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航空机场场面宽带移动通信系统在民航的应用_姜恩勇
成都
本场
ADS-B 信号
九寨 峨眉
远台 RS232 19.2K
远台
昌都
远台
QNH
航管小区 RS232 9.6K
停机位信息
现航管楼
RJ45 1M
AFTN转报 应急中心新建 RJ45 1M
其他 AIMS数据 应急中心新建 RJ45 2M
信号 SIPDS数据
区管中心
RJ45 2M
CNMS数据 航管小区(飞服) RJ45 1M
流量预测数据 现航管楼 RJ45 1M
内网(OA)
现航管楼 RJ45 2M
表2 数据无线传输带宽需求
序号 基站地理位置
1
现航管楼
带宽 10Mbps
2
航管小区
3 牧马山雷达站
1Mbps 6×19.2kbps
4 抗震应急中心 13Mbps+6×19.2kbps+8×64kbps
表3 PUSC with all SC 1*3*3频率规划结果
为了实现无线传输业务,本文基于航空机场场面宽带移 动通信系统对应急指挥中心的无线通信网进行设计。航空机 场场面宽带移动通信系统(Aeronautical Mobile Airport Communications System,AeroMACS)是面向未来空管的先 进空管数据链技术。为满足中国民航新一代空中交通管理、 机场运行管理、航空公司运控的通信需求,符合国际民航组 织及中国民航的相关标准规范,本文选取航空机场场面宽 带移动通信系统作为主要的数据链技术,为大大提升了应急 方案的可靠性、机动性和快捷性,拟在成都抗震应急指挥中 心、新航管小区、现航管楼以及牧马山雷达站等重要地点建 立覆盖机场及周边区域的空管数据链网络。 2 业务传输需求
有固定业务,没有移动业务
的需求,如新航管小区,现
航管楼等线路数据回传链
图3 基站布置
路,建议选择AeroMACS点对点基站建立稳定链路,预留2套,
需要着重考虑与移动基站的频率划分方法,避免彼此之间产
生同频干扰。
移动塔台车的配置建议采用1个AeroMACS基站和1个点
对点AeroMACS基站的部署模式,保证对场面覆盖的同时,还
频率规划
频率资源 说明
PUSC with all SC 1*3*3 5MHz 5100-5150Ghz
4 覆盖分析 通常一条机场跑道长度为3公里到4公里,3600米以上
的跑道就可以起降较大型客机,理想情况下,1个AeroMACS 基站的覆盖距离大约为1.8公里,因此一条跑道至少需要2个 AeroMACS基站覆盖如图2所示。
规划
的情况下所模拟的覆盖扇区
5 链路预算 在进行航空机场场面宽带移动通信系统无线设计时,首
先用链路预算分析方法以粗略估计为满足一定条件,如为达 到所要求的上下行速率时(飞机向基站方向传输为上行;基 站向飞机方向传输为下行),小区所能覆盖的范围,从而得到 指定区域内提供覆盖所需的基站规模。
链路预算粗略计算基站与终端间所允许的最大空间路径 衰耗,即对基站和飞机间下行、上行路径上一系列衰耗,增益 和参数的加减运算。根据计算出的最大链路衰耗值,通过传 播模型以及地形类别来确定平均基站扇区覆盖半径和区域。
作者简介:姜恩勇(1982-),男,四川成都,工程师,硕士,研究方向:从事民航空管工程的研究与设计。
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第14期 2015年7月
无 线 互 联 科 技·通信观 察
N o .14 July,2015
图1 机场覆盖范围需求和理 图2 中黄色区域的覆盖面积是按
想情况下AeroMACS无线覆盖 照半径为1.8公里,约120度张角
表1 应急指挥中心业务需求
业务 业务名称
类型
信号传输 带宽 备 信号源位置
接口类型 bps 注
牧马山THOMSON 本场牧马山
成都雷神 本场586雷达站
广元雷神
远台
雷达 宜宾INDRA
远台
重庆THALES
远台
信号 贵阳磊庄INDRA
远台
RS232 19.2K
昭通雷神
远台
兰州木寨岭
远台
气象雷达 本场气象雷达站 RJ45 1M
第14期 2015年7月
无线互联科技 Wireless Internet Tech nology
N o .14 July,2015
航空机场场面宽带移动通信系统在民航的应用
姜恩勇
(中国民航机场建设集团公司,四川 成都 610202)
摘 要:文章着重介绍了空管局应急指挥中心通信网络的需求,以及如何实现航空机场场面宽带移动通信系统建设的全过程。 关键词:AeroMACS;航空电信网;宽带移动通信;无线传输
是可通过大吞吐量的数据回传链路与抗震应急指挥中心直
接进行通信。
具体设计的网络设计如图4所示。
[参考文献] [1]中国民用航空局.民用机场飞行区技术指标[J].MH5001-2013. [2]国际民用航空组织.国际民用航空公约附件14[J].6版机场,2013(7). [3]王强.未来机场地面无线通信系统-AeroMACS技术[J].北京:机场建设,2013(1). [3]罗银辉.新型数字航空通信系统概述[J].北京:通信技术,2011(8).
体调研及跑车实验来确定
最 终 需 要 的 基 站 数 量。机
场 场 面的 移 动 节点 及 场内
一场 监雷达 站 节点均 加 装
AeroMACS移动终端设备,移
动节点加装全向天线,固定
节点可加装定向天线。二场
监雷达站加装 Aer o M AC S点
对点基站。
某 些 中心节点的 网 络
吞吐量要求较高,并且其只
根据每种地形地貌的基站小区半径,以及该地区内这 几种地形地貌的覆盖范围,便可以根据面积公式得出满足覆 盖要求所需的最少基站数。理论上,用于覆盖机场区域的单 基站的理想覆盖区域为1~2公里,传输速率依据接受信号质 量好坏,在TDD比例为29:18情况下,下行速率可达11.2Mbps 至16.8Mbps;上行速率可达1.6Mbps至2.4Mbps; 6 方案总体设计
1 概述 目前空管局应急指挥中心对外通信传输主要依靠地面
有线通信,光缆从雷达站引接,利用航管楼至雷达站已有的 光缆资源,通过一套SDH传输设备纳入机场空管环网。通信 传输系统重要程度较高,传输线路的通畅对于保障应急状态 下管制工作正常开展具有重大意义。
为降低或避免地震发生对重要业务的传输影响,在条 件允许的情况下,尽43;无线”两路传输方式保障,无 线传输系统作为有线传输系统的备份,本场利用新建无线网 络实现重要业务备份传输;
图4 网络设计
The Application of Aeronautical Mobile Airport Communications System In Civil Aviation
Jian Enyong (China Civil Airport Construction Group Corporation,Chengdu 610202,China) Abstract:This paper mainly introduces the requirement of the communication network in the emergency command center of the air traffic control bureau, and how to realize the whole process of the construction of Aeronautical Mobile Airport Communications System. Key words:AeroMACS;aeronautical telecommunication network;broadband mobile communication;wireless transmission
应急指挥中心业务需求汇总(见表1)。 根据表1的业务需求情况,各类信号传输方案如下:(1) 雷达、ADS-B信号:所有雷达、ADS-B信号均利用现有有线传 输资源实现信号有线引接;部分重要雷达信号、ADS-B再通过 新建无线传输网或KU卫星站实现信号第二路由引接;(2)其 他信号:通过新建无线传输网或KU卫星站实现信号引接。 本文重点介绍利用无线传输实现的业务范围,按照具 体站点的地理位置划分,根据需求,得出各个节点数据无线 传输带宽的需求(见表2)。 覆盖范围要求如图1所示。可以看出,本项目需要覆盖的 区域为横跨南北的第一跑道区域及周边区域。整个区域的周 长达18公里。数据链的无线覆盖规划,除了要考虑距离因素 外,还与地形地貌有着密切的关系。 3 频率规划 根据国际民航组织对航空机场场面宽带移动通信系统 的频率规 划为5091M H z-5150 M H z,数本次规 划拟采用PUSC with all SC 1×3×3 5MHz组网,特性如表3所示。
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根据本项目的需求,需要覆盖的面积为周长18公里所围 起来的区域,由于存在不规则的外部区域,为了防止无线覆 盖区域重叠过多,并且考虑到机场跑道区域限制过多,不宜 布设基站,因此覆盖设计原则为尽可能的在区域边缘顶点处 布设基站,基站布置如图3所示。
根据上述链路预算,一个AeroMACS基站最佳覆盖范围 在1.8km左右,本项目需要9个AeroMACS基站以上,具体还需 依据基站选址进行无线覆盖仿真进行测算,可能还需要具