Come visto in Aviation Pros https://www.aviationpros.com/airports/article/53080438/managing-cellular-connectivity-challenges-during-the-holiday-season
Ogni anno, l'intensa stagione delle vacanze è un campanello d'allarme per gli operatori aeroportuali incaricati di fornire connettività cellulare onnipresente per supportare il personale, i clienti e molti altri servizi attesi da una struttura moderna. Data la crescente dipendenza e importanza delle tecnologie digitali come la biglietteria mobile e le app di orientamento, il wireless robusto è rapidamente diventato la “quarta utilità” per le operazioni aeroportuali insieme ai sistemi di acqua corrente, elettricità e riscaldamento/raffreddamento.
Tuttavia, fornire il wireless in tutti i settori aeroportuali a centinaia di migliaia o milioni di persone ogni giorno sta diventando sempre più impegnativo a causa della crescente complessità delle reti e della sofisticazione dei casi d’uso che sono progettate per supportare. Con il passaggio della generazione wireless dal 4G/LTE al 5G, molti aeroporti stanno cercando di aggiornarsi, ma è importante farlo in modo che sia semplificato e facile da gestire.
La crescente complessità della connettività cellulare negli aeroporti
Il motivo per cui fornire un’adeguata connettività wireless è oggi più difficile è la convergenza di tre realtà significative.
Altri servizi wireless
Il primo è il crescente numero di servizi e applicazioni negli aeroporti che fanno affidamento sulla connettività per funzionare rispetto al recente passato. Prima si trattava di fornire un eccellente servizio di telefonia mobile, mentre ora i moderni aeroporti statunitensi sfruttano il wireless per il parcheggio e l’elettricità
ricarica dei veicoli, schermi ad alta definizione e chioschi informativi, chioschi self-service, checkpoint mobili per i passeggeri, funzionalità avanzate di comunicazione mobile per i visitatori, acquisti senza contatto, orientamento mobile, comunicazione interdipartimentale del personale, tracciamento dei bagagli, controllo e monitoraggio delle risorse e altro ancora. Gli aeroporti hanno esigenze di larghezza di banda significativamente maggiori, il che mette a dura prova anche le reti cellulari più avanzate.
Ecosistema di reti wireless sempre più frammentato
La seconda realtà è la crescente complessità dell’ecosistema wireless con l’introduzione del 5G e delle reti private. Mentre i passeggeri e il personale si aspettano semplicemente che il wireless “funzioni”, realizzarlo è una questione molto più complessa. I tre grandi operatori di telefonia mobile statunitensi, Verizon, AT&T e T-Mobile, utilizzano più bande di radiofrequenza (RF) per trasportare 4G e 5G. Ad esempio, T-mobile utilizza principalmente 2.5 GHz e 600 MHz per supportare la propria offerta 5G, mentre 1900 MHz, 850 MHz, 1700/1200 MHz vengono utilizzati per 4G/LTE. Questo è concettualmente lo stesso anche per Verizon e AT&T, anche se con più bande e fette di frequenza diverse. La complessità è raddoppiata poiché ogni banda di comunicazione nella moderna copertura wireless opera in MIMO (multiple input multiple outputs) che sostanzialmente raddoppia ciascuno dei segnali dell'antenna.
Oltre a supportare tutte le bande 4G/LTE e 5G per i vettori, gli aeroporti possono anche investire in reti private per fornire connettività per le operazioni più sensibili. Le reti private utilizzano uno spettro senza licenza o con “licenza leggera” come il Citizens Broadband Radio Service (CBRS) e sono ideali per operazioni altamente riservate o applicazioni a bassa latenza. Ciò è dovuto al fatto che le reti sono sotto il completo controllo aeroportuale, rendendole più sicure e consentendo a un operatore di avere un maggiore controllo sull’allocazione della larghezza di banda per diversi casi d’uso.
Infine, gli operatori devono anche supportare la comunicazione di pubblica sicurezza per i primi soccorritori, che sfrutta un diverso insieme di bande RF rispetto alle implementazioni commerciali sopra menzionate. Può trattarsi della rete nazionale FirstNet (700 MHz) di AT&T e/o altre come UHF/VHF a seconda della regione. Tutto ciò per dire che l’enorme numero di bande RF trasportate in luoghi disparati crea complessità.
Fornire copertura cellulare onnipresente a vaste aree
L’ultima realtà è l’enorme superficie della maggior parte degli aeroporti statunitensi che deve ricevere sia copertura che capacità. Ad esempio, il più grande aeroporto degli Stati Uniti, l'aeroporto internazionale di Denver, è di 52.4 miglia quadrate. A volte gli operatori non devono solo coprire ogni terminal, pista, parcheggio, area esterna, ecc., ma si assumono anche la responsabilità wireless dei servizi di emergenza come hotel, pronto soccorso e caserme dei vigili del fuoco nelle immediate vicinanze.
Migliorare la gestione delle reti wireless
Gestire tutte le infrastrutture e le connessioni wireless può essere impegnativo, motivo per cui gli aeroporti stanno iniziando a utilizzare nuove tecniche per semplificare il loro approccio alla gestione di queste enormi reti. Ma prima è importante discutere come vengono generalmente implementate le reti interne.
Poiché i segnali RF provenienti da macroreti (ad esempio, torri d'antenna tradizionali o installazione sul tetto con una linea di vista approssimativa rispetto allo spazio previsto dell'utente) hanno difficoltà a propagarsi attraverso ostacoli artificiali come cemento, metalli, vetro certificato LEED e altro, gli aeroporti spesso implementare sistemi di antenne distribuite (DAS) per portare tale connettività all’interno. Una rete interna DAS standard ha una sorgente di segnale, che sia una piccola cella o una stazione ricetrasmittente base (BTS) che si collega a un head end DAS (HE), che quindi distribuisce le bande RF a un certo numero di unità remote (RU ) che crescono di numero a seconda delle esigenze di copertura (es. più piani, corridoi, ecc.). Le IF trasportano quindi il segnale a numerose antenne installate in posizioni spesso discrete all'interno della struttura, come specificato durante il processo di progettazione della rete. Tutte queste apparecchiature DAS disparate richiedono molti cavi e componenti passivi per il collegamento.
La dimensione di queste implementazioni cresce in correlazione alla dimensione della struttura. Negli aeroporti è necessario un singolo BTS per ciascun settore di implementazione del DAS e alcuni terminali richiedono più di dieci settori ciascuno! All’interno di ciascun settore, la maggior parte o tutte le bande di frequenza devono essere trasportate se un aeroporto vuole supportare 4G/LTE e 5G per tutti gli operatori di telefonia mobile – e raddoppiate poiché è MIMO. Consideriamo tutti i terminal (arrivi e partenze), i parcheggi, le piste, gli uffici amministrativi, le aree bagagli per comprendere appieno la difficoltà nella gestione di questi collegamenti.
Remotare il BTS per aiutare a organizzare il caos: utilizzare RFoF indipendente dal servizio
Con tutte le infrastrutture disperse, inclusa la pletora di BTS necessarie per fornire connettività a un aeroporto, averle sul sito aeroportuale o nelle sue vicinanze rappresenta un costo e un rischio enormi. Per combattere questa sfida, la RF su fibra (RFoF) viene utilizzata dagli aeroporti per migliorare la gestione della rete. RFoF è una tecnologia che trasmette segnali in radiofrequenza (RF) su cavi in fibra ottica. RFoF trasferisce i segnali senza alcuna elaborazione del contenuto come un cavo coassiale, ma farlo su un cavo in fibra ottica può estendere la portata di cinque miglia o più. Sebbene sia più costoso del cablaggio coassiale, fornisce un segnale più resistente e di alta qualità su distanze maggiori e può trasportare più dati su una singola fibra.
RFoF può estendere in modo significativo la distanza tra un head end BTS e DAS, consentendo a tutti i BTS che altrimenti sarebbero dispersi nell'aeroporto di essere collocati in un'unica posizione centralizzata fuori sede. Ciò non solo consente di risparmiare risorse consentendo a un singolo tecnico di essere facilmente responsabile di eventuali problemi qualora si verificassero, ma libera anche spazio prezioso in aeroporto, il che è prezioso. RFoF riduce inoltre la quantità di cablaggio, in grado di trasportare 6 bande RF per due settori MIMO (4 flussi di segnale bidirezionali, collegare Ethernet se/quando richiesto) su singola fibra (Figura 3) utilizzando uno stack rack 3U a ciascuna estremità. Considerando il numero di BTS, terminali DAS e unità remote che devono distribuire più bande per tutti gli operatori, ciò riduce significativamente i costi complessivi di cablaggio.
Mentre gli operatori aeroportuali sono alle prese con la posta in gioco più alta nel fornire un’eccellente connettività cellulare, devono anche fare un ulteriore passo avanti e pensare a come controllare al meglio tutti questi sistemi di comunicazione nel tempo nel modo più semplice ed economico possibile. Sebbene gli operatori non possano controllare le numerose bande RF 4G/LTE, 5G e di rete private necessarie per supportare il futuro degli aeroporti, possono controllarne la semplicità nel modo in cui vengono gestite utilizzando RFoF.
Circa l'autore:
Meir Bartur, Ph.D, è il Presidente e CEO di Optical Zonu CorporationIl Dott. Bartur vanta oltre 30 anni di esperienza in leadership, sviluppo di prodotti e innovazione tecnologica. In qualità di Senior Member dell'IEEE e leader riconosciuto nello sviluppo di soluzioni in fibra ottica a basso costo per FTTx, ha contribuito agli standard IEEE ITU PON. Prima di fondare Optical Zonu, ha diretto lo Sviluppo Prodotti Avanzati e la Tecnologia Strategica per i transceiver di accesso presso MRV Communications (MRVC), nonché le relazioni commerciali con i suoi principali clienti. In precedenza, ha ricoperto i ruoli di Vicepresidente di Ingegneria e Tecnologia presso SSDI (Solid State Devices Inc), Vicepresidente di Ingegneria presso MEC (Molecular Electronics Corp) e Capitano di Ingegneria dei Sistemi presso l'Aeronautica Militare Israeliana.