揭秘空中WiFi:卫星通讯与ATG宽带通讯重新认知

既然手机不能用,那就用笔记本来进行体验。打开笔记本,开始搜索无线网络信号,仅有一个“AIRCHINA”的无线网络(感慨万米高空中的无线网络就是足够“纯净”啊!),而且没有加密,选择连接,准备上网!

整个连接过程很快,也很顺利!然而此时笔记本右下角出现的无线网络连接提示图标却让笔者“紧张”起来。

虽然这次高空上网体验失败了,但笔者对于高空上网的兴趣却变得更加浓厚,并进行了进一步的研究。究竟高空上网的原理是什么?上网速度能有多快?哪些航班真正可以实现高空上网?如果你也对这些问题也感兴趣的话,那么接下来的精彩内容你绝对不能错过!

高空上网的背后:卫星通讯与ATG宽带通讯

在解读高空上网的原理之前,我们先来回顾一下早期的高空上网(航空互联网)服务。早在2005年,欧洲空中客车就宣布推出全球首个客舱“无线(WiFi)网络系统”,其借助于“全球星”卫星通信系统,实现了高空上网。而到了2007年,全球首个基于CDMA技术的地空宽带系统也随之问世,其是借助地面基站信号覆盖高空航线,从而给飞行中的飞机提供CDMAEVDO无线接入数据带宽,以实现高空上网。

时至今日,基于卫星和基于地面基站仍是目前实现高空上网的主要方式。具体来说,一种是通过卫星方式实现地空通讯,另一种则是基于ATG(airtoground地面基站方式)实现地空宽带通讯。

其中,基于卫星通讯的方式非常好理解,就是利用卫星、飞机、卫星地面站三者进行数据通讯,其优势是通讯范围广泛,可实现国际漫游(当然,考虑到各国频率不同,跨国飞行的国际航线并不能实现全航程的同频率覆盖,而切换信号时容易出现信号延迟或中断),因此尤为适合国际航线;但其缺点也较为明显——仅能提供窄带服务,通讯带宽仅有864Kbps,通常在飞机上仅能提供收发邮件,网页浏览等简单上网应用服务。不过最近也传来了一些好消息,美国的航公公司正在与卫星巨擘Inmarsat展开进一步的合作,计划推出全球高速(GX)航空网络,将有望实现网速达50Mbps的宽带通讯。

而基于ATG(地面基站方式)的地空宽带通讯在初期建设方面则稍显复杂,其需要沿飞行航路或特定空域架设地面基站,以向高空进行覆盖,即利用这些地面基站与飞机直接进行信息传输。由于ATG诞生之时,3G技术已经问世,因此ATG被视为地空宽带通讯——其下行带宽可达3.6Mbps,上行带宽也可达1.8Mbps,上网体验明显由于卫星通讯方式。当然,这种通讯方式本身也有局限性——就是要部署地面基站,而这些基站很难跨国部署,因此这种通讯方式不适于跨洋(国际航线)使用,较适合于国土陆地面积较大的国家。例如,目前美国9家航空公司的1500架班机已利用该通讯方式实现了全面的空中互联网体验。

解读高空上网的原理

在了解了两种基础通讯接入方式之后,我们再来看看高空上网是如何实现的。

如上图所示,其实无论采用哪种通讯接入方式,对于坐在飞机里的乘客来说,均是通过飞机内提供WiFi来实现高空上网。而在这背后,最核心的设备当属地空通讯组件,它实现了与电信运营商、服务提供商的数据中心之间的互联互通,是用户成功接入Internet(互联网)的关键。与此同时,机载服务器+机载无线AP热点则组成了飞机内的无线局域网,为用户提供了WiFi上网的环境。

相信看过上述介绍,大家已经对高空上网的原理、以及背后的接入技术有了较为详细的了解。那么目前我国民航在提供高空上网服务方面的发展情况如何呢?实际的上网体验又如何?是否有自主创新呢?请接着往下看!

中国民航步入空地一体宽带互联网时代

基于4GLTE的创新ATG宽带通讯

与美国基于CDMAEVDO(3G)技术的ATG地空宽带通讯不同的是,我国的ATG地空宽带通讯采用了更加先进的4GLTE技术,通过定制的无线收发设备,沿飞行航路或特定空域架设地面基站,并向高空进行覆盖,从而可为不同高度层航线的飞机提供100Mbps以上(理论)的无线数据带宽,相比CDMAEVDO的理论值(下行带宽3.6Mbps,上行带宽1.8Mbps),高出数十倍!

当然,100Mbps仅仅是一个理论值,这个目前在地面上仍难以达到的数值(地面4G实测大约为40-70Mbps),在空中的挑战更大,因为飞机在万米高空高速飞行,一般时速在700-1000km,因此必须要解决这种特定条件下4GLTE的覆盖和接入问题,同时还要解决高速飞行引起的多普勒频偏、以及地面基站信息高速切换等难题。还好,在多方(航空公司、4GLTE设备提供商,电信运营商等)的共同努力下,目前我国民航ATG地空宽带通讯的带宽可达15-30Mbps(上行+下行)。

实际体验:超越普通上网应用

这就是笔者在本文开篇时提到的国航机上网络门户页面(只不过其相比“无线局域网中”那个门户页面内容更加丰富),其在页面左侧提供了股票、航班信息、电子邮件、微博、空中宽带、以及E起聊等常见应用;同时还提供了丰富的新闻资讯、电影、音乐、电子书、游戏等无线局域网应用。

当然,在众多应用之中,最令人激动的还是“空中宽带”应用,其真正实现了高空宽带上网:

体验者的实测也验证了这一点,无论是浏览网页,还是看视频(高清),甚至是进行视频聊天,其均可带来令人满意的应用体验。

总结:领先?仍需努力!

附:关于高空上网的一些小知识

1、我国民航的空中上网服务是否收费?

目前我国民航的空中上网服务仍处于体验阶段,作为一个全新的业务,现阶段是邀请常旅客(会员)免费体验。而商业化运营正在筹备中,未来是否收费还要根据具体实用场景来定。

2、目前国内(国航)有多少架航班可提供上网服务?

以国航为例,目前共有16架飞机可提供上网服务,其中1架可通过卫星通讯方式接入互联网,3架可通过ATG通讯方式接入互联网,另外12架飞机提供的是无线局域网服务。

3、民航的高空上网服务是否有限制?

在体验阶段,通过“空中宽带”应用可浏览任意网页,不过未来或将设定限制,屏蔽一些网站资源。

4、无线网络的使用是否会影响飞行安全?

目前飞机上的无线网络系统是经过严格的测试和认证的,已经取得了国内、外民航主管部门的认证批准,并做好了各种防护措施以确保安全。此外,该系统与飞机上其它系统是物理上分别独立的系统,因此飞机上的无线网络的使用,不会影响到飞机的飞行安全。

5、高空上网服务何时开启?

6、用户信息安全如何保证?

飞机上提供的上网服务拥有非常高的安全等级,甚至高于地面系统的安全级别,因此对于用户的账号信息和数据信息,可提供很好的保护,对此,用户大可放心。

THE END
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3.WelcometoAirChina网站无障碍http://www.airchina.com/
4.ShanghaiHongqiaoAirportBoyueHotel上海中航虹桥机场泊悦酒店-中国国际航空公司 (Shanghai Hongqiao Airport Boyue Hotel - AirChina) 5等级(最高为5等级) 虹桥机场出发层2号门南区2号口旁(专道30米通酒店大堂), 虹桥机场及国家会展中心, 上海, 中国, 200335-打开地图 体验上海国航虹桥机场泊悦酒店充满活力的氛围和便利的地理位置。这家酒店位于上https://hkg.www.agoda.com/zh-cn/shanghai-hongqiao-airport-hotel-airchina/hotel/shanghai-cn.html
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9.GitHubA. No. The integration only supports ZNDMWG03LM (China version) and ZNDMWG02LM (Euro versionAqara TVOC Air Quality Monitor (VOCKQJK11LM) Aqara Thermostat S2 (KTWKQ03ES) Note:ZHA developers donot recommendusing ZHA with EZSP radios for WiFi-based bridges because ofhttps://github.com/cnheider/XiaomiGateway3
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