導語：4月16日，基于4G地空寬帶技術的國航機載WiFi首飛成功，一時間，輿論喧囂：空中WiFi來了，還是30M寬帶！
飛行中央視財經頻道基于機載WiFi進行現場報道
從北京飛往成都的中國國航CA4116航班以及對開的CA4109航班，雙雙啟用機上互聯網服務，順利完成首飛及乘客機載WiFi體驗測試：長達1637km航路，在3000米以上的高空中，全程保持15M高質量數據鏈路，機上有央視現場直播，有筷子兄弟在不同飛機上基于視頻會議的深情對唱，有乘客們在新浪和騰訊微博中的熱烈互動......這所有的一切，無不在昭示：飛機WiFi，來了！筆者作為通信記者，有幸成為本次試飛的見證者之一，下面，就從技術角度談談，高帶寬空中WiFi背后的技術實現，以及飛機WiFi大規模普及距離咱們老百姓究竟有多遠。當然，在開講之前，不妨讓我們先復習下目前常見的兩種地空互聯解決方案。
論證：兩種地空互聯技術優劣
實際上，這并不是國航空中互聯網首測。自2010年開始，國航便開始探索地空互聯技術解決方案，并在過去兩年進行了三次試飛：其中，最受關注的是2013年7月3日實現全球衛星通訊互聯網航班國內首飛，當時采用的是基于L-Band衛星通訊系統的Inmarsat航空衛星通訊解決方案。由衛星、航空地球站和機載站三點組網，基于衛星通訊為機載乘客提供互聯網服務。不過該系統帶寬比較窄，屬于窄帶通訊，只有864Kbps。目前，應用該地空互聯方案的主要是阿聯酋航空公司。
衛星通訊地空互聯解決方案拓撲圖
本次空中互聯網試飛中，采用了4G地空寬帶技術的ATG（air to ground）解決方案，該技術使用地面基站與飛機進行信息傳輸，在4G LTE技術加持下，每架飛機可以獲取的總帶寬為30Mbps。目前，國航已經在北京、成都兩條航路上建立了地面基站并進行測試，并在4月16日活動中首飛成功。
ATG地空互聯解決方案拓撲圖
說起來，衛星通訊與ATG兩種地空互聯技術直到去年，尚沒有明顯的高下之分。在美國，盡管機上WiFi網絡服務商Gogo（值得一提的是，GoGo網絡平臺的核心供應商之一就是本次4G地空互聯首飛中的地面基站通信唯一系統設備提供商中興通訊。自2007年，中興就同美國Aircell合作搭建GoGo網絡平臺，目前已為美國9家航空公司的1500余架班機提供空中互聯網服務）的市場份額達到了90%，但其服務只限于美國大陸，而且能夠提供的最高速度也不過3.1M。而另一些選擇衛星來提供全球性WiFi的網絡服務商則可以在跨海飛行中傳輸數據，且帶寬限制少，不像ATG方案帶寬因地面基站覆蓋情況而多有波動。
實測：機載WiFi，靠譜！
本次試飛采用的就是ATG解決方案。所不同的是，這套方案的核心是來自中興通信特別為國航定制化的4G LTE地空互聯解決方案。事實上，這不僅是國際首個基于4G的地空互聯機載WiFi首航。也是ATG相比衛星通訊建立壓制性優勢的開始。原因很簡單，4G意味著更高帶寬、更低時延、更靈活接入、更高的服務質量保障。而基于4G的地空互聯方案則繼承了關于4G的全部優勢。
事實上，如多數用戶所關心的一樣，在本次試飛開始前，筆者就在思考：在飛機上體驗4G網絡，夠快嗎，流暢嗎？眾所周知，高速和距離，是兩大網絡殺手。速度越高，網絡越容易中斷，距離基站的距離越遠，信號越微弱，帶寬就越小。而看飛機上的4G連接環境：航速800-1200 km/h，高度10000m。在如此極端的環境下體驗4G網絡，這靠譜嗎？
首飛成功打破了一切質疑。如下兩張圖（分別搭乘CA4116航班和CA4109航班的筷子兄弟組合歌手在高空中的深情對唱，筆者本人基于機載WiFi的移動辦公）用鮮明的事實說話：機載WiFi靠譜！相比去年7月3日國航衛星通訊互聯網航班試飛中，參與乘客以文字為主進行微博互動，本次空中互聯網可算大獲成功。原因為何？筆者套用英特爾的經典廣告詞予以解答：中興4G LTE Inside。
筷子兄弟在CA4116航班和CA4109航班上情歌對唱，激情無限
筆者在飛機上移動辦公
原因？中興4G LTE Inside
ATG地空方案最大的瓶頸就在于傳輸帶寬、時延以及服務質量。而當4G LTE成為本次ATG方案的核心后，全球首個性能最強的4G地空互聯網絡就此誕生。套用英特爾的經典廣告詞，最強地空互聯網絡，中興4G LTE Inside。體驗一結束，筆者就特別請教了出席本次試飛活動的中興通訊副總裁弓月中和葉征先生。
我們就中興4G LTE地空互聯機載WiFi方案對話如下：
記者：地空互聯如何解決高速、高空環境下的連接質量？
弓月中：飛機在萬米高空高速飛行，一般時速都超過1000km，所以必須解決這種特定條件下LTE的覆蓋和接入問題。中興通訊在長期LTE研發中，突破和積累了大量關鍵技術和創新。比如中興通訊擁有專利的超高速多普勒頻偏自適應跟蹤及補償算法，能夠在1200km/h時速下保證地空通信的性能；通過定制化的隨機接入系統設計，解決1200km/h的超高速巡航下至少200km的超大小區隨機接入的難題；采用超級小區技術，減少在小區間的高速切換，降低小區間干擾，提升航線覆蓋的網絡性能。
葉征：如在本次國航4G機載Wifi首飛所經由的全長1697km的北京-成都航線中只部署了8個LTE基站。每個基站平均覆蓋200km長的空域。這意味著在2個半小時的航程中，飛機在每個基站信號范圍內的停留時間將近20分鐘，從而極大減少小區切換，保證通信穩定性。
記者：飛機上網絡訪問速度與地面沒什么差別，是怎么實現的？
弓月中：無線電傳輸和光的速度一樣，都是30wkm/s。因此不管你距離基站500m還是10000m，都不會感受到無線電傳輸時延。事實上，相比3G系統，4G LTE在數據傳輸時延方面有更好的提升，因此，基于本次中興為國航提供的4G地空互聯解決方案，普通用戶的網絡訪問體驗和在地面上沒有什么差別。
記者：咱們老百姓最關心的一個問題，機載WiFi會影響航行安全嗎？
弓月中： 首先，4G地空寬帶無線通信解決方案，是通過支持LTE無線技術的機載臺以及地面LTE無線接入系統作為地空寬帶回傳網絡，由于地面基站與機載移動收發電臺的通信頻率是航空專有頻率，因此，是不會對飛行造成任何影響的。其次，機內WiFi頻率也是完全避開飛行全部專用頻段的，不會影響正常飛行，事實上，在國際諸國的機載WiFi實踐中都有已有很好的安全論證。
航空WiFi，距離咱們老百姓還有多遠
筆者認為，基于4G地空互聯技術的機載WiFi首飛成功是一個重要節點，它既標志著國內空中移動互聯網的正式開啟，也是空中互聯網大規模部署的前夜。
相比基于衛星通訊的地空互聯方案，基于4G的地空互聯方案不僅極大提升了網絡時延和穩定性，最重要的是，它實現了網絡部署成本和傳輸帶寬的開拓性突破。這就為空中移動互聯網的落地掃除了最大阻礙，正如在成都-北京航線，8個基站就可以實現航程的全線覆蓋，并全程保證保持15M的上下行帶寬，這意味著極低的部署成本和豐富的應用可能——飛機上網沖浪、發微博、收發郵件移動辦公、語音電話、視頻電話......一切基于移動互聯網的應用模式都不在話下，這就為空中移動互聯網的商業模式構建開辟了無限可能。
如此看來，飛向藍天移動互聯網，近在咫尺。
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