在解讀高空上網的原理之前，我們先來回顧一下早期的高空上網（航空互聯網）服務。早在2005年，歐洲空中客車就宣布推出全球首個客艙“無線（WiFi）網絡系統”，其借助于“全球星”衛星通信系統，實現了高空上網。而到了2007年，全球首個基于CDMA技術的地空寬帶系統也隨之問世，其是借助地面基站信號覆蓋高空航線，從而給飛行中的飛機提供CDMAEVDO無線接入數據帶寬，以實現高空上網。

根據民航總局關于機上便攜式電子設備（PED）使用的相關規定，自北京時間1月18日零點開始，航空旅客可以在飛機上使用手機。

那么，高空WiFi上網的原理是什么呢，我們慢慢來揭秘

時至今日，基于衛星和基于地面基站仍是目前實現高空上網的主要方式。具體來說，一種是通過衛星方式實現地空通訊，另一種則是基于ATG(airtoground地面基站方式)實現地空寬帶通訊。

通過衛星方式實現地空通訊

其中，基于衛星通訊的方式非常好理解，就是利用衛星、飛機、衛星地面站三者進行數據通訊，其優勢是通訊范圍廣泛，可實現國際漫游（當然，考慮到各國頻率不同，跨國飛行的國際航線并不能實現全航程的同頻率覆蓋，而切換信號時容易出現信號延遲或中斷），因此尤為適合國際航線；但其缺點也較為明顯——僅能提供窄帶服務，通訊帶寬僅有864Kbps，通常在飛機上僅能提供收發郵件，網頁瀏覽等簡單上網應用服務。不過最近也傳來了一些好消息，美國的航公公司正在與衛星巨擘Inmarsat展開進一步的合作，計劃推出全球高速(GX)航空網絡，將有望實現網速達50Mbps的寬帶通訊。

基于ATG(airtoground地面基站方式)實現地空寬帶通訊

而基于ATG(地面基站方式)的地空寬帶通訊在初期建設方面則稍顯復雜，其需要沿飛行航路或特定空域架設地面基站，以向高空進行覆蓋，即利用這些地面基站與飛機直接進行信息傳輸。由于ATG誕生之時，3G技術已經問世，因此ATG被視為地空寬帶通訊——其下行帶寬可達3.6Mbps，上行帶寬也可達1.8Mbps，上網體驗明顯由于衛星通訊方式。當然，這種通訊方式本身也有局限性——就是要部署地面基站，而這些基站很難跨國部署，因此這種通訊方式不適于跨洋（國際航線）使用，較適合于國土陸地面積較大的國家。例如，目前美國9家航空公司的1500架班機已利用該通訊方式實現了全面的空中互聯網體驗。

解讀高空上網的原理

在了解了兩種基礎通訊接入方式之后，我們再來看看高空上網是如何實現的。

高空上網原理（圖片來自sootoo.com）

如上圖所示，其實無論采用哪種通訊接入方式，對于坐在飛機里的乘客來說，均是通過飛機內提供WiFi來實現高空上網。而在這背后，最核心的設備當屬地空通訊組件，它實現了與電信運營商、服務提供商的數據中心之間的互聯互通，是用戶成功接入Internet（互聯網）的關鍵。與此同時，機載服務器+機載無線AP熱點則組成了飛機內的無線局域網，為用戶提供了WiFi上網的環境。

基于4GLTE的創新ATG寬帶通訊

與美國基于CDMAEVDO（3G）技術的ATG地空寬帶通訊不同的是，我國的ATG地空寬帶通訊采用了更加先進的4GLTE技術，通過定制的無線收發設備，沿飛行航路或特定空域架設地面基站，并向高空進行覆蓋，從而可為不同高度層航線的飛機提供100Mbps以上（理論）的無線數據帶寬，相比CDMAEVDO的理論值（下行帶寬3.6Mbps，上行帶寬1.8Mbps），高出數十倍！

當然，100Mbps僅僅是一個理論值，這個目前在地面上仍難以達到的數值（地面4G實測大約為40-70Mbps），在空中的挑戰更大，因為飛機在萬米高空高速飛行，一般時速在700-1000km，因此必須要解決這種特定條件下4GLTE的覆蓋和接入問題，同時還要解決高速飛行引起的多普勒頻偏、以及地面基站信息高速切換等難題。還好，在多方（航空公司、4GLTE設備提供商，電信運營商等）的共同努力下，目前我國民航ATG地空寬帶通訊的帶寬可達15-30Mbps（上行+下行）。

相信看過上述介紹，大家已經對高空上網的原理、以及背后的接入技術有了較為詳細的了解。你有什么看法，請留言？