空管外台站部署5G 专线链路的可行性研究
郑应发
中国民用航空桂林空中交通管理站技术保障部 广西桂林 541000
一、引言
随着空管业务的不断发展,对空管外台站通信链路的稳定性、可靠性和带宽提出了更高要求。目前,部分空管外台站在建设初期综合考虑业务重要性和链路成本,业务传输节点为单运营商干线或干线带宽较窄。单运营商干线中断导致空管业务中断的被动局面受到越来越多的关注。通过增加一条空侧备份路由是较好的解决上述问题的方案,但微波通信、卫星通信等传统的空侧路因为存在时延高、稳定性和建设成本高等难以克服的问题。
在 5G 技术不断发展的背景下,各大电信运营商已具备通过 5G 网络提供专线链路服务的能力,5G 专线链路在空管外台站的应用潜力逐渐显现。本文通过理论分析和实地测试等方式,详细研究了 5G 专线链路在空管外台站部署的可行性。
二、5G 专线技术介绍
5G 专线是利用 5G 网络切片技术实现的专用通信链路,运营商在同一网络基础设施上,将 5G SA 架构的物理网络划分为多个端到端、虚拟的、隔离的(物理隔离 / 逻辑隔离)、按需定制的专用逻辑网络,每个虚拟网络具备不同的功能特点。运营商若要实现网络切片功能,需要在无线接入、承载和核心网进行智能编排,按需组合网络资源(无线接入、传输、核心网),快速构建满足特定需求的切片,保障业务传输独立于互联网公网。
三、5G 专线链路关键参数
1.RSRP:参考信号接收功率,是移动通信中衡量无线信号强度的核心指标,在 5G 网络中用于评估终端设备接收到的基站信号质量,表示终端在特定频带内,测量到的单个基站参考信号平均接收功率。单位为 dBm ,RSRP 值小于 -100dBm 为弱信号,表示信号基本不可用。
2.SINR:信号与干扰加噪声比,是移动通信中衡量信号传输质量的核心指标,直接反映终端接收 5G 信号的“纯净度”,对网络速率和稳定性起决定性作用。 SINR= 有用信号功率 / ( 干扰信号功率 + 噪声功率)。单位为dB,值越高代表信号质量越好。一般要求大于大于 3db 。
3. 带宽:传输带宽是指通信线路或设备在单位时间内能够传输的数据量,是衡量通信能力的核心指标,单位通常为兆比特每秒(Mbps)带宽越高,数据传输速度越快,可支持的业务类型也更丰富。空管外台站地侧运营商专线根据业务需求通常开通的带宽为 2-6M 。
4. 时延:传输时延是指数据从发送端传输到接收端所消耗的时间,是衡量通信效率的重要指标,单位通常为毫秒(ms)。时延越低,实时性越强。传输介质、网络架构都会影响最终的传输时延。空管外台站传输的监视数据,甚高频话音都对信号时延有较高的要求。
四、参数测试结果及分析
技术人员使用移动式测试工具对有开通 5G 专线链路需求的外台站5G 无线信号 RSRP 和 SINR 参数进行测试,使用测试终端接入一台开通有标称带宽 10Mbps 的 5G 专线设备测得 5G 专线链路部署在这些台站的带宽及时延参数,具体结果见表1。
通过测试参数可以得出,各外台站 5G 无线信号的 RSRP 及 SINR两项参数均满足可用要求,使用终端测出的 5G 专线设备实测带宽为7-8Mbps ,考虑到无线传输损耗和台站实际带宽需求,带宽结果满足使用要求。各台站的传输时延参数测试结果良好,也满足可用要求。
表1- 各外台站关键参数测试结果

五、实际业务传输测试结果
为进一步评估 5G 专线链路在实际运行场景下能否满足空管业务传输需求,技术人员在台站临时安装 5G 专线链路设备,用来试行传输雷达站部分业务信号,具体传输拓扑如图 1 所示。通过记录一段时间的实际业务传输情况,确认 5G 传输链路能够实时稳定的传输包括 ADS-B数据和台站环境监控等数据,未出现断联,延时超限等不可用情况。5G 专线链路设备实际测试结果满足空管业务传输需求。
图1-5G 专线设备台站实际业务传输测试拓扑图

6、其他需要考虑的因素
台站部署 5G 专线链路除了需要满足上述信号参数等基础条件,还需要考虑原有机房内新增 5G 链路设备的物理安装空间是否充足,是否有散热条件,是否有满足设备工作需要的供电条件等。安装 5G 专线设备以后台站原有传输路由需要改造,共管共缆等影响冗余性的问题、改造施工难度大小等问题也需要考虑。技术人员结合外台站现有条件分析,通过一定工作量的改造,可以满足5G 专线设备安装的条件。
7、结论
本研究通过理论分析与实地测试,验证了 5G 专线链路在空管外台站部署的可行性。其中关键参数测试表明,信号质量达标,带宽及时延符合业务传输性能要求,满足稳定传输基础条件;业务实际传输验证成功,证实了 5G 专线路由可用性;台站机房经适度改造(空间扩容、供电 / 散热优化)可支持设备安装,说明了加装 5G 专线路由具备工程实施性。综上,5G 专线链路可作为空管外台站有效的空侧冗余路由方案,建议在局部改造后能满足部署条件的空管外台站机房推广应用,以提升传输链路冗余能力,更好的保障空管外台通信稳定运行。
参考文献
[1] 张伟等. 卫星通信在空管应急链路中的应用瓶颈[J]. 民航学报,2023.
[2] 李航 . 5G 网络切片关键技术 [M]. 邮电出版社, 2024.