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ARJ21安裝WiFi 通過適航驗證
2020-01-02   來源:飛商網   閱讀次數:327   

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12月31日,隨著多尼卡航電的WIFI娛樂系統完成在ARJ21飛機上的所有適航驗證工作,該項目在2019年的最后數小時畫上圓滿句號。這一捷報意味著2020年開始交付的ARJ21機型可選裝多尼卡航電WIFI娛樂系統,航空公司可籍此搭建機載互聯網平臺,提升旅客飛行娛樂體驗,提高自身品牌影響力,實現“航空互聯網+”發展戰略落地。

  ARJ21新支線飛機是我國首次按照國際民航規章自行研制、具有自主知識產權的中短程新型渦扇支線客機,座級78-90座,航程2225-3700公里。目前,ARJ21新支線飛機已正式投入航線運營。市場運營及銷售情況良好。累計22家客戶596架訂單。

  越來越多航空公司提供機上Wi-Fi,讓乘客在旅途中也能連上網絡傳遞資料。

  但仔細想想,高空中沒有任何的基地臺,飛機如何提供整架班機乘客的網絡頻寬?且上網費用越來越低廉,這究竟是因為什么塬因?在網絡3要素當中,機上無線網絡的頻寬、品質、價格又能達到什么樣的水準?接著看下去就知道。

  內部網絡還是網際網絡

  早期機上Wi-Fi網絡并非真正連接到我們熟知的網際網絡,而是透過類似內部網絡的方式,提供機上免稅品購買等服務。也有部分航空公司會在飛機停靠后,再將資料批次傳輸出去,并非想像中即時的網絡服務,像是挪威航空。

  不過近年因為網絡需求大增,相當多航空公司推出真正的機上Wi-Fi服務。像是2年前左右美國的Delta航空就免費提供機上Amazon的線上商店,也可以免費瀏覽與航空公司配合的服務,像是華爾街日報。

  這一年多來,日系航空公司如JAL、ANA也推出國內線上網服務,價格倒也不是很貴。JAL來說,航程450公里以內收費500日元,折合新臺幣約150元。超過651公里則是700~1200元不等,折合新臺幣約210~360元。飛機是透過什么方式將我們的手機與真實網絡連接呢?答案就是陸基基地臺與衛星訊號。

▲有網友在奧斯陸機場的飛機上測試,連上飛機的Wi-Fi后,會經由機場的基地臺傳遞出去。圖片來源:zhihu

  改造地面基地臺打上飛機

  近年移動網絡的發展速度很快,開始有廠商將主意動到飛機上。然而就算將基地臺訊號打到飛機上讓你的手機收到,你的手機也不可能有這么高的功率能回傳封包。

  因此飛機就成了兩者中介的橋梁。傳統基地臺散播訊號的方式以平面為主,若要讓飛機接收到訊號必須對基地臺與飛機進行改造。

  基地臺的部分會將訊號指向天空讓飛機接收到訊號,這類基地臺的理論覆蓋范圍約為100公里,高度則會受到天氣等因素限制。

  飛機部分則需要在機腹安裝專門接收地上訊號的天線(ATG,Air to Ground),接收到訊號后再透過機內頂端的無線網絡傳播出去,讓你的手機或平板收到Wi-Fi訊號。

  普遍來說,要將無線訊號覆蓋滿整架飛機,中小型飛機約需要3個路由器,大型飛機則需要6個。而做這類技術最有名的,就是先前名為Aircell后來改名為Gogo Inflight Internet的美國廠商。

  他們與美國漢威航太公司(Honeywell Aerospace)、國際海事衛星組織(Inmarsat)合作,要建立全球第一個空中高速網絡,此網絡即為GX航空網絡。既然是透過地面基地臺提供的訊號,那跑到海上該怎么辦?這時就要搭配能克服地形障礙的衛星訊號。


▲陸基型的傳輸方式,機腹會有ATG的傳輸天線。圖片來源:wikipedia

▲陸基的傳輸方式較為簡單,直接與地面基地臺聯系。圖片來源:wlanbook

▲陸基的缺點就是只能在陸地上空飛行,超過沿海一定的距離就會失效。圖片來源:wlanbook

  衛星訊號品質良莠不齊、延遲高

  透過衛星傳輸的優點是不會受到地形限制,且衛星覆蓋范圍比基地臺更廣,不需要頻繁地切換訊號造成速度不穩定。衛星與飛機的溝通方式比陸基的基地臺更復雜,簡單來說,從飛機發出的訊號要先傳到頭上的衛星,再從衛星傳到地面上的接收中心。因為傳輸的距離、過程更復雜,衛星訊號通常都會有不小的延遲。

  舉個日常的例子來說明,電視新聞的SNG轉播(Satellite News Gathering),棚內主播講完話要現場記者接話,通常都會有約3秒鐘的時間差,這時間差就是衛星訊號造成的延遲。

  除了延遲問題外,頻寬也是衛星訊號較大的缺點。傳輸的速度、頻寬都會受到衛星的規格所影響,且未來的擴充性相當低,打上去的時候是什么規格,基本上就無法變動。

▲機尾頂端即為玻璃纖維覆蓋的衛星天線,亦稱帽狀天線。圖片來源:wlanbook

▲衛星訊號不會受到地形限制,但因過程較為復雜,網絡延遲相當明顯。圖片來源:wlanbook

  覆蓋范圍、頻寬障礙,沒有完美解決方案

  陸基方案還是衛星方案好呢?目前看來雙方都有明顯的缺點,陸基方案的優點是擴充容易、網絡延遲低。但缺點是覆蓋范圍小,大型客機時速動輒700~800 km/h,基地臺會頻繁地切換造成網絡速度不穩定。

  而且陸基方案需要同時改造基地臺與飛機的硬體設備,相較于衛星只需要增加飛機上的天線相比,營運成本比較高。

  至于衛星方案,優勢在于不會受到地形地貌與天候的影響,且覆蓋范圍較大不需要頻繁切換。加上衛星方案只需要在機頂加裝對衛星的通信天線,這天線可以透過GPS隨時面對衛星方向,以取得最佳的傳輸角度。

  衛星也可透過租用的方式承租,不需要額外的建構成本。但缺點則是無法避免的延遲速度,且租用的衛星規格無法改變,高速就是高速、低速也無法升級。

▲飛行的高度與速度都會影響網絡傳輸,衛星對于速度與高度的限制影響較小。圖片來源:mobile01 airtiger

  在飛機上用Wi-Fi安全嗎?

  這問題自從移動裝置普及之后就爭論不休,最初是因為避免隱性的安全問題,而一率禁止在飛機上使用電子儀器。

  后來根據飛航種類的不同,國際線班機起降時禁止使用電子儀器,飛行穩定后只要關閉網絡即可使用。而國內線班機則大多全面禁止,不論你是否開啟飛航模式。

  Wi-Fi是否會干擾飛機運行,部分人認為,無線網絡使用的頻段與飛航器材使用的頻段不同,加上移動裝置的無線功率較低,不會造成訊號干擾等問題,但也因為沒人可以百分之百保證不會出事,因而多數權責單位先前還是禁止。

  FAA(Federal Aviation Administration,美國聯邦航空管理局)去年準備放寬電子設備的限制,而日本國土交通省也在去年討論相關議題,飛機起降甚至不需要關閉電子儀器。但對于與機外聯繫的無線通訊方式,大多仍保守地禁止。

  普遍而言,未來針對機艙內的電子儀器,可能會放寬使用限制,能與機艙內的無線網絡對接,但不能與機外的基地臺直接聯繫。

  回到原本的問題,在飛機上使用Wi-Fi與電子儀器會影響飛行安全嗎?沒人可以保證,但理論上應該是安全的,不然也不會有這么多航空公司提供Wi-Fi服務,除非他們與自己的飛安信用過不去。


▲普遍來說,目前飛機不論起降都需要關閉電子儀器,飛行途中則是開啟飛航模式。 

  技術不是問題,費用與頻寬才是關鍵

  在飛行途中上網早就不是問題,但費用與頻寬才是影響使用者的關鍵。費用部分使用陸基或是衛星傳輸價格并沒有絕對的價格落差,畢竟各家航空公司的成本與合作對象、使用環境不見得相同,很難直接比較用哪種方式比較便宜,但兩者都有平價的案例。

  相較于費用更重要的是頻寬,否則有網絡傳不出去或是品質很差,會用的人還是很少。但要知道的是,不論是哪種使用方案,都是全機的人共享頻寬,即便陸由器端有做流量管理,但平均分配到的頻寬肯定不會像3G或是家用Wi-Fi這么快。

  目前已知速度較快的是松下航空,該公司提供的衛星頻寬可達到12至20Mbps,德國漢莎航空公司的FlyNet服務則可讓下載速度達到50Mbps。

  至于美國Gogo的頻寬則是3.1Mbps,升級版的ATG-4則有希望將頻寬提升為9.8Mbps。不論何者都是整架飛機所能運用的總頻寬,分配到整架飛機的使用者,相信也是捉襟見肘。

  多數航空公司都會表明,機上網絡不支援線上影片串流等服務,僅提供文書作業或上網使用。筆者認為,搭飛機本身就不是件舒服的事情(搭不起頭等艙),碰到10小時以上的長途旅程,比起上網更重要的應該是調整時差,至于上網就交給每分鐘幾百萬上下的商務客好了。


編輯:jessica   

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