无线上网目前已经彻底融入了我们的生活，国内的多家航空公司也已经进行了多次提供空中WiFi的尝试。近日，中国东方航空宣布已经获得了工信部颁发的空中上网许可，将有21架飞机可供旅客在飞行途中访问互联网。这些飞机建设的空中WiFi将不会是现在我们所见的“空中局域网”，而是能够访问互联网的“真实”无线网络，并且网络速度能够达到地面3G网络的速度。相比于国外，我国空中WiFi业务开展较晚，在高空飞行中上网有什么样的困难?又是怎么实现的呢?体验如何?今天，我们就和大家一起聊一聊高空飞行过程中的上网问题。
终于能上网了! 国内外空中WiFi现状
提起在飞机飞行中使用机内WiFi上网的体验，相信绝大多数网友都抱着吐槽的态度。在不久之前，飞机上还是没有WiFi部署的，习惯了在移动设备上刷微博、刷朋友圈、看新闻的人们在飞行过程中一个个都抓耳挠腮，坐立不安，甚至情绪还会出现过激的状态。想要在飞机上上网，成了许多旅客的诉求，尤其是一些乘客需要在旅行途中处理自己的工作，非常需要网络。
国内航班的椅背上已经有关于WiFi的提示
早在去年，已经有一些国内的航空公司开始了空中无线网络的建设。从体验和效果来看，目前以国航为首的一些航空公司，虽然提供了机舱内的无线上网服务，但是只能够访问飞机的内网。飞机内部的娱乐系统会存储一些视频、网页资源，供乘客们在飞行过程中进行消遣。国内航班明确一条，就是即使在高空飞行过程中也不得打开智能手机进行上网，只能使用平板电脑或笔记本电脑在飞行模式下连接WiFi。
美国的空中无线上网业务开展较早，经常在美国坐飞机的朋友们想必早已体验了在飞机上使用WiFi的快感。美国众多的航空公司都已经对航班进行了WiFi上网的改造，通过不同的技术手段让乘客在飞行过程中畅享互联网。不过，在飞机上进行上网需要缴纳一定的费用，一般都会按小时收费，费用各大航空公司不尽相同，有些航空公司的头等舱实行免费上网。
美国各航空公司上网费用对比
现在，机舱内无线上网终于走进了我们的生活。东航、国航、南航等航空公司都在进行飞机WiFi上网设备的改造，其中东航与中国电信联手，使用Ku波段卫星传输信号让飞机连上互联网。这就不由得让人想到，乘坐飞机时使用WiFi上网时怎样实现的呢?下面，我们就来剖析一下实现飞机WiFi上网运用了什么技术手段。
如何实现飞机上的Wi-Fi冲浪?
为了满足日益高涨的“空中上网”需求，目前国内外普遍采用两种航空互联网接入方式，一是基于卫星通信系统上网，二是基于ATG(Air To Ground，空对地)地面基站系统上网。而此次东航获批提供“空中上网”的21架飞机则都是采用了亚太6号的Ku频段卫星通信系统进行连网的。那么下面就来了解下，如何利用卫星通信系统来实现飞机上的Wi-Fi组网的吧?
卫星通信系统
基于卫星通信系统上网
对于家用级卫星宽带接入大家可能并不陌生，在国外一些有线网络无法覆盖到的偏远地区，居民便会选用此种方式连接互联网，这时人们一般会将卫星天线(常说的“大锅”)架设在房顶上来收发信号。而在航空领域里对卫星通信系统的应用，同家用级卫星宽带接入较为相似，只不过会将卫星接收天线安装在飞机的顶部，同时在机舱内加装通信卫星的转发器，并部署上多个无线接入点即可。
置于飞机顶部的卫星信号接收天线
在当前的航空卫星通信系统中，最常见的是利用Ku波段和Ka波段展开的卫星通讯。其中，Ku波段卫星通信技术从2004年便开始部署使用，在传输带宽、速率及设备成本等方面都具有诸多优势，已成为目前全球较为主流的一种航空通讯技术方式，并且也被应用于国际空间站的信息通信上。近日，更成为我国工信部批准的在民用飞机上使用的互联网接入技术。
现在，已知的Ku波段卫星通信技术理论下行速率最高可达70Mbps，但由于在信号传输过程中损耗等多种因素影响，卫星与飞机间的实际下行速率仅在30~40Mbps左右。同时，实际上网速度体验，还会受到地面网络速度，连接网站的差异，覆盖航线内飞机数量，以及机内上网人数等不同因素的影响。
而另外一种新兴的Ka频段卫星通信技术，与Ku波段技术相比，则具备覆盖广，频段高，使用带宽大，速度快等特点，但目前该技术仍处探索阶段。同时，国内也还没有民用级的Ka频段卫星可供使用，也是当前的一大短板。
ATG地面基站系统
ATG地面基站系统，顾名思义，是通过在飞行航线的地面路径上部署地面基站，利用这些地面基站将通信信号向高空覆盖，进而与飞机进行信息传输的一种通讯手段。
ATG地面基站系统连网示意图
使用ATG地面基站系统上网的优势在于，在信号覆盖的范围内，这种地空宽带通信方式成本低，网络带宽大，承载人数多等特点。而使用最新的ATG-4技术系统上网的单个终端，最高可获得9.8Mbps的实测下行速率。
ATG的地面基站
目前美国航空公司采用“空中上网”的通讯方式分类与特点展示
不过想要部署ATG系统的限制也不少，尤其对飞机的航线有较高要求，不仅飞行高度不能过高(太高收不到地面基站发射的信号)，而且会受限于地面基站的分布，如无法进行越洋、跨国的部署。因此，较卫星通信系统上网明显存在诸多的劣势。那么在实际应用中“空中上网”又会有怎样的体验感呢?下面就来了解下吧。
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这次不再是空中“局域网”了吧?
据统计，现在全球已经有近30家航空公司提供了飞机上的无线互联网接入服务，而随着东航、南航和国航于近日纷纷获得了空中Wi-Fi连网的资质后，我国也终于迎来了在该领域的发展高峰期。
而此前，虽然有一些国内航班开通了空中Wi-Fi的业务，却仅仅停留在空中“无线局域网”的阶段，即飞机上的娱乐互动网络平台，乘客只能连到该航空公司的定制页面，无法实现真正意义上的无线互联网接入。
目前开通空中无线局域网的深航航班
例如，目前深航航班中开通的客舱娱乐平台“云途”，就能让乘客通过该系统观看推送好的新闻、电影，听音乐，玩游戏，甚至可以实现随机与同航班的旅客进行聊天等功能。不过鉴于飞行安全，手机仍需全程关机，只有在飞行平稳后，才能使用平板、笔记本电脑连接该“无线局域网”。
乘客可以用平板电脑搜到空中无线局域网“云途”并连接使用
“云途”首页
而乘客对于这种机上“无线局域网”似乎并不热衷，笔者在接入到“联机游戏”后，发现游戏大厅里空无一人，乘客的参与性明显不高。
乘客对于这种空中无线局域网并不热衷，游戏大厅里空无一人(见红框内玩家为0)。
不过据业内人士介绍，国内各大航空公司往往会选择将搭建此类“无线局域网”作为跳板，一旦时机成熟，便可快速切换至真正的无线互联网接入服务上。而根据深航内部人士透露，深航的无线互联网接入也已在路上，并有望在今年10月份开通真正意义上的空中Wi-Fi连网服务。
近两年，随着国内各大航空公司对无线互联网接入的积极跟进，空地联网测试也纷纷展开，在国航此前的一些测试中，获得了最高无线下行达到9.3Mbps，上行达到1.52Mbps的传输表现。而海航某测试航班，也收获了上行带宽达到了12M以上的成绩，信号稳定。
此前国航Wi-Fi实测下行达9.3Mbps，上行达1.52Mbps
但对于目前工信部批准的Ku波段航空机载通信业务来说，正在实施航空信息化项目的东软技术负责人杨海昕指出，鉴于卫星通信的有限带宽，如何将空中Wi-Fi的架构及相关应用进一步优化，仍是当前亟待解决的重要课题。因为使用空中Wi-Fi的人越多，获得的无线带宽就会越低，也会更加考验整个通讯系统的承载能力。以东航为例，假设在一架可容纳180人的Wi-Fi航班上只有30-40人使用空中Wi-Fi，那么每人分配到的带宽或许还可以尝试在线视频的观看，而如果机舱内大部分乘客或全员无线上网的话，获得的无线带宽则更会变得捉襟见肘，连网体验必将大打折扣。
所以，当前国内航线刚刚起步的空中Wi-Fi连网业务，主要还是针对为商务旅客提供新闻浏览、电子邮件、刷微博等交流渠道为主，如果想要做到普及飞机上的在线视频等高带宽应用，恐怕还需进行更大幅度的升级与优化。不过即便如此，相信广大旅客对于真正的空中Wi-Fi连网业务仍是充满了期待。
飞机上网看上去很美 问题同样不少
乘坐飞机在高空飞行时终于可以无线上网了，虽然这是一件高兴的事儿，不过对于整个飞机上网这件事来说，依然存在着不少问题。首当其冲的就是飞机飞行的安全问题，无线网络存在被入侵的风险。前不久，美国一位网络安全专家就曾登上飞机，通过WiFi黑掉了飞机的安全系统，并且声称能够在飞行过程中不知不觉的关闭引擎并让机舱内的灯保持常亮状态。乘坐飞机，最重要的就是安全问题，开放WiFi供乘客使用是否能够保证安全不受到威胁呢?
带有WiFi标志的客机
第二，目前将普通客机加装WiFi的价格比较昂贵，改装周期较长，如何收回部署成本是航空公司头疼的问题。许多民众都习惯于免费WiFi上网，对于收费上网的方式比较抵触。据民航调查显示，分别有69%和61%的旅客和业内人士不愿为机上无线服务付费。免费开放WiFi，对于带宽有限的空中WiFi来说会给乘客带来不爽的上网体验。不收费，航空公司就不能盈利，甚至收回成本。
日本航空公司空中WiFi宣传广告
针对以上问题，其实乘客大可以放心。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。对于收费问题，很有可能采用“直接付费”和“免费但需要看广告”这两种方式相结合，毕竟航空公司的成本需要收回，并且维护机上WiFi正常的运转也需要资金投入。
空中WiF上网将成为客机标配
其实，在飞机上无线上网，是未来必然的发展趋势。众多的航空公司也在向这方面发展，不过受制于改造成本较高，目前正在逐步对自家的飞机进行改造。无论是使用ATG、KU或其它技术，能够无线上网的航班只会越来越普遍。并且航空公司会针对国内和国际航班，采用不同的技术提供上网服务。出行在外，WiFi已经成为了人们的第一需求，技术的不断进步让人们时时刻刻都处于互联网的连接中，空中WiFi无疑是造福旅客的一大功能，它的实现让旅客乘坐飞机出行更加舒适。
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附：更多国际Wi-Fi航班的上网价格
更多国际Wi-Fi航班的上网价格及传输速度限制
