新技术·新业务·行业应用
DOI:10.3969/j.issn.1006-6403.2023.07.010
5G专网在民航飞机维修领域建设应
用的思考与实践
［吕园 张红国 陈智 卢荣奋 江昊］
民航业是支撑国民经济发展的基础性、战略性、先导性产业。随着航空科技飞速发展，飞机新机型种类日益增多，信息化程度也不断提高，对航空公司机务维修资源
的智能化、信息化管理也提出了新的要求。5G作为新型数字化基础设施的关键技术，
可提供低延时、高带宽、海量接入的网络能力。并结合网络切片、边缘计算、AI技术、
云边端协同等先进技术和手段，促进计算资源和存储资源的高效分配，从而提升机务
工作效率。主要介绍了面向民航飞机维修的5G专网解决方案，重点阐述了5G专网
技术实现方案在民航维修领域的应用。
吕园
中国电信股份有限公司广州分公司解决方案经理、集团一级解决方案经理、集团专家，工程师，硕士毕业于重庆邮电大学，现从事企业数字化转型咨询及解决方案相
关工作。拥有2项5G技术相关发明专利，在第五届5G绽放杯应用大赛获得全国优
秀奖、广东一等奖、社会治理一等奖等多个奖项。
张红国
中国电信股份有限公司广州分公司资深解决方案经理、集团一级解决方案经理、集团5G行业专家，高级工程师，硕士，现任职中国电信股份有限公司广州分公司，
广东省制造业数字化转型咨询专家委员会专家，从事政府企业数字化转型咨询及解决
方案相关工作。
陈智
中国南方航空股份有限公司工程技术分公司，工程师，本科毕业于中国民航大学，从事科技与信息管理
相关工作。
卢荣奋
中国电信股份有限公司广州分公司，高级客户经理，北京航空航天大学工商管理专业，23年通信行业经验，长期对口服务航空行业重点客户，关注航空行业客户数
字化转型方向和行业政策导向，具有丰富的客户关系管理经验。
江昊
就职于中国电信股份有限公司广州分公司，南昌大学信息与通信工程专业硕士，网络安全专家，具有丰富的网络建设和工程项目管理经验。
关键词：5G专网民航维修技术方案
摘要
5G 专网在民航飞机维修领域建设应用的思考与实践
新技术·新业务·行业应用
1 引言
随着中国民航运输业的快速发展，中国成为全球民航运输业最活跃的地区之一，民航维修业MRO 也保持着良好的增长态势[1]。按照习近平总书记“确保航空运行绝对安全”的指示要求，民航维修行业肩负着保障航班飞行安全，提升机队可靠性水平的责任，同时受到近年新冠疫情的影响，又面临着航司控制维修成本的局面，所以一直积极寻求通过技术创新和数字化转型解决产业发展的瓶颈
[2]
。对此，中国民航局在“十四五”规划中也指出要加强
智慧民航建设，由传统要素驱动向更加注重创新驱动转变，要培育壮大数字民航新生态，大力发展民航数字经济。随着数字化转型成为民航业的战略发展共识，民航业对利用5G 技术实现生产要素的连接和管理，实现提质降本增效的目标愈发迫切。
2 需求分析
2.1 行业现状
资料显示，随着2019年中国发放5G 牌照以来，多家航司相继开展了有关5G 与MRO 结合的创新应用[1]
。以AR 辅助维修为例，2017年南航就已开展了相关试点，2019年的5G 发牌，使得原来基于4G 和WIFI 的AR 一下子跃升为5G+AR ，网络性能实现了质的提升，AR 远程辅助维修的使用感知和效果也大大提升，同年海航、东航等航司也相继进行了相关试点。
在服务人方面，航司的机务工作者是相对固定的；在业务开展范围方面，维修现场分布在全国各地的机场、维修机库，需要实现数据漫游；在用户终端可控性方面，部分维修基地可统一配发终端，大部分的工作者需自行购买终端，难以做到终端的统一。
在应用场景方面，智慧维修场景的应用终端包括：AR 眼镜、AGV 小车、自动叉车、智能配送机器人、5G 激光雷达、5G 高清摄像头等，其中涉及到密集超高速类：如AR 眼镜、5G 激光雷达、5G 高清摄像头；另外还有高可靠低时延类：如AGV 小车、自动叉车、智能配送机器人等。
2.2 5G 专网建设难点
飞机维修场所一般分为内场（机库）和外场（航线停
机坪），机库为面积在五千至两万平方米，层高40米，空旷、面积大、钢结构为主的半封闭空间，采用有线的方式布线难度高，WiFi 信号衰减很快，无法满足使用需求；而航线为户外场所，一般距离室内一两公里，维修环境复杂信号干扰多，WiFi 信号无法覆盖，4G 上行带宽不足。5G 由于其频率更高，抗
干扰性强，同时拥有覆盖范围广，设备安装便捷无需拉线的优点，可以更好的适配飞机维修的实际生产场景。
另外，由于航司地域分布广，运行站点多，维修对象复杂，航司希望通过5G 实现访问航司内网，数据不出内网的要求，同时希望员工使用个人手机可以正常访问互联网。基于此，在5G 专网架构设计中需要考虑2B 和2C 的业务双跨与共融。
各种业务类型对网络的最低需求如表1所示[3]
：表1 各种业务类型对网络性能指标的要求
业务类型终端名称速率
时延(ms)
信号覆盖范围网络可靠性密集超高速类AR 眼镜、5G 激
光雷达、5G 高清摄像头
>80 Mbit/s >20 ms 航线、机库
<99.99%低速大连接类RFID <5 Mbit/s >20 ms 航材仓库
<99.99%
高可靠低时延类
AGV 小车、自动
叉车、智能配送机器人
<80 Mbit/s <20 ms
机库、航材仓库
>99.99%与≤99.999%
由表1可以看出，在飞机维修中不仅要求网络具有较低的时延、较高的速率，还要保证网络的安全性及可靠性。基于此，建设全国性的5G 智慧机务生产专网可以保障各维修区域如机场、航线、机库、航材仓库等生产作业区域有较好的网络服务质量，从而实现机务维修领域人工智能创新、解决航司应用的关键性问题，为维修提质，为业务增效。
3 基于DNN 分流的5G 专网解决方案
3.1 网络建设方案
结合民航业对2B2C 融合服务的需求，有两种技术实现分流方案：一类是沿用传统的4G 的APN/DNN 的方式，通过专用DNN 来实现公网流量和内网流量分流；一类是采用5G 的专用方案ULCL 的方式，但ULCL 仅限5G 接入，若5G 信号不好而回落4G ，会发生业务中断，且ULCL 方式只适用于本地业务场景，无法实现数据的跨省漫游[4]。
的建设方案，覆盖范围广。
图2 机库大厅场景安装示意图
（3）在本地站点建设专属UPF，航司独享核心网
面资源，实现数据本地处理，降低转发时延，同时提高了
网络安全性。
（4）5G切片通过切片
ID拉通端到端资源，提供业
务隔离、切片用户组资源保
障等能力，满足业务对网络
定制的需求。为飞机维修工图1 基于DNN分流的5G专网网络架构图
图3 机库及附属维修区域5G室分设计图
》新技术·新业务
新技术·新业务·行业应用调度两个方面，全面开展相应的信息化建设和系统扩展升
级工作[10]。园区智慧应急平台的建设加快信息技术与应急
业务的融合，为形成“统一指挥、上下联动、反应灵敏”
的应急管理体系提供基础性、综合性、战略性保障支撑，
有助于减少突发事件、应急事故等造成的人身、财产损失，
实现对敏感区域、重大危险源的监测预警，支持隐患上报、
定位、跟踪等闭环管理，全面提升应急局的安全生产风险
监管的能力；实现对救援力量和应急物资进行在线精准调
度、融合通讯、任务指令一键下达，打造一体化指挥调度
系统，提升应急处置能力；实现应急指挥和救援处置工作
的统一调度、科学组织、高效救援，全面提升领导应急决
策指挥能力[11]。
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（收稿日期：2023-03-28）
（上接第47页）
支持专网登录二次认证、终端威胁发现、终端强制下线等
功能。
（4）应用管理
在UPF侧旁挂边缘DPI探针，探测业务流的SLA指
标如流量、速率、时延、抖动等，监控应用的质量情况，
保障应用运行稳定可靠；另外可通过一业一策建模分析视
频回传、AGV的场景数据流，提供个性化的应用监测能力。
4 结束语
2022年6月，中国电信携手南方航空建设民航领域
首个智慧维修5G专网，实现机库、航材仓库、维修车间、
附件中心、航线、廊桥、远机位等工作面的一体化网络覆
盖。5G结合AR、人工智能AI、物联网、云计算和大数
据等前沿技术，实现了多项5G应用场景，打造一体化智
慧维修“5G+工业互联网”生态体系，该项目以广州为中
心，已在北京、上海、深圳、乌鲁木齐、武汉、郑州等22
个大中型城市推广，服务于2万多名机务维修从业人员，
保障每日30 000多个航班的安全正点，为推行智慧民航、
建设社会主义现代化民航强国贡献坚实的力量。
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（收稿日期：2023-03-30）