劉 璨

(重慶機場集團重慶江北國際機場有限公司航務(wù)管理部，重慶 401120)

0 引言

民用運輸機場需要提供的常見通信服務(wù)有移動語音、高清視頻、大容量數(shù)據(jù)傳送業(yè)務(wù)、移動無線辦公等需求。尤其以集群通信需求最為突出，是國內(nèi)機場地面無線調(diào)度指揮的主要通信手段之一，其涉及的用戶有機場相關(guān)生產(chǎn)部門、空管局、航空公司、邊防等駐場單位。用戶通過集群通信系統(tǒng)發(fā)布保障指令、調(diào)度協(xié)調(diào)。

根據(jù)機場運行建設(shè)需求，機場無線專網(wǎng)傳輸平臺需要實現(xiàn)場面全覆蓋，滿足氣象、導(dǎo)航信息的備份傳輸；滿足地面上的旅客需要的服務(wù)、行李搬運、貨物搬運、航油、航空食品、維修、地面車輛等調(diào)度指揮部之間信息交互的業(yè)務(wù)需求[1]。

目前多數(shù)機場集群通信采用的是 TETRA系統(tǒng)，該系統(tǒng)只是在低速語音業(yè)務(wù)方面表現(xiàn)良好，但是對于機場及相關(guān)保障單位生產(chǎn)所需的通信、組呼、私密性、應(yīng)急救援及可視化指揮調(diào)度需要寬帶網(wǎng)絡(luò)通信傳輸。公共網(wǎng)絡(luò)防止偽基站入侵、網(wǎng)絡(luò)安全性方面表現(xiàn)一般，然而專網(wǎng)可以提高安全性，并且能夠根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求，實現(xiàn)分類分群組通信[2,3]。

綜上所述，根據(jù)當前通信技術(shù)優(yōu)缺點，結(jié)合武隆機場用戶群體、業(yè)務(wù)類別、覆蓋范圍及容量實際情況，選擇建設(shè)基于 TD-LTE技術(shù)的 1.8 G無線寬帶專網(wǎng)通信集群系統(tǒng)。該無線寬帶通信系統(tǒng)覆蓋整個機場區(qū)域，為生產(chǎn)保障用戶提供數(shù)據(jù)、語音、視頻無線移動一體化接入服務(wù)，滿足機坪內(nèi)外場業(yè)務(wù)中移動通信、視頻監(jiān)控、信息集成等多種應(yīng)用需求。

1 無線寬帶通信系統(tǒng)在武隆機場的實施

武隆旅游旺季為 6-9月份，再結(jié)合武隆的天氣，旺季這段時間航班量預(yù)計為全年總量的2/3，武隆機場無線寬帶通信系統(tǒng)覆蓋大約需要4 KM，并且能夠完成機場內(nèi)緊急救援現(xiàn)場視頻數(shù)據(jù)傳輸、場地生產(chǎn)數(shù)據(jù)實時傳輸。按照月最高峰架次1 000次，日最高峰架次，小時高峰架次的量考慮模型，系統(tǒng)頻率帶寬設(shè)置為5 M。結(jié)合地形特點，為滿足信號良好，根據(jù)模型估算，設(shè)置6個基站從不同扇區(qū)進行覆蓋[4]。

1.8 G寬帶專網(wǎng)通信集群系統(tǒng)由基站、終端、核心網(wǎng)、操作中心 OMC和多媒體調(diào)度中心等設(shè)備組成。專網(wǎng)架構(gòu)拓撲圖如下圖1所示。

圖1 武隆機場無線寬帶通信系統(tǒng)架構(gòu)拓撲圖Fig.1 topology diagram of the wireless broadband communication system of wulong airport

1.1 系統(tǒng)硬件配置

武隆機場無線寬帶通信系統(tǒng)硬件建設(shè)可以分為基站模塊、核心網(wǎng)模塊、網(wǎng)管調(diào)度模塊、錄音錄像模塊4大部分進行配置建設(shè)。

1.1.1 基站硬件設(shè)備

4T4R可以提供更高的設(shè)備性能，所以系統(tǒng)基站站點設(shè)備采用BBU+4T4R類型的RRU，4PATH類型的定向天線，天線自身的半功率角65，天線設(shè)計的增益 17.5dBi，4T4R天線設(shè)計發(fā)射功率49 dBm。BBU主要提供基站-核心網(wǎng)物理接口及協(xié)議處理、基站-RRU連接信號處理、管理整個基站系統(tǒng)功能，RRU主要負責基帶-射頻信號調(diào)制解調(diào)、駐波檢測及數(shù)據(jù)處理等功能。

基帶控制單元采用BBU530型設(shè)備，安裝在室內(nèi)通信機房內(nèi)。室外安裝射頻遠端處理單元和天饋線，其中基帶控制單元與射頻遠端處理單元之間采用光纖拉遠的方式連接。

遠端處理單元采用RRU3232型設(shè)備，基于隔離及覆蓋要求，天線選用A19451803型號，饋線選用COAX50-8.7/3.55型。天線參數(shù)如表1所示。

表1 遠端處理RRU天線配置Tab.1 Remote processing rru antenna configuration

1.1.2 核心網(wǎng)硬件設(shè)備

核心網(wǎng)主要完成用戶設(shè)備接入管理、對集群業(yè)務(wù)進行控制、對用戶數(shù)據(jù)進行處理傳輸至基站、加密及 QOS-DSCP映射等功能。采用 eSCN230型設(shè)備作為基本單元，如圖2所示。

圖2 核心網(wǎng)設(shè)備Fig.2 Core network equipment

1.1.3 調(diào)度網(wǎng)管系統(tǒng)硬件設(shè)備

交換機采用S5720-36C-EI-AC型設(shè)備，服務(wù)器采用國產(chǎn)中型服務(wù)器即可。調(diào)度系統(tǒng)能滿足設(shè)備級別的備份，提升安全冗余度。

1.1.4 終端硬件配置

根據(jù)實際生產(chǎn)需要，終端采用EP720型普通手持式移動終端及720改進防爆型手持式移動終端。

系統(tǒng)配套采用 DCDU12B型直流配電單元及ETP48100型電源系統(tǒng)。

1.2 系統(tǒng)軟件配置

系統(tǒng)軟件方面配置設(shè)置為由系統(tǒng)網(wǎng)管設(shè)備軟件（eOMC服務(wù)端軟件V2.0、eOMC客戶端軟件V2.0及管理基站軟件V2.0）和系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲中心軟件配置組成。

1.3 系統(tǒng)施工安裝

系統(tǒng)固定安裝設(shè)備主要分室內(nèi)安裝部分和室外安裝兩部分，機房內(nèi)部安裝核心網(wǎng)和基帶控制單元BBU，室外安裝遠端射頻處理單元RRU和天饋線。室內(nèi)施工部分主要涉及核心網(wǎng)設(shè)備eSCN230型設(shè)備及基帶控制單元BBU上架、安裝、接地、取電、通信線路連接，室外施工主要涉及混凝土天線基礎(chǔ)澆筑、RRU設(shè)備采用抱桿安裝、天線安裝、交轉(zhuǎn)直室外機柜、臺站信號入地、系統(tǒng)調(diào)試等。RRU安裝參見圖3所示。

圖3 室外RRU設(shè)備安裝示意圖Fig.3 Installation diagram of outdoor RRU equipment

由于武隆機場處于山頂，周圍環(huán)境比較空曠，航班業(yè)務(wù)相對比較集中等特點，同時結(jié)合機場凈空及其他要求，我們一般選擇天線高度在15 m左右。一方面按照 15 m的高度設(shè)置其覆蓋距離在1.5 km里范圍左右，信號質(zhì)量及強度均比較好；另一方面15m的高度對于基站選擇合適位置時能夠滿足凈空要求[5]。

2 系統(tǒng)應(yīng)用測試

系統(tǒng)無線通信專網(wǎng)建設(shè)完成后，從調(diào)試到試運行、正式運行，經(jīng)歷了通導(dǎo)設(shè)備投產(chǎn)飛行校驗、特殊飛行校驗、監(jiān)視飛行校驗、武隆機場首航、開航后的運行生產(chǎn)保障檢驗。實踐證明，通過有效的維護工作，無線寬帶通信系統(tǒng)處于良好工作狀態(tài)，系統(tǒng)頻段占用度為100%、年時間占用度為100%、區(qū)域覆蓋度為 99.99%，對其它系統(tǒng)不產(chǎn)生無線干擾。

3 系統(tǒng)運行維護要求

根據(jù)民航相關(guān)作業(yè)規(guī)范，民用航空專用通信設(shè)備操作維護人員需考取民航電信人員執(zhí)照，經(jīng)過崗前放單考核后，方能單獨操作上崗，從事設(shè)備維護工作。參照民航通信導(dǎo)航監(jiān)視設(shè)備相關(guān)的維護規(guī)程，武隆機場的無線寬帶通信系統(tǒng)維護工作可制定為常規(guī)維護與定期維護兩種維護：（1）常規(guī)維護為日常作業(yè)中實時巡視檢查、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控；（2）定期維護可以分為周維護、月度維護、季度維護、換季維護、年維護等內(nèi)容。常規(guī)維護可以通過查看網(wǎng)管監(jiān)控、設(shè)備面板指示燈情況，掌握系統(tǒng)運行情況。定期維護時，相關(guān)保障單位需根據(jù)不同的維護種類設(shè)置不同的檢測科目，具體運維可根據(jù)單位實際情況參照表2制定適宜的科目執(zhí)行[6]。

表2 系統(tǒng)維護檢測參考表Tab.2 System maintenance and inspection reference table

建立系統(tǒng)涉及的軟硬件設(shè)備的完整維護記錄臺賬，健全系統(tǒng)設(shè)備運行檔案，方便后期系統(tǒng)故障排故以有利于更好地保障設(shè)備運行。同時，需關(guān)注授權(quán)頻段內(nèi)是否有非自身系統(tǒng)無線信號存在，通過一系列維護措施確保系統(tǒng)處于良好的工作狀態(tài)。

4 結(jié)論

該無線寬帶通信系統(tǒng)在同頻組網(wǎng)方面，采用“干擾協(xié)調(diào)”技術(shù)實現(xiàn)同頻組網(wǎng)，可滿足網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)條件，網(wǎng)絡(luò)通信效果良好。

網(wǎng)絡(luò)可靠性方面：自建設(shè)完成運行以來，經(jīng)受住了冬季冰雪等極端天氣的嚴峻考驗，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及其終端運行率接近100%。

網(wǎng)絡(luò)安全性方面，該系統(tǒng)的 TD-LTE采用了多重防護安全認證，加密技術(shù)保證了網(wǎng)絡(luò)自身的安全性，網(wǎng)絡(luò)專網(wǎng)專用，與互聯(lián)網(wǎng)隔離，杜絕了外界侵入的可能性。

綜合以上應(yīng)用分析，該系統(tǒng)技術(shù)上可以滿足民用機場集群通信的需要。