怎么看通量卫星建起空中WiFi?

供稿:hz-xin.com     日期:2024-05-11
5G可以助力实现万米高空上网吗?

据报道,日前中国多家航空公司纷纷开通机载WiFi服务,而随着5G网络的逐步商用,万米高空上网追剧将不再是梦。

报道称,日前中国电信负责人表示,中国电信是我国电信运营商中唯一拥有卫星移动通信牌照的运营商,可提供“陆海空天一体”的全方位通信保障服务,拥有功能完善、运营稳定的专用卫星主站和业务运营平台,支持全球主流机载通信系统。

目前飞机上提供WiFi上网服务主要分为卫星模式和地对空模式。其中卫星模式主要利用赤道上空的Ku或Ka频段静止轨道卫星,通过卫星地面主站,连接机上WiFi网络与地面公众通信和互联网。

而地对空模式主要采用在航线沿途部署基站,向空中覆盖方式,实现地空高速数据链路建立。目前中国电信采用世界领先的Ku卫星通信技术为乘客提供上网服务,中国电信正在加快推进高通量卫星建网工作,将于2018年下半年启动国内航线试验。
随着舱内手机开放政策的全面落实,中国电信将加快推进高通量卫星网络部署和综合业务运营平台升级,为旅客提供更加安全、高速、经济的客舱宽带上网服务。

今年年初开始,越来越多的中国航空公司放开了空中禁止使用手机的管制,也开始有航班加入到提供空中WiFi的行列,但目前来看,中国航空公司的空中WiFi普及度仍不高。

也有乘客表示,在开放空中WiFi的航班上,虽然可以连上网,但是速度不尽如人意,上网体验有待进一步改善。可以说,在中国,空中WiFi尚处于试点起步阶段。空中连WiFi,看似一个小小的举动,背后也有技术、安全和成本等层面的考量。

目前,中国民用航空机载移动通信处于起步阶段,空中WiFi所需要的地空基站方式和卫星中继技术都处于试验阶段,还未大规模应用。航空WiFi迟迟没有进展,显然也有安全因素的考虑。对于航空公司来说,必须最大限度地确保乘客安全,而不必要的信号干扰可能会带来一些微妙的安全影响,这也是导致有的航空公司不敢轻易试水空中WiFi的原因之一。

空中WiFi的建立,让我们随时随地可以用WiFi,想一想,做梦都会笑出来。

小时候,模仿香港电影里老大掏出“大哥大”的一瞬间,天啊帅到会自爆有没有?

上大学时,只有跟女神交流时,才舍得动用那宝贵的包月120条短信套餐;

刚工作时,看到文章开头“慎点,本文有视频/X张图,土豪请随意”后默默关掉;

如今,微信和文章里的视频随意开,月底还在吐槽运营商:“为啥用不完的流量不能累积到下个月?”

这个过程就是中国移动通信技术一代一代的成长之路,从90年代的1G技术、本世纪初的2G技术、2010年前后的3G技术,一直到现在的4G技术,而且中国作为主要技术牵头者的5G技术也呼之欲出。

WiFi的出现,更是让无线网和有线网完美对接起来,地球也因此成为人类唯一的家园,因为它是唯一一个拥有WiFi的星球??

在世界范围内,中国恐成这次技术升级的最大赢家,依靠手机终端(华为、中兴、小米、联想、Vivo、Oppo)和应用(阿里巴巴、腾讯、百度、新浪)崛起的一系列手机和互联网公司成为中国民营企业走向世界的典型代表,也是中国经济发展的新动力。

说到这里,大家可能不禁想问一个问题:移动通信技术都那么厉害了,它咋不上天呢?

这问题背后是大家满满的心酸啊,因为生活中只要一上了飞机,大家就被要求关掉手机,到了天上也啥信号都没有;一上了高铁,只能庆幸有信号就不错了,网上“冲浪”基本奢望。

这是为啥?

因为在地面上,大家能使用这种“人人喊打”的基站啊!

它们藏在路标、“空调”、棕榈树、仙人掌、路灯甚至旗杆里??

而你也一定懂得,每当大爷大妈们成功发现它们之时,就是你手机丢失信号之时。

其实,飞机起飞前后是可以使用基站的,但因为飞机要与指挥台通信,电话可能干扰飞机信号,所以基站被禁用;

然而到了飞机飞行的高度,大概是7000-12000米,显然就没有基站了。

这里比云层都高,运营商们纷纷表示“让宝宝们上天”真得做不到啊。

即使是最新的移动通信技术,在链接超过150公里/小时的终端时就会不稳,对于运动速度动辄超过300公里/小时的高铁而言,速度和质量更是无法保证,而飞机更是一个小时800公里都飞出去了,这让我该咋连?

通信卫星:把基站送上天

1957年人类发射的首颗卫星Sputnik 1就是一个单向通信卫星:它以固定工作频率向地面发射无线电信号(我国首颗卫星东方红一号也是同样道理)。

Sputnik_1的复制品

1960年,美国还发射了一个奇葩的气球卫星Echo 1,转发地面信号。它就像一个巨大的镜子,用来反射信号。

直到今天,人类已经发射了2000多颗通信卫星,它们分布在由低到高的不同轨道上。其中的大部分卫星停留在距离赤道正上空    35786千米的高空上,在这里,卫星的运动周期恰好和地球自转完全同步,相当于从地面看“静止”在那里,用来实现信号通讯再合适不过。

而由于站得高看得远,基本上三颗隔120度分布的地球静止通信卫星就可以实现全球通讯。

通信卫星已然发挥出了巨大作用,最典型的就是不受天气、地理和信号基站限制的卫星电话,在人迹罕至的海洋、山区和极地地区有着不可替代的作用,在被灾害破坏的地区也能快速恢复通讯链接。

因为从理论上讲,在地球上任何一点,卫星电话都是可以直接使用的,而且可以跳过任何中间服务商(这也是为什么在绝大部分国家卫星电话是必须有授权的,否则可能用来从事谍报活动,属于违法行为)。

汶川地震后,由于通信基站破坏严重,我们失去了与震中地区的通讯联系。解放军首批15名伞兵空降茂县,在随后的7天里,他们徒步了220公里。他们还用携带的卫星电话第一时间报告了灾区的第一手信息,对救灾起到了巨大作用。同样的事情基本会出现在任何一个重大灾难中,世界各地皆是如此。

但传统的通信卫星受限于有效载荷重量、转发器数量、电源供应、信号波段和频率等,总信号容量有限。由于信号容量太小,打电话发电视信号还可以,但大规模传递信号(多用户上网)则黔驴技穷;信号宝贵,价格极高,基本上卫星电话收费都要一分钟10美元计,而一个卫星电话终端价格也要以万计。

而且,这些卫星,相当于只能把地面的1G和2G网络搬到了天上。

随着科技进步,新一代高通量通信卫星(HTS,High Throughput Satellite)进入眼帘。按照定义,高通量的名字体现在它比起传统通信卫星信号通量(1 Gbit/s级别)多2倍以上,但实际上这个倍数普遍超过20倍,目前世界最先进的ViaSat-1卫星已经达到了140 Gbit/s级别通量。

有了高通量通信卫星,就相当于3G和4G这种速度的手机网络搬到天上了。

在这种前提下,不少航空公司已经推出了空中上网服务,在对客机进行改装后,可以接收高通量通信卫星信号,在客舱内装置一个路由器,就可以提供高至平流层的WiFi服务了。

但由于目前高通量通信卫星依然数量较少,所以上网费用很高,而且速度与地面依然没法比。

中国首颗高通量通信卫星——实践十三号

作为航天大国的中国自然也稳稳跟着世界航天的脚步,我国在2017年4月12日就发射了中国首颗高通量通信卫星实践十三号。它使用了Ka波段多波束宽带通信系统,也搭载了先进的激光通信系统,使用了电推进长期维持轨道。通信总容量达到20 Gbit/s,超过了中国以往所有通信卫星容量总和。

随着几个月的完美调试,目前实践十三号已经进入使用状态,目前已经正式更名为中星十六号投入使用。预计它可以为中国的2000多架民航客机、3000多辆高速列车和数万艘轮船,随时随地提供高速WiFi上网服务。中国制造的加入,预计也将打破国际垄断,使国际上同类通信资费标准大大下降,造福越来越多用户。

而我国首次采用最新的东方红五号通信卫星平台、离子电推进、世界最大(重达惊人的7吨)的通信卫星实践十八号,更是将通信总容量提升到了70 Gbit/s,甚至远远超过了实践十三号/中星十六号。



卫星怎样上网呢?
答:卫星上网的方式有很多种,其中一种是通过卫星链接到信关站,再接入地面公共网络实现通讯功能。这种模式通常采用的是卫星专用通讯频段(如C/Ku/Ka),而且专用卫星终端的天线较大、发射功率也比较高,通常应用在专用通信领域。...

卫星Wi-Fi 覆盖全球有可能实现吗?
答:能够实现。目前正在在建设的"虹云工程"就够让wifi全球覆盖。据航天科工二院方面介绍,卫星将在距离地面约1000千米的轨道上组网运行,构建出星载宽带全球移动互联网络。“届时无论身处何时何地,都能用上航天科工自主研发的‘...

关于卫星锅wifi是怎么做的
答:都是微波通讯,都属于空间波,通俗的说是直线传播,这就要求收发天线必须互见才能保证最佳的通信效果,达到最远的通信距离,你的wifi还可以穿3堵墙,你隔一堵墙用卫星天线收个电视台看看?这就是你为什么看见卫星锅都装在无...

卫星免费WiFi靠谱吗?
答:卫星免费WiFi靠谱性因人而异。目前来看,实现卫星免费WiFi的计划还面临许多挑战和限制。1. 技术限制:卫星距离地球很远,信号传输会有延迟和失真。同时,卫星上网的速度目前最高仅达到20Mbps,受到传输距离等天然的限制,卫星...

我国发射什么超级卫星?
答:现在飞机上大家都知道没法实现通信,未来当中的HTS(高通量通信卫星)的技术推广以后,我们以后在飞机上面也能够基于卫星来实现我们的通信,包括高铁、船等等,HTS都是一个很热门的应用方向。高通量通信卫星(HTS,High Throughput...

用废弃的卫星电视接收器怎么做成一个WIFI信号放大器?
答:废弃的卫星电视接收器(如锅型天线)确实可以用于制作一个简单的WiFi信号放大器。以下是一个简单的方法:1. 准备工具和材料:- 废弃的卫星电视接收器(如锅型天线)- 1个或多个易拉罐 - 剪刀或其他切割工具 - 焊接工具和...

如何才能解决飞机上WIFI信号被影响的问题?
答:之所以网速这么慢,主要是因为卫星通信还存在一些短板。所以要解决信号不好的问题就要发射高通量卫星。一直以来,传统的卫星通讯基于C频段和Ku频段,而且受到发射功率,天线尺寸等因素的影响,能够满足普通老百姓日常使用的普适性...

全球覆盖免费卫星WIFI 真的能实现吗
答:扩展阅读:美国一家机构的“OUTERNET”(外联网)的项目是通过向近地轨道发射150颗迷你卫星,这些卫星面向地球地面站持续释放无线网络信号,覆盖世界各地,使用任何电子终端都能连接上无线网。这个项目计划2015年6月前完成,但是...

天、地之间靠什么连接,卫星电话、WiFi,我们选择了后者?
答:探险者们靠自己的双脚丈量天地之间。空间站在18日与地面建立起了WiFi连接,可以实时与地面及家人沟通,要是定位是不是显示太空站。厉害了我的国,不知道国际空间站是什么连接方式。空间站是靠天地链卫星通讯的。空间站是绕...