Zoals te zien in Aviation Pros https://www.aviationpros.com/airports/article/53080438/managing-cellular-connectivity-challenges-during-the-holiday-season
Elk jaar is het drukke vakantieseizoen een wake-up call voor luchthavenexploitanten die verantwoordelijk zijn voor het bieden van alomtegenwoordige mobiele connectiviteit ter ondersteuning van personeel, klanten en de vele andere voorzieningen die van een moderne faciliteit worden verwacht. Gezien de groeiende afhankelijkheid en het belang van digitale technologieën zoals mobiele ticketing en bewegwijzeringsapps, is robuuste draadloze communicatie snel het ‘vierde hulpprogramma’ geworden voor luchthavenactiviteiten, naast stromend water, elektriciteit en verwarmings-/koelingssystemen.
Het aanbieden van draadloos internet in alle luchthavensectoren aan honderdduizenden tot miljoenen mensen per dag wordt echter steeds uitdagender door de groeiende complexiteit van netwerken en de verfijning van de gebruiksscenario's die ze moeten ondersteunen. Nu de draadloze generatie overstapt van 4G/LTE naar 5G, willen veel luchthavens upgraden, maar het is belangrijk om dit op een manier te doen die vereenvoudigd en gemakkelijk te beheren is.
De groeiende complexiteit van mobiele connectiviteit op luchthavens
De reden dat het tegenwoordig moeilijker is om adequate draadloze connectiviteit te bieden, is de convergentie van drie belangrijke realiteiten.
Meer draadloze services
De eerste is het toenemende aantal diensten en toepassingen op luchthavens die afhankelijk zijn van connectiviteit om te kunnen functioneren in vergelijking met het recente verleden. Vroeger ging het om het leveren van uitstekende mobiele telefoondiensten en nu maken moderne Amerikaanse luchthavens gebruik van draadloos internet voor parkeren en elektriciteit
opladen van voertuigen, hi-definition schermen en informatiekiosken, zelfbedieningskiosken, mobiele passagierscontrolepunten, verbeterde mobiele communicatiemogelijkheden voor bezoekers, contactloze aankopen, mobiele bewegwijzering, interdepartementale personeelscommunicatie, bagagetracking, controle en monitoring van activa, en meer. Luchthavens hebben aanzienlijk meer bandbreedte nodig, waardoor zelfs de meest geavanceerde mobiele netwerken onder druk komen te staan.
Steeds meer gefragmenteerd draadloos netwerk-ecosysteem
De tweede realiteit is de groeiende complexiteit van het draadloze ecosysteem met de introductie van 5G en particuliere netwerken. Terwijl passagiers en personeel eenvoudigweg verwachten dat draadloos ‘werkt’, ligt de uitvoering ervan veel genuanceerder. De drie grote Amerikaanse mobiele providers, Verizon, AT&T en T-Mobile, gebruiken meerdere radiofrequentiebanden (RF) om 4G en 5G te transporteren. T-mobile gebruikt bijvoorbeeld voornamelijk 2.5 GHz en 600 MHz om hun 5G-aanbod te ondersteunen, terwijl 1900 MHz, 850 MHz, 1700/1200 MHz wordt gebruikt voor 4G/LTE. Dit is conceptueel hetzelfde voor Verizon en AT&T, zij het met meer banden en verschillende frequentiesegmenten. De complexiteit wordt verdubbeld omdat elke communicatieband in moderne draadloze dekking werkt in MIMO (meerdere ingangen, meerdere uitgangen), waardoor in wezen elk signaal van de antenne wordt verdubbeld.
Naast het ondersteunen van alle 4G/LTE- en 5G-banden voor de luchtvaartmaatschappijen, kunnen luchthavens ook investeren in particuliere netwerken om connectiviteit te bieden voor de meest gevoelige activiteiten. Particuliere netwerken maken gebruik van spectrum zonder of met een “lichte licentie”, zoals de Citizens Broadband Radio Service (CBRS) en zijn ideaal voor zeer vertrouwelijke operaties of toepassingen met lage latentie. Dit komt doordat de netwerken onder volledige luchthavencontrole staan, waardoor ze veiliger worden en een operator meer controle heeft over de bandbreedtetoewijzing voor verschillende gebruiksscenario's.
Ten slotte moeten operators ook de openbare veiligheidscommunicatie voor eerstehulpverleners ondersteunen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een andere reeks RF-banden dan de hierboven genoemde commerciële toepassingen. Dit kan AT&T's landelijke netwerk FirstNet (700MHz) zijn en/of andere zoals UHF/VHF, afhankelijk van de regio. Dit alles wil zeggen dat het enorme aantal RF-banden dat naar verschillende locaties wordt getransporteerd voor complexiteit zorgt.
Biedt alomtegenwoordige mobiele dekking voor grote gebieden
De laatste realiteit is de enorme oppervlakte van de meeste Amerikaanse luchthavens die zowel dekking als capaciteit moeten krijgen. De grootste luchthaven in de Verenigde Staten, Denver International Airport, is bijvoorbeeld 52.4 vierkante mijl groot. Soms moeten operators niet alleen elke terminal, start- en landingsbaan, parkeergarage, buitenterrein, enz. bestrijken, maar ook draadloze verantwoordelijkheid nemen voor de hulpdiensten zoals hotels, spoedeisende hulp en brandweerkazernes in de directe omgeving.
Verbetering van het beheer van draadloze netwerken
Het beheren van alle draadloze infrastructuur en verbindingen kan een uitdaging zijn. Daarom beginnen luchthavens nieuwe technieken te gebruiken om hun aanpak van het omgaan met deze enorme netwerken te vereenvoudigen. Maar eerst is het belangrijk om te bespreken hoe binnennetwerken over het algemeen worden ingezet.
Omdat RF-signalen van macronetwerken (bijvoorbeeld traditionele antennetorens of daken met een geschatte zichtlijn naar de ruimte van de verwachte gebruiker) moeite hebben zich door kunstmatige obstakels zoals beton, metalen, LEED-gecertificeerd glas en meer te verspreiden, zijn luchthavens vaak zet gedistribueerde antennesystemen (DAS) in om die connectiviteit binnenshuis te brengen. Een standaard DAS-netwerk in een gebouw heeft een signaalbron, of dat nu een kleine cel of een basistransceiverstation (BTS) is dat is aangesloten op een DAS-hoofdeinde (HE), dat vervolgens de RF-banden distribueert naar een bepaald aantal afgelegen eenheden (RU). ) die in aantal toenemen afhankelijk van de dekkingsbehoeften (dat wil zeggen meerdere verdiepingen, gangen, enz.). De spoorwegondernemingen transporteren het signaal vervolgens naar vele antennes die op vaak discrete locaties binnen de structuur zijn ingebouwd, zoals gespecificeerd tijdens het netwerkontwerpproces. Al deze ongelijksoortige DAS-apparatuur vereist veel bekabeling en passieve componenten om aan te sluiten.
De omvang van deze implementaties groeit in correlatie met de omvang van de faciliteit. Op luchthavens is één BTS vereist voor elke sector van DAS-implementatie en sommige terminals hebben elk meer dan tien sectoren nodig! Binnen elke sector moeten de meeste of alle frequentiebanden worden getransporteerd als een luchthaven 4G/LTE en 5G voor alle mobiele providers wil ondersteunen – en verdubbeld sinds het MIMO is. Houd rekening met alle terminals (aankomst en vertrek), parkeergarages, start- en landingsbanen, administratieve kantoren en bagageruimtes om volledig te begrijpen hoe moeilijk het is om deze verbindingen te beheren.
Het op afstand houden van de BTS om de chaos te helpen organiseren: gebruik maken van service-agnostische RForF
Met al de verspreide infrastructuur, inclusief de overvloed aan BTS die nodig is om connectiviteit met een luchthaven te bieden, brengt het enorme kosten en risico's met zich mee om deze op of nabij het luchthaventerrein te hebben. Om deze uitdaging aan te gaan, wordt RF over fiber (RFoF) door luchthavens gebruikt om het beheer van het netwerk te verbeteren. RFoF is een technologie die radiofrequentiesignalen (RF) via glasvezelkabels verzendt. RFoF draagt de signalen over zonder enige vorm van inhoudsverwerking, zoals bij een coaxkabel, maar als u dit via een glasvezelkabel doet, kunt u het bereik met acht kilometer of meer vergroten. Hoewel duurder dan coaxiale bekabeling, biedt het een veerkrachtiger signaal van hoge kwaliteit over langere afstanden en kan het meer gegevens over één enkele vezel transporteren.
RFeF kan de afstand tussen een BTS- en DAS-hoofdeinde aanzienlijk vergroten, waardoor alle BTS's die anders over de luchthaven verspreid zouden zijn, op één centrale externe locatie kunnen worden geplaatst. Dit spaart niet alleen middelen uit, omdat het gemakkelijk wordt gemaakt voor één enkele technicus om verantwoordelijk te zijn voor eventuele problemen als deze zich voordoen, maar het maakt ook waardevolle luchthavenruimte vrij, wat kostbaar is. RFoF vermindert ook de hoeveelheid bekabeling en kan zes RF-banden voor twee MIMO-sectoren (vier bidirectionele signaalstromen, plug-ethernet indien/indien nodig) over één glasvezel transporteren (Afbeelding 6) met behulp van een 4U-rackstack aan elk uiteinde. Gezien het aantal BTS-, DAS-hoofdeinden en afstandsbedieningen die meerdere banden voor alle providers moeten distribueren, verlaagt dit de totale bekabelingskosten aanzienlijk.
Terwijl luchthavenexploitanten worstelen met de grotere inzet van het leveren van uitstekende mobiele connectiviteit, moeten ze ook een stap verder gaan en nadenken over hoe ze al deze communicatiesystemen in de loop van de tijd het beste zo eenvoudig en kosteneffectief mogelijk kunnen controleren. Hoewel operators geen controle hebben over de vele 4G/LTE-, 5G- en particuliere netwerk-RF-banden die nodig zijn om de toekomst van luchthavens te ondersteunen, kunnen ze wel de eenvoud beheersen van de manier waarop deze worden beheerd met behulp van RFeF.
Over de auteur:
Meir Bartur, Ph.D, is de president en CEO van de Optical Zonu CorporationDr. Bartur heeft meer dan 30 jaar ervaring in leiderschap, productontwikkeling en technologische innovatie. Als senior lid van de IEEE en erkend leider in de ontwikkeling van betaalbare glasvezeloplossingen voor FTTx, heeft hij bijgedragen aan de IEEE ITU PON-standaarden. Voordat hij Optical Zonu oprichtte, gaf hij leiding aan de afdeling Advanced Product Development en Strategic Technology voor access transceivers bij MRV Communications (MRVC), evenals aan de zakelijke relaties met de belangrijkste klanten. Daarvoor bekleedde hij functies als VP Engineering & Technology bij SSDI (Solid State Devices Inc), VP Engineering bij MEC (Molecular Electronics Corp) en kapitein systeemtechniek bij de Israëlische luchtmacht.