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飞机上的移动通信：未来几年的新热点
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http://www.chinairn.com 发稿日期:2005-4-20
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- 中研网讯：
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空客公司、高通公司率先突破“禁区”
2004年9月中旬，一则消息在网上和相关专业媒体上迅速流传，空中客车飞机公司首次在飞机上进行手机通信试验取得成功。这一试验是最近在一架往返于法国图卢兹的空客A320飞机上進行的，也是正在进行的为飞机乘客提供手机服务技术开发项目的一部分。试验中使用多个GSM手机进行了语音通话和短信接收的功能测试，试验人员在飞机上使用手机与地面的手机和固定电话进行联络，在飞机上进行的手机互通测试也取得成功：试验中所使用的原型设备和软件是在通讯专业公司Icareink公司的支持下，由空中客车公司开发的。手机的信号首先传送到机舱内的一个“piocell”装置，然后传送到一个计算机服务器，接着借助GLOBALSTAE卫星通讯系统传送到地面，最后接入地面的电话网络。
空中客车公司计划从2006年开始在民用飞机上提供个人手机服务，上述试验的成功无疑是这项计划中的一个重要里程碑。空客公司一个重要目标是使得这项服务的价格能为乘客接受，这意味着为乘客提供经济、灵活和个性化的服务，使在飞机上使用手机的价格与目前手机国际通话价格相当
美国高通公司在2004年8月也宣布，全球首次使用用个人手机在飞机上与地面通话试验已经成功。试验是在美国达拉斯华兹堡国际机场上空进行的，在这次试验中，UT-斯达康公司为高通公司提供了基于JP无线软交换技术的Moving Media2000产品，用于高通公司在美国联合航空公司商用飞机上所进行的机舱内移动通信试验。飞机上设置了一个小型CDMA基站，利用装置在机舱内的3G微蜂窝网络，使用已经商用的CDMA手机拨打或接收电话及文本信息。手机信息是经过空对地的全球星卫星线路接入地面移动通信网的。高通公司也计划在2006年左右将这一技术投入使用。
对飞机在飞行中的移动通信的商用，业内专家表示了忧虑，因为飞机在飞行中的移动通信，不但要解决机舱内的网络覆盖，对飞行系统无线干扰的屏蔽，还要通过卫星网络才能与地面移动网络沟通，这使得飞行中的移动通信成本会居高不下。据技术专家分析，飞行中移动通信话费预计将是目前国际长途话费的3倍左右。但是，市场方面的专家也预言，随着电信行业从有线到无线的持续演进，为世界各地的航班、火车、游船上的乘客提供高质量的移动通信服务，将成为未来移动运营商吸引新用户的必备条件。据高通公司介绍，美国、日本、澳大利亚和欧洲部分国家的航空公司己计划在两年内使自己的航班可以提供此项服务。
“无线机舱”计划实现移动通信与互联网的融合
德国宇航中心DLR领导研发的“无线机舱”项目，将GSM／UMTS、Wi-Fi和手机蓝牙数字处理技术用于飞行中的移动通信和无线互联网服务。空中客车公司已成功地完成了在A340-600机型上进行飞行中上述多种无线技术的同步试验，飞行中的GSM服务、上网浏览、收发电子邮件和VPN业务都在试验中取得圆满结果。项目有关人士强调，“无线机舱”计划实施中将把飞行中的远程医疗诊断放在优先地位。从协议和网络的角度看，GSM／UMTS、Wi—Fi和蓝牙等不同的无线接入业务要求不同的体系结构。提供各种业务的核心部件是业务综合器，业务综合器将为舱内无线和有线接入点提供接口，此外还提供与航空通信提供商所在地的地面网络的接口。所有的业务将被捆绑在一起，在一对业务综合器之间传送。对UMTS接入网而言，在机舱内需要一个节点，由一个无线电网络控制器(RNC)控制。
2004年初，乘坐德国汉莎航空公司法兰克福至华盛顿航班的乘客试用了航空业第一个机载宽带网络，从而成为第一批在35000英尺高空接入高速互联网的用户。这架配备宽带网络的波音747—400喷气式客机被视为未来商务航空旅行模式的雏形。在今后几个月中，汉莎航空还将在法兰克福至华盛顿航线上开展乘客系列免费试用活动，汉莎将根据客户的要求改进这项服务，并希望未来两年内在其所有洲际航班上都能够提供宽带连接服务。
美国思科系统公司为这种支持无线宽带网络的新型喷气式客机提供了机载网络技术，每个机舱都提供了Wi—Fi无线连接，并且每个座椅上都有一个以太网接口，其WLAN网络覆盖所有机舱。在飞行途中，乘客可以访问一个由汉莎航空公司和TomorrowFocus、AG联合建立的互联网门户网站。其栏目内容包括新闻、股票、天气状况和旅行信息。乘客还可以收发电子邮件，通过虚拟专网(VPN)提供飞机和地面之间的数据服务，无缝连接到他们的企业网络。这种服务可提供3Mbps的下行速度和128Kbps的上行速度。
随着越来越多的人希望随时随地、安全地接入互联网，在今天的市场中，可靠的高速互联网接入已成为工作效率和竞争优势的同义词。为了满足人们在飞行中方便地接入互联网的移动需求，高速的空中网络解决方案正逐渐受到航空公司的青睐，例如英国航空公司也紧随汉莎航空之后，在近期为其乘客提供类似的互联网接入服务。最新的报道称，日航自2004年11月15日起开始提供机上无线上网服务，首先在往返于东京成田机场和中国上海之间所有的航班上推行。
商用运营并非坦途
机上移动通信虽己展示了诱人的技术、应用和市场前景，但是要像地面移动通信一样，实现规模化和商品质的商用运营还有相当的距离和难点。首先，在相对狭小、密封的机舱实现各种无线网络安全、互不干扰、具有高质量的性能的运行，仍留有疑问。由于频率隔离，WLAN将不会干扰飞机导航／通信(NAV／COM)系统。WLAN处在当今任何飞机NAV／COM系统的频带之外，蓝牙系统同样也能在机舱内使用。对于GSM、UMTS与其它无线业务，还需要更多的研究和试验。航空旅客所使用的个人电脑、手机的寄生辐射是否对NAV／COM系统造成影响，也需要建立相应的认证标准和体系。
其次，飞行中的移动通信的实现，一定要通过卫星系统构建天地一体的通信链路，汉莎航空公司是利用具有200个点波束的第4代卫星来提高航空通信的数据速率和系统容量。在预定2004年投放的BGAN系统中，可用带宽将高达432kb／s。这种系统将使用工作在L波段的全向天线，它对机上的安装要求较低，可以使用现有的航空天线。所提供的业务包括电子邮件、互联网接入和话音。由于L波段能提供的频谱有限，所以较高的速率只能用Ku波段或K／Ka波段卫星系统来提供。因点波束的数量较少、频率复用较差，目前Ku波段系统还没有足够的容量向大型机队提供双向多媒体通信。所以，飞行中的移动通信的广泛运营同样需要卫星通信系统的扩容和提升。
第三，商业运营模式将成为飞行中的移动通信规模运营的最大障碍。航空通信的商业模式是非常复杂的，因为涉及多方参与者。UMTS的许可证发放问题和国际漫游问题使情况变得更加复杂。在此产业价值链里，客户是最基本的组成部分，他们与业务提供商<UMTS运营商、JSP或无线业务运营商)和航空公司具有现存的商业关系。航空公司可以选择拥有基础设施，但也可以由第三方来经营机上网络。目前在一些主要的国际机场，机场经营者已经在为乘客提供WLAN通信接入，这一业务无疑会促进机上无线接入的需求。飞机制造商是商业模式中的一个重要组成部分，预计它们会出售越来越多的带无线系统的飞机，飞机制造商也可以经营机上电信网络。业务提供商可以是地面业务提供商，如移动运营商或WLAN运营商，也可以是专门的航空通信提供商。卫星运营商也是商业模式中的一个重要部分，因为它们提供地空之间的通信链路。内容提供商向乘客提供多媒体内容和多种业务应用。最后是地面网络运营商，它提供通向地面网络的网关。这样的产业价值链，远比已经比较成熟的地面移动通信产业价值链复杂得多，各方利益的博弈和均衡非常难以协调。所以，尽管技术方面的难题无须较长时间就能逾越，但欧美各国都将机上移动通信实施推到2006年之后。
机上移动通信市场展望
OAG在2000年5月对世界航空旅客数进行了预测，Boeing2001年5月在此基础上预计到2010年航空通信用户数将增加到17亿人。另外，根据世界航空娱乐协会(WAEA)在2000年的预言，到2010年，航空通信的年度用户费用收入将达460亿美元。Northern Sky Redearch在2001年10月所作的一个评估是比较新的，它认为在2007年，航空通信年度用户费用收入仅为25亿美元，主要业务是IP和话音业务。
为了评估无线业务的需求，最近国外还作了一次乘客调查。被调查者大多住在欧洲，少量住在美国或亚太地区。几乎一半被调查者认为自己是公务旅客，一般一年乘机10次。其中大约80：6的被调查者乘坐标准的经济舱，他们认为，电子邮件、互联网接入和视频点播是所有业务中需求最大的业务。比较明显的是，旅客所要的多数信息都与其目的地和一般新闻有关；：需求最少的业务是电子商务和会议电视，见图1。
我国机上移动通信市场也取决于航空市场的发展状况。我国2003年航空旅客运输量达8759万人，其中国内航班旅客8078万人，占92.2%，到2004年9月底航空旅客运输量己达到9064万人，年底肯定突破1亿人次大关，将达到1.2亿人次。航空专业机构预测，我国民航业的旅客运输量，到2010年仍将继续保持以上的增长速度。
另据中国民航总局《中国航空运输发展报告(2003/2004)》提供的民航旅客运输市场构成状况可知,200l-2003年公务出差和旅游目的旅客占全部旅客的90.9%，一年内乘机次数在10次以上者占31.1%，这些旅客中的移动通信用户都应是高端用户，具有机上移动通信及无线上网消费的强烈欲望和支付能力.是机上移动通信主要的潜在用户群，见表l
机上移动通信的应用中，话音业务仍会占据主导地位，虽然机上移动通信的资费较高，但机上移动通信目标用户群绝大多数都是高端用户，有能力承担机上移动通信的资费。由于预计2006年才可能在国内航班上推广应用，用户有一个渐进的适应过程，如果200s年有15：6的潜在用户在飞行中使用移动话音业务，到2010年此比例逐步提高到了5：6，可以计算出逐年的机上移动话音业务用户数量，见表2。
机上无线上网等增值业务也是机上移动通信发展的重要方面。在公务出差及旅游的航空旅客中，占25.5%的中青年旅客应是机上无线上网的主力用户群。如果再考虑年均乘机次数在10次以上的参考值，可以计算出机上无线上网用户应占潜在用户群的25.5%。也由于机上移动通信市场逐步渗透的原因，如果机上无线上网的用户在潜在无线上网用户群中的比例，从2006年的15：6逐步提高到2010年的7596，则可计算出逐年机上无线上网业务的用户数，见表2。
结束语
机上移动通信已经在国外起步,但目前仍处于试验及市场探索阶段,大部分发达国家准备在2006年正式推出。它不但为移动通信市场拓展了新的空间，而且在技术、网络、运营方式等方面都要引发新的提升。2006年也是我国3G的发展期，如果抓住契机，开发机上移动通信市场将对3G产生巨大的推动作用，也会对移动ARRU值的回升作出贡献。在影响和制约机上移动通信发展的诸多因素中，笔者认为产业价值链的构建和完善是关键所在。移动运营商在地面移动通信产业链的许多成功经验固然可以借鉴，但由于航空公司和卫星网络公司的强势地位，使产业价值链中利益的均衡，管理的责任以及服务的保障，都变得复杂起来，移动运营商的核心地位将受到严重挑战。
尽管存在困难和变数，人们在飞行中对移动通信的期盼带来了新的市场动力，机上移动通信在未来几年中一定会成为新的热点。
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