【环球航通】民航机载通信技术的现状及发展趋势

随着互联网+浪潮对国民经济发展以及社会创新能力的推动,各传统行业普遍吸收和利用信息通信技术的最新成果,以互联网思维指导,实现互联网与传统行业的深度融合,进而演化出新的产业生态。而在国民经济有着举足轻重地位的航空业中,飞机客舱则一直被称为“地球上最后一片互联网没有覆盖的地方”。为了促进全球互联网一体化,让航空旅行不再枯燥,实现航空乘客不间断的触网,全球范围内的网络服务商、航空公司利用通信技术的最新成果进行了长时间的实践与探索。以下是对于机载通信技术未来发展趋势进行初步的总结与探讨。

一、世界范围机载通信技术发展状况

目前世界几种主要的机载通信技术包括:铱星、海事卫星(Inmarsat)L波段、ATG、卫星Ku、卫星Ka等。

1.铱星主要用于驾驶舱通话和飞行控制系统的低速数据传输。

2.海事第四代卫星(L波段)带宽能达到400Kbps,安装L波段卫星设备的航空公司有阿联酋航空、沙特、阿曼、埃及、新加坡航空和英航。由于带宽和资费的原因不适合普通乘客使用。

3.ATG(地空基站模式)在美国最早于2008年被机载业务运营商gogo公司采用,在达美航空、美联航和美国航空都有应用,目前装机量达1000多架,ATG带宽可达5-15Mbps,由于地面基站受地理条件的制约,跨洋航线无法采用这种方式。

4.卫星Ku波段,带宽可以达到10Mbps,被广泛装载于汉莎航空、美西南航空、美国航空、国泰航空、挪威航空和俄罗斯航空。其中GEE(全球鹰公司)设备的装机量达到600架,Panasonic(松下航电)设备的装机量超过600架。

5.美国ViaSat公司与美国捷蓝航空(JetBlue)于2014年基于卫星Ka技术推出空中互联服务,带宽可达50-70Mbps,目前装机量超过100架。

二、中国民航的选择

ATG(地空基站模式)于2012年到2013年在中国做过一些实验,国航、东航、海航分别做过测试体验飞行,但我国目前没有ATG对应的频率资源,实验飞行使用的是民航的应急保障通信频段,因此ATG在频率得不到解决的情况下无法推广使用。

2013年7月3日,国内首个卫星通信互联网航班试飞成功,使用的是海事第四代卫星(L波段),但其带宽较窄,资费很高,不适合为普通乘客做后舱娱乐应用。

2015年3月10日,国航首次利用Ku卫星通信提供空中上网并直播两会获得成功。

国内Ku频段机载卫星通信技术经过了五、六年的发展已经非常成熟,Ku卫星资源相对较为丰富,中国卫通集团公司及其控股卫星公司现有资源可以满足未来三年内机载业务的需求。基于国内卫星的资源情况和无线频谱资源情况,Ku宽带通信技术是目前国内航空公司的首选。

三、未来机载通信技术发展趋势

我们认为Ka卫星是未来机载通信业务的发展方向之一。单就频率带宽来说,Ka卫星的频率带宽能达到3.5GHz,是Ku频段标准带宽的7倍,不仅如此,Ka卫星采用小波束覆盖技术,3.5GHz频率带宽被重复使用,因而Ka卫星获得传统Ku卫星几十倍甚至上百倍的带宽。高容量的Ka卫星使通信成本大幅降低,已经与地面光纤具有可比性。

Inmarsat第五代卫星(Global Xpress)是高容量Ka卫星,三颗Ka卫星覆盖全球,计划2016年投入使用。

点波束技术不仅用于Ka频段,也可以用于Ku频段,采用点波束技术的高容量Ku卫星称为Ku-HTS。

Intelsat计划2016年发射两颗Ku-HTS卫星,其中第二颗Ku-HTS卫星Intelsat33e将于2016四季度发射,该卫星有中国波束。

在上月中旬北京召开的《航空客舱信息技术ICT2015+大会》上,来自环球航通信息服务有限公司的业务发展总监符风雷先生就机载通信技术未来发展的趋势做了专题演讲并引起轰动。
符风雷先生根据我国卫星通信技术发展现状以及现在和未来的可用卫星资源情况,就卫星频率资源在我国机载通信业务的应用上做出如下的预计:

四、中国卫通的卫星资源情况、已经做的工作和未来计划

中国卫通现有十二颗在轨卫星,包括C频段和Ku频段。现有Ku频段资源可以满足未来三年中国机载通信业务需求。

同时,中国卫通在积极发展Ka宽带卫星业务。中国卫通第一颗Ka卫星将于2017年上半年发射, 2018年、2019年分别发射第二颗、第三颗Ka卫星,其中第二颗作为第一颗的补充覆盖,第三颗Ka卫星容量将达到100Gbps。

结语:就机载通信技术未来的发展趋势来看,越来越明显呈现出未来很长一段时间将是传统Ku、Ku-HTS、Ka并存发展的时代,网络服务提供商在进行网络规划建设时应该根据机载通信业务自身的特点以及我国信息通信及民航管理上的要求,以期达到兼顾现状与未来,高效覆盖中国陆海领空的目的。


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