ARJ21飞机将有望安装多尼卡航电WIFI娱乐系统

随着多尼卡航电的WIFI娱乐系统完成在ARJ21飞机上的所有适航验证工作，该项目在2019年的最后数小时画上圆满句号。这一捷报意味着2020年开始交付的ARJ21机型可选装多尼卡航电WIFI娱乐系统，航空公司可籍此搭建机载互联网平台，提升旅客飞行娱乐体验，提高自身品牌影响力，实现“航空互联网+”发展战略落地。

ARJ21新支线飞机是我国首次按照国际民航规章自行研制、具有自主知识产权的中短程新型涡扇支线客机，座级78-90座，航程2225-3700公里。目前，ARJ21新支线飞机已正式投入航线运营。市场运营及销售情况良好。累计22家客户596架订单。

越来越多航空公司提供机上Wi-Fi，让乘客在旅途中也能连上网络传递资料。

但仔细想想，高空中没有任何的基地台，飞机如何提供整架班机乘客的网络频宽？且上网费用越来越低廉，这究竟是因为什么塬因？在网络3要素当中，机上无线网络的频宽、品质、价格又能达到什么样的水准？接着看下去就知道。

内部网络还是网际网络

早期机上Wi-Fi网络并非真正连接到我们熟知的网际网络，而是透过类似内部网络的方式，提供机上免税品购买等服务。也有部分航空公司会在飞机停靠后，再将资料批次传输出去，并非想像中即时的网络服务，像是挪威航空。

不过近年因为网络需求大增，相当多航空公司推出真正的机上Wi-Fi服务。像是2年前左右美国的Delta航空就免费提供机上Amazon的线上商店，也可以免费浏览与航空公司配合的服务，像是华尔街日报。

这一年多来，日系航空公司如JAL、ANA也推出国内线上网服务，价格倒也不是很贵。JAL来说，航程450公里以内收费500日元，折合新台币约150元。超过651公里则是700～1200元不等，折合新台币约210～360元。飞机是透过什么方式将我们的手机与真实网络连接呢？答案就是陆基基地台与卫星讯号。

▲有网友在奥斯陆机场的飞机上测试，连上飞机的Wi-Fi后，会经由机场的基地台传递出去。

改造地面基地台打上飞机

近年移动网络的发展速度很快，开始有厂商将主意动到飞机上。然而就算将基地台讯号打到飞机上让你的手机收到，你的手机也不可能有这么高的功率能回传封包。

因此飞机就成了两者中介的桥梁。传统基地台散播讯号的方式以平面为主，若要让飞机接收到讯号必须对基地台与飞机进行改造。

基地台的部分会将讯号指向天空让飞机接收到讯号，这类基地台的理论覆盖范围约为100公里，高度则会受到天气等因素限制。

飞机部分则需要在机腹安装专门接收地上讯号的天线（ATG，Air to Ground），接收到讯号后再透过机内顶端的无线网络传播出去，让你的手机或平板收到Wi-Fi讯号。

普遍来说，要将无线讯号覆盖满整架飞机，中小型飞机约需要3个路由器，大型飞机则需要6个。而做这类技术最有名的，就是先前名为Aircell后来改名为Gogo Inflight Internet的美国厂商。

他们与美国汉威航太公司（Honeywell Aerospace）、国际海事卫星组织（Inmarsat）合作，要建立全球第一个空中高速网络，此网络即为GX航空网络。既然是透过地面基地台提供的讯号，那跑到海上该怎么办？这时就要搭配能克服地形障碍的卫星讯号。

▲陆基型的传输方式，机腹会有ATG的传输天线。

▲陆基的传输方式较为简单，直接与地面基地台联系。

▲陆基的缺点就是只能在陆地上空飞行，超过沿海一定的距离就会失效。

卫星讯号品质良莠不齐、延迟高

透过卫星传输的优点是不会受到地形限制，且卫星覆盖范围比基地台更广，不需要频繁地切换讯号造成速度不稳定。卫星与飞机的沟通方式比陆基的基地台更复杂，简单来说，从飞机发出的讯号要先传到头上的卫星，再从卫星传到地面上的接收中心。因为传输的距离、过程更复杂，卫星讯号通常都会有不小的延迟。

举个日常的例子来说明，电视新闻的SNG转播（Satellite News Gathering），棚内主播讲完话要现场记者接话，通常都会有约3秒钟的时间差，这时间差就是卫星讯号造成的延迟。

除了延迟问题外，频宽也是卫星讯号较大的缺点。传输的速度、频宽都会受到卫星的规格所影响，且未来的扩充性相当低，打上去的时候是什么规格，基本上就无法变动。

▲机尾顶端即为玻璃纤维覆盖的卫星天线，亦称帽状天线。

▲卫星讯号不会受到地形限制，但因过程较为复杂，网络延迟相当明显。

覆盖范围、频宽障碍，没有完美解决方案

陆基方案还是卫星方案好呢？目前看来双方都有明显的缺点，陆基方案的优点是扩充容易、网络延迟低。但缺点是覆盖范围小，大型客机时速动辄700～800 km/h，基地台会频繁地切换造成网络速度不稳定。

而且陆基方案需要同时改造基地台与飞机的硬体设备，相较于卫星只需要增加飞机上的天线相比，营运成本比较高。

至于卫星方案，优势在于不会受到地形地貌与天候的影响，且覆盖范围较大不需要频繁切换。加上卫星方案只需要在机顶加装对卫星的通信天线，这天线可以透过GPS随时面对卫星方向，以取得最佳的传输角度。

卫星也可透过租用的方式承租，不需要额外的建构成本。但缺点则是无法避免的延迟速度，且租用的卫星规格无法改变，高速就是高速、低速也无法升级。

▲飞行的高度与速度都会影响网络传输，卫星对于速度与高度的限制影响较小。

在飞机上用Wi-Fi安全吗？

这问题自从移动装置普及之后就争论不休，最初是因为避免隐性的安全问题，而一率禁止在飞机上使用电子仪器。

后来根据飞航种类的不同，国际线班机起降时禁止使用电子仪器，飞行稳定后只要关闭网络即可使用。而国内线班机则大多全面禁止，不论你是否开启飞航模式。

Wi-Fi是否会干扰飞机运行，部分人认为，无线网络使用的频段与飞航器材使用的频段不同，加上移动装置的无线功率较低，不会造成讯号干扰等问题，但也因为没人可以百分之百保证不会出事，因而多数权责单位先前还是禁止。

FAA（Federal Aviation Administration，美国联邦航空管理局）去年准备放宽电子设备的限制，而日本国土交通省也在去年讨论相关议题，飞机起降甚至不需要关闭电子仪器。但对于与机外联繫的无线通讯方式，大多仍保守地禁止。

普遍而言，未来针对机舱内的电子仪器，可能会放宽使用限制，能与机舱内的无线网络对接，但不能与机外的基地台直接联繫。

回到原本的问题，在飞机上使用Wi-Fi与电子仪器会影响飞行安全吗？没人可以保证，但理论上应该是安全的，不然也不会有这么多航空公司提供Wi-Fi服务，除非他们与自己的飞安信用过不去。

▲普遍来说，目前飞机不论起降都需要关闭电子仪器，飞行途中则是开启飞航模式。

技术不是问题，费用与频宽才是关键

在飞行途中上网早就不是问题，但费用与频宽才是影响使用者的关键。费用部分使用陆基或是卫星传输价格并没有绝对的价格落差，毕竟各家航空公司的成本与合作对象、使用环境不见得相同，很难直接比较用哪种方式比较便宜，但两者都有平价的案例。

相较于费用更重要的是频宽，否则有网络传不出去或是品质很差，会用的人还是很少。但要知道的是，不论是哪种使用方案，都是全机的人共享频宽，即便陆由器端有做流量管理，但平均分配到的频宽肯定不会像3G或是家用Wi-Fi这么快。

目前已知速度较快的是松下航空，该公司提供的卫星频宽可达到12至20Mbps，德国汉莎航空公司的FlyNet服务则可让下载速度达到50Mbps。

至于美国Gogo的频宽则是3.1Mbps，升级版的ATG-4则有希望将频宽提升为9.8Mbps。不论何者都是整架飞机所能运用的总频宽，分配到整架飞机的使用者，相信也是捉襟见肘。

多数航空公司都会表明，机上网络不支援线上影片串流等服务，仅提供文书作业或上网使用。笔者认为，搭飞机本身就不是件舒服的事情（搭不起头等舱），碰到10小时以上的长途旅程，比起上网更重要的应该是调整时差，至于上网就交给每分鐘几百万上下的商务客好了。 
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