在2019年加快民航基礎設施建設工作會議上，國家民航局首次明確提出建設智慧機場的任務，要求機場業(yè)全力推進“平安機場、綠色機場、智慧機場、人文機場”建設。早期機場運行非常簡單，步行上下飛機，人工搬運貨物，逐步發(fā)展到現(xiàn)在實現(xiàn)了機械化、半自動化。當前，大部分機場運行仍處于機械化、半自動化的階段，自動化程度不高，很多機場運行工作處于人工操作階段，智慧化道路依然漫長。

隨著5G等新技術不斷應用，機場智慧化程度也在逐步提升，如自助值機、人臉識別、自助行李托運、指紋識別、毫米波安檢等，但僅有這些是不夠的，還需一些其他的技術和應用，才能使智慧機場更加完善。

當前，智慧機場建設是大勢所趨，但智慧機場建設也面臨一定挑戰(zhàn)。

從通信網(wǎng)絡層面來看，主要體現(xiàn)在4G網(wǎng)絡無法提供足夠大的速率以及足夠低的時延，特別是毫秒級別的時延需要對現(xiàn)有網(wǎng)絡做重大變更，實現(xiàn)成本相對較高，短期內難以實現(xiàn)。而5G具備的大帶寬、低時延等技術特征剛好能滿足智慧機場的需求。

一方面，網(wǎng)絡速度提升會使用戶體驗有較大改善，對網(wǎng)絡速度要求很高的VR／AR等超高清業(yè)務能被廣泛推廣和使用；另一方面，5G對于時延的要求是1毫秒，甚至更低。特別適用于無人駕駛、工業(yè)自動化的高可靠連接。

基于“視頻+AI”的5G網(wǎng)絡解決方案可以助力智慧機場建設，該方案從航班智能化、可視化的角度，通過AI等技術，在5G演示屏上實現(xiàn)對機場起降、客流情況進行實時直播，可以提升旅客服務感知。該方案采用最新5G-Lamit/site設備和錨點站小區(qū)，通過CPE技術，主要覆蓋機場5G數(shù)字化安檢區(qū)及跑道直播區(qū)域，設備主要集中安裝在候機大廳、到達廳以及值機大廳。

5G網(wǎng)絡部署方案

可采用分布式皮飛站來實現(xiàn)5G的覆蓋，上行可采用1臺BBU5900+1臺RHUB5923+1臺pRRU5931的方式覆蓋跑道，下行采用1臺BBU5900+2臺RHUB5923+2臺PRRU覆蓋航站樓。

在頻率配置方面，選擇2.6GHz頻率，采用60MHz帶寬組網(wǎng)，即2515MHz~2575MHz。

在設備選型方面，采用Lamit/site分布式皮飛基站設備。新增光RHUB5923，支持光架構演進。采用華為BBU5900，支持4G/5G同框部署。采用數(shù)字化室分雙Cat6A網(wǎng)線或者光電混合纜。

主要設備能力包括：單BBU框最大支持48個RHUB。單光口下RHUB最大支持4級級聯(lián)。單RHUB下最大支持8個pRRU。單BBU/DCU下最大支持PRRU數(shù)量。

設備拉遠能力包括以下三種情況。

RHUB-pRRU拉遠距：CAT6A屏蔽網(wǎng)線，最大拉遠100m；光電混合纜，最大拉遠200m，支持pRRU級聯(lián)。

BBU-RHUB光纖拉遠距離：BBU與最后一級RHUB之間的光纖拉遠距離長度不超過10km；同一個小區(qū)扇區(qū)設備組中，首級RHUB與末級RHUB之間的光纖拉遠長度不超過3000m；同一個小區(qū)中，不同扇區(qū)設備組的首級RHUB與BBU間光纖拉遠長度之差不超過4000m。

有RF饋入組網(wǎng)時： MERC-末級RHUB光纖拉遠距離不能超過10km（信源小區(qū)半徑設置為35km）；同扇區(qū)設備組，首末級RHUB拉遠距離不超過3km；同小區(qū)不同扇區(qū)設備組RHUB到MERC距離差不超過3km。

網(wǎng)絡拓撲圖

采用分布式皮飛方案，應用于容量和覆蓋需求都較大的重要室內大型場景，具備部署靈活快捷、便于擴容、容易覆蓋調整等優(yōu)點。

BBU可安裝于航站樓內具有良好配套條件的移動機房，采用直流供電。RHUB1、RHUB2、RHUB3分別安裝于就近的設備間，從各自設備間的配電箱取電，本方案采用交流供電方式，電源線長度一般在10m以內。

5G網(wǎng)絡測試情況該方案的5G網(wǎng)絡測試需要在100M帶寬下，速率取上下載穩(wěn)定后30秒左右時間段的平均值，觀察商用終端的速率是否達到下列標準：好點MAC層下行吞吐量>800Mbit/s，上行吞吐量>70Mbit/s；差點MAC層下行吞吐量>90Mbit/s，上行吞吐量>1Mbit/s；好點：-80dBm ≦ SS-RSRP <-70dBm 且 15dB ≦ SS-SINR<20dB；差點：-100dBm ≦ SS-RSRP<-90dBm 且 -5dB ≦ SS-SINR<0dB。

對于60M帶寬的NR，平均下載速率可按照100M帶寬驗收標準的0.6倍計算。好點的平均上傳速率可按照100M帶寬驗收標準的0.6倍計算，差點的平均上傳速率與100M帶寬一致。連續(xù)測試次數(shù)要求最少100次。

智慧機場“視頻+AI”業(yè)務演示，通過4K高清攝像，拍攝飛機起飛降落畫面，并通過5G網(wǎng)絡上傳至廣東移動視頻監(jiān)控云平臺，同時在候機廳或安檢入口處安放4K顯示屏，通過安裝視頻APP訪問視頻監(jiān)控云，實時觀看攝像畫面。

在視頻上行，通過安裝在室外樓頂?shù)?K高清攝像機等設備和技術，遠程拍攝跑道上飛機起飛降落的高清畫面，樓頂電梯間等位置安裝5G RHUB、PRRU5931、CPE、交換機等設備上傳視頻。采用主備2套方案，主方案采用專線連接方式，其連接路由是：攝像頭—網(wǎng)線—交換機—光纖—機房PTN設備；備用方案采用5G連接方案，其連接路由是：攝像頭—網(wǎng)線—CPE—空口—PRRU—光電混合纜-rHUB-機房BBU設備

在視頻下行，在航站樓出發(fā)大廳及到達大廳安放4K超高清大屏，通過5G網(wǎng)絡傳輸超高清視頻信號。將CPE固定在演示屏位置以便能更好地接收5G信號。RHUB安裝于弱電隔間中，PRRU安裝于附近的店鋪隔間頂部，rHUB和pRRU之間采用光電復合纜連接。

視頻通過專線或5G網(wǎng)絡上傳至視頻監(jiān)控云平臺，通過5G網(wǎng)絡傳輸至演示屏后，可采用安裝視頻APP或直接訪問視頻監(jiān)控云的方式，就能達到實時觀看攝像畫面的效果。

該方案可以提高傳輸數(shù)據(jù)的效率，傳輸速度可達到3.6Gbit/s，不僅可以節(jié)省大量空間，還能提高網(wǎng)絡通信服務的安全性。網(wǎng)絡通信技術還在不斷發(fā)展，不久的將來數(shù)據(jù)傳輸速率會大于10Gbit/s，遠程控制應用在這樣的前提下會廣泛普及于人們的生活。另外，由于5G網(wǎng)絡通信時延短（約1ms），能有效滿足較高精度要求的遠程控制的實際應用。

本文針對智慧機場模式下5G網(wǎng)絡建設方案展開研究，對組網(wǎng)方式、設備性能、小區(qū)配置等網(wǎng)絡建設關鍵問題進行分析。該方案已經(jīng)在深圳機場成功實施，5G可以推廣到無人駕駛、城市物聯(lián)、電子醫(yī)療等方面，通過更短的網(wǎng)絡延時進一步提高5G網(wǎng)絡通信遠程控制應用的安全性，不斷完善各項功能。
責任編輯：tzh