在35000英尺的高空沖浪？哇哦，這當(dāng)然是我們現(xiàn)在所期望的飛行方式了。根據(jù)2018年全球旅行者研究(2018 Global Traveler study)所顯示， 全球94%的旅行者認(rèn)為飛機(jī)上提供網(wǎng)絡(luò)將提高他們的旅行體驗(yàn)，并且有30%的人會(huì)在預(yù)訂機(jī)票時(shí)明確尋找提供這項(xiàng)功能的航班。

來(lái)源：2018年全球旅行者研究(2018 Global Traveler study)

目前，航空公司為每位乘客提供機(jī)上食品和零售等服務(wù)的費(fèi)用為17美元/位，空中Wi-Fi將增加4美元/位的額外收入，到2035年，預(yù)計(jì)將為航空公司帶來(lái)300億美元的額外收入。

看到這些數(shù)據(jù)后，在你發(fā)現(xiàn)世界各地的航空公司爭(zhēng)相將空中Wi-Fi加入他們的便利設(shè)施列表也就不足為奇了。但是，你有沒(méi)有好奇過(guò)，航空公司是如何將這種現(xiàn)代奢華享受交付給那些在海平面6英里以上并且以560英里每小時(shí)進(jìn)行飛速巡航的乘客呢?

讓我們一起探索一下兩種帶領(lǐng)互聯(lián)網(wǎng)抵達(dá)高空飛機(jī)的方式：

1、空對(duì)地(ATG)系統(tǒng)

作為第一個(gè)被開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)，它的工作原理類似于我們每天已經(jīng)習(xí)慣的通過(guò)手機(jī)使用的地面移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。但與移動(dòng)信號(hào)塔向下聚焦不同的是，為飛機(jī)提供互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)塔是向上投射信號(hào)的。安裝在飛機(jī)腹部的天線將會(huì)接收信號(hào)，并將其發(fā)送到機(jī)載服務(wù)器。這種服務(wù)器擁有一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，可以將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)信號(hào)，反之亦然。然后通過(guò)飛機(jī)內(nèi)部安裝的Wi-Fi接入點(diǎn)為乘客提供網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。飛機(jī)天線和飛行航線上的發(fā)射塔之間將進(jìn)行信息交換。這些塔依次連接到由服務(wù)提供商運(yùn)行的操作中心，這些服務(wù)提供商就類似于你家寬帶ISP的控制中心。

地面信號(hào)塔向上發(fā)射信號(hào) 來(lái)源:ThePointsGuy

Gogo的ATG-4系統(tǒng)由腹部下的兩個(gè)主天線、兩側(cè)天線、機(jī)載服務(wù)器和飛機(jī)內(nèi)部的多個(gè)Wi-Fi路由器天線組成

上圖顯示的是Gogo公司生產(chǎn)的ATG-4系統(tǒng)，它是目前美國(guó)航空公司中安裝數(shù)量最多的ATG系統(tǒng)。Gogo的覆蓋范圍橫跨北美，包括200多座塔樓。

但是，ATG系統(tǒng)有兩個(gè)明顯的缺點(diǎn):

1. 它們的工作頻率較低(800MHz)，每次飛行的峰值數(shù)據(jù)速度限制在10Mbps。相比之下，美國(guó)的固網(wǎng)平均網(wǎng)速接近100Mbps。當(dāng)一架飛機(jī)上有多個(gè)用戶同時(shí)登錄網(wǎng)絡(luò)時(shí)，每個(gè)用戶的登錄速度幾乎難以支持查看電子郵件，即使花費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)等待。

2. 在網(wǎng)絡(luò)塔較少的地區(qū)，比如大面積的沙漠，或者在水體之上這種無(wú)法搭建網(wǎng)絡(luò)塔的地方，這些地區(qū)的覆蓋率參差不齊。這使得ATG系統(tǒng)對(duì)于國(guó)際旅行來(lái)說(shuō)，是一個(gè)不受歡迎的選擇。

2、衛(wèi)星系統(tǒng)

使用衛(wèi)星的空中Wi-Fi更復(fù)雜，但也更快、更可靠。

天線是安裝在飛機(jī)頂部的，而不是在飛機(jī)腹部之下。這些天線接收來(lái)自環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星的信號(hào)。但由于衛(wèi)星和飛機(jī)都在以驚人的速度移動(dòng)，而且相距遠(yuǎn)達(dá)2.2萬(wàn)英里的距離，所以天線需要不斷調(diào)整位置以接收信號(hào)。除了機(jī)載服務(wù)器和Wi-Fi接入點(diǎn)外，還有一個(gè)單獨(dú)的設(shè)備根據(jù)飛行位置和速度來(lái)控制天線的移動(dòng)。這些衛(wèi)星與地面站相連，而地面站則進(jìn)一步與服務(wù)提供商建立的操作中心相連。

Gogo公司的衛(wèi)星系統(tǒng)，包括一個(gè)衛(wèi)星天線，一個(gè)機(jī)載服務(wù)器，Kandu（用來(lái)控制天線移動(dòng)），Modman（用來(lái)轉(zhuǎn)換信號(hào)），以及飛機(jī)內(nèi)的多個(gè)Wi-Fi接入點(diǎn)

衛(wèi)星的空中Wi-Fi有兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)是:

1. 除了北極和南極，基于衛(wèi)星的空中Wi-Fi在任何地方都是可用的。在長(zhǎng)途飛行中，天線可能需要重新定位以連接到不同的衛(wèi)星，但通常不會(huì)超過(guò)一次。這使得基于衛(wèi)星的系統(tǒng)成為國(guó)際旅行的首選。

2. 它工作在一個(gè)更高的頻率，允許更大的帶寬和速度。分配給衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的兩個(gè)主要頻率是Ku-band (12-18 GHz)和Ka-band (26-40 GHz)。這兩個(gè)頻段允許每架飛機(jī)的峰值帶寬在30-100 Mbps之間，顯著高于ATG系統(tǒng)提供的10 Mbps。

然而，這個(gè)系統(tǒng)也有三個(gè)主要的缺點(diǎn):

1. 與簡(jiǎn)單的ATG系統(tǒng)相比，它在設(shè)備、維護(hù)和帶寬方面的成本都更加昂貴。這使得衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)在小型航空公司和區(qū)域航線航空公司中不那么受歡迎。

2. 數(shù)據(jù)傳輸距離非常遠(yuǎn)，因此增加了延遲。延遲是指數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)源和發(fā)射目標(biāo)之間以毫秒為單位進(jìn)行傳送所需要的時(shí)間。雖然衛(wèi)星服務(wù)系統(tǒng)的總體速度更快，但當(dāng)點(diǎn)擊一個(gè)鏈接時(shí)，在頁(yè)面開(kāi)始加載之前會(huì)有明顯的延遲，可是一旦開(kāi)始加載就幾乎會(huì)立即完成。對(duì)比來(lái)說(shuō)，由于較低的延遲，ATG系統(tǒng)則是立即開(kāi)始加載，但需要很長(zhǎng)時(shí)間才能完成。

3. 除了設(shè)備、安裝和維護(hù)成本外，空中Wi-Fi系統(tǒng)的另一個(gè)隱性成本是燃料成本。雖然這看起來(lái)微不足道，但安裝在飛機(jī)外部的天線所引起的形狀變化卻使飛機(jī)在空氣動(dòng)力學(xué)上處于不利地位。這就會(huì)增加阻力，從而增加了燃料消耗。目前，服務(wù)提供商正致力于減小天線的尺寸以降低這種成本。Gogo最新的2Ku天線不到4英寸厚，產(chǎn)生的凸起要小得多。

衛(wèi)星定位系統(tǒng)提供Wi-Fi的主要供應(yīng)商有:

1. Gogo利用國(guó)際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)擁有的衛(wèi)星，提供基于Ka波段的衛(wèi)星連接；利用國(guó)際通信衛(wèi)星組織(Intelsat)和SES的衛(wèi)星，提供基于Ku波段的連接。該公司最新也是最好的產(chǎn)品是2Ku系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用兩個(gè)天線而不是一個(gè)（一個(gè)用于上行，一個(gè)用于下行）有望使每架飛機(jī)的網(wǎng)速達(dá)到100兆/秒，每個(gè)用戶的網(wǎng)速達(dá)到15兆/秒。世界各地的航空公司正在迅速采用一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)乘客最渴望的功能之一——視頻流。目前使用Gogo系統(tǒng)的航空公司包括阿拉斯加航空、美國(guó)航空、達(dá)美航空、聯(lián)合航空、維珍美國(guó)航空、國(guó)泰航空、英國(guó)航空和日本航空。

2. 自2013年以來(lái)，ViaSat一直為捷藍(lán)航空(JetBlue)在美國(guó)的航班提供更快的Ka波段互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。目前，捷藍(lán)航空的FlyFi在速度和價(jià)格上處于行業(yè)領(lǐng)先地位。這家航空公司免費(fèi)提供高達(dá)20Mbps的Wi-Fi。

3. 歐洲航空網(wǎng)絡(luò)(EAN)與國(guó)際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)和德國(guó)電信(Deutsche Telekom)
   是合作伙伴關(guān)系，前者還運(yùn)營(yíng)著全球唯一的ka波段衛(wèi)星服務(wù)GX Aviation。歐洲航空網(wǎng)絡(luò)已開(kāi)始為歐洲航空公司提供空中Wi-Fi服務(wù)。這項(xiàng)服務(wù)同時(shí)使用兩種技術(shù)，一種基于衛(wèi)星的下行系統(tǒng)和一種ATG系統(tǒng)的上行系統(tǒng)，以提供更快(更低的延遲)和更可靠的連接。這個(gè)系統(tǒng)也被稱為地面到軌道(GTO)。國(guó)際海事衛(wèi)星組織擁有這些衛(wèi)星，而德國(guó)電信在歐盟各地安裝了300多座LTE基站。歐洲航空網(wǎng)絡(luò)宣稱其空中Wi-Fi速度比目前所有的空中Wi-Fi系統(tǒng)都要快。

并不僅僅只有上述提到的供應(yīng)商。旅游網(wǎng)站eDreams列出了一份提供空中Wi-Fi服務(wù)的航空公司名單。

3、空中Wi-Fi的價(jià)格問(wèn)題

1. 一些服務(wù)提供商(如Gogo)設(shè)定價(jià)格，處理客戶體驗(yàn)，以此來(lái)獲得收入，與航空公司進(jìn)行分成。

2. 一些航空公司獲得收入，并向服務(wù)提供商支付所使用帶寬的批發(fā)價(jià)。

除了少數(shù)幾家提供免費(fèi)Wi-Fi接入服務(wù)的航空公司外，大多數(shù)人認(rèn)為這是一個(gè)創(chuàng)收機(jī)會(huì)，而不僅僅是一項(xiàng)福利。盡管在空中提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的成本無(wú)疑是很高的，但航空公司知道他們的商務(wù)客戶(由雇主買單的客戶)將會(huì)訂購(gòu)這項(xiàng)服務(wù)，因此在提供這種便利的同時(shí)也增加了自己的利潤(rùn)。盡管只有少數(shù)乘客選擇這項(xiàng)服務(wù)，但高昂的價(jià)格讓航空公司和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商能夠支付費(fèi)用(每張機(jī)票的價(jià)格在15美元至20美元之間，或者每年600美元)。

捷藍(lán)航空(JetBlue)等一些航空公司自己掏錢，向乘客免費(fèi)提供空中Wi-Fi服務(wù)，以此在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中脫穎而出；許多航空公司還為他們的貴賓客戶提供免費(fèi)接入，以保持客戶的忠誠(chéng)度；而其他航空公司則找到一家企業(yè)贊助商來(lái)承擔(dān)費(fèi)用，作為在網(wǎng)絡(luò)上為其投放廣告的回報(bào)。

航空公司還通過(guò)使用減少數(shù)據(jù)消耗的圖像音頻壓縮過(guò)濾器來(lái)節(jié)省帶寬成本。

航空公司能夠在一夜之間安裝ATG系統(tǒng)，而衛(wèi)星系統(tǒng)只需幾天時(shí)間

4、放眼未來(lái)

空中Wi-Fi的未來(lái)，看起來(lái)是會(huì)變的更快、更可靠。高通量衛(wèi)星將更有效地利用給定的衛(wèi)星頻率，并采用一種新的天線技術(shù)，這種技術(shù)依賴于點(diǎn)波束而不是寬波束。什么是寬波束呢？傳統(tǒng)的衛(wèi)星使用寬波束，僅用一束光就能覆蓋一個(gè)國(guó)家那么大的區(qū)域。但是這樣做的一個(gè)明顯的缺點(diǎn)是，在這個(gè)波束內(nèi)的所有飛行必須共享帶寬。有了點(diǎn)波束，HTS衛(wèi)星可以聚焦在一架飛機(jī)上，而衛(wèi)星可以廣播多個(gè)這樣的點(diǎn)波束，使每架飛機(jī)的帶寬大大提高。Gogo目前也在努力在2021年之前為美國(guó)和加拿大的ATG飛機(jī)提供5G服務(wù)。

隨著更好的衛(wèi)星、更好的天線和更多的服務(wù)提供商不斷加入，我們很快就會(huì)像在家里一樣享受高空中的自由沖浪。

遺憾的是，這也意味著你再也不能以坐飛機(jī)為借口不回復(fù)郵件了，haha~

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