开启中国民航卫星宽带上网的序幕_专访中国电信集团卫星通信公司市场部总经理齐炳辉.docx

动感卫星通广satcom todayku卫星部分internet地面主站部分 中国电信客机宽带上网服务系统结构图2014 年 7 月，中国电信与东方航空联手打造的中国大陆首个卫星宽带空地互联商业测试航班圆满完成上海往返北京的飞行任务，开启了空中互联网业务向民航旅客开放服务的序幕。未来中国电信还将携手更多的航空公司和其他合 作伙伴，为用户提供更好的机载通信服务。对于这个中国民航发展历程中的新生事物，民航客机宽带上网在整个通信基础设施中的地位是什么，技术上是如 何实现的，有哪些政策和技术上的必要条件，发展前景如何？为此，本刊记者采访了中国电信集团卫星通信公司市场 部总经理齐炳辉。总体架构齐炳辉首先介绍了客机宽带上网的基本理念与系统 组成。他介绍说，随着当今通信技术的发展，人们已经 越来越接近于任何时候、任何地方都能通信的无缝网络 覆盖时代。但民航客机的后舱（乘员舱）可能是最后的 通信孤岛，虽然很多航班上都有国际移动卫星电话服务， 但通话费用高昂，乘客如果没有非常紧急的情况是不会 去使用的。而客机宽带上网的出现则消除了这个通信孤 岛，把后舱乘客也纳入了互联网之中。基于卫星的民航机载通信方案即利用卫星通信系统， 在民航飞机上安装专用机载卫星天线和卫星终端，通过 卫星与卫星主站建立通信链路；同时在机舱内实现无线（wifi）等覆盖，为机上乘客提供互联网接入等业务服务。 从技术上说，客机宽带上网实际上基于“动中通”技术。从系统结构来说，客机宽带上网的总体架构与一般 vsat 网络相同，在飞机上安装“动中通”天线和机载卫星终端，在北京建设与飞机上机载终端配套的卫星 主站，机上信息通过卫星在主站落地，接入地面互联网 络。60 卫星应用2014 年第 09 期开启中国民航卫星宽带上网的序幕专访中国电信集团卫星通信公司市场部总经理齐炳辉与地面网络的互联互通需满足中国主管部门的要 求。在国内的卫星地面主站通过覆盖中国全境的标准 ku 频段静止轨道卫星实现对途经中国的航线覆盖。国内航 班机上的通信数据在国内地面主站落地后，通过地面网 关接入国内互联网出口或航空公司企业专网。今后如果开通针对国际航线的服务，中国电信将采 用与国际卫星运营商进行漫游的方式实现覆盖，机载设 备在不同卫星波束之间自动切换，中国航空公司国际航 班机上的通信数据将通过境外主站实现卫星信号落地， 然后通过国际专线强制路由到中国电信国内地面主站， 通过地面网关接入国内互联网出口或航空公司企业专 网。外国航空公司途经中国的航班，在中国境内的机上 通信数据在国内地面主站落地后，通过国际专线强制路 由到境外国际运营商的国外地面主站。信解决方案，以弥补现有 atg 网络在容量和覆盖上的缺陷，计划 2015 年正式商用。atg 是在陆地铺设对空基 站网络，通过指定频段与飞机上安装的通信终端建立空 中连接。机载通信终端连接无线热点城（wifi ap）或者 其他接入设备，在机舱内实现有线或者无线覆盖。目前 atg 网络有基于 3g 标准的码分多址技术（cdma）网 络和基于 4g 标准的 3gpp 长期演进技术（lte）网络， 其中 cdmaatg 方案已经在美洲大陆获得成熟商用， lteatg 技术处于验证阶段，未广泛成熟商用。两种 技术方案相比较，卫星方案适用于跨海洋的全球覆盖， atg 方案适用于可以部署地面基站的陆地覆盖。2011 年 3 月 22 日 和 4 月 4 日， 世界 上 最大 的 航空 公 司美 国 联合 大 陆控 股 公司 和 jetblue 航 空公 司 分别 与 viasat 公司签署了商务合作协议，通过其 viasat-1 卫星 和 surfbeam2 技术向航空公司提供高带宽、低成本的机载 通信服务。2012 年 9 月，国际移动通信卫星公司（inmarsat）与 onair 公司签约，利用 ka 频段 gx 卫星网络提供全球机 载通信服务。发展历程在国外，客机宽带上网的论证是从 2004 年开始的。 随着航空电子系统及通信系统抗干扰能力的提高，公众 通信系统对电磁骚扰的控制日益增强，以及近年来对公 众通信系统与航空电子、通信系统电磁兼容性的科学评 估，国际上很多国家和地区开展了对机载公众移动通信 的研究和试验工作（尤其是基于卫星的机载民用通信技 术）。经过近 10 年的研究和试验，机载通信技术日益成 熟，机上拨打电话和接入互联网的禁令悄然松动，欧美 各相关监管机构也推出相应的政策和标准，在可控范围 内提供相关服务。目前，美国大陆联合航空、德国汉莎航空、美国西 南航空等国际大型航空公司已分别与松下航电、row44 等机载系统集成商，以及德国电信和休斯网络等电信运 营商合作，在欧洲、北美和亚洲的众多航线上提供基于 ku 频段静止轨道卫星的客机宽带上网服务。现在欧、美和亚洲十几家航空公司有超过 200 架飞 机已经安装了机载卫星通信系统，开展卫星机载移动互 联网通信的试航测试和商业运行的工作。根据欧洲咨询 公司预测，2022 年全球机载通信市场收入将达到 13 亿 美元，市场前景广阔。由于 ka 频段卫星容量是现有 ku 卫星系统的十几甚 至几十倍，而通信费用只有现在的 1/10，因此 ka 频段 卫星系统也在被逐渐应用在卫星解决方案中。2011 年 3 月 9 日，美国地对空（atg）机载通信运 营商 aircell 公司也在积极推出其基于 ka 卫星的机载通中国电信的研发中国电信在 2009 年前后，也就是空中上网在国外推 出商用之际，就开始密切关注该业务的发展态势，并组 建由移动通信、卫星通信、行业研究、市场分析和商业 设计等领域的专业人员构成的专项工作团队，与国内的 航空公司紧密合作，针对不同的主流实现方案开展了技 术验证和业务试验等工作，在用户端进行了大规模的航 空旅客宽带上网业务需求调研，掌握了航空旅客的针对 性需求，为产品提供和商业模式的设计提供了第一手依 据，在技术、业务和市场等方面积累沉淀了丰富、成熟 的技术储备和业务经验。齐炳辉介绍说，目前全球航空公司提供的机上通信 业务，根据其主要基于的网络平台，可分为卫星通信网 络及地对空通信网络，也就是前文所述的 atg。客机宽带上网目前使用的卫星通信网络主要包括国 际 移 动 卫 星、 铱 星、viasat-1 卫 星、ku 频 段 固 定 通 信 卫星等。ku 频段卫星的频道宽，可满足宽带通信需求， 成为目前主流的空中上网的卫星选择。国内有关企业也进行过 atg 相关的测试。但对于中 国来说，atg 存在着一些目前无法克服的困难。首先， atg 基站的覆盖直径大概是 300km，实际使用中，往往 隔 100 多千米就要 设置一 个基站。要 用 atg 方式实 现61 2014 年第 09 期卫星应用动感卫星通广satcom today全国航路覆盖，所要建设的基站数量非常巨大。另外，atg 基站需要供电、通光缆，这在东部平原地区尚可接受， 但在多山、多无人区的中西部就很难做到。即使把基站 建设起来，日常维护工作的成本也非常高昂，并不是一 种经济合理的选择。而卫星通信的覆盖不受地形影响， 作为装在飞机上的“动中通”天线，也不存在山区或者 城市的链路遮挡问题，因此比 atg 更加适应中国的国情。 如果再考虑到国际航线的覆盖问题，atg 要想覆盖多个 国家，不但面临成本问题，也面临海上无法建站的问题， 甚至还可能面临政治和外交问题。因此，卫星就更加具 有优势。中国电信深入全面地对比了两种方案的特性，同时 考虑到在当前中国，atg 方案缺乏正式商用频率等核心 资源，商用化还未具备条件，结合国内航空公司的全球 航线覆盖的需求以及不久的将来国外航空公司在中国境 内落地的需求，决定优先部署基于 ku 频段卫星通信提供 空中互联业务。ku 频段卫星通信的技术方案在全球已经 得到普遍商用，成熟度高，可以实现一点部署、全球覆盖， 可充分利用卫星大覆盖特性，有效保障海洋上空的飞机 通信，能更好地满足航空公司跨海洋跨区域的国际航线 需求。在谈到用户体验时，齐炳辉说，国内航线的飞行时间虽然比国际航线短得多，但乘客对上网的需求并不见 得更少。国际航线因为飞行时间长，而且常有时差因素， 乘客多数会选择在航程中睡眠以保存体力。另外，国际 航班上多数配有座椅娱乐终端，娱乐内容比较丰富。但 国内航线的经济舱一般不配娱乐终端，在一两个小时、 至多三四个小时的飞行中，很多乘客是愿意选择上网浏 览、即时通信、购物和娱乐的。即使只有 10% 的乘客需 要上网，也是一个不可忽视的业务需求。因此，在国内 航线上通过卫星提供客机宽带上网服务，有广阔的市场 前景，不但可以为卫星通信产业开拓新的市场，也能对 相关产业起到一定的带动作用。在试验飞行期间，乘客上网服务是免费的。目前， 国外有包时段、包飞行全程、头等舱免费等不同的方案， 中国的具体资费方案要根据市场具体情况来制定。至于用户的实名制身份认证问题，由航空公司完成 乘客身份信息的认证，并将生成的认证码提供给中国电 信，以符合国家对实名制上网的管理要求。发展前景齐炳辉介绍说，当前的卫星资源完全可以满足客机 宽带上网的需要，主要工作在于业务推广。考虑到使用 成本，在视频点播方面乘客可以选择机舱内点播系统， 也可以考虑交互式网络电话 (iptv)。根据国际上的机载 业务运营数据显示，乘客在飞机上的网速平均保持在 100kbit/s 左右，基本不使用通过互联网的视频点播等大 流量应用。中国电信进行过测算，2013 年民航国内航线的旅客 运输量为 32742 万人次，按照机上 10% 乘客上网计算， 约需要 100m 左右的总带宽，目前的卫星资源完全满足这 一需求。按照民航的”十二五”规划， 2018 年中国民航客机 的数量可望达到 3313 架，业务发展前景广阔。由于客机 改装的要求较为严格，需要满足较为复杂的适航性要求， 因此客机宽带上网的推广还将受限于改装客机的进度。 齐总最后说，中国电信希望到”十二五”末期，能够有700800 架客机开通这一业务。试验飞行考虑到经营理念、技术交流、开发进度等多种因素， 中国电信先期与东方航空和南方航空两家企业开展了试 飞 工 作。 其 中， 东 航 的 b-5903 号 a-330-200 型 班 机 在 上 海、 北 京 间 飞 行 测 试， 南 航 的 b-5922 号 a-330-200 型班机在北京、广州间飞行测试。7 月 23 日，中国东方 航空已顺利完成了首次公众客户的体验飞行。东航和南航都选择了松下航电提供的卫星通信设备（采用 idirect 公司的机载型终端），飞机专程前往美国 进行改装并完成补充型号合格证（stc）认证，回国后完 成了中国民航管理部门的补充型号认可（vstc）认证。在体验飞行之前，中国电信与