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飞机上的 Wi-Fi 上网是怎样实现通信的?成本和效率如何?

OpenClipart-Vectors / CC0

知乎用户,会开飞机的码农 CFA level I/EAA/NRA会员

有两种办法,一种是利用地面的信号塔向天上发射信号,可以理解为把手机信号塔倒过来放。但是这样的话无法做到全球覆盖,因为很明显,有海或者地形复杂的地方信号塔无法安装。这种方法成本相对较低,而且可以提供较好的速度。利用的基本是跟手机蜂窝网络差不多的技术。

另外一种办法就是用卫星。现在一般是通过 Ku 或者 Ka 波段,带宽较大,通过同步轨道卫星通讯。实现原理跟卫星电话差不多,只是一个是语音通话,一个是数据通信。缺点是极地附近信号比较差,甚至没有覆盖。但是近几年极地航线的流行使得问题尤为突出(各种中美线),中间有 3-4 个小时完全没有信号,体验较差。而且暂时无解。再由于我国相关通讯的法律法规限制,境外组织的通讯卫星不准许在中国境内提供服务,所以外航的飞机 Wi-Fi 在入境之后是没有信号的。

其实这两种方法在飞机上的改动都不算大,需要机身开孔安装天线然后在加一套处理设备就行。这相当于路由和调制解调器(猫)。只不过我们常用的需要一根网线 / 光纤 / 同轴电缆跟 ISP 链接,这里使用 Ku 波段的卫星信号或者 UHF。在飞机里的话就是架设 AP 了,保证没有死角就行。

上图是一种新的解决方案,充分利用飞机的局域网,在飞机上架设影视服务器提供电影电视剧的串流服务。因为不跟外网发生关系,一般都是免费的。好处是可以把座椅上那个昂贵的电视去掉了,省出来的钱可以买新片子提升用户体验。比如美联航上基本上是与电影院的新片同步的,前一阵的复仇者联盟基本上过了一阵就能在飞机上看到,灰常牛逼。甚至都有可能北美三大航用他们庞大的客流量为后盾做起空中院线的生意,对于片商来说,卖给谁的拷贝不是卖。而这数千架的飞机自己就可以支撑起一条院线了,并且都不用投入播放设备(用户自备了)同时飞机上的服务器也动不到,防拷贝也是异常方便,简直是完美的双赢。要不然真是无法解释为什么还在上映的片子在飞机上也能看。

之所以这两年才普及一个是确实有需求(比如各种不上网会死星人),这其中与手持智能设备的普及是相辅相成的。再一个就是有了成熟解决方案。比如美国常用的 Go-go 的解决方案,从小型公务机到 A-380,各种方案都有。美国航空公司走的是薄利多销的路子,美国三大航基本做到了旗下干线飞机 wifi 全覆盖,所以在美国飞机上网的资费并不是不能接受。现在北美的航空公司把飞机上网作为一项基本服了,所以 2018 年 go-go 公司的利润 890Million,爽到不行。

至于效率嘛,基本跟 4G 差不多。一般来说会限制使用大流量的应用,比如视频啥的。总体来说,偏商务一些。当然了如果不嫌弃可以用来打游戏,魔兽世界的话实测延迟在 700-900ms 左右。上线收个东西还行,再多的就做不了了。延迟高主要是中续节点太多,降不下来。从卫星到地面站,在发到 ISP 再转发,中间多了很多步骤。

成本方面,航空公司的协议价咱不太清楚,但是给公务机的报价是公开的,以 go-go 公司 AVANCE L5 为例,它的通讯资费分为支持串流或者基本上网见下图:

所以价格还算可以接受,但是这是那种用信号塔中续信号的,只支持在美国境内使用。卫星通讯的话应该比这个资费要贵。设备的话长这个样子:

前两年他们的网站上还有设备的费用,现在也找不到了。10 座以下的小飞机我记得设备大概需要 4-5 万美元吧。

对于商业航空部分一般还是采用的 Ku 波段发射接收机,还是以 Go-go 的产品为例子,他家的 2Ku 天线长这样:

这个就是在飞机机背上的“鼓包”,里面是双卫星天线阵列。根据官网上的数据,每名乘客的带宽在 15 兆,灰常牛逼。费用的话,短途每小时 7 刀。长途的话 30 几刀左右。98%的覆盖,反正听听就好,卫星通讯受天气,地理位置等因素影响比较大,在服务的边缘地区很不稳定。所以你懂的。但是大部分情况下还是比较好用的,当然了如果有人给报销的话那就更好了。

以上。