随着民航飞机及航空乘客数量的日益增长,空中联网已经成为民航日益迫切的需求。5G通讯业务专家周祥提出了 5G ATG(Air to Ground)方案,即利用成熟的陆地移动通信技术,在5G协议规范的基础上,针对航空高速移动、广覆盖等特性进行定制化开发,在地面建设能够覆盖天空的专用基站,构建一张地空立体覆盖的专用网络,可有效解决高空立体覆盖问题,实现地空高速数据传送。方案在为后舱乘客提供机上娱乐、机上办公、定制服务及广泛的行业应用的同时,也可以为前舱提供实时气象监控、黑匣子数据回传等服务。
根据国际航空运输协会(IATA)20年预测:在未来20年内,预计复合年增长率为3.5%,创造1亿个就业机会,旅客空运数量将可能翻一番,达到82亿;全 球航空业的重心将继续向亚太、中东地区转移。2022-2025年,中国将超过美国,成为全球最大单一航空市场,2022年中国旅客吞吐量会达到9.8亿。20年内,中国将需要约450个机场,届时中国的民航旅客吞吐量将占到全世界的1/4。
周祥认为航空市场发展前景巨大,未来中国航空市场将居全球优先地位。而周祥所提出的5G ATG方案可以使航空业迈入5G时代,所有飞机相关的数据可以实时的云化,是航空业大数据和AI分析的基础。方案将带来地面互联网向空中互联网的延伸,实现空中互联经济多样化,成为全球航空业和航空公司的利润新增长点,在航空领域创造全新的应用场景,赋能智慧民航。他根据市场报告预测2019, 全球商用飞机数量为33709架,至2038, 民航客机新增需求44040架;中国民航机目前占比15%,2038年占比将增加到18%;中国目前有约4000架民航客机;未来20年中国有8090架次的需求(支线喷气机120架,单通道飞机5960架,宽体机1780架,宽体货机230)。
日前,民航局正式发布《中国民航新一代航空宽带通信技术路线图》,首次明确 提出以5G为代表的新一代航空带宽技术的系统性实施路径;并在5月14日举行新闻 发布会,表示将会同国务院有关部门,推进ATG网络升级,推进机上无线网络服务。
周祥提出5G ATG通信最突出特点的是移动速度高和覆盖范围大。其所研发的5G ATG通信最关键的技术包含了1200km/h 的超高移动速率以及每架飞机带宽独享5GMassiveMIMO。机载CPE通过对NR基站导频的实时测量获取下行时偏并进行补偿,基站侧同时进行上行时偏测量,来满足 1200km/h超高时速移动。空中Massive MIMO通过收发两端的极化天线实现,CPE及基站天线都采用支持垂直、水平的双极化天线,Massive MIMO技术可在100M NR带宽下,使每架飞机都可以实现上下行峰值速率高达150M/800Mbps,并且还可支持160+用户同时体验1080P高清视频。Massive MIMO技术能够使每架飞机独占宽带的效果也保障了系统最大性能。
凭借此方案,周祥及其团队已与国内外各大航空公司、运营商及行业合作伙伴开展深度合作。2020年10月,完成全球首个5G ATG试飞。后续,周祥将继续积极推进5G机上无线互联、智慧客舱建设等方案应用的落地,助力全球民航信息化发展建设。(文/吴可欣)
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