洶湧而來的機上Wi-Fi

來源:CAN中國航空新聞網 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機上Wi-Fi服務的浪潮,許多Wi-Fi運營商紛紛推出了各自的解決方案,其中很多運營商的方案不僅獲得了航空安全監管機構的型號認證,而且已經開始與航空公司簽訂了安裝相關設備的合同。在航班上普及Wi-Fi服務,或將指日可待。

目前,全球的航空公司正在掀起提供機上Wi-Fi服務的浪潮,許多Wi-Fi運營商紛紛推出了各自的解決方案,其中很多運營商的方案不僅獲得了航空安全監管機構的型號認證,而且已經開始與航空公司簽訂了安裝相關設備的合同。在航班上普及Wi-Fi服務,或將指日可待。

對於搭乘長途航班的旅客來說,在漫長的高空飛行過程中,通過機上Wi-Fi的空地互聯實現接入互聯網的上網服務,無疑提供了娛樂和商務需求的雙重便利,這項服務也成為了旅客選擇航空公司的主要指標之一。一些互聯網硬件運營商瞄準市場,早已研發出了空中Wi-Fi網絡關鍵技術,部分已經獲得了航空安全監管機構的型號認證,開始與飛機製造商和航空公司簽訂設備安裝和服務合同。

據美國航空公司的一項調查表明,全球許多航空公司,尤其是運營國際長途航班的航空公司,均希望通過提供免費機上Wi-Fi服務,提高客座率。數據表明,66%的乘客更願意選擇具有機上Wi-Fi服務的航班。目前,全球正在掀起機上Wi-Fi服務的浪潮,包括美國Gogo公司、美國全球鷹娛樂公司(GEE)、美國有訊全球公司(ViaSat)、英國國際移動衛星通信公司(Inmarsat)和日本鬆下航空電子公司等互聯網服務提供商,都紛紛推出了各自更快速、低廉、穩定,且不受海洋等環境限製的機上網絡連接係統,以搶占機上Wi-Fi市場份額。

卡塔爾航空公司在飛機上加裝GX係統。

Gogo公司的2Ku傳輸技術

美國Gogo公司起初為蜂窩網絡空地連接服務運營商,後來又開始發展空地連接網絡和衛星通信業務,並很快成為了世界上第一家提供空中互聯網服務的運營商。

Gogo公司推出2Ku機上Wi-Fi服務套件已成功用於日常航班。

機上Wi-Fi網絡的信號可直接采取衛星通信,最常見的是利用Ku波段和Ka波段,特別是Ku波段衛星通信技術在傳輸帶寬、傳輸速率及設備成本等方麵都有一定的優勢。於是,Gogo公司將Ku波段衛星通信的機上Wi-Fi網絡連接服務直接用於美國航空公司的客機上,但是最初的使用效果很不理想。雖然Ku波段衛星通信技術在理論上的下行速率最高可達70Mbps,而在實際使用中受信號傳輸損耗等多種因素影響,衛星與飛機間的實際下行速率僅為30~40Mbps,而且受地麵網絡速度、連接網站差異、覆蓋航線內飛機數量,以及飛機內的上網人數等不同因素的影響,Gogo公司Wi-Fi係統的連接性能受到了極大地限製。在實際運營過程中,每架飛機都必須限製帶寬,於是經常造成網速緩慢,特別是當飛機在海洋上空或者低於3000m高度飛行時網絡幾乎無法使用。這導致美國航空公司對Gogo公司提出起訴要求終止合約,尋求其他運營商。

經過不斷改進,Gogo公司現推出名為“2Ku”的機上Wi-Fi服務套件。飛機上接收天線的高度僅為11m, 峰值傳輸速度可達到70Mbps,並表示有望進一步提高到100Mbps。FAA已給2Ku套件頒發了能在各種機型上安裝的6種補充型號證書(STC),包括可以安裝在空客A319、波音737-800窄體客機和空客A330、A340寬體客機等機型上。由此2Ku套件的合同迅速增加,僅在2016年上半年,Gogo公司的2Ku套件累積合同超過了1200套,並已經完成墨西哥航空公司、達美航空公司和維珍大西洋航空的10架飛機的套件安裝,並計劃到2017年年底完成75~100架飛機的套件安裝。Gogo公司聲稱,在機上Wi-Fi領域已經占有80%的市場份額,且在不斷提升和完善供應鏈能力,計劃提升該套件安裝速率達每年至少750架飛機。

美國GEE公司的“空中連接”係統

美國全球鷹娛樂公司(GEE)也推出了稱為“空中連接”( Airconnect)的機上Wi-Fi連接係統,並獲得了FAA認證。GEE公司聲稱,自2011年2月,機上安裝合同已經增加到近750架飛機,僅在2016年第二季度,就完成了30架飛機的係統安裝。GEE公司表示,隨著機上Wi-Fi連接市場的增長,“空中連接”係統安裝增長率將穩定在20%。

GEE公司計劃在新的天線中加入Ka孔徑,以擴大Ku波段能力並同時納入Ka波段容量,這項擴容計劃還涉及與休斯網絡係統公司的合作,使用其在2016年11月發射的“木星”2衛星(Jupiter-2)。

休斯網絡係統公司是最早涉足Ka波段的VSAT(甚小口徑衛星終端站)企業之一, 僅在北美地區就擁有超過百萬的在線用戶數。VSAT也稱為衛星小數據站或個人地球站,是20世紀80年代中期開發的一種衛星通信係統, 由於天線口徑隻有0.3~1.4m,係統價格低廉、安裝便捷,且使用環境要求不高和不受地麵網絡的限製,休斯網絡係統公司就基於VSAT開發了最新一代的高容量衛星通信係統-“木星”係列衛星,該係統單機櫃通信容量達10Gb/s,非常適合連接寬帶互聯網。

美國ViaSat公司的衛星網絡係統

美國航空公司由於對Gogo公司機上Wi-Fi連接係統的不滿,給美國衛訊全球公司(ViaSat)創造了機遇。最近ViaSat得到美國航空公司的100架波音737MAX飛機的ViaSat Exede機上Wi-Fi聯網設備合同,直接衝擊了Gogo公司的機上網絡連接業務。

ViaSat公司發射的目前世界上最高容量通信衛星ViaSat-2。

美國航空公司表示,還會繼續使用 Gogo公司的2Ku衛星服務,但是同時認為Gogo公司的基於地基機上網絡係統雖能提供10Mbps的共享網絡,但如果有太多乘客同時使用網絡,仍有可能造成網絡擁堵、網速緩慢等問題。而ViaSat Exede能夠為每個乘客提供12Mbps的網絡,且幾乎不會造成網絡擁堵。即使在地球上的偏遠地帶,網絡信號同樣有保障。

截至2016年6月底,已有509架商用飛機計劃安裝ViaSat Exede係統,且FAA已頒發STC,將Ku/Ka混合波段衛星天線安裝在A320係列客機上。同時ViaSat公司還與法國的歐洲通信衛星公司(Eutelsat)建立了合作夥伴關係,在歐洲航空公司的客機上安裝Wi-Fi網絡連接服務。另據ViaSat公司預計,現在大部分選用地基的機上網絡係統的飛機,都可能會轉換為基於衛星的Wi-Fi網絡連接係統。

ViaSat公司的最大優勢是自身擁有在軌衛星,它在2011年10月就發射了當時被確認為是世界上最高容量的通信衛星Viasat-1,2016年又發射了Viasat-2衛星,容量是ViaSat-1號衛星的2.5倍,覆蓋率增加了7倍,把可用的寬帶服務覆蓋範圍擴展到包括北美、中美洲、加勒比地區、小部分南美洲北部以及主要的橫渡大西洋的北美和歐洲之間的海上航線。Viasat-2衛星首次將超大的帶寬容量和極大覆蓋範圍相結合,成為了寬帶衛星技術的一項重大突破。

ViaSat公司明確表示,未來計劃發射更先進的ViaSat-3,網絡容量為如今約400個商用通信衛星的總容量,預計10年內將可為全球提供高速的Ka波段寬帶服務。

英國Inmarsat公司的混合機上Wi-Fi

成立於1979 年的英國國際海事衛星組織,後更名為國際移動衛星通信公司Inmarsat,也擁有自己的衛星。Inmarsat公司自2010年起就在打造Global Xpress(GX)新一代Ka波段衛星移動寬帶網絡係統,為此先後發射了三顆GX衛星,包括2013年12月發射的第一顆Inmarsat-5 F1衛星,2015年2月發射的第二顆Inmarsat-5 F2衛星,以及2015年8月發射的第三顆Inmarsat-5 F3衛星,這三顆衛星組成了世界上首個由運營商提供的全球可用高速移動寬帶網絡。

Inmarsat用 “阿麗亞娜” 5火箭發射S 波段衛星。

自從Gogo公司運營機上Wi-Fi網絡係統取得成功後,Inmarsat也不甘落後,積極研製推出了同時基於衛星和地基設備的混合機上Wi-Fi網絡連接係統,該係統建立了基於傳統L波段的移動通信技術,並且擴展了新的Ka波段Global Xpress衛星網絡係統和發射了歐洲航空網絡(EAN)的S波段衛星(Inmarsat S EAN),以及在歐洲建立300個蜂窩塔地麵網絡係統,為衛星網絡提供支持。Inmarsat公司的S波段EAN衛星由法國泰雷茲阿萊尼亞宇航公司製造,並已經通過軌道測試,預計今年年末投入使用。

Inmarsat公司稱,改進後的Global Xpress(GX)網絡係統綜合了S波段的EAN衛星網絡和德國電信公司的地麵4G蜂窩塔網絡,乘客可在地麵蜂窩塔網絡或空間點陣射頻網絡(取決於當時的最強信號)切換,實現了機上Wi-Fi的真正無縫連接。乘客在航班上瀏覽互聯網、播放視頻以及社交媒體互動,完全可與地麵寬帶服務質量相媲美,其速度比僅用地基互聯網連接和僅用衛星互聯網連接都要快得多。GX Wi-Fi網絡係統將首先在英國航空公司的空客A321上投入商業運營。

英國國際航空集團(IAG)為GX係統的啟動客戶,計劃在 2019 年初完成 90%機隊的安裝工作,同時該係統將安裝在IAG成員航空公司運營的341架A320係列飛機上,預計今年年底開始提供Wi-Fi上網服務。

根據目前已簽署的合同,預計包含哥倫比亞國家航空、卡塔爾航空、德國漢莎集團、國際航空集團、新西蘭航空、新加坡航空和挪威航空等多家航空公司的 1200 多架飛機將安裝GX係統。Inmarsat公司表示,漢莎航空集團的300架A320飛機預計在2018年年中安裝GX;卡塔爾航空公司的波音777-300、A350等機型的130多架客機將馬上安裝GX,預計在2017年年底開始運營,提供機上Wi-Fi服務。

Inmarsat公司的EAN計劃也引起競爭對手的注意, Eutelsat公司和ViaSat公司已向歐洲法院提起訴訟,試圖阻止Inmarsat公司使用S波段衛星支持EAN。

日本鬆下公司的eXConnect係統

日本鬆下航空電子有限公司也推出了“eXConnect”機上Wi-Fi係統,利用Ku波段衛星網絡提供寬帶連接服務。中國東方航空公司已與其簽訂了購買84架客機加裝eXConnect係統的訂單。

鬆下公司最近與阿聯酋衛星通信公司(Yahsat)簽訂了諒解備忘錄,合作開發阿聯酋衛星Yahsat lA,並通過eXConnect係統提供客機寬帶連接服務。Yahsat lA衛星是阿聯酋投資16.6億美元創建的星際通信係統的首顆通信衛星。該係統由兩顆高功率的大型通信衛星Yahsat lA和Yahsat lB以及地麵段組成。Yahsat lA衛星發射重量5935kg,攜帶21個Ka波段、23個Ku波段和14個C波段轉發器,另一顆大型通信衛星Yahsat lB將是中東地區首顆全Ka波段通信衛星。

未來前景

根據歐洲谘詢公司(Euroconsult)的預計,全球各大航空公司對機上Wi-Fi服務的需求正在迅速增長。目前的市場需求已達到2800架飛機。雖然該領域蘊含著巨大的商機,但實際上運營商獲得收益的過程會比較緩慢,且需要一定時間的磨合。

未來三年將是全球互聯網運營商發展的關鍵階段,隨著各類互聯網運營商的蜂擁而起,運營商的數量很可能從現在的50家增長到2020年的60家,這也一定程度降低了每家運營商的市場價值。一些競爭力較弱的企業如果不想被排擠出局,並購或聯盟或將成為一種趨勢,但由於許多運營商,特別是衛星運營商都是由國家政府為主運營,商業兼並和聯盟可能還將受到政治因素的影響。

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