CN208079096U - 双网全交换网络通讯系统 - Google Patents

Abstract

一种双网全交换网络通讯系统，所述通讯系统包含至少两个通讯主机，每两个通讯主机之间通过两条并行的交换网络连接在一起形成通讯装置；无线板、内线板、外线板、席位板和两块交换板各自设置在一个壳体内，多个壳体之间阵列设置形成双网络交换单元，多个壳体之间通过临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体；该系统将多个通讯主机利用两条并行的全交换网络连接在一起，形成整体的通讯结构；本实用新型将现有的凌乱的单元之间的布置方式采用临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体，这样一来避免了以往所存在的问题，需要维修或者更换时，只需要转动璇拧帽即可完成夹紧和放松，使用十分方便。

Description

双网全交换网络通讯系统

技术领域

本实用新型提供一种应用于民航系统的通讯系统，尤其涉及一种双网全交换网络通讯系统。

背景技术

通讯系统是民航生产运行中最重要的环节，长期以来，我国主用地空通信设备全部都依赖进口，不仅花费了国家大量外汇，而且进口系统在使用中也暴露出容量小、兼容性差、功能单一等诸多问题；而传统的通讯系统，对于地地及地空通话方面，很难实现一点对多点的控制，例如：以往的无线电台是直接与遥控盒相连接，进行无线通信，话机之间一一对应的相连进行有线通信，遥控盒与话机则组成管制席位，这样的话，如果需要同多方进行有线和无线控制，则就需要在一个席位端配置多部遥控盒和话机，这样一来席位配置异常繁杂，给使用和维护都带来了极大的不便。另外以往的通讯体统是单线连接，一旦连接中断，就会造成整个系统的瘫痪；以往的通讯系统是有线与无线系统分开控制且容量小；以往的通讯系统主机中只有一个中央处理器，这样，一旦主机的中央处理器停止工作，也会造成后整部系统瘫痪；而航空通讯系统是维系飞行安全的必备系统；

现有的设备大多零散的放置在一起，不仅占用大量空间，也会有布线的安全隐患，同时对于维护、维修和保养都不利。

发明内容

实用新型目的：本实用新型提供一种双网全交换网络通讯系统，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述通讯系统包含至少两个通讯主机，每两个通讯主机之间通过两条并行的交换网络连接在一起形成通讯装置；每个通讯主机包含至少一个连接至交换网络的双网络交换单元；双网络交换单元主要包括无线板、内线板、外线板、席位板和两块交换板；无线板、内线板、外线板均通过通讯网络数据线连接至两块并列的交换板，两块交换板则通过通讯网络数据线连接至席位板；两块交换板同时与两条并行的交换网络连接。

无线板、内线板、外线板、席位板和两块交换板形成的双网络交换单元，无线板、内线板、外线板、席位板和两块交换板各自设置在一个壳体内，多个壳体之间阵列设置形成双网络交换单元，（如图10所示）多个壳体之间通过临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体；

临时夹具包括定位盘、夹板和拉杆；夹板包括定位板和伸缩夹具，伸缩夹具为两个，两个伸缩夹具以定位板中心为基准对称设计，伸缩夹具的一端设置有向下延伸且与伸缩夹具呈直角的立板，伸缩夹具的另一端伸进定位板内且能相对于该定位板做伸缩移动；

拉杆为两组，每组拉杆包括前拉杆和后拉杆，前拉杆的一端设置有勾住立板的立挡，另一端与后拉杆通过转轴活动连接，后拉杆的一端与前拉杆活动连接，后拉杆的另一端活动设置在定位盘的侧壁；前拉杆和后拉杆形成V形活动连接臂结构；两组拉杆分设于定位盘的两侧且V形活动连接臂结构的开口方向相反；（如图11所示）

在定位盘的上端设置有璇拧帽，璇拧帽与定位盘同轴且能相对于定位盘旋转，璇拧帽的底端通过立柱连接活动拉紧杆，活动拉紧杆的一端与立柱活动连接，另一端通过拉紧转轴连接至后拉杆的中部，活动拉紧杆能以拉紧转轴为轴旋转且也能以立柱的轴为轴旋转；

璇拧帽中部为中空槽，定位盘的上部伸进璇拧帽的中空槽内，在璇拧帽的中空槽的侧壁设置有多个定位孔，在定位盘上也设置有多个供固定螺栓插入的带有内螺纹的固定孔，当璇拧帽璇拧至夹紧定位的位置后至少有一个定位孔与定位盘上的固定孔对应。

所述的双网络交换单元还包括有监控板、GPS板、语音板、录音板和磁石板；监控板、GPS板、语音板、录音板和磁石板通过两条并行的通讯网络数据线与两块交换板连接。

在所述无线板、内线板、外线板、席位板上均设置有音频隔离变换器、数字隔离器、两片网络驱动模块及独立的CPU和FPGA；两块网络驱动器通过电路与CPU连接，CPU通过电路与FPGA连接，FPGA一方面通过数模转换器与音频隔离变换器连接，另一方面直接与数字隔离器连接；音频隔离变换器和数字隔离器连接至外部设备端口，而两片网络驱动模块则通过通讯网络数据线连接至两块交换板。

所述交换板上设置有多个与各个功能板连接的接口和与全交换网络连接的接口，所有接口均通过音频隔离变换器和数字隔离器与交换单元连接，交换单元与控制及路由协议判断模块连接。

数字隔离器采用光电耦合器或继电器。

所述交换网络为光纤、同轴电缆、双绞线、VLAN、VPN、协议转换ATS-QSIG、NO.7或无线网桥中的一种。

所述通讯主机中的多个双网交换单元阵列的设置在壳体内；而每个双网交换单元中的无线板、内线板、外线板、席位板、监控板、GPS板、语音板、录音板、磁石板和交换板均插接在板卡插槽内，交换板插接在板卡插槽的两端。

无线板在使用时与VHF甚高频电台连接；内线板在使用时与直通电话机连接；外线板在使用时与市话或程控交换机连接；席位板在使用时通过席位终端板与用户席位连接。

在定位板内设置有顶触两个伸缩夹具的顶簧。

前拉杆通过转轴与立挡连接，转轴的轴向与立挡方向相同即与前拉杆的轴向方向垂直，前拉杆能绕该转轴旋转。

定位盘的底部设置有使用时吸住定位板上表面的吸盘。

优点及效果：本实用新型提供一种双网全交换网络通讯系统，该系统将多个通讯主机利用两条并行的全交换网络连接在一起，形成整体的通讯结构；而每个通讯主机则包含多个双网交换单元，整个系统之间的信息转化与交流就是以每个双网交换单元为单位的，然后将多个双网交换单元之间通过两条并行的全交换网络有机地连接在一起，形成系统主机；然后将系统主机分布在不同的控制点就可以实现主机之间的信息通讯；两条并行的全交换网络可以选择很多载体进行互连（如：网线、双绞线、光纤、同轴电缆等），并且有很多成熟稳定的连网和路由方案可以选择（如：局域网VLAN联网、广域网VPN，DDN专线，无线网桥等），其可提供100M、1000M的交换速率，这样在提高整个系统的信息转换速率的同时，大大提高了系统的容量；而系统主机中的每个双网交换单元的结构是将无线板、内线板、外线板、席位板、监控板、GPS板、语音板、录音板和磁石板，通过两条并行的通讯网络数据线与两块交换板连接在一起，席位板与席位终端板连接，席位终端板则与用户席位连接形成的通讯装置，而该单元在使用时，无线板3与外部VHF甚高频电台连接，使外部无线通讯系统与席位之间实现连通，使席位可以对外部通讯系统进行无线通话和控制；内线板4与直通电话机连接，使直通电话机也可以通过席位进行通话和控制；而这样的话，一个席位就可以实现对有线和无线的控制，而无线板3可以与多个外部VHF甚高频电台连接，内线板4也可以与多部直通电话机连接，这样通过一个席位之间的转换就可以实现对多点控制的目的，使席位配置异常简洁合理；同时因为每个双网交换单元对应一个席位，这样的话，在每个通讯主机内就包含有多个席位，这样通讯主机内席位和席位之间可以自由交流，而通讯主机和通讯主机之间的多个席位也可以自由的进行交流。

另外在双网交换单元中还配置有其他的功能板，例如：外线板与市话或程控交换机连接实现系统与外部有线电话的连通；监控板用于与监控配置终端机连接，用于监控系统安全并发出报警信号；GPS板与外部时钟源连接，实现时钟同步；而语音板则用于储存向双网络交换单元的各个对应功能板发送的语音信息；录音板12则用于远程席位的本地录音；磁石板13用于与磁石或供电电话连接。另外，在系统的双网交换单元的每个功能板上，都集成有互为隔离的两个全交换网络冗余运行，系统采用分散型控制结构，以无线功能板为例，主机中没有中央处理单元，所有功能均由各功能板上的独立CPU和FPGA进行控制，分散型控制结构可以把故障限制在最小的范围内，任何功能板的故障都不会影响整个系统的正常运行，使可靠性有了明显提高。

另外本实用新型还具有以下几方面的优点：

由于采用了分散型控制结构和双网络并行冗余的工作方式，数据交换畅通无阻，系统运行稳定，经过多次实验，无一例系统瘫痪现象发生，可靠性得到了明显的提高，为保障飞行安全提供了有力的支持；

外部语音信息经过相应的功能板的模数转换后，以数据祯的格式通过这两个网络进行交换，设计宽带（10M）与实际使用宽带（128K）比达到10：0.128，有效的提高了数据交换可靠性，真正做到无阻塞通信。

多个双网交换单元（最大255个，根据需要可扩充到1023个）通过两条并行的全交换网络组成系统的通讯主机。然后通过两条并行的全交换网络，把本地或异地的多个通讯主机连接在一起，形成一个完整的双网全交换网络通讯系统，使异地间的资源利用更加合理、区域间联系更加紧密、管制调度更加安全可靠。

本实用新型采用冗余的两条并行的全交换网络架构，双网并行工作，可以方便的进行扩容，并使地资源利用更加合理、区域间的联系更加紧密，真正做到无阻塞通信，目前，本系统容量超过国际类似系统最大容量2倍以上。

本实用新型的各个功能板都集成了全冗余网络并行工作，在任意两个功能板间提供不小于10Mpbs的数据交换能力，在多机组间交换，伴随着现今网络技术的飞速发展，本系统将拥有十分强大的扩容能力。在这样的交换能力下坐席、模拟用户、数字用户等各种接口的数量几乎是可以无限制的扩容，其可以采用丰富的连网方案，能够实现区域间多平台全功能连网，做到资源共享。

另外，很多进口产品并不是提供数据转换协议和技术，因此在多系统互连时存在很大的难度。而本实用新型采用不同的通讯协议，使用自主开发的通信协议，可以使不同通讯主机之间的通信协议相互转换，并与不同产品之间具有很强的兼容性。

本实用新型可以外接目前国内所使用的各种VHF、HF、差转台、无线对讲以及各种地面有线通信设备，而这些设备的正常运行直接关系到民航安全生产。一旦由于本系统内部故障原因造成对接入设备的损坏，其损失是无可估量的。因此，本系统的各个功能板在设计时，对所有的输入输出端口进行了全部隔离。通过音频隔离变换器对所有的音频输入输出信号（RX、TX及电话信号）进行隔离；通过光电耦合器和继电器对数字信号（PTT、SQL、ALM）进行隔离。采用全隔离接入方式，可以保证即使在本系统出现严重故障时，也不会对接入的甚高频等设备产生任何影响，有效地提高可地空通信系统的整体可靠性和安全性。

本实用新型还采用自适应式的接口。当外部设备接入时，各个功能板上的CPU和FPGA会自动判别信号的极性和电平，通过内部极性和电平转换后输出一个标准控制信号进行处理。对系统的输出信号，各功能板同样进行智能化的处理，使输出信号满足接入设备的需要。这种处理方式，可以满足数字信号的接地/干接点/+5V/+12V/-48V等，极大的方便了不同协议甚高频设备的连接，提高了系统的适应能力。

本实用新型采用独立CPU分散控制，每块功能板上都有高性能的32位智能处理器（CPU）NIOSII，用来处理冗余的通讯协议、音频的采集和音频的合成等功能。在整个应用和维护过程中，分散控制系统结构可以把故障限制在最小的范围内，任何功能板的故障都不会影响整个系统的正常运行。系统可靠性相比采用传统的核心主机控制方式的系统有了进一步提高，运行稳定，为保障飞行安全提供了有力支持。

本实用新型采用全交换网络技术，与传统的PCM交换技术相比具有很明显的优势。两种技术的对比如下：

PCM交换技术是在网络技术完善之前的一种数字信号交换方式，类似于模拟开关矩阵转换的交换方式，交换容量存在局限性；全网络交换技术则是新型的数字信号交换技术，是随着网络技术的飞速发展而诞生出来的，有着交换容量大、传输宽带较大、控制灵活等特点，尤其是采用容错编码技术的全交换网络结构，在数据交换过程中具有数据传输准确、及时的特点，更符合民航行业对通信系统安全性和可靠性的特殊要求。

PCM交换技术是采用控制芯片来控制交换芯片通道的接通或断开。全交换网络技术的数据是以祯格式传输的，每个数据祯的头部都有确定的目的地址，交换芯片根据目的地址进行数据祯交换。PCM交换的信息令处理能力依靠处理器的速度，而全交换网络是把所有的信令处理分散到每个端口上去，不依靠于处理器的速度。

PCM交换需要同步时钟，如果失去同步时钟，PCM交换将会瘫痪，而全交换网络则不需要同步时钟。全交换网络技术与PCM交换技术相比可提供更多的联网方式。

在使用和维护方式方面。采用本实用新型之后，电台与无线板相连，通讯主机中的席位直接与无线板和有线板相连，同一个席位既能进行无线通信也能进行有线通信，使用和维护都较之简单、方便，安全性也随之大大提高，有力地保障了飞行安全。

另外本实用新型的板卡可以热插拔。任何板卡（包括交换板），在通电运行状态下均可热插拔，方便用户在不影响使用的情况下进行维护。

本实用新型拥有全面的运行监督控制平台。可以检测系统中的任意一个数据的信息，智能的判断故障并有声光报警。

远程维护。系统提供远程拨号的维护功能，厂家维护人员可以在用户许可的情况下，通过拨号方式连入系统，帮助用户进行故障判断和信息配置。

交换系统的全冗余设计。使用户系统使用过程中可以关闭或拔下任意一个交换板进行交换，而不影响系统的正常使用。

本实用新型可以使无线电主备甚高频电台间无缝切换，也就是说当在同一个席位上配置了同一个频率的主备两部电台时，如果主用电台出现故障（ALARM告警），系统会自动切换到备用电台进行收发。即使用户正在通话过程中，主机故障，也会无间断的切换到备机，这个动作对接收方来说几乎是感觉不到的，用户还可以通过调节音量的大小来对主备机进行区别。

本实用新型还可以存储多达256个电话会议，组内可容纳64名成员进行会议。系统可分级进行会议，也可以多组同时进行会议，每组会议成员同时发言人数可达4方。其具有“一键通”功能，即通过电话会议功能，可以预先设定多个呼叫组，通过一键操作即可同时呼叫该组中的全部电话，这一功能对于航行通告、通知信息发布等非常具有实用性。

本实用新型的全交换网络技术，还可以采用自主研发的通讯协议，通过协议转换单元与采用其他的通讯协议的内话设备互联。

尤其需要注意的是本实用新型将现有的凌乱的单元之间的布置方式采用临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体，这样一来避免了以往所存在的问题，需要维修或者更换时，只需要转动璇拧帽即可完成夹紧和放松，使用十分方便。

本实用新型，设备简洁合理，实用性强，比较适合应用在民航领域。

附图说明：

图1表示本实用新型整体结构示意图；

图2表示本实用新型通讯主机的结构示意图；

图3表示本实用新型的双网交换单元的示意图；

图4表示本实用新型交换介质的示意图；

图5表示本实用新型无线板的结构框图；

图6表示本实用新型无线板的电路板图；

图7表示本实用新型无线板的带有音频隔离变换器的电路图；

图8表示本实用新型通讯主机的整体结构示意图；

图9表示本实用新型交换板的结构原理框图；

图10为临时夹具的结构和使用状态示意图；

图11为图10 由右向左方向看的示意图。

具体实施方式：下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

如图1所示，本实用新型提供一种双网全交换网络通讯系统，所述通讯系统包含至少两个通讯主机1，每两个通讯主机1之间通过外部两个并行的全交换网络111连接，形成完整的通讯装置；这样，两部通讯主机之间就可以实现通过两个全交换网络111自由通讯；每个通讯主机1包含至少一个双网络交换单元2；如果包含多个双网络交换单元2则多个双网络交换单元2之间也是通过两个全交换网络111连接在一起的；双网络交换单元2主要包括无线板3、内线板4、外线板5、席位板6、席位终端板7和两块交换板8；如图2和3所示，无线板3、内线板4和外线板5通过两条并行的通讯网络数据线连接至两块并列的交换板8；两块交换板8通过网络通讯数据线与席位板6连接，席位板6连接席位终端板7；两块交换板8同时与外部的两条全交换网络111连接；在使用时无线板3与多部外部VHF甚高频电台17连接，使得用户席位实现与外部VHF甚高频电台17的连通和控制；内线板4与多部直通电话机16连接，实现用户席位15对有线的控制；外线板与市话或程控交换机连接，席位终端板7与用户席位15连接，这样，在每个双网交换单元内就会实现一个用户席位既可以对无线控制又可以进行有限控制，及其他多个功能的控制；而在通讯主机1内由于有多个双网交换单元2，这样就使得，同一通讯主机1内的多个用户席位15之间、有线和有线之间以及无线和无线之间可以实现自由的信息交流。

无线板3、内线板4、外线板5、席位板6和两块交换板8形成的双网络交换单元2，无线板3、内线板4、外线板5、席位板6和两块交换板8各自设置在一个壳体内，多个壳体之间阵列设置形成双网络交换单元2，（如图10所示）多个壳体之间通过临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体；

临时夹具包括定位盘25、夹板和拉杆；夹板包括定位板26和伸缩夹具27，伸缩夹具27为两个，两个伸缩夹具27对称设计；伸缩夹具27的一端设置有向下延伸且与伸缩夹具27呈直角的立板30，伸缩夹具27的另一端伸进定位板26内且能相对于该定位板26做伸缩移动；

拉杆为两组，每组拉杆包括前拉杆28和后拉杆29，前拉杆28的一端设置有勾住立板30的立挡31，另一端与后拉杆29通过转轴活动连接，后拉杆29的一端与前拉杆28活动连接，后拉杆29的另一端活动设置在定位盘25的侧壁；前拉杆28和后拉杆29形成V形活动连接臂结构；两组拉杆分设于定位盘25的两侧且V形活动连接臂结构的开口方向相反；（如图11所示）

在定位盘25的上端设置有璇拧帽32，璇拧帽32与定位盘25同轴且能相对于定位盘25旋转，璇拧帽32的底端通过立柱33连接活动拉紧杆34，活动拉紧杆34的一端与立柱33活动连接，另一端通过拉紧转轴连接至后拉杆29的中部，活动拉紧杆34能以拉紧转轴为轴旋转且也能以立柱33的轴为轴旋转；

璇拧帽32中部为中空槽，定位盘25的上部伸进璇拧帽32的中空槽内，在璇拧帽32的中空槽的侧壁设置有多个定位孔35，在定位盘25上也设置有多个供固定螺栓插入的带有内螺纹的固定孔，当璇拧帽32璇拧至夹紧定位的位置后至少有一个定位孔35与定位盘25上的固定孔对应。

在定位板26内设置有顶触两个伸缩夹具27的顶簧36。

前拉杆28通过转轴与立挡31连接，转轴的轴向与立挡方向相同即与前拉杆28的轴向方向垂直，前拉杆28能绕该转轴旋转。

定位盘25的底部设置有使用时吸住定位板26上表面的吸盘37。

该临时夹具使用时，将无线板3、内线板4、外线板5、席位板6和两块交换板8等多个带有壳体的单元如图11那样阵列摆放在一起，然后将伸缩夹具27的立板30夹住阵列在一起的多个带有壳体的两侧，然后如图11那样，沿箭头方向旋转璇拧帽32，这时，后拉杆29为杠杆结构，通过旋转璇拧帽32带动活动拉紧杆34的移动，进而拉动后拉杆29，使得后拉杆29拉紧前拉杆28进而使得立挡31仅仅顶住两侧的立板30，进而完成整体的夹紧固定，然后利用固定螺栓穿过定位孔3后旋拧进定位盘25上的固定孔内进行固定即可，需要拆卸时，拿出固定螺栓，然后在顶簧36的作用下，接触夹紧。其使用十分方便且效果理想。

而如图2所示，所述的双网络交换单元2还包括有监控板9、GPS板10、语音板11、录音板12和磁石板13；监控板9、GPS板10、语音板11、录音板12和磁石板13通过两条通讯网络数据线与两块交换板8连接；在使用时，监控板9用于与监控配置终端机连接；GPS板10与外部时钟源连接；而语音板11则用于储存向双网络交换单元2的各个对应功能板发送的语音信息；录音板12则用于远程席位的本地录音；磁石板13用于与磁石或供电电话连接；

而在交换板8上则设置有多个端口用于与各个功能板及全交换网络111对应连接。图9所示为交换板8的结构原理简易框图，交换板8的各个端口均通过音频隔离变换器和数字隔离器连接至交换单元，交换单元与控制及陆由协议判断模块连接；信息由相应的端口经过数字和音频隔离后进入交换单元和控制及陆由协议判断模块内处理，再输送出去。

在所述无线板3、内线板4、外线板5、席位板6、监控板9、语音板11、录音板12和磁石板13上均设置有音频隔离变换器、数字隔离器、两片网络驱动模块及独立的CPU和FPGA,FPGA就是现场可编程门阵列；如图5和6所示，以无线板3为例，音频隔离变换器、数字隔离器、两片网络驱动模块及独立的CPU 18和FPGA 19均设置在印刷电路板上，网络驱动模块与两条并行的通讯网络数据线连接，进而连接至交换板8；两块网络驱动模块20通过电路与CPU连接，CPU通过电路与FPGA连接，CPU与FPGA形成控制单元；FPGA一方面通过两个转换方向相反的数模转换器22与音频隔离变换器连接，而另一方面与数字隔离器连接，音频隔离变换器21和数字隔离器23与外部设备端口连接；而数字隔离器可以采用光电耦合器或继电器。

GPS板10则包含有CPU和两块网络驱动模块，网络驱动模块通过电路连接至CPU，CPU则与串口连接。

如图8所示，所述通讯主机1中的多个双网交换单元2阵列的设置在壳体14内；而每个双网交换单元2中的无线板3、内线板4、外线板5、席位板6、监控板9、GPS板10、语音板11、录音板12、磁石板13和交换板8均插接在壳体14的板卡插槽24内，交换板8插接在板卡插槽24的两端。各种外接设备包括用户席位15、直通话机16、VHF甚高频电台17等则通过线路连接至壳体14内的各个双网交换单元2所对应的功能板上。

因为本系统可以外接目前国内所使用的各种VHF、HF、差转台、无线对讲以及各种地面有线通信设备，而这些设备的正常运行直接关系到民航安全生产。一旦由于本系统内部故障原因造成对接入设备的损坏，其损失是无可估量的。因此，本系统的各个功能板在设计时，对所有的输入输出端口进行了部隔离。通过音频隔离变换器对所有的音频输入输出信号（RX、TX及电话信号）进行隔离；通过数字隔离器，也就是光电耦合器或继电器对数字信号（PTT、SQL、ALM）进行隔离。采用全隔离接入方式，可以保证即使在本系统出现严重故障时，也不会对接入的甚高频等设备产生任何影响，有效地提高可地空通信系统的整体可靠性和安全性。本系统在使用时，可以将通讯主机设置在不同的地点，进行信息互传、互访。

另外如图5、6和7所示，为无线板3的构造原理。如图3所示为本实用新型连接形式的简易框图，图中显示出了各个功能板与电源的连接情况，各个功能板与电源的连接情况同现有公知的电路板相同，在这里不再赘述。

本实用新型的接口采用自适应式。当外部设备接入时，各个功能板上的CPU和FPGA会自动判别信号的极性和电平，通过内部极性和电平转换后输出一个标准控制信号进行处理。对系统的输出信号，各功能板同样通过AD转换器进行智能化的处理，使输出信号满足接入设备的需要。这种处理方式，可以满足数字信号的接地/干接点/+5V/+12V/-48V等，极大的方便了不同协议甚高频设备的连接，提高了系统的适应能力。

本实用新型在使用时，通过各个功能板采集信息，然后通过交换板8及两条并行的全交换网络111，实现双网交换单元之间2以及本地通讯主机1与异地通讯主机1之间的信息交换，从而能够实现区域间多平台全功能连网，做到资源共享。

本实用新型的平台架构采用全交换网络技术，与传统的PCM交换技术相比具有很明显的优势。PCM电路交换硬件设计和全交换网络硬件设计如图所示。

两种技术的对比如下：

PCM交换技术是在网络技术完善之前的一种数字信号交换方式，类似于模拟开关矩阵转换的交换方式，交换容量存在局限性；全网络交换技术则是新型的数字信号交换技术，是随着网络技术的飞速发展而诞生出来的，有着交换容量大、传输宽带较大、控制灵活等特点，尤其是采用容错编码技术的全交换网络结构，在数据交换过程中具有数据传输准确、及时的特点，更符合民航行业对通信系统安全性和可靠性的特殊要求。

PCM交换技术是采用控制芯片来控制交换芯片通道的接通或断开。全交换网络技术的数据是以祯格式传输的，每个数据祯的头部都有确定的目的地址，交换芯片根据目的地址进行数据祯交换。PCM交换的信息令处理能力依靠处理器的速度，而全交换网络是把所有的信令处理分散到每个端口上去，不依靠于处理器的速度。PCM交换需要同步时钟，如果失去同步时钟，PCM交换将会瘫痪，而全交换网络则不需要同步时钟。全交换网络技术与PCM交换技术相比可提供更多的联网方式。

采用本实用新型之后，用户席位15也直接通过交换板8与通讯主机1中的无线板3和内线板4相连，使电台17或直通话机16直接与用户席位15连接；实现同一个用户席位既能进行无线通信也能进行有线通信，使用和维护都较为简单、方便，安全性也随之大大提高，有力地保障了飞行安全。

在每个功能板上，都集成有互为隔离的两个全交换网络冗余运行。

本实用新型在使用时，相应的功能板都会将外部语音信息经过模数转换后，以数据祯的格式通过两个通讯网络数据线进行交换，设计宽带（10M）与实际使用宽带（128K）比达到10：0.128，有效的提高了数据交换可靠性，真正做到无阻塞通信。

本实用新型采用冗余的全交换网络架构，双网并行工作，可以方便的进行扩容，并使得资源利用更加合理、区域间的联系更加紧密，真正做到无阻塞通信，目前，本系统容量超过国际类似系统最大容量2倍以上。

本实用新型的功能板都集成了全冗余网络并行工作，在任意两个功能板间提供不小于10Mpbs的数据交换能力，在多个通讯主机间交换，可提供100M、1000M的交换速率，伴随着现今网络技术的飞速发展，本系统将拥有十分强大的扩容能力。在这样的交换能力下坐席、模拟用户、数字用户等各种接口的数量几乎是可以无限制的扩容。

随着空管领域大区管的建设、航空公司基地的延伸以及机场集团公司的整合，对语音调度管理的区域连网需求越来越迫切，本系统的研发成功解决了这一难题，采用丰富的连网方案，远程席位可以利用传输介质来通过交换网络实现与异地内话系统之间的联网。如图4所示，全交换网络111的传输介质包括光纤、同轴电缆、双绞线、VLAN（虚拟局域网）、VPN（虚拟专用网）、协议转换ATS-QSIG、NO.7和无线网桥。

由于不同通讯主机采用不同的通讯协议，并且很多进口产品并不是提供数据转换协议和技术，因此在多系统互连时存在很大的难度。本系统自主开发的通信协议，可以使不同平台之间的通信协议相互转换，并与不同产品之间具有很强的兼容性。

本实用新型采用独立CPU分散控制，每块功能板上都有高性能的32位智能处理器（CPU）NIOSII，用来处理冗余的通讯协议、音频的采集和音频的合成等功能。在整个应用和维护过程中，分散控制系统结构可以把故障限制在最小的范围内，任何功能板的故障都不会影响整个系统的正常运行。系统可靠性相比采用传统的核心主机控制方式的系统有了进一步提高，运行稳定，为保障飞行安全提供了有力支持。

本实用新型还具有高效可维性，其主要体现在以下几点：

1、板卡热插拔。任何板卡（包括交换板），在通电运行状态下均可热插拔，方便用户在不影响使用的情况下进行维护。

2、全面的运行监督控制平台。可以检测系统中的任意一个数据的信息，智能的判断故障并有声光报警。

3、远程维护。系统提供远程拨号的维护功能，厂家维护人员可以在用户许可的情况下，通过拨号方式连入系统，帮助用户进行故障判断和信息配置。

4、交换系统的全冗余设计。使用户系统使用过程中可以关闭或拔下任意一个交换板进行交换，而不影响系统的正常使用。

该实用新型还可以实现主备甚高频电台无缝切换，例如：当在同一个用户席位15上配置了同一个频率的主备两部电台时，如果主用电台出现故障（ALARM告警），系统会自动切换到备用电台进行收发。即使用户正在通话过程中，主机故障，也会无间断的切换到备机，这个动作对接收方来说几乎是感觉不到的，用户还可以通过调节音量的大小来对主备机进行区别。

该实用新型还可以实现存储多达256个电话会议，组内可容纳64名成员进行会议。系统可分级进行会议，也可以多组同时进行会议，每组会议成员同时发言人数可达4方。通过电话会议功能，可以预先设定多个呼叫组，通过一键操作即可同时呼叫该组中的全部电话，这一功能对于航行通告、通知信息发布等非常具有实用性。

采用本实用新型的双网全交换网络通讯系统，在不同通讯主机之间，可以通过很多载体进行互连（如：网线、双绞线、光纤、同轴电缆等），并且有很多成熟稳定的连网和路由方案可以选择（如：局域网VLAN联网、广域网VPN，DDN专线，无线网桥等），还可以采用自主研发的通讯协议，通过协议转换单元与采用其他的通讯协议的内话设备互联。

本实用新型，设备简洁合理，实用性强，比较适合应用在民航领域。

Claims (10)

1.一种双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述通讯系统包含至少两个通讯主机（1），每两个通讯主机（1）之间通过两条并行的交换网络（111）连接在一起形成通讯装置；每个通讯主机（1）包含至少一个连接至交换网络（111）的双网络交换单元（2）；双网络交换单元（2）主要包括无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）、席位板（6）和两块交换板（8）；无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）均通过通讯网络数据线连接至两块并列的交换板（8），两块交换板（8）则通过通讯网络数据线连接至席位板（6）；两块交换板（8）同时与两条并行的交换网络（111）连接；

无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）、席位板（6）和两块交换板（8）形成的双网络交换单元（2），无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）、席位板（6）和两块交换板（8）各自设置在一个壳体内，多个壳体之间阵列设置形成双网络交换单元（2），多个壳体之间通过临时夹具夹紧在一起形成一个临时的整体；

临时夹具包括定位盘（25）、夹板和拉杆；夹板包括定位板（26）和伸缩夹具（27），伸缩夹具（27）为两个，伸缩夹具（27）的一端设置有向下延伸且与伸缩夹具（27）呈直角的立板（30），伸缩夹具（27）的另一端伸进定位板（26）内且能相对于该定位板（26）做伸缩移动；

拉杆为两组，每组拉杆包括前拉杆（28）和后拉杆（29），前拉杆（28）的一端设置有勾住立板（30）的立挡（31），另一端与后拉杆（29）通过转轴活动连接，后拉杆（29）的一端与前拉杆（28）活动连接，后拉杆（29）的另一端活动设置在定位盘（25）的侧壁；前拉杆（28）和后拉杆（29）形成V形活动连接臂结构；两组拉杆分设于定位盘（25）的两侧且V形活动连接臂结构的开口方向相反；

在定位盘（25）的上端设置有璇拧帽（32），璇拧帽（32）与定位盘（25）同轴且能相对于定位盘（25）旋转，璇拧帽（32）的底端通过立柱（33）连接活动拉紧杆（34），活动拉紧杆（34）的一端与立柱（33）活动连接，另一端通过拉紧转轴连接至后拉杆（29）的中部，活动拉紧杆（34）能以拉紧转轴为轴旋转且也能以立柱（33）的轴为轴旋转；

璇拧帽（32）中部为中空槽，定位盘（25）的上部伸进璇拧帽（32）的中空槽内，在璇拧帽（32）的中空槽的侧壁设置有多个定位孔（35），在定位盘（25）上也设置有多个供固定螺栓插入的带有内螺纹的固定孔，当璇拧帽（32）璇拧至夹紧定位的位置后至少有一个定位孔（35）与定位盘（25）上的固定孔对应。

2.根据权利要求1所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述的双网络交换单元（2）还包括有监控板（9）、GPS板（10）、语音板（11）、录音板（12）和磁石板（13）；监控板（9）、GPS板（10）、语音板（11）、录音板（12）和磁石板（13）通过两条并行的通讯网络数据线与两块交换板（8）连接。

3.根据权利要求1所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：在所述无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）、席位板（6）上均设置有音频隔离变换器、数字隔离器、两片网络驱动模块及独立的CPU和FPGA；两块网络驱动器通过电路与CPU连接，CPU通过电路与FPGA连接，FPGA一方面通过数模转换器与音频隔离变换器连接，另一方面直接与数字隔离器连接；音频隔离变换器和数字隔离器连接至外部设备端口，而两片网络驱动模块则通过通讯网络数据线连接至两块交换板（8）。

4.根据权利要求2所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述交换板上设置有多个与各个功能板连接的接口和与全交换网络（111）连接的接口，所有接口均通过音频隔离变换器和数字隔离器与交换单元连接，交换单元与控制及路由协议判断模块连接；数字隔离器采用光电耦合器或继电器。

5.根据权利要求1所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述交换网络（111）为光纤、同轴电缆、双绞线、VLAN、VPN、协议转换ATS-QSIG、NO.7或无线网桥中的一种。

6.根据权利要求2所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：所述通讯主机（1）中的多个双网交换单元（2）阵列的设置在壳体（14）内；而每个双网交换单元（2）中的无线板（3）、内线板（4）、外线板（5）、席位板（6）、监控板（9）、GPS板（10）、语音板（11）、录音板（12）、磁石板（13）和交换板（8）均插接在板卡插槽（15）内，交换板（8）插接在板卡插槽（15）的两端。

7.根据权利要求1所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：无线板（3）在使用时与VHF甚高频电台连接；内线板（4）在使用时与直通电话机连接；外线板（5）在使用时与市话或程控交换机连接；席位板（6）在使用时通过席位终端板（7）与用户席位连接。

8.根据权利要求1所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：在定位板（26）内设置有顶触两个伸缩夹具（27）的顶簧（36）。

9.根据权利要求1或8所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：前拉杆（28）通过转轴与立挡（31）连接，转轴的轴向与立挡方向相同即与前拉杆（28）的轴向方向垂直，前拉杆（28）能绕该转轴旋转。

10.根据权利要求9所述的双网全交换网络通讯系统，其特征在于：定位盘（25）的底部设置有使用时吸住定位板（26）上表面的吸盘（37）。