在飛機(jī)上上網(wǎng)這件事，似乎要迎來轉(zhuǎn)機(jī)

相信使用過飛機(jī)航班上提供WiFi（一般是衛(wèi)星通信）的同學(xué)一定對(duì)網(wǎng)速的慢、不穩(wěn)定深有感觸，甚至可以說這WiFi提供了和沒提供沒啥區(qū)別。

不過，在飛機(jī)上上網(wǎng)這件事，似乎要迎來轉(zhuǎn)機(jī)了。近日，中國某運(yùn)營商宣布將部署覆蓋全國航線的空中5G網(wǎng)絡(luò)，用專業(yè)點(diǎn)的術(shù)語來形容就是ATG（air to ground，地空通信）網(wǎng)絡(luò)，來實(shí)現(xiàn)用戶可以在飛機(jī)上享受5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的目標(biāo)。

空中5G網(wǎng)絡(luò)有意義嗎？我相信所有人都會(huì)給出肯定的答案，畢竟大家坐飛機(jī)幾個(gè)小時(shí)時(shí)間不玩兒手機(jī)在這個(gè)年代真的太煎熬了，而傳統(tǒng)的空中衛(wèi)星通信上網(wǎng)網(wǎng)速又一夜回到解放前。如果能在飛機(jī)上使用5G網(wǎng)絡(luò)，刷刷抖音看看劇，那就算飛行時(shí)間很長也不會(huì)感覺太無聊。

ATG是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？

原理非常簡單粗暴，就是直接使用和在地面上連接5G網(wǎng)絡(luò)一樣的方式：通過5G基站。只不過，在地面上網(wǎng)時(shí)，基站連接的天線是向地面發(fā)射無線電磁波，而在ATG上網(wǎng)時(shí)，基站連接的天線將會(huì)被掰向天空，朝天上發(fā)射信號(hào)。

另外，考慮安全因素，ATG 5G服務(wù)并不會(huì)讓用戶直接使用手機(jī)連接5G網(wǎng)絡(luò)，飛機(jī)上專用設(shè)備接收5G信號(hào)后，最終還是要轉(zhuǎn)換成WiFi提供給用戶上網(wǎng)的。

因此，ATG上網(wǎng)需要電信運(yùn)營商在其想要提供服務(wù)的航線對(duì)應(yīng)的地面區(qū)域，布設(shè)專門的基站服務(wù)空中用戶。

以這次中國XX（避免打廣告嫌疑隱去運(yùn)營商名稱）的站址規(guī)劃為例，其站址基本覆蓋了整個(gè)中國領(lǐng)土，因此理論上ATG服務(wù)開通后，全國航線基本可以實(shí)現(xiàn)全覆蓋。

覆蓋問題解決了，網(wǎng)速呢？中國XX的ATG網(wǎng)絡(luò)使用的帶寬為100+10MHz，其中的100MHz和目前正常公網(wǎng)5G網(wǎng)絡(luò)帶寬一致，而10MHz則是航空專用頻率，因此，ATG 5G網(wǎng)絡(luò)的頻率資源甚至比地面5G還要多一丟丟。

據(jù)中國XX官方口徑，其提供的ATG網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)單架飛機(jī)峰值速率1Gbps。由于基站覆蓋高空存在超遠(yuǎn)覆蓋、頻率干擾、高速移動(dòng)多普勒頻移等問題，這個(gè)峰值速率相比地面5G網(wǎng)絡(luò)是有一定折損的，但相比慢如龜速的衛(wèi)星上網(wǎng)，已經(jīng)非常不錯(cuò)了。

不過，請(qǐng)注意一個(gè)關(guān)鍵詞：單架飛機(jī)。這個(gè)就很有意思了。因?yàn)閺脑撨\(yùn)營商的ATG站址規(guī)劃來看，全國站址數(shù)量也就小幾百個(gè)，這樣的站址規(guī)模其實(shí)還不如很多大些的縣城5G基站數(shù)量。

對(duì)于移動(dòng)通信來說，單個(gè)基站的帶寬很重要，但更重要的是一共能提供多少個(gè)基站，而這些基站的帶寬累加，才是整個(gè)移動(dòng)通信系統(tǒng)的總體容量。

2019年，全國民用航空客運(yùn)量大概6.6億人，分到365天，每天在空中飛著的人大概是180萬。而考慮到每個(gè)人乘坐飛機(jī)的時(shí)間一般也就3小時(shí)左右，所以可以打個(gè)比方認(rèn)為空中覆蓋面向的是一個(gè)180萬人口的城市，這個(gè)城市里每人每天只上網(wǎng)3小時(shí)。

這么看，如果全國航班飛行時(shí)間、航線均勻分布的話，這個(gè)規(guī)劃站址規(guī)模還是可以的，基本能滿足用戶要求不太高的5G網(wǎng)絡(luò)需求。

但是，從常識(shí)判斷大家也能猜到，全國航班飛行時(shí)間可是有忙有閑的，而航線飛行頻次的區(qū)別更是千差萬別。

比如，每天10點(diǎn)從北京飛上海航班的數(shù)量，一定會(huì)比23點(diǎn)陜西飛遼寧的航班數(shù)量多很多吧。

這就會(huì)導(dǎo)致，某些時(shí)段、某些航線旅客人特別多，而反之則特別少，雖然從該運(yùn)營商站址規(guī)劃情況來看，明顯呈現(xiàn)東部沿海區(qū)域多、西部少的趨勢(shì)，但站址的數(shù)量并不能抵消忙閑嚴(yán)重不均的問題。

所以，該運(yùn)營商之所以說單架飛機(jī)的峰值速率，其實(shí)就是在理想情況下（沒有其他飛機(jī)搶資源）給出個(gè)最好的速率體驗(yàn)理論值，但實(shí)際上用戶的上網(wǎng)體驗(yàn)可能會(huì)要差很多，但我覺得再差也應(yīng)該和4G網(wǎng)絡(luò)感知差不多，要啥自行車。

目前國內(nèi)主要的跨省交通方式，無非就是飛機(jī)和高鐵，說完了天上的，再來看看地上的。

相信很多人對(duì)于國內(nèi)高鐵線路的通信服務(wù)并不是很滿意，比如我長期關(guān)注的一個(gè)金融行業(yè)巨V，就在前一陣發(fā)微博吐槽高鐵信號(hào)：

那為什么天上的信號(hào)覆蓋問題都要解決了，地面上的卻還“止步不前”？難道覆蓋高鐵線路比覆蓋航線還難？

還真是，而且難得多。

因?yàn)?，不管你要覆蓋哪兒，最終發(fā)射與接收信號(hào)的還是基站與天線。而管它是245G網(wǎng)絡(luò)，手機(jī)能上網(wǎng)根本原理就是基站天線的無線電磁波能發(fā)送到用戶的手機(jī)上、電磁波的頻率資源足夠多不會(huì)導(dǎo)致?lián)砣?/p>

先看看空中覆蓋的環(huán)境：一覽無余毫無遮擋的天空使得一個(gè)基站能輕松覆蓋一個(gè)城市的面積；基站站址布設(shè)在哪里都無所謂反正天線都是要往天上打；一架飛機(jī)上頂多幾百人有的時(shí)候甚至幾十人；飛機(jī)和飛機(jī)間足夠遠(yuǎn)不會(huì)扎堆。

而反觀高鐵線路：穿山越嶺的復(fù)雜的地形地貌，導(dǎo)致無線信號(hào)到處被遮擋，單個(gè)基站與天線能覆蓋到的線路長度不過幾百米或1公里左右，且每個(gè)基站位置的選擇都非常不容易；大段大段的隧道無線信號(hào)根本無法打入，必須通過特殊方式在隧道內(nèi)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，但在隧道內(nèi)施工很多情況下又非運(yùn)營商能決定的了；每輛高鐵駛過，以京廣高鐵使用的CRH380AL動(dòng)車組列車為例，16節(jié)車廂，在沒有站票情況下都要承載1000名旅客，而2019年全年我國鐵路運(yùn)送旅客人數(shù)達(dá)到36億為航空的6倍。

因此，從覆蓋角度看，高鐵的覆蓋沒辦法像ATG那樣全國搞幾百個(gè)站實(shí)現(xiàn)無縫銜接，需要結(jié)合地形地貌每幾百米放置一個(gè)基站專門覆蓋一段路，甚至要對(duì)每個(gè)隧道使用“泄漏電纜”這種特殊方式進(jìn)行建設(shè)覆蓋；從容量角度看，每次列車駛過時(shí)會(huì)出現(xiàn)千人同時(shí)上網(wǎng)的情況，再加上火車上容易出現(xiàn)看視頻、刷抖音的行為，導(dǎo)致無線網(wǎng)絡(luò)資源又難以支撐。

更要命的是，高鐵速度夠快、所以車廂里的乘客要非常頻繁的從一個(gè)基站被切換到另一個(gè)基站，而這種無線信號(hào)的交接，則更加降低了網(wǎng)絡(luò)的體驗(yàn)。而以單個(gè)ATG基站覆蓋范圍來看，從北京到上?？赡芤簿徒?jīng)歷十幾二十個(gè)基站的切換，甚至不如高鐵在一個(gè)小城市內(nèi)經(jīng)歷的基站數(shù)目。

很多用戶總會(huì)有一種想法：那就是上網(wǎng)的信號(hào)是天上飛來的，應(yīng)該無處不在，但實(shí)際上信號(hào)是從和你所在位置無遮擋、距離足夠近的基站以接力的形式發(fā)射過來的。

因此，高鐵線路的覆蓋，難度與復(fù)雜度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于覆蓋天空，仰望天空易，但腳踏實(shí)地可太TM難了。如果想實(shí)現(xiàn)高鐵線路的完美覆蓋，那投入的資源、砸下的資金、付出的人力物力，可以用天量來形容，運(yùn)營商也是企業(yè)，也要考慮成本，你說是不，這就是高鐵線路信號(hào)不夠理想的原因。

責(zé)任編輯：haq