機上WIFI技術:“空中上網”可不是空想
發布時間:2013-07-18 責任編輯:eliane
【導讀】如果在飛機上也上網發郵件刷微博,無疑給枯燥的旅途注入了一股新鮮感,而機上WIFI技術讓這一期望變成了現實。那麼飛機上的無線網絡與陸地的無線網絡又有何異同?會不會影響到航空安全?本文都將一一解答。
能在飛機上刷微博、發郵件,這絕對是件不少人都期望的事情。7月4日下午,在國航北京飛往成都的CA4108航班上,乘客按照工作人員的提示,在平板電腦上輸入用戶名、密碼和座位號後就能自由登錄實現上網,自由瀏覽股票、電(dian)子(zi)郵(you)件(jian),甚(shen)至(zhi)刷(shua)新(xin)微(wei)博(bo),中(zhong)國(guo)民(min)航(hang)總(zong)局(ju)局(ju)長(chang)李(li)家(jia)祥(xiang)更(geng)從(cong)這(zhe)次(ci)航(hang)班(ban)上(shang)發(fa)出(chu)了(le)國(guo)內(nei)首(shou)個(ge)空(kong)中(zhong)微(wei)博(bo)。這(zhe)條(tiao)新(xin)聞(wen)一(yi)下(xia)子(zi)就(jiu)把(ba)大(da)家(jia)的(de)胃(wei)口(kou)吊(diao)得(de)老(lao)高(gao)。

圖:機上WIFI技術:飛機上也能上網
然而,也有人對這並不感冒,技術宅小偉就很害怕在飛機上也要被領導催著寫報告,不過他也坦承,“這是個趨勢。”據(ju)記(ji)者(zhe)了(le)解(jie),試(shi)水(shui)全(quan)球(qiu)衛(wei)星(xing)通(tong)訊(xun)互(hu)聯(lian)網(wang)航(hang)班(ban)的(de)中(zhong)國(guo)國(guo)航(hang)已(yi)經(jing)不(bu)是(shi)國(guo)內(nei)唯(wei)一(yi)一(yi)家(jia)提(ti)供(gong)機(ji)上(shang)網(wang)絡(luo)服(fu)務(wu)的(de)航(hang)空(kong)公(gong)司(si),多(duo)家(jia)航(hang)空(kong)公(gong)司(si)都(dou)在(zai)搶(qiang)跑(pao),海(hai)南(nan)航(hang)空(kong)的(de)航(hang)班(ban)在(zai)今(jin)年(nian)初(chu)就(jiu)完(wan)成(cheng)了(le)寬(kuan)帶(dai)上(shang)網(wang)的(de)測(ce)試(shi)。
而在國際上,這些服務不能說司空見慣,至少也早就不像國內那麼稀奇。美國聯合航空、德國漢莎航空、土耳其航空都為自己的航班配置了這一技術。在長途越洋航班中,機上WiFi可以讓乘客實時與地麵通訊,享受到與地麵一樣的網絡服務,給枯燥的長途旅行注入了一股新鮮感。
飛(fei)機(ji)上(shang)裝(zhuang)載(zai)的(de)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)與(yu)在(zai)陸(lu)地(di)上(shang)的(de)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)係(xi)統(tong)有(you)何(he)技(ji)術(shu)原(yuan)理(li)上(shang)的(de)異(yi)同(tong)?機(ji)上(shang)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)是(shi)否(fou)會(hui)影(ying)響(xiang)航(hang)空(kong)安(an)全(quan)?與(yu)所(suo)有(you)新(xin)技(ji)術(shu)落(luo)地(di)一(yi)樣(yang),機(ji)上(shang)WiFi技術要想成熟商用,就必須解開大眾的各種疑問。
1、WIFI技術分為兩大流派
“陸基”技術通過改造地麵基站,與機載係統直接通訊進行數據傳輸;“星基”技術需要後者直接把數據傳輸到衛星,再由衛星發回地麵網絡中心。
“現在的技術主要有兩種,一種是‘星基’技術,一種是‘陸基’技術。”海航機上WiFi項目小組方麵向記者表示,這是根據機地信息傳輸的不同方式進行的劃分,“陸基”技術是通過改造地麵基站,來與機載係統直接通訊進行數據傳輸的,“星基”技術則需要後者直接把數據傳輸到衛星,再由衛星發回地麵網絡中心。
前文中所說的國航機上WiFi測試航班所使用的就是“星基”技術,“整個信息傳輸的過程是這樣的,由機載通信係統對衛星建立通信聯絡,再由衛星連接到地麵通信係統,從而實現機上無線網絡。”guohangyouguanbumenjieshao,weilebaozhangjishudeshixian,gaigongsicaiyonglejiaotongyunshubuzhongguojiaotongtongxinxinxizhongxinsuoshubeijingchuanbotongxindaohanggongsitigongdehaishiweixingtongxunxitong,“這種技術不需要地麵基站覆蓋航線,隻需要租用覆蓋這一波段的衛星即可實現”。
不過,要想實現機上WiFi,還需要對“鐵鳥”進行一番改造。中國民航學院周其煥的《民用飛機客艙信息服務係統的發展》一文中對此有著較為清晰的描述:feijigaizaoguochengdeguanjianjiushizaifeijidedingbujiazhuangyigeduixingtongxintianxian,zhegeduixingtongxintianxianyaoyoubolixianweizhidetoumingtianxianzhaobaohu,limianzhuangzheyigexingruweixingguodedongxi,zhenggetianxiandewaixingjiuxiangyigemaoziyiyang,suoyiyechengweimaozhuangtianxian。zhezhongtianxiankeyizuodaoshishichaoxiangweixing,tongguoGPS全球衛星定位係統,對星通信天線就可以隨時調整自己的朝向,從而實現自適應選向功能。
那麼“陸基”技術呢?“‘陸基’技術實現機上WiFi是shi通tong過guo地di麵mian基ji站zhan直zhi接jie覆fu蓋gai航hang線xian實shi現xian的de,不bu過guo這zhe需xu要yao首shou先xian對dui地di麵mian基ji站zhan進jin行xing改gai造zao。技ji術shu部bu門men要yao在zai規gui定ding的de民min航hang線xian上shang建jian設she專zhuan用yong區qu域yu,架jia設she對dui空kong覆fu蓋gai基ji站zhan,不bu過guo一yi般ban也ye不bu需xu要yao專zhuan門men建jian一yi個ge基ji站zhan,而er是shi對dui移yi動dong通tong信xin的de基ji站zhan做zuo一yi番fan改gai造zao即ji可ke。原yuan理li上shang也ye好hao理li解jie,就jiu是shi在zai地di麵mian基ji站zhan加jia裝zhuang一yi個ge信xin號hao發fa射she裝zhuang置zhi,定ding向xiang指zhi向xiang萬wan米mi高gao空kong,把ba信xin號hao送song上shang去qu。”據海航機上WiFi項目小組介紹,這種地麵基站最理想的覆蓋範圍大概可以達到100公裏,今年2月1日,海航在北京—西安航線的HU7137航班上實現了一次基於“陸基”技術的測試。
這同樣需要對飛機進行一番改造。據介紹,技術人員要在飛機腹部加裝一個小翼天線,然後連接ATG設備(空對地設備),通過艙內的服務器和處理器把來自地麵基站的信號傳輸到艙內。要實現機上WiFi全覆蓋,還需要在飛機頂部加裝路由器,一般小飛機需要3個,大飛機則需要6個,把寬帶信號均勻地覆蓋到整個機艙。
2、“流暢”上網說近也遠
基於“星基”與“陸基”的原理,要提高上網速度,前者要視使用的衛星而定,擴容難度高;後者需要改造地麵基站,但航行中上網速率變化頻繁。據現場測試,國航CA4108航班上的上網速度僅為864K,的確如國航所說“隻滿足旅客基本上網需求”。
相比之下,海航的測試飛行中,網速就快了不是一星半點,海航的一位隨機測試技術人員告訴記者:“HU7137航班的測試上下行帶寬達到12M以上,信號穩定。”但“陸基”技(ji)術(shu)的(de)短(duan)板(ban)也(ye)一(yi)眼(yan)看(kan)穿(chuan),實(shi)現(xian)機(ji)上(shang)寬(kuan)帶(dai)服(fu)務(wu)的(de)航(hang)班(ban)隻(zhi)能(neng)在(zai)經(jing)過(guo)基(ji)站(zhan)改(gai)造(zao)的(de)這(zhe)一(yi)段(duan)航(hang)線(xian)上(shang)提(ti)供(gong)寬(kuan)帶(dai)服(fu)務(wu),而(er)采(cai)用(yong)國(guo)航(hang)技(ji)術(shu)的(de)航(hang)班(ban)則(ze)在(zai)理(li)論(lun)上(shang)實(shi)現(xian)了(le)全(quan)球(qiu)上(shang)網(wang)。
在技術人員眼中,這兩項技術的比較則更為全麵。圈內的先行者——鬆下航空的一位項目經理就表示,這項技術在中國的推廣“說容易也容易,說難也難,關鍵是確定技術標準”。
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“在成本方麵,‘陸基’技(ji)術(shu)方(fang)案(an)需(xu)要(yao)對(dui)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan)進(jin)行(xing)較(jiao)多(duo)改(gai)造(zao)。一(yi)般(ban)用(yong)於(yu)地(di)麵(mian)通(tong)信(xin)的(de)基(ji)站(zhan)的(de)發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)都(dou)是(shi)橫(heng)向(xiang)的(de),因(yin)為(wei)要(yao)使(shi)信(xin)號(hao)的(de)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍(wei)盡(jin)量(liang)寬(kuan)廣(guang)。而(er)要(yao)實(shi)現(xian)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan)對(dui)航(hang)線(xian)的(de)高(gao)空(kong)覆(fu)蓋(gai),則(ze)需(xu)要(yao)把(ba)這(zhe)個(ge)發(fa)射(she)裝(zhuang)置(zhi)定(ding)向(xiang)指(zhi)向(xiang)萬(wan)米(mi)高(gao)空(kong),這(zhe)就(jiu)得(de)全(quan)麵(mian)改(gai)造(zao)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan),成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao)。”這位負責人的話也得到了一位電信業技術專家的認可,他向記者表示,目前我國地麵基站的建設還比較落後,而且我國地域遼闊、地形複雜,有些地區很難建設地麵基站,前期布點的周期長,這些因素都限製了“陸基”技術在國內的發展。
相比之下,“星基”技術方案不需要建設地麵基站,可以租用已有的衛星,據前述項目經理表示,鬆下航空電子公司已經與全球超過35家航空公司進行了合作,改裝了超過230架飛機,在將來,預計有1800架飛機會使用機載衛星通信係統,規模效應會將成本迅速拉低。
不過,“陸基”技術下足夠的帶寬和通信能力,卻著實讓國航所采用的“星基”技術有些汗顏。一位華為的相關技術人員表示:“比(bi)較(jiao)之(zhi)下(xia),其(qi)實(shi)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan)後(hou)期(qi)擴(kuo)容(rong)比(bi)衛(wei)星(xing)擴(kuo)容(rong)操(cao)作(zuo)難(nan)度(du)小(xiao),隻(zhi)需(xu)要(yao)加(jia)大(da)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan)的(de)功(gong)率(lv)即(ji)可(ke)。而(er)且(qie)移(yi)動(dong)通(tong)信(xin)運(yun)營(ying)商(shang)也(ye)在(zai)加(jia)緊(jin)建(jian)設(she)地(di)麵(mian)基(ji)站(zhan),所(suo)以(yi)‘陸基’技術未來的發展也不容小覷。”
相比之下,“星基”技術可實現的帶寬就要視使用的衛星而定。此次國航機上WiFi航班使用的Inmarast全球海事通信衛星係統就隻能實現窄帶通訊。“這是由於全球海事通信衛星在目前來說已經比較舊,並且它的主要功能是服務海事通信的。”前述華為技術人員表示。但對此,鬆下航空方麵卻表示,並非所有“星基”技術都如此低效,該公司提供的機載衛星通信服務的帶寬速度就可達到12M到20M。
在信號覆蓋範圍上,“星基”技術似乎更勝一籌。由於飛機的飛行速度平均在每小時700—800公裏之間,那麼通信信號的覆蓋範圍就成了一個很重要的考量指標。“陸基”技術的地麵基站在理想狀態可以覆蓋100公裏的航跡,但是就飛機本身的飛行速度來說,采用“陸基”技術的飛機在短程航線中感受到的上網速率變化比較頻繁。
但衛星的覆蓋範圍非常大。理論上,隻需要一顆衛星就可以覆蓋整個中國。所以在采用“星基”技術的飛機上,乘客感受到的上網速率變化就沒有那麼頻繁。相比之下,使用衛星通信的“星基”更適合越洋國際航線。
3 、機上WiFi不影響安全
機上WiFi可(ke)以(yi)成(cheng)為(wei)備(bei)用(yong)通(tong)訊(xun)係(xi)統(tong),所(suo)以(yi)在(zai)飛(fei)機(ji)上(shang)加(jia)載(zai)這(zhe)一(yi)係(xi)統(tong),不(bu)僅(jin)不(bu)影(ying)響(xiang)安(an)全(quan),甚(shen)至(zhi)可(ke)以(yi)提(ti)升(sheng)空(kong)中(zhong)與(yu)地(di)麵(mian)的(de)通(tong)信(xin)能(neng)力(li),也(ye)進(jin)一(yi)步(bu)保(bao)證(zheng)了(le)飛(fei)行(xing)安(an)全(quan)
“平時我們乘坐飛機時,空乘人員都會要求我們關閉手機,那麼現在用手機上網就不會影響飛機的飛行安全了嗎?”空中上網,安全是一個重要前提。
“在此要提醒各位的是,即使在開通了機上WiFi技術的航班上也不可以使用手機,包括在飛行模式下連接WiFi進行上網。”海航機上WiFi項xiang目mu小xiao組zu表biao示shi,目mu前qian國guo內nei民min航hang法fa規gui並bing沒mei有you修xiu改gai,在zai飛fei機ji上shang大da家jia依yi然ran不bu可ke以yi使shi用yong手shou機ji,在zai國guo際ji上shang其qi實shi也ye隻zhi有you一yi些xie航hang空kong公gong司si允yun許xu在zai飛fei機ji上shang使shi用yong手shou機ji上shang網wang。
“飛行途中手機的使用將擾亂地麵蜂窩移動係統中基站的動作,造成幹擾;與此同時,飛行途中手機的使用可能會擾亂導航、通信和其他重要的空中電子係統工作。”有業內人士表示,目前這兩種可能性尚無法排除,所以旅客乘坐飛機時仍必須全程關閉手機,以保障飛行安全。
國航有關部門也表示,旅客即使是在飛機上使用iPad等終端上網也是有限製條件的。機上WiFi在起飛降落、滑(hua)行(xing)的(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)是(shi)不(bu)能(neng)使(shi)用(yong)的(de),因(yin)為(wei)在(zai)此(ci)過(guo)程(cheng)中(zhong),這(zhe)些(xie)終(zhong)端(duan)會(hui)登(deng)錄(lu)或(huo)者(zhe)試(shi)圖(tu)連(lian)接(jie)地(di)麵(mian)網(wang)絡(luo),這(zhe)時(shi)電(dian)磁(ci)輻(fu)射(she)可(ke)能(neng)比(bi)較(jiao)強(qiang),將(jiang)會(hui)對(dui)飛(fei)機(ji)的(de)飛(fei)行(xing)安(an)全(quan)構(gou)成(cheng)影(ying)響(xiang)。而(er)在(zai)這(zhe)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian),飛(fei)行(xing)安(an)全(quan)正(zheng)處(chu)於(yu)關(guan)鍵(jian)時(shi)期(qi),乘(cheng)客(ke)不(bu)適(shi)宜(yi)從(cong)事(shi)其(qi)他(ta)活(huo)動(dong),“所以為了安全,機載WiFi係統將在飛機起飛和著陸期間關閉,旅客的平板電腦等各種終端設備都不能使用。”
另一個疑問隨即產生,機上WiFi會不會也有類似的安全隱患?
對此,業內人士給出的答案是不會。“因為機上WiFi使shi用yong的de頻pin段duan與yu飛fei機ji本ben身shen的de電dian子zi係xi統tong使shi用yong的de頻pin段duan是shi不bu一yi樣yang的de,這zhe就jiu好hao比bi一yi個ge在zai三san環huan路lu上shang行xing車che,一yi個ge在zai四si環huan路lu上shang行xing車che,是shi撞zhuang不bu到dao一yi起qi的de。並bing且qie隨sui著zhe機ji上shangWiFi技術的進一步發展,使用該技術的安全性會大大提高。”鬆下航空項目負責人向記者表示。
與此同時,海航機上WiFi項目小組認為,在未來,機上WiFi係統甚至還能提升飛行的安全係數,“機上WiFikeyichengweifeijishangdebeiyongtongxunxitong,jidangjishangyuanyoudetongxunxitongshilinghou,jizaigongzhongtongxinxitongjiukeyichengweiyudimiangoutongdebeiyongxitong。suoyizaifeijishangjiazaizheyixitong,keyitishengkongzhongyudimiandetongxinnengli,yejinyibubaozhenglefeixingdeanquan。”
正是因為航空安全得到了保證,機上WiFi的發展已經開始提速,國內各大軟件供應商、移動運營商也都瞄準了這一塊。在日前國航測試機上WiFi的航班中,網易就為其提供了定製的郵箱。新浪、網易也正在積極地同海航尋求未來合作的可能。在可預見的未來,將會有更多的軟件供應商、移動運營商加入到對機上WiFi業務的爭奪戰中。到時候,乘客自然可以體驗到更多樣、更多元的機上娛樂項目。
不過,基於對國家信息安全、網絡安全的考量,這一技術的大規模運用還要經過民航總局的審批。“難度應該不大,但是肯定是慢慢放開。”對此,一位業內人士表示,機上WiFi的時代漸行漸近已經成為了不可阻擋的趨勢。而小偉心中無限忌憚的空中寫報告生活正在向他招手,“Sigh!恐怕在未來,屏蔽空中幹擾,享受一個清淨美夢反而將成為一個收費的機上服務了。”
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