“视频+AI”的5G网络解决方案助力智慧机场建设升级

在2019年加快民航基础设施建设工作会议上，国家民航局首次明确提出建设智慧机场的任务，要求机场业全力推进“平安机场、绿色机场、智慧机场、人文机场”建设。早期机场运行非常简单，步行上下飞机，人工搬运货物，逐步发展到现在实现了机械化、半自动化。当前，大部分机场运行仍处于机械化、半自动化的阶段，自动化程度不高，很多机场运行工作处于人工操作阶段，智慧化道路依然漫长。

随着5G等新技术不断应用，机场智慧化程度也在逐步提升，如自助值机、人脸识别、自助行李托运、指纹识别、毫米波安检等，但仅有这些是不够的，还需一些其他的技术和应用，才能使智慧机场更加完善。

当前，智慧机场建设是大势所趋，但智慧机场建设也面临一定挑战。

从通信网络层面来看，主要体现在4G网络无法提供足够大的速率以及足够低的时延，特别是毫秒级别的时延需要对现有网络做重大变更，实现成本相对较高，短期内难以实现。而5G具备的大带宽、低时延等技术特征刚好能满足智慧机场的需求。

一方面，网络速度提升会使用户体验有较大改善，对网络速度要求很高的VR／AR等超高清业务能被广泛推广和使用；另一方面，5G对于时延的要求是1毫秒，甚至更低。特别适用于无人驾驶、工业自动化的高可靠连接。

基于“视频+AI”的5G网络解决方案可以助力智慧机场建设，该方案从航班智能化、可视化的角度，通过AI等技术，在5G演示屏上实现对机场起降、客流情况进行实时直播，可以提升旅客服务感知。该方案采用最新5G-Lamit/site设备和锚点站小区，通过CPE技术，主要覆盖机场5G数字化安检区及跑道直播区域，设备主要集中安装在候机大厅、到达厅以及值机大厅。

5G网络部署方案

可采用分布式皮飞站来实现5G的覆盖，上行可采用1台BBU5900+1台RHUB5923+1台pRRU5931的方式覆盖跑道，下行采用1台BBU5900+2台RHUB5923+2台PRRU覆盖航站楼。

在频率配置方面，选择2.6GHz频率，采用60MHz带宽组网，即2515MHz~2575MHz。

在设备选型方面，采用Lamit/site分布式皮飞基站设备。新增光RHUB5923，支持光架构演进。采用华为BBU5900，支持4G/5G同框部署。采用数字化室分双Cat6A网线或者光电混合缆。

主要设备能力包括：单BBU框最大支持48个RHUB。单光口下RHUB最大支持4级级联。单RHUB下最大支持8个pRRU。单BBU/DCU下最大支持PRRU数量。

设备拉远能力包括以下三种情况。

RHUB-pRRU拉远距：CAT6A屏蔽网线，最大拉远100m；光电混合缆，最大拉远200m，支持pRRU级联。

BBU-RHUB光纤拉远距离：BBU与最后一级RHUB之间的光纤拉远距离长度不超过10km；同一个小区扇区设备组中，首级RHUB与末级RHUB之间的光纤拉远长度不超过3000m；同一个小区中，不同扇区设备组的首级RHUB与BBU间光纤拉远长度之差不超过4000m。

有RF馈入组网时： MERC-末级RHUB光纤拉远距离不能超过10km（信源小区半径设置为35km）；同扇区设备组，首末级RHUB拉远距离不超过3km；同小区不同扇区设备组RHUB到MERC距离差不超过3km。

网络拓扑图

采用分布式皮飞方案，应用于容量和覆盖需求都较大的重要室内大型场景，具备部署灵活快捷、便于扩容、容易覆盖调整等优点。

BBU可安装于航站楼内具有良好配套条件的移动机房，采用直流供电。RHUB1、RHUB2、RHUB3分别安装于就近的设备间，从各自设备间的配电箱取电，本方案采用交流供电方式，电源线长度一般在10m以内。

5G网络测试情况该方案的5G网络测试需要在100M带宽下，速率取上下载稳定后30秒左右时间段的平均值，观察商用终端的速率是否达到下列标准：好点MAC层下行吞吐量>800Mbit/s，上行吞吐量>70Mbit/s；差点MAC层下行吞吐量>90Mbit/s，上行吞吐量>1Mbit/s；好点：-80dBm ≦ SS-RSRP <-70dBm 且 15dB ≦ SS-SINR<20dB；差点：-100dBm ≦ SS-RSRP<-90dBm 且 -5dB ≦ SS-SINR<0dB。

对于60M带宽的NR，平均下载速率可按照100M带宽验收标准的0.6倍计算。好点的平均上传速率可按照100M带宽验收标准的0.6倍计算，差点的平均上传速率与100M带宽一致。连续测试次数要求最少100次。

智慧机场“视频+AI”业务演示，通过4K高清摄像，拍摄飞机起飞降落画面，并通过5G网络上传至广东移动视频监控云平台，同时在候机厅或安检入口处安放4K显示屏，通过安装视频APP访问视频监控云，实时观看摄像画面。

在视频上行，通过安装在室外楼顶的4K高清摄像机等设备和技术，远程拍摄跑道上飞机起飞降落的高清画面，楼顶电梯间等位置安装5G RHUB、PRRU5931、CPE、交换机等设备上传视频。采用主备2套方案，主方案采用专线连接方式，其连接路由是：摄像头—网线—交换机—光纤—机房PTN设备；备用方案采用5G连接方案，其连接路由是：摄像头—网线—CPE—空口—PRRU—光电混合缆-rHUB-机房BBU设备

在视频下行，在航站楼出发大厅及到达大厅安放4K超高清大屏，通过5G网络传输超高清视频信号。将CPE固定在演示屏位置以便能更好地接收5G信号。RHUB安装于弱电隔间中，PRRU安装于附近的店铺隔间顶部，rHUB和pRRU之间采用光电复合缆连接。

视频通过专线或5G网络上传至视频监控云平台，通过5G网络传输至演示屏后，可采用安装视频APP或直接访问视频监控云的方式，就能达到实时观看摄像画面的效果。

该方案可以提高传输数据的效率，传输速度可达到3.6Gbit/s，不仅可以节省大量空间，还能提高网络通信服务的安全性。网络通信技术还在不断发展，不久的将来数据传输速率会大于10Gbit/s，远程控制应用在这样的前提下会广泛普及于人们的生活。另外，由于5G网络通信时延短（约1ms），能有效满足较高精度要求的远程控制的实际应用。

本文针对智慧机场模式下5G网络建设方案展开研究，对组网方式、设备性能、小区配置等网络建设关键问题进行分析。该方案已经在深圳机场成功实施，5G可以推广到无人驾驶、城市物联、电子医疗等方面，通过更短的网络延时进一步提高5G网络通信远程控制应用的安全性，不断完善各项功能。
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