毎年、繁忙期のホリデー シーズンは、スタッフ、顧客、最新の施設に期待されるその他の多くの設備をサポートするためのユビキタスなセルラー接続の提供を担当する空港運営者にとって、警鐘のようなものです。 モバイルチケットや道案内アプリなどのデジタルテクノロジーへの依存と重要性が高まっていることを考慮すると、堅牢な無線は水道、電気、冷暖房システムと並ぶ空港運営の「第XNUMXのユーティリティ」となっています。
しかし、ネットワークの複雑化とネットワークがサポートするように設計されたユースケースの高度化により、すべての空港セクターで 4 日に数十万人から数百万人にワイヤレスを提供することはますます困難になってきています。 ワイヤレス世代が 5G/LTE から XNUMXG に移行するにつれて、多くの空港がアップグレードを検討していますが、簡素化され管理が容易な方法でアップグレードすることが重要です。
空港における携帯電話接続の複雑さの増大
今日、適切なワイヤレス接続を提供することがさらに困難になっている理由は、XNUMX つの重要な現実が重なっているためです。
その他のワイヤレス対応サービス
XNUMX つ目は、最近に比べて、機能するために接続に依存する空港内のサービスやアプリケーションの数が増加していることです。 以前は、優れた携帯電話サービスを提供することが目的でしたが、現在では、現代の米国の空港は駐車場や電気に無線を活用しています。
車両の充電、高精細スクリーンと情報キオスク、セルフサービスのキオスク、モバイル旅客検問所、訪問者向けの強化されたモバイル通信機能、非接触購入、モバイルウェイファインディング、部門間のスタッフ通信、手荷物追跡、資産管理と監視など。 空港では大幅に多くの帯域幅が必要となるため、最先端の携帯電話ネットワークにも負担がかかります。
断片化が進むワイヤレス ネットワーク エコシステム
5 番目の現実は、4G とプライベート ネットワーキングの導入により、ワイヤレス エコシステムが複雑化していることです。 乗客やスタッフは単にワイヤレスが「機能する」ことを期待していますが、それを実現するかどうかはさらに微妙です。 米国の 5 大携帯電話会社である Verizon、AT&T、T-Mobile は、2.5G および 600G の伝送に複数の無線周波数 (RF) 帯域を使用しています。 たとえば、T-mobile は 5G サービスをサポートするために主に 1900 GHz と 850 MHz を使用しますが、1700 MHz、1200 MHz、4/XNUMX MHz は XNUMXG/LTE に使用されます。 これは、より多くの帯域と異なる周波数スライスがあるにもかかわらず、Verizon と AT&T についても概念的には同じです。 最新のワイヤレス カバレッジ内のすべての通信帯域は MIMO (多入力多出力) で動作し、基本的に各アンテナの信号が XNUMX 倍になるため、複雑さは XNUMX 倍になります。
空港は、航空会社のすべての 4G/LTE および 5G 帯域をサポートすることに加えて、最も機密性の高い業務に接続を提供するためにプライベート ネットワークに投資することもあります。 プライベート ネットワークは、Citizens Broadband Radio Service (CBRS) などのライセンスのない、または「軽いライセンス」のスペクトルを利用しており、機密性の高い運用や低遅延アプリケーションに最適です。 これは、ネットワークが空港の完全な管理下にあるため、ネットワークの安全性が高まり、オペレーターがさまざまなユースケースに合わせて帯域幅の割り当てをより詳細に制御できるようになっているためです。
最後に、通信事業者は、上記の商用展開とは異なる RF 帯域のセットを活用する、初動対応者向けの公安通信もサポートする必要があります。 これは、地域に応じて、AT&T の全国ネットワーク FirstNet (700MHz) や UHF/VHF などのネットワークになります。 これは、膨大な数の RF 帯域が異なる場所に転送されるため、複雑さが生じていることを示しています。
広いエリアにユビキタスなセルラーカバレッジを提供
最後の現実は、ほとんどの米国の空港の広大な表面積であり、カバー範囲と収容力の両方を受け入れる必要があります。 たとえば、米国最大の空港であるデンバー国際空港は 52.4 平方マイルです。 場合によっては、オペレーターはすべてのターミナル、滑走路、駐車場、屋外エリアなどをカバーする必要があるだけでなく、ホテル、救急医療、近隣の消防署などの緊急サービスに対する無線の責任も引き受ける必要があります。
ワイヤレスネットワークの管理を改善する
すべてのワイヤレス インフラストラクチャと接続を管理するのは困難な場合があるため、空港では、これらの大規模なネットワークを処理するアプローチを簡素化するために新しい技術を使用し始めています。 ただし、最初に、屋内ネットワークが一般的にどのように展開されるかを議論することが重要です。
マクロ ネットワーク (例: 予想されるユーザーの空間へのおおよその視線を備えた従来のアンテナ塔や屋根の配置) からの RF 信号は、コンクリート、金属、LEED 認定ガラスなどの人工障害物を通って伝播するのが難しいため、空港では多くの場合、分散型アンテナ システム (DAS) を導入して、その接続を屋内にもたらします。 標準的な DAS 建物内ネットワークには、DAS ヘッドエンド (HE) に接続するスモール セルや基地局トランシーバー ステーション (BTS) などの信号源があり、一定数のリモート ユニット (RU) に RF 帯域を分配します。 ）、カバレッジのニーズ（つまり、複数のフロア、廊下など）に応じてその数は増加します。 次に、RU は、ネットワーク設計プロセス中に指定されたように、構造内の目立たない場所に組み込まれた多くのアンテナに信号を転送します。 この異種の DAS 機器はすべて、接続するために多くのケーブル配線と受動コンポーネントを必要とします。
これらの導入のサイズは、施設のサイズに相関して大きくなります。 空港では、DAS 導入のセクターごとに 4 つの BTS が必要で、一部のターミナルではそれぞれ 5 セクター以上が必要です。 空港がすべての携帯通信会社の XNUMXG/LTE および XNUMXG をサポートしたい場合、各セクター内でほとんどまたはすべての周波数帯域を輸送する必要があり、MIMO であるため XNUMX 倍になります。 すべてのターミナル (到着と出発)、駐車場、滑走路、管理事務所、荷物置き場を考慮して、これらの接続を管理することの難しさを十分に理解してください。
混乱を整理するための BTS のリモート化: サービスに依存しない RFoF の使用
空港への接続を提供するために必要な多数の BTS を含むすべての分散インフラストラクチャを空港の敷地内または近くに設置することは、莫大なコストとリスクを伴います。 この課題に対処するために、空港ではネットワークの管理を改善するために RF over Fiber (RFoF) が使用されています。 RFoF は、光ファイバー ケーブルを介して無線周波数 (RF) 信号を送信するテクノロジーです。 RFoF は、同軸ケーブルのようなコンテンツ処理を行わずに信号を転送しますが、光ファイバー ケーブルで転送すると、通信範囲を XNUMX マイル以上延長できます。 同軸ケーブルよりも高価ですが、長距離にわたってより復元力の高い高品質の信号を提供し、XNUMX 本のファイバーでより多くのデータを伝送できます。
RFoF を使用すると、BTS と DAS ヘッドエンド間の距離を大幅に延長でき、これがなければ空港周辺に分散するすべての BTS を単一の集中化されたオフサイトの場所に配置できるようになります。 これにより、問題が発生した場合に 6 人の技術者が責任を負いやすくなりリソースが節約されるだけでなく、貴重な空港スペースが解放されます。 RFoF はケーブル配線の量も削減し、両端に 4U ラック スタックを使用して 3 つのファイバーで 3 つの MIMO セクター (XNUMX つの双方向信号フロー、必要に応じてイーサネットを接続) の XNUMX つの RF バンドを伝送できます (図 XNUMX)。 すべての通信事業者に複数の帯域を分配する必要がある BTS、DAS ヘッドエンド、およびリモートの数を考慮すると、全体のケーブル配線コストが大幅に削減されます。
空港運営者は、優れたセルラー接続を提供するというより大きな賭けに取り組んでおり、さらに一歩進んで、これらすべての通信システムを可能な限り簡単かつコスト効率よく長期間にわたり最適に制御する方法を考える必要もあります。 通信事業者は、空港の将来をサポートするために必要な多くの 4G/LTE、5G、プライベート ネットワーキング RF 帯域を制御することはできませんが、RFoF を使用することで管理方法の簡素化を制御できます。
著者紹介:
メイア・バルトゥール博士は、 Optical Zonu Corporationバルトゥール博士は、リーダーシップ、製品開発、技術革新において30年以上の経験を有しています。IEEEのシニアメンバーであり、FTTx向け低コスト光ファイバーソリューション開発のリーダーとして認められており、IEEE ITU PON規格の策定に貢献しました。Optical Zonu設立前は、MRV Communications（MRVC）においてアクセストランシーバーの先進製品開発および戦略技術を統括し、主要顧客とのビジネス関係構築にも携わりました。それ以前は、SSDI（Solid State Devices Inc）でエンジニアリング＆テクノロジー担当副社長、MEC（Molecular Electronics Corp）でエンジニアリング担当副社長、イスラエル空軍でシステムエンジニアリング担当大尉を歴任しました。