航空5G通信基建加速:高空追剧、打“农药”在路上

脑极体 2022-01-25

原标题:航空5G通信基建加速:高空追剧、打“农药”在路上

相信经常坐飞机出行的空中飞人都有这种感受,尤其是在远距离飞行中,最难受的不是被禁锢在座位上乖乖呆好几个小时,而是飞机上没有网。除了以极其难受的姿势窝着睡觉并且做窒息的梦以外,也没有别的什么娱乐消遣活动。

习惯了地上快乐的网上冲浪活动,突然几个小时的断网,让很多人有种网瘾戒断反应般的难受。断网不仅仅是缺少快乐的娱乐活动,对于很多需要联网办公的商务人士来说,也意味着金钱的损失。重要的会议与邮件,不能及时收发与回应,搞金融交易的同学,几个小时的长距离飞行,要是赶上什么大的行情波动情形,不能及时地进行交易操作,亏钱与少赚钱都会让这些金融交易员悔恨得拍断大腿。

无论是娱乐还是工作需求,飞机上的网络服务都是刚需,也是大家最翘首以盼的。但目前能够提供网络服务的航司少得可怜,并且能提供服务的航司网络速率也是差到令人怀疑人生。

好消息是为解决Wi-Fi网速缓慢、航行安全、智慧航空应用等问题,近日最新出炉的新闻显示,民航局将会同国务院有关部门,共同加快推进网络基础设施的演进升级服务——结合5G新基建,将ATG通信系统由4G升级为5G,以提升有关飞机的通信速率。这也意味着,备受业界期待的5G ATG(Air To Ground,地空宽带通信)即将“起飞”。

5G ATG的价值

空中上网的方式主要有两种,一是卫星通信,二是ATG地空宽带通信。而业界主要的空中网络服务都是将二者结合互补构成智慧航空的网服。以欧美航司的选择来看,也都是采用ATG+卫星的组网策略。随着5G技术的发展,欧美也开始了推动5G ATG网络升级的活动。

ATG之所以成为主流,主要是因为在陆上航线同等覆盖面积下,ATG带宽更大、成本更低、体验更好。而对于卫星方式提供的网络服务,因为设备价格高,带宽能力弱等,费用与体验的不友好,使得其至今都未发展出成功的商业模式。

随着5G技术的升级,赋予到ATG地空宽带通信中,可以带来更高的带宽、更经济的费用与更广泛的覆盖,而这些服务也给用户带来了升级的体验。

国内在去年就出台了相关的民航5G通信网服政策,2021年4月民航局发布的《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》提出,要大力推进新一代航空宽带通信的应用,建设公用、专用相结合的民航5G网络,积极构建国际一流的现代化民航通信基础设施体系,助力智慧民航运输系统的建设与运行。到2025年底,完成基于5G AeroMACS技术的“机-车-场道-设施”协同运行应用示范在行业推广,深化新一代航空宽带通信系统在民航各领域典型应用示范。

(5G AeroMACS通信网络概念图)

政策中提及的5G AeroMACS,是5G应用于民航专用网络的新一代航空宽带通信技术。新一代航空宽带通信技术在民航领域的应用场景主要涉及机场飞行区内飞机和车辆使用的机场场面航空专用网络、航站楼里旅客使用的公共网络、飞行阶段飞机前舱使用的空地通信网络、和后舱使用的空中互联网等。

因为5G低时延、大带宽等特性,5G AeroMACS应用后,飞机驾驶舱、塔台、场面车辆及航空公司、机场运行控制部门间均可以通过航空5G专网准确、及时、快速地共享信息。如机场高精度数字地图,跑道、滑行道、廊桥、停机位占用情况,飞机、机场地面车辆实时位置,塔台发布的滑行路径等。

据悉,中国民航局已经批复了国内110个机场的 AeroMACS使用频率,在北京、成都、天津等23个机场启动了AeroMACS 网络建设,5G AeroMACS则是基于5G技术,完成这一系统的继续升级,从而在全球范围内构建相对领先的竞争力。

5G AeroMACS可以将参与地空运行的空管、机场和航空公司三方的网络信息共享,不仅仅为用户带来高速的网络服务,也为多主体协同运行提供互联支撑,提升机场场面的运行安全与效率。

虽然5G空中网服的价值满满,但也会存在一些争议的声音:地空5G的频道与地面基站服务存在互相占用的情形。

认知错位的安全争议

存在这类质疑的声音,可能是因为一些国外航司的新闻:因为5G网络影响而大面积取消航班。那么,5G这一公共基础设施在民航领域规模化应用推广,是否会因为频道占用而对民航的安全运行产生影响?

其实航空5G与日常在手机上使用的5G网络并不完全等同。安全类通信中所说的“航空5G”,它与电信运营商建设部署的5G网络是完全隔离的,不存在共用关系。

专业人士民航局空管行业管理办公室副主任陈向阳也曾对外解释过这个大众疑惑的问题。陈向阳表示,5G AeroMACS这项技术有几个重要特征:一是基于民航专用网络,二是使用航空专用频率,三是符合航空安全通信等级要求。而这些特征就决定了,对它的使用需要严格遵从国际民航组织的有关要求。

具体说明的话,就是需要技术频率上与其他地面5G公共业务的频率分开,网络上也会与公共网络严格隔离,在基站、终端等设备和承载业务上也是相对独立的。安全对于民航来说是头等大事,对技术安全性的要求非常高,因此5G在民航的应用也是根据不同场景,采取了安全类与非安全类通信相结合的方式,这与日常在手机上使用的5G网络并不完全等同。

最近国外部分机场5G信号频段影响飞机无线电高度表的新闻里,提到的5G是指部分特定频段的5G公共网络,而“航空5G”不会发生类似情况。

国内民航对于安全类的高度重视,我们也有目共睹。民用航班这些年来没有出现过任何空难事故,而民航始终秉持的理念也是任何的技术创新应用都不会以牺牲安全或削弱安全作为代价。

当然,高空的5G网络服务只是冰山一角,5G在民航业中的应用不仅局限于此。

丰盛的前景与“钱景”

5G高速网络更能带来机场调度的全面升级。计算机可对雷达、飞行计划、气象、人机对话等信息进行自动化处理,同时为机坪管制员提供及时、准确的飞行情报和管制参数,不仅极大地提高人员的工作效率,场坪的管控能力也将大幅提升。

以我们较为熟悉的机场摆渡车为例,我们都不希望在机场乘坐拥挤的摆渡车登上飞机,而是否需要乘坐摆渡车是与机场的航班排位紧密相关。一般情况下,机场要花4~5小时进行航班排位,遇到恶劣天气等突发原因还需要更长的时间。如今随着5G等新技术的发展,传统的民航排班方式也将发生革命性的变化,大大提升航班的排班效率,机场摆渡车也不再成为大多数空中飞人必须要经历的关卡。

航空运输IT提供商SITA提供的数据显示,4G技术可以在一平方公里范围内管理大约10000台设备。而5G网络预计最终将管理多达100万台。管理的设备终端越多,也就意味着带给旅客更加精细化的服务。

比如可以跟踪行李、包裹、托盘和集装箱以及所有其他机场库存的可能性,压缩无效的等待时间,实现库存不断地通过安检、地面、飞机和返回一次完成,极大提升机场的运行效率。高效安全与辐射普惠更加精致的服务,这些全方位升级的体验也意味着巨大的商业空间。

全球第二大市场研究机构Markets and Markets在其报告中指出,预计到2026年,全球航空5G市场规模将达到39亿美元,相较2021年的预估数字5亿美元,年复合增长率达到52.7%。网络通信运营商、通信设备商和众多航空公司瞄准了百亿的价值空间纷纷进入5G+智慧航空产业链。

中国电信投入电信频率100MHz资源,融合航空移动频率10MHz,采用混合组网方式,结合天翼云资源为中国民航定制5G ATG空地云专网。目前,中国电信已经启动5G ATG网络建设,计划2022年三季度完成建网,实现全国航线的网络覆盖,机载设备同步完成适航。在网络建成后,单架飞机峰值带宽最高可达1Gbps。此外,华为、中兴通讯等多家运营商也提出了5G ATG空地互联解决方案。

得益于我们在5G通信技术方面的领先优势,5G应用于民航领域方面,无论是政策规划,还是技术应用实施,都具备前瞻性和领先性。通信设备商与服务商提供的新一代5G航空宽带通信技术,将会涉及民航机场、空管、航空器运行的全阶段与全流程,覆盖民航行业的全部联网应用,推动整个民航服务业的高质与安全发展。

对于消费者来说,我们可以在万米高空上愉快的网上冲浪,无论是刷剧还是打网游,都不再成为限制,商务人士也能够与地面进行业务的线上互联。空中进行线上购物、娱乐、工作等不再成为空白地带,从此乘坐飞机的网联体验将被重塑革新。而飞机落地后的陆上5G实时网联,围绕智慧机场建设的运行、安全、业务架构等服务,也将在不断进阶的通信技术中华丽转身,便捷高效地智慧运行。

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