tin thoại với mạng điện thoại bên ngoài với một dải rộng các giao diện như (FXO, FXS, LB,
E&M, ISDN BRI, E1, MFC-R2…).
Thông tin thoại nội bộ với người dùng trong đơn vị.
Khả năng ghi âm tại mỗi vị trí điều hành, điện thoại và giao diện radio (IP, tương tự/số).
Liên kết với các hệ thống kiểm soát không lưu khác.
Mỗi vị trí CWP cho phép người điều hành có thể thực hiện việc liên lạc đối không (tới phi công) và
đối đất (liên giữa các vị trí điều hành hoặc các hệ thống thông tin khác trên mặt đất). Với liên lạc đối
không qua radio hệ thống cho phép phát và thu trên một hoặc một vài radio cùng một lúc, còn liên
lạc đối đất cho phép người điều hành có thể truy cập ngay trực tiếp trên màn hình cảm ứng để gọi tới
bất cứ địa chỉ nào trong cũng như ngoài mạng. Liên lạc điện thoại cũng như radio là các dịch vụ
truyền thống của hoạt động điều hành bay. Ngoài ra các dịch vụ khác như video cũng được hỗ trợ tại
mỗi CWP.
Đối với các nhiệm vụ quản trị, điều hành hoạt động, tất cả cấu hình của các CWPs, thiết bị chuyển
đổi cũng như các thiết bị khác của hệ thống VCS-IP được lưu trong VCMS Server (DB5400). Người
quản trị hệ thống có thể truy nhập vào ứng dụng điều hành và giám hệ thống (VCMS) thông qua một
máy tính với trình duyệt sử dụng tên người dùng và mật khẩu. Ứng dụng điều hành và giám hệ thống
VCMS cho phép tạo cấu hình mới thêm người dùng, thiết bị cũng như quản lý hoạt động, thay đổi
cấu hình hiện tại, thêm/bớt thiết bị.
Tính năng ghi âm ngắn: Có ở mỗi CWP cho cả liên lạc đối không cũng như đối đất. Đối với các bộ
ghi âm truyền thống tương tự được nối với hệ thống qua giao diện ghi âm của CWP. Ngoài ra, ta
cũng có thể sử dụng các bộ ghi âm VoIP theo chuẩn ED137B để ghi âm chuyên nghiệp.
Chế độ bảo dưỡng: Hệ thống VCS-IP bao gồm các tính năng tự kiểm tra lỗi BIT (Built In Test) cho
bộ chuyển đổi, vị trí điều hành bay CWPs, VCMS Servers, Radio Servers, Time Servers, VoIP
Telephony Servers và các thành phần khác của hệ thống. Điều này cho phép phát hiện, phản ứng
nhanh với các trục trặc xảy ra với hệ thống. VCMS Server sẽ lưu lại các lỗi xảy ra với từng thiết bị
trong hệ thống và có thể lấy ra để phân tích.
Hệ thống VCS-IP được thiết kế cho các ứng dụng điều hành không lưu. Một trong những tính năng
nổi trội của hệ thống là dựa hoàn toàn trên nền tảng IP do đó rất mềm dẻo cho việc nâng cấp, mở rộng
hệ thống. Điều này cho phép người sử dụng triển khai các hệ thống đơn giản từ một vị trí điều hành
(CWP – Controller Working Position) tới một trung tâm quản lý bay lớn (ACC) sử dụng cùng một
công nghệ cũng như loại thiết bị. Ngoài ra, hệ thống được thiết kế với khả năng dự phòng nóng bao
gồm cả khả năng triển khai hệ thống ở các vị trí khác nhau để cung cấp khả năng dự phòng theo vị trí
địa lý.
Cấu trúc của hệ thống, ưu điểm so với hệ thống VCS-IP
Với các hệ thống chuyển mạch thoại truyền thống sử dụng công nghệ TDM như hình 1 thì có thể thấy toàn bộ
hệ thống dựa trên một lõi trung tâm. Lõi trung tâm này sẽ điều khiển toàn bộ liên lạc từ vị trí điều hành CWP
tới radio, giữa các CWP hoặc tới mạng điện thoại công cộng. Nếu lõi trung tâm này xảy ra sự cố thì toàn bộ
thông tin liên lạc của hệ thống bị mất.
Hình1: Cơ sở hạn tầng thông tin của công nghệ TDM
Điểm nổi trội của hệ thống VCS-IP là cấu trúc phân tán. Không cần một lõi trung tâm để tiến hành chuyển
mạch thoại. Do tính đơn giản dễ mở rộng có tính kế thừa mà với công nghệ IP ta có thể thiết lập những hệ
thống nhỏ gọn nhất cho các ứng dụng trên tháp chỉ huy trong đó chỉ có một CWP với một hoặc một vài VoIP
radio, như trong hình 2.
Để đảm bảo thông tin liên lạc tất cả các CWP được kết nối tới mạng IP qua hai giao diện vật lý riêng biệt để
đảm bảo tính dự phòng.
Đối với những hệ thống lớn hơn với một vài CWPs thì để đơn giản cho việc cấu hình hoạt động và bảo dưỡng
thì khuyến cáo sử dụng thêm một server VCMS với cấu hình dự phòng như trong hình 3 Server VCMS sẽ lưu
lại cấu hình hệ thống và các sự kiện xảy ra đối với hệ thống. Để dễ dàng phân tích lỗi và đồng bộ giữa các
thành phần trong hệ thống VCS-IP thì NTP Time Server có thể được lắp đặt thêm vào hệ thống.
Hình3: VCS-IP cho các cấu hình lớn hơn
Việc ghi âm tất cả các thông tin đối không cũng như đối đất là yêu cầu bắt buộc đối với các nhà quản lý hàng
không. Hệ thống VCS-IP hỗ trợ ghi âm VoIP từ các CWP, server và các bộ chuyển đổi theo chuẩn EUROCAE
ED137B như hình 4. Việc kết nối tới các bộ ghi âm truyền thống sử dụng công nghệ tương tự cũng có thể được
thực hiện qua hộp giao diện tại CWP hoặc qua bộ chuyển đổi với card tương ứng.
Hình 4: VCS-IP với ghi âm
Thông thường băng thông mạng từ trạm điều khiển tới radio là có hạn trong trường hợp có nhiều luồng tín hiệu
thoại từ các CWP tới cùng một radio, trong hoàn cảnh đó ta cần thêm thiết bị Radio Server để nâng cao hiệu
quả sử dụng băng thông như trong hình 5. Nhiệm vụ của Radio Server là tập hợp tất cả các luồng VoIP cần kết
nối tới radio của các CWPs. Sau đó Radio Server sẽ quản lý và chỉ cho phép một luồng thoại kết nối tới radio
và chia ra cho tất cả các CWPs đã lựa chọn kết nối tới radio đó. Cách tiếp cận này giúp giảm băng thông đáng
kể trong những trường hợp băng thông đường trục là bị giới hạn.
Hình 5: VCS-IP với yêu cầu băng thông truyền thấp
Chuyển đổi thoại (Telephony Gateways) cho phép kết nối tới hệ thống tổng đài công cộng hiện có PABX or
PSTN qua các giao diện truyền thống như FXO, FXS, LB, E&M, ISDN BRI, E1…, như trong hình 6. Ngay cả
kết nối tới hệ thống chuyển mạch thoại truyền thống cũng có thể được thực hiện qua giao thức chuẩn MFC-R2.