哪里是还没有通网的最后一公里？

相信很多人给出的答案是：飞机上。

截至2020年末，中国民航（内地企业）总共拥有约4000架客机，其中仅大约200架能够接入互联网，占比5%。而这200多架飞机当中，不少使用的还是带宽几到几十Mbps不等的较低速网络，这相当于让机上几百人共享只有家用宽带几分之一的网络资源，能顺畅地文字聊天已属幸运，通过图片、视频分享旅途见闻更是奢望。

互联网已经成了当下提升乘客体验和机上应用场景的最大硬件障碍，或许没有之一。

什么时候，飞行才能真正像在地面一样，随时连接世界？

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巨大的市场和旅客的意愿

从用户角度，机上WiFi就是在飞机上完成即时通讯，可以聊微信、发图片语音、跟外界联系。在这方面，中国的普及率是远远低于世界水平的。截至目前，美国已经有80%的飞机覆盖了互联网，中国只有不到5%。

据中国民航局发布的《2020年民航行业发展统计公报》，国内有20家航空公司的654架飞机能够为旅客提供客舱网络服务，其中，11家航空公司的213架飞机同时具备了空中接入互联网能力。

谢鹰表示，一直以来，航空的地空通信的控制台与飞行员之间采用了一些语音通话技术，这项技术仍然停留在上世纪六七十年代。航空业追求稳定，只要能用、不轻易更换。但另一方面，通信的技术是追求效率的，已经从1G到5G，相反，航空的传输速率还停留在K字节的水平。

但是，国内的发展潜力高于国外，中国有最大的互联网产业，中国“低头族”的数量也远高于美国和欧洲。飞享互联航空科技(海南)有限公司（下称“飞享互联”）董事长刘伯恒表示，曾做过一个乘客需求调研，数据显示98%的用户是需要机上上网的，如果有条件，86%的用户会优先选择机上WiFi。飞享互联成立于2020年5月，专注于航空数字化建设与运营，由腾讯、海航、多尼卡等合资成立。

进一步看，付费意愿更能显示出乘客的需求。

刘伯恒说，“调研显示， 有63.1%的乘客是愿意对此付费的，这一点出乎我们意料，因为中国互联网很多市场的规则是免费的”。

刘伯恒表示，从欧美国家已经推行的案例来看，付费意愿是良好的。不同航段付费意愿是不同，比如国内2-3小时的航程，乘客愿意付39元以下的费用；3-6小时，愿意付59元以下费用；12小时，愿意付79-99元的费用。

刘伯恒表示，在刚刚推行的阶段，一些航空公司是选择免费的，但机上WiFi涉及巨大的成本投入，是否永久免费仍然是行业正在衡量的一个问题。一个设想是，对前舱、头等舱、白金卡乘客直接免费，对后舱的一部分乘客收费，或者通过做一些任务、广告置换等，间接地免费。

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两种技术的选择

目前，飞机机舱内的上网方式只有WiFi，而WiFi与互联网的链路主要通过两种方式：卫星通信和Air To Ground（简称ATG）。

1、卫星通信是利用卫星、飞机、卫星地面站三者进行数据通信。

具体来说，飞机起飞达到标准并连接通信卫星后，通过卫星与地面通信站进行信息交换。此时，在机舱内部的电子设备连接机载无线热点即可实现上网。一般大中型机搭载4个或以上的热点，机身顶部的罩子内就安装WiFi部件，机身上方鼓包的“小突起”部分就是用于与卫星通信的天线。

因为卫星覆盖范围广，采用卫星通信已在多个航空公司和机型上得到了广泛成熟的应用，但其缺点也较为明显——仅能提供窄带服务，通信带宽仅有864Kbps。同时，由于需要配置设备和天线，相关成本和费用较高，并不是所有航空公司机型均具备上网功能。一般情况下，该服务需要收费并且限制使用人数。

2、基于ATG（地面基站方式）实现地空宽带通信。

这种通信方式是指沿飞行航路或特定空域架设地面基站，地面ATG基站向高空发射无线网络信号，飞机用安装在腹舱的ATG接收器接收无线信号。飞机在航路上飞行，一路接收地面ATG基站发射的无线信号，实现机舱旅客空地互联无线上网。

ATG利用飞机与地面基站直接通信，可直接利用成熟的陆地移动通信技术，比如3G、4G甚至5G技术，可实现高速率的上网体验，理论上可达到100Mbps左右，上网体验明显优于卫星通信方式。而它的局限性在于——必须沿航线建设地面基站，最多只能覆盖到近海，跨洋飞行无法覆盖。

ATG作为一种相对较新的技术手段，还在不断更新发展中，目前美国9家航空公司的1500架班机，已利用该通信方式实现了全面的空中互联网体验。2018年12月，中国商飞公司牵头研制的ATG地空宽带通信系统，首次在ARJ21飞机103架机上进行了测试试飞，试验取得圆满成功。

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旅客到底需要多少带宽？

要回答这个问题，首先得定义“需求”，毕竟文字聊天和在线视频所需带宽有天地之别。本着“料己从严”的思路，咱基于播放视频来展开讨论。对于720P的一般高清视频，稳定播放所需带宽为2 Mbps；而对于4K的更高清视频，则需要5-40 Mbps不等的带宽，咱可以取比较平均的25 Mbps进行计算。

那么同一时间会有多少旅客需要上网呢？假设机队一天运行16小时，每个航班有1小时时间所有旅客都在上网（我国航班平均时长约2小时，去掉上升下降期间关闭网络的1小时，可供上网时间还剩1小时），那么对于年客运量1.5亿人次的国内头部规模航空公司，同时会有约2.6万名乘客在空中上网；对于年客运量6.6亿人次的中国民航，则同时约有11.3万人联网（1.5亿和6.6亿人次均参考2019年真实数据得出）。

综合以上两段，头部航空公司和中国民航所需带宽如下：

为计算方便，本文默认1 Gbps≈1000 Mbps，1 Tbps≈1000 Gbps （实际是1024倍关系）

卫星可以满足以上需求吗？

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空中上网，10年或可期

2021年12月1日，全球著名的卫星通信服务商美国Viasat举行媒体会，介绍了与中国卫通的战略合作，以及在中国境内开始使用中星16号卫星为安装了Viasat Ka波段终端的客机提供上网服务的情况。

中星16号于2017年发射。作为我国首颗地球同步轨道高通量通信卫星，其以20 Gbps的水平一举超越了我国以往通信卫星容量总和。考虑到目前境内Viasat航空终端用户以入境航空公司为主，乘客总量较少，相信他们将获得比较理想的上网体验。

除了中星16以外，我们国家于2020年发射了容量更大的亚太6D；Viasat更是计划于2022年发射代表目前全球最高水平的ViaSat-3号卫星，单颗容量达到惊人的1 Tbps（1 Tbps≈1000 Gbps）。空中上网所面临的带宽瓶颈将显著缓解。

如果不考虑其他用户只考虑空中上网，理论上一颗亚太6D卫星即可让一家我国头部航空公司全部乘客实现720p级别的视频自由；一颗ViaSat-3号卫星除了让中国民航全部乘客实现这一自由以外，还能够让其中很多人享受更高级的4K服务。

代表当今最高通信容量水平的ViaSat-3号卫星。理论上它能够让50万个终端同时在线播放720p视频。图自Viasat

上面提到的都是地球静止轨道卫星，而更大的期待已经在路上，那就是近年方兴未艾的低轨通信卫星星座。这类星座运行在1500公里以下高度，通信延时短于运行在大约36000公里高度的地球静止轨道卫星，而且卫星数量庞大，可以实现更大容量，例如Viasat计划中的1300公里高度288星低轨星座，理论总容量可达27 Tbps，相当于ViaSat-3号星座的9倍。

两个代表性的低轨星座。SpaceX近期有将星链扩充到4万余颗的计划。

目前美国和欧洲的大型低轨星座已经处于建设阶段，而我们国家也已经开始相关技术验证。根据国际电信联盟对卫星频率申请的要求，它们都应该在2030年前竣工。如果这些星座得以按时完成并满足预期技术指标，相信10年之内，我们就有望实现真正的空中上网自由！

本文来源：疯狂机械控，经 济 观 察 报，太空那些事儿