民航无线集群通信系统建设经验总结及建议

1、民航无线集群通信系统建设经验总结及_rJ建议摘要：随着民航事业飞速发展，机场无线集群通信传输需求日益受到被各方重视，从规划设计到建设运维，无线集群通信系统逐渐成为新建机场或改扩建机场活动中的基础项目之一。本文通过介绍成都双流国际机场与天府国际机场双场无线通信系统建设及应用情况，总结分析建设与运维经验，并对未来机场无线通信工程建设及应用提出建议。关键词：800M,1800M，无线专网，一体化引言成都天府国际机场将于2021年6月底投入使用，为满足成都“一市两场”机场场面无线通信调度需要，民航西南空管局在双机场规划建设了1800M及800M无线宽、窄带集群通信，并在语音调度、航班智慧保障、业务数据

2、传输、精确定位、视频监控等方面进行了深化探索，形成了许多典型应用案例，为空管、机场航司、航油、航食等驻场单位提供了机场场面无线语音及数据通信一体化解决方案。1.机场无线集群通信需求分析及预期目标当前，机场无线集群调度系统是民航行业内为满足空管、机场、航司、航油等各驻场运行单位之间指挥、调度、沟通、协作、应急保障需求，共同保障机场航班运行安全的较为高效基础系统。作业人员配置集群通信终端可实现塔台、飞行区、航站楼、机坪、驻场单位工作区域之间实时通话、消息收发等功能，并在防止跑道侵入、保障飞行安全、提高运行效率等方面发挥着重要的基础性作用。随着民航信息化程度的进一步加深，民航对安全、可靠的无线数据传

3、输等需求日益迫切，传统的集群通信系统数据传输能力较差，无法满足民航安全运行对数字化智慧调度、无线数据传输、精确定位等移动宽带通信的急迫需求。2015年初，工信部对宽带无线数字集群系统的频谱进行了规划，将1785-1805MHz划分给交通等行业，以满足交通等行业专用通信网语音和数据传输应用需要。2018年民航局发布民用航空机场场面无线数据通信技术应用指导材料（试行），介绍国内外前沿的机场场面无线通信新技术研究与应用情况，支持机场场面无线通信新技术发展与应用，为应用宽带通信新技术解决机场场面运行难题提出了技术指引。其中，提出支持应用1800MHz无线宽带专网解决机场场面通信传输应用需要。为满足双流

4、机场、天府机场机场场面无线集群通信需要，同时保护原有800M系统投资，西南空管局网络中心同时建设了800M集群通信系统、1800M集群通信系统。实现天府机场与双流机场800M、1800M宽窄带集群通信互联互通，满足两场间语音及数据通信调度需要，差异化精准解决使用需要，降低用户终端投入成本，有效适应双机场无线集群通信一体化运行，推动“智慧空管”和“智慧机场”建设。1.双机场无线集群通信建设情况及成效双机场无线集群通信建设情况西南空管机场无线集群通信整体建设遵循为满足双流机场场面无线通信需要，双流机场于2009年完成采用TETRA标准的双流机场800M数字集群系统建设，系统从初期一个集群通信中心交

5、换机DXTip和2个TB3基站共32个业务信道道架构，到目前形成3个基站16载频（61个业务信道）可覆盖机场范围内半径10KM内全部区域，同时完成与固话网对接连，实现与市话、移动手机互联互通的TETRA数字集群通信系统。该系统已成为成都双流机场安全运行最重要的地面通信和调度平台，形成以空管为核心，机场、航空公司等驻场单位共同参与的机场地面无线调度运行保障体系，发挥了重要的通信和调度作用。为双流机场安全和正常运行提供了通信和调度支持，在5.12汶川、4.20庐山地震应急通信保障中发挥了巨大作用。2018年6月，西南空管局在成都双流机场建成基于TDD-LTE的1800M宽带集群通信系统，在双流机场

6、范围区域选用6个站址全面覆盖。系统自开通运行以来，使用效果良好，用户包括国航、川航、东航、机场、地服、中航油，以及其他驻场单位，已开通的主要业务包括语音集群、智慧调度、车辆定位、行李分拣扫描、地服航班保障等。1800M宽带集群通信系统同时综合考虑了双流机场发展以及新机场需要，最大可支持10000个用户，其中可同时支持5000个并发用户单基站传输速率高达1530Mbps，并可根据用户需求进行带宽动态调整、基站容量升级。天府机场无线通信专网建设综合考虑了技术演进、频率资源、建设成本、终端价格等方面。为降低投资风险，满足用户当前需要，网中心完成了天府机场800M、1800M集群通信系统场面覆盖和室内

7、重点区域针对性覆盖，实现两场两系统互联互通。天府机场800M数字集群系统主要满足机场纯语音调度用户的集群通信需求，以及应急通信需求；天府机场1800M宽带集群通信主要满足机场用户宽带数据传输需求和数字调度需求，部分承担语音调度需求；800M集群通信专网可与1800M集群通信专网实现语音通信互通。截止2021年初，天府机场已完成800M集群通信2个6载频基站建设，1800M集群通信14个eNodeB基站建设，配套建设无线专网（包含800M数字集群通信系统和1.8G宽带集群系统）室内覆盖,并实现与双流机场800M、1800M集群通信系统核心网互联互通，并在全民航首例完成800M、1800M集群通信

8、系统级别的语音互通。图1双机场一体化800M集群通信系统2.1双机场一体化无线集群通信系统成效双网结合一体化无线集群通信作为民航机场基础保障性资源，是双流机场、天府机场安全和运行基础保障的需要。800M窄带数字集群系统仍然是全国运输机场地面运行保障的主要手段，用户量较大，在今后一段时间内800M集群通信与1800M集群通信共存发展。为降低用户使用成本，网络中心已于2020年12月实现民航首例800M窄带集群通信系统与1800M集群通信系统集群系统级语音互通，适应两种不同专网终端语音互通。同时，网络中心利用1800M集群通信系统全IP网络架构，采用基于SIP(SessionInitiationP

9、rotocol)协议中继实现1800M无线宽带专网与双流机场、天府机场NGN语音通信系统互通，全面实现1800M终端可拨打包括国内座机、手机市话功能，包括800M终端个呼功能。两种专网集群终端即可直通市话通信功能，解决一线作业人员地面航班保障过程中处置、协调、应急等现实通信需求，丰富民航地面保障人员语音通信范围及使用场景。Ek氏”IPIEk氏”IPI088MJrm0juqLT集帯采纺图2800M窄带集群通信与1800宽带集群通信语音互通2.2.2机场及航司地面服务数字宽带化智慧保障自双流机场建成1800MHz无线宽带专网以来，网络中心深化与机场、驻场航司等开展民航数据无线专网承载合作，实现一线

10、工作人员的数字化、可视化和智能化作业流程，一部终端即可实现语音对讲及智慧化数字作业，全面提高机场及航司航班保障正常性。目前已全面实现1800MHz无线宽带专网系统与机场A-CDM、国航WR0SS及行李分拣、川航地服保障、东航“掌上东航”等专网系统互联互通。目前也已在天府机场机场运行保障中得到相应应用。ROCW尤Eli终怖1P络ROCW尤Eli终怖1P络川航地服f|rmr”i丨匡I肮亍李分特厂|图31800M无线专网与双流机场驻场单位专网互联2.2.3机场车辆和人员精确管理西南空管局于2019年便开始在双流机场地服、国航、川航、等单位开展特种作业车辆定位和视频监控测试，车辆定位和视频监控效果良好

11、，完全具备实际部署条件，获得包括空管、机场、航司等单位大力支持及应用。天府机场投运后网络中心已实现与天府机场分公司信息中心车辆定位系统和站坪智能调度管理系统互联，天府机场分公司已要求所有进入机场隔离区内车辆安装定位设备，设备首期需求达到600个，实时传输车辆信息和视频监控信息至机场车辆定位系统和站坪智能调度管理系统，随时监控车辆和人员工作运行情况。2.2.4民航空管业务数据无线传输2020年底，双流机场气象观测站实现基于1800MHz无线宽带专网传输气象多业务数据解决方案。气象观测站远端采用无线CPE后路由技术，经1800MHz无线宽带专网访问气象数据中心自动观测及数据库数据业务，良好的解决气

12、象观测站业务传输冗余和灾备的全新解决思路。IP刚塔IP刚塔气隸规测站气隸规测站气象数据屮心图4气象观测站多业务无线备份传输接入方案2020年武隆机场建设中，实现民航首例基于1800M无线宽带专网传输甚高频、导航、气象数据业务。采用语音通话VOIP(VoiceOverIP)技术，将甚高频电台的模拟语音及控制信令，通过无线CPE接入1800MHz无线宽带专网，经多用途路由器压缩编码(G.711A编码)及解编码，接入管制内话系统，实现管制员与机组间地空通信，较好的实现甚高频电台与内话系统双向语音通信传输。将导航台站数据通过串口服务器封装成IP数据包，经无线CPE接入1800MHz宽带专网，实现机场各

13、台站数据回传至中心机场，实现导航数据传输无线保障。图6导航及气象无线传输接入方案1.双机场无线集群通信系统建设经验总结规划先行，定位差异化双流机场800M、1800M无线集群建设过程中，充分考虑为天府机场扩建预留扩容条件。综合考虑无线通信专网技术演进、频率资源、建设成本、终端价格等方面，为降低建设主体投资风险，满足用户当前需要,抓住未来市场。按照“总体规划、分步实施”的方式开展系统建设工作，整体分三期实施。首期主要完成双流机场800M、1800M系统场面覆盖和室内重点区域针对性覆盖，并推广到空管、机场、航司、航油、航食等单位使用，完成各种场景业务应用，培育无线集群通信专网市场，发掘新的业务增长

14、点；二期利用双流机场无线专网前期使用效果，重点完成天府机场飞行区、机坪、航站楼、驻场单位工作区域等重点机场区域覆盖，利用光传输网完成双机场800M、1800M一体化互联，实现两套专网集群语音通信互通；三期结合双机场运行过程新情况，完善系统优化及重要区域覆盖。两套集群专网差异化定位应用，800M数字集群系统主要应用于驻场单位纯语音集群通信和应急通信需要，1800M宽带集群通信专网主要驻场单位应用宽带数据传输数字化智慧调度、精确定位等需要。组织与政策支持是基础条件成都双机场无线专网建设积极争取了包括中国民用航空局、民航西南地区管理局、四川省经济信息化委员会、四川省机场集团、民航局空管局、民航西南空

15、管局等各级单位的大力支持，并提前与驻场航司、航油、航食等沟通协调，广泛征求建设和运营意见。其中民航函2016356号关于报送成都新机场工程可行性研究报告意见的函建议：“建议统一规划建设成都新机场无线集群通信系统，请四川省机场集团有限公司和民航西南地区空管局规矩职责分工和功能需求共同建设，并签订相关协议。”；川机场集团函2016659号四川省机场集团有限公司关于在成都双流国际机场建设无线宽带集群系统的复函：“建议双流机场与天府国际机场的无线宽带集群系统全部采用LTE覆盖，并实现与两个机场的其他数据传输方式的互联互通。”；以及民航西南局函2016277号关于成都新机场（成都天府国际机场）空管工程初

16、步设计及概算的批复内容：“本期新建1套基于LTE技术的1800M数字无线集群通信系统，该项目投资由西南空管局自筹资金解决。”明确了由西南空管局通信网络中心在双流机场和天府机场统一建设800M和1800M集群通信系统。提前筹备，抢占先机频率资源作为无线通信建设根本性和战略型资源，网络中心在各方全力支持下，先后获批双流机场、天府机场800M、1800M建设频段，先期取得无线通信频段资源，占据主导权，且能有效避免其他运营商对机场无线专网频率干扰，保障机场无线集群通信安全稳定运行。统筹规划，降低成本根据天府机场的系统规模和用户需求，综合考虑建设成本，采用在现有双流机场800M、1800M集群通信系统基

17、础上开展系统扩容方式实施，同时对双流机场800M、1800M核心网设备和网管进行扩容和软件升级。通过双机场光传输网将天府机场与双流机场800M、1800M核心网设备互联，形成两场互联互通的统一组网无线集群通信。无线集群通信的室内覆盖主要对航站楼、现场服务大楼、运行指挥大楼等集群通信需求的区域，采用800M、1800M基站信号接入租赁铁塔公司天馈系统方式实现航站楼通用公共室内覆盖，有效降低投资建设成本，避免航站楼内重复建设。4.对机场未来无线通信工程建设及应用建议1800M及800M无线宽、窄带集群通信技术目前在国内已经广泛应用，结合成都双机场建设经验，基于TD-LTE1800M是具有我国自主知识产权的4G国际标准,得到我国相关部门的大力支持，在国内形成了完整的产业链，在系统、终端、芯片和设备方面均有众多主流的厂家研发及应用。同时TD-LTE频谱资源获得国家专项政策支持，采用空口接入、MIMO、OFDMA等技术，频谱效率更高，成为我国在通信信息领域引领全球、实现产业跨越式发展发展的机遇。设备国产化也是关键行业的趋势，同时在国内主流通信厂商的积极投入下，设备成本也呈下降趋势，因此笔者认为基于TD-LTE的1800M无线集群专网应在未来机场无线专网建设中首选技术。在应用方面，1800M基于无线专网系统大带宽、灵活接入特点，可以开展基于专网的移动办公，如OA、设备巡