汹涌而来的机上Wi-Fi

来源:CAN中国航空新闻网 2017-11-03 10:13:00

核心提示:目前,全球的航空公司正在掀起提供机上Wi-Fi服务的浪潮,许多Wi-Fi运营商纷纷推出了各自的解决方案,其中很多运营商的方案不仅获得了航空安全监管机构的型号认证,而且已经开始与航空公司签订了安装相关设备的合同。在航班上普及Wi-Fi服务,或将指日可待。

目前,全球的航空公司正在掀起提供机上Wi-Fi服务的浪潮,许多Wi-Fi运营商纷纷推出了各自的解决方案,其中很多运营商的方案不仅获得了航空安全监管机构的型号认证,而且已经开始与航空公司签订了安装相关设备的合同。在航班上普及Wi-Fi服务,或将指日可待。

对于搭乘长途航班的旅客来说,在漫长的高空飞行过程中,通过机上Wi-Fi的空地互联实现接入互联网的上网服务,无疑提供了娱乐和商务需求的双重便利,这项服务也成为了旅客选择航空公司的主要指标之一。一些互联网硬件运营商瞄准市场,早已研发出了空中Wi-Fi网络关键技术,部分已经获得了航空安全监管机构的型号认证,开始与飞机制造商和航空公司签订设备安装和服务合同。

据美国航空公司的一项调查表明,全球许多航空公司,尤其是运营国际长途航班的航空公司,均希望通过提供免费机上Wi-Fi服务,提高客座率。数据表明,66%的乘客更愿意选择具有机上Wi-Fi服务的航班。目前,全球正在掀起机上Wi-Fi服务的浪潮,包括美国Gogo公司、美国全球鹰娱乐公司(GEE)、美国有讯全球公司(ViaSat)、英国国际移动卫星通信公司(Inmarsat)和日本松下航空电子公司等互联网服务提供商,都纷纷推出了各自更快速、低廉、稳定,且不受海洋等环境限制的机上网络连接系统,以抢占机上Wi-Fi市场份额。

卡塔尔航空公司在飞机上加装GX系统。

Gogo公司的2Ku传输技术

美国Gogo公司起初为蜂窝网络空地连接服务运营商,后来又开始发展空地连接网络和卫星通信业务,并很快成为了世界上第一家提供空中互联网服务的运营商。

Gogo公司推出2Ku机上Wi-Fi服务套件已成功用于日常航班。

机上Wi-Fi网络的信号可直接采取卫星通信,最常见的是利用Ku波段和Ka波段,特别是Ku波段卫星通信技术在传输带宽、传输速率及设备成本等方面都有一定的优势。于是,Gogo公司将Ku波段卫星通信的机上Wi-Fi网络连接服务直接用于美国航空公司的客机上,但是最初的使用效果很不理想。虽然Ku波段卫星通信技术在理论上的下行速率最高可达70Mbps,而在实际使用中受信号传输损耗等多种因素影响,卫星与飞机间的实际下行速率仅为30~40Mbps,而且受地面网络速度、连接网站差异、覆盖航线内飞机数量,以及飞机内的上网人数等不同因素的影响,Gogo公司Wi-Fi系统的连接性能受到了极大地限制。在实际运营过程中,每架飞机都必须限制带宽,于是经常造成网速缓慢,特别是当飞机在海洋上空或者低于3000m高度飞行时网络几乎无法使用。这导致美国航空公司对Gogo公司提出起诉要求终止合约,寻求其他运营商。

经过不断改进,Gogo公司现推出名为“2Ku”的机上Wi-Fi服务套件。飞机上接收天线的高度仅为11m, 峰值传输速度可达到70Mbps,并表示有望进一步提高到100Mbps。FAA已给2Ku套件颁发了能在各种机型上安装的6种补充型号证书(STC),包括可以安装在空客A319、波音737-800窄体客机和空客A330、A340宽体客机等机型上。由此2Ku套件的合同迅速增加,仅在2016年上半年,Gogo公司的2Ku套件累积合同超过了1200套,并已经完成墨西哥航空公司、达美航空公司和维珍大西洋航空的10架飞机的套件安装,并计划到2017年年底完成75~100架飞机的套件安装。Gogo公司声称,在机上Wi-Fi领域已经占有80%的市场份额,且在不断提升和完善供应链能力,计划提升该套件安装速率达每年至少750架飞机。

美国GEE公司的“空中连接”系统

美国全球鹰娱乐公司(GEE)也推出了称为“空中连接”( Airconnect)的机上Wi-Fi连接系统,并获得了FAA认证。GEE公司声称,自2011年2月,机上安装合同已经增加到近750架飞机,仅在2016年第二季度,就完成了30架飞机的系统安装。GEE公司表示,随着机上Wi-Fi连接市场的增长,“空中连接”系统安装增长率将稳定在20%。

GEE公司计划在新的天线中加入Ka孔径,以扩大Ku波段能力并同时纳入Ka波段容量,这项扩容计划还涉及与休斯网络系统公司的合作,使用其在2016年11月发射的“木星”2卫星(Jupiter-2)。

休斯网络系统公司是最早涉足Ka波段的VSAT(甚小口径卫星终端站)企业之一, 仅在北美地区就拥有超过百万的在线用户数。VSAT也称为卫星小数据站或个人地球站,是20世纪80年代中期开发的一种卫星通信系统, 由于天线口径只有0.3~1.4m,系统价格低廉、安装便捷,且使用环境要求不高和不受地面网络的限制,休斯网络系统公司就基于VSAT开发了最新一代的高容量卫星通信系统-“木星”系列卫星,该系统单机柜通信容量达10Gb/s,非常适合连接宽带互联网。

美国ViaSat公司的卫星网络系统

美国航空公司由于对Gogo公司机上Wi-Fi连接系统的不满,给美国卫讯全球公司(ViaSat)创造了机遇。最近ViaSat得到美国航空公司的100架波音737MAX飞机的ViaSat Exede机上Wi-Fi联网设备合同,直接冲击了Gogo公司的机上网络连接业务。

ViaSat公司发射的目前世界上最高容量通信卫星ViaSat-2。

美国航空公司表示,还会继续使用 Gogo公司的2Ku卫星服务,但是同时认为Gogo公司的基于地基机上网络系统虽能提供10Mbps的共享网络,但如果有太多乘客同时使用网络,仍有可能造成网络拥堵、网速缓慢等问题。而ViaSat Exede能够为每个乘客提供12Mbps的网络,且几乎不会造成网络拥堵。即使在地球上的偏远地带,网络信号同样有保障。

截至2016年6月底,已有509架商用飞机计划安装ViaSat Exede系统,且FAA已颁发STC,将Ku/Ka混合波段卫星天线安装在A320系列客机上。同时ViaSat公司还与法国的欧洲通信卫星公司(Eutelsat)建立了合作伙伴关系,在欧洲航空公司的客机上安装Wi-Fi网络连接服务。另据ViaSat公司预计,现在大部分选用地基的机上网络系统的飞机,都可能会转换为基于卫星的Wi-Fi网络连接系统。

ViaSat公司的最大优势是自身拥有在轨卫星,它在2011年10月就发射了当时被确认为是世界上最高容量的通信卫星Viasat-1,2016年又发射了Viasat-2卫星,容量是ViaSat-1号卫星的2.5倍,覆盖率增加了7倍,把可用的宽带服务覆盖范围扩展到包括北美、中美洲、加勒比地区、小部分南美洲北部以及主要的横渡大西洋的北美和欧洲之间的海上航线。Viasat-2卫星首次将超大的带宽容量和极大覆盖范围相结合,成为了宽带卫星技术的一项重大突破。

ViaSat公司明确表示,未来计划发射更先进的ViaSat-3,网络容量为如今约400个商用通信卫星的总容量,预计10年内将可为全球提供高速的Ka波段宽带服务。

英国Inmarsat公司的混合机上Wi-Fi

成立于1979 年的英国国际海事卫星组织,后更名为国际移动卫星通信公司Inmarsat,也拥有自己的卫星。Inmarsat公司自2010年起就在打造Global Xpress(GX)新一代Ka波段卫星移动宽带网络系统,为此先后发射了三颗GX卫星,包括2013年12月发射的第一颗Inmarsat-5 F1卫星,2015年2月发射的第二颗Inmarsat-5 F2卫星,以及2015年8月发射的第三颗Inmarsat-5 F3卫星,这三颗卫星组成了世界上首个由运营商提供的全球可用高速移动宽带网络。

Inmarsat用 “阿丽亚娜” 5火箭发射S 波段卫星。

自从Gogo公司运营机上Wi-Fi网络系统取得成功后,Inmarsat也不甘落后,积极研制推出了同时基于卫星和地基设备的混合机上Wi-Fi网络连接系统,该系统建立了基于传统L波段的移动通信技术,并且扩展了新的Ka波段Global Xpress卫星网络系统和发射了欧洲航空网络(EAN)的S波段卫星(Inmarsat S EAN),以及在欧洲建立300个蜂窝塔地面网络系统,为卫星网络提供支持。Inmarsat公司的S波段EAN卫星由法国泰雷兹阿莱尼亚宇航公司制造,并已经通过轨道测试,预计今年年末投入使用。

Inmarsat公司称,改进后的Global Xpress(GX)网络系统综合了S波段的EAN卫星网络和德国电信公司的地面4G蜂窝塔网络,乘客可在地面蜂窝塔网络或空间点阵射频网络(取决于当时的最强信号)切换,实现了机上Wi-Fi的真正无缝连接。乘客在航班上浏览互联网、播放视频以及社交媒体互动,完全可与地面宽带服务质量相媲美,其速度比仅用地基互联网连接和仅用卫星互联网连接都要快得多。GX Wi-Fi网络系统将首先在英国航空公司的空客A321上投入商业运营。

英国国际航空集团(IAG)为GX系统的启动客户,计划在 2019 年初完成 90%机队的安装工作,同时该系统将安装在IAG成员航空公司运营的341架A320系列飞机上,预计今年年底开始提供Wi-Fi上网服务。

根据目前已签署的合同,预计包含哥伦比亚国家航空、卡塔尔航空、德国汉莎集团、国际航空集团、新西兰航空、新加坡航空和挪威航空等多家航空公司的 1200 多架飞机将安装GX系统。Inmarsat公司表示,汉莎航空集团的300架A320飞机预计在2018年年中安装GX;卡塔尔航空公司的波音777-300、A350等机型的130多架客机将马上安装GX,预计在2017年年底开始运营,提供机上Wi-Fi服务。

Inmarsat公司的EAN计划也引起竞争对手的注意, Eutelsat公司和ViaSat公司已向欧洲法院提起诉讼,试图阻止Inmarsat公司使用S波段卫星支持EAN。

日本松下公司的eXConnect系统

日本松下航空电子有限公司也推出了“eXConnect”机上Wi-Fi系统,利用Ku波段卫星网络提供宽带连接服务。中国东方航空公司已与其签订了购买84架客机加装eXConnect系统的订单。

松下公司最近与阿联酋卫星通信公司(Yahsat)签订了谅解备忘录,合作开发阿联酋卫星Yahsat lA,并通过eXConnect系统提供客机宽带连接服务。Yahsat lA卫星是阿联酋投资16.6亿美元创建的星际通信系统的首颗通信卫星。该系统由两颗高功率的大型通信卫星Yahsat lA和Yahsat lB以及地面段组成。Yahsat lA卫星发射重量5935kg,携带21个Ka波段、23个Ku波段和14个C波段转发器,另一颗大型通信卫星Yahsat lB将是中东地区首颗全Ka波段通信卫星。

未来前景

根据欧洲咨询公司(Euroconsult)的预计,全球各大航空公司对机上Wi-Fi服务的需求正在迅速增长。目前的市场需求已达到2800架飞机。虽然该领域蕴含着巨大的商机,但实际上运营商获得收益的过程会比较缓慢,且需要一定时间的磨合。

未来三年将是全球互联网运营商发展的关键阶段,随着各类互联网运营商的蜂拥而起,运营商的数量很可能从现在的50家增长到2020年的60家,这也一定程度降低了每家运营商的市场价值。一些竞争力较弱的企业如果不想被排挤出局,并购或联盟或将成为一种趋势,但由于许多运营商,特别是卫星运营商都是由国家政府为主运营,商业兼并和联盟可能还将受到政治因素的影响。

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