www.satpro.com @让卫星宽带连接更便捷
首页 - 新闻动态

行业聚焦 | 再谈ATG技术

2018-07-20 / 阅读次数:490

作者 | 谢鹰

转自 | 卫星与网络

近日,全球机上宽带互联与航空产品服务提供商Gogo宣布,其全新区域性地空宽带网络(ATG)成功完成首次测试飞行,并开始在美国推广部署。

Gogo称,其新一代ATG网络与自身独有的机载天线技术、舱内Wi-Fi网络和软件平台相结合,可为每架飞机提供早期ATG网络30倍的带宽。新一代ATG网络利用2.4GHz频段免授权频谱,以及早期获批频段,峰值容量超过100Gbps,与Gogo全球卫星网络相结合,将会成为有史以来容量最大的航空专用网络。

特邀航空互联网领域专家老鹰,为您解读。


再谈ATG技术

昨天,Gogo对外宣布新一代ATG网络成功完成首次飞行的消息,一时间朋友圈里一片刷屏,于是老鹰再谈谈ATG技术,希望此文能有助于各位了解其技术原理,同时也为中国ATG发展起到一定的推进作用。

什么是ATG

简单说,ATG(Air To Ground)就是能实现在飞机上网的地空通信系统。

ATG利用成熟的陆地移动通信技术,如3G、4G技术,针对航空高速移动、广覆盖等特性进行定制化开发,在地面建设天线能够覆盖天空的专用基站,构建一张地空立体覆盖的专用网络,有效解决高空立体覆盖,实现地空高速数据传送。

相比卫星通信, ATG虽然仅覆盖大陆本土,覆盖广度不如卫星,但在一些国家例如美国、中国、欧洲、澳大利亚等,地域辽阔,国内航班占比较高,跨洋飞行时使用卫星通信的情况并不是很多;而且相比卫星,ATG有着不可比拟的高数据带宽、低延迟、低成本的优势,因此得以迅速发展。


Gogo的传统ATG网速为什么那么慢?

大家都知道美国航空互联网的发展要感谢Aircell。这家不知名的小公司,收购了濒临倒闭的美国对空覆盖网络,创新地将原来AMPS模拟语音专网升级为CDMA1X-DO网络,实现了当初高通工程师一个野炊时的突发奇想,随后推出Gogo服务(ATG+Wi-Fi的机上上网服务),并在纳斯达克上市,成功地占领了美国主流航空公司。

此后各大航空公司争相改装,到2012年Ku卫星产品推出时,50%的飞机已经签署ATG改装合同,所以说ATG方案以其快速改装和相对低廉的网络流量成本,成就了美国航空互联网的迅猛发展。等Ku卫星来争抢市场时,市场余量已所剩无几,只在美西南航空公司找到了整机队的装机业务;等Ka卫星天线成熟时,也就只剩下JetBlue这个廉价航空能作为最后的市场了。

ATG快速跑马圈地,但当CDMA1X-DO仅仅3.1Mbps(下行)1.8Mbps(上行)的传输速率分享到多架飞机时,业务体验开始越来越差了。一面是地面移动网络从3G向4G演进,一面却是上网飞机数量快速增加带来体验下降,一升一降凸显ATG速率瓶颈!难道就不能扩容和升级4G吗?

各位看客,你可知道美国频率是拍卖的,Gogo手里只有可怜的3M频率,哪有多余的频率扩容?没有更宽的频率怎么升级4G?巧妇难为无米之炊呀!怎么办?Gogo只能在CDMA1X-DO上挖潜,升级RevB版本,将基站扇区分裂,把容量翻倍,峰值速率也提升到9.3Mbps,Gogo称之为ATG-4。然而这点容量提升怎敌得过快速增长的上网需求,再加上Ku阵营咄咄逼人的竞争,还有跨洋覆盖的刚需,Gogo最终也无可奈何地选择了Ku卫星解决方案。

但ATG与Ku双线作战,也直接导致Gogo经营成本的大幅上升,公司一直处于亏损状态。通过分析其财务报表发现,其实Gogo的ATG业务正开始进入收获期,已经盈利,然而ATG+卫星双线作战致使成本上升,且卫星装机规模尚未上量,最终导致公司整体亏损。

竞争者远不止Ku卫星,近些年,Ka卫星也杀将进来,这样才有了美国航空AA状告Gogo欲解除合作协议(理由:其他的无线服务商能够提供更快、更可靠、更便宜的星载WiFi服务),欲改投Ka卫星阵营,最后双方达成和解协议,Gogo承诺将采用2Ku技术来提升速率和服务体验。

Gogo ATG路在何方

Gogo成功于ATG。正是由于Gogo独创ATG解决方案,才成就了其今天全球航空互联网提供商No.1的地位。虽然局限于频率资源有限,被迫选择Ku卫星阵营,双线作战的Gogo从来没有放弃过对ATG next-G的追求,没有频率,找频率!

Gogo先后寻找过多段频率,其中不乏创新地想过利用Ku频率做ATG,大家都知道Ku同步卫星都在赤道上空,美国卫星接收天线都是南向放置,Gogo提出是否能重用Ku频率——把地面基站天线全部北向覆盖,而飞机机腹安装的Ku天线南向辐射,这样来规避Ku ATG与Ku 卫星的干扰,实现共生共存。多么伟大的创新!可惜FCC没有支持这个创新,驳回了Gogo的频率申请。

此路不通,另走他路。能不能打2.4 ISM非授权频段的主意呢?于是乎Gogo又开始了另一个大胆的设想,那可是80多兆频率呀,相比于可怜巴巴的3MHz 800M频率,非常诱人。根据老鹰十年前的认知,认知无线电技术就提出了这种设想,想法很大胆,还是需要有人去实现。此时,ATG幕后的英雄出现了!

Gogo新一代ATG技术浅析

Gogo在ATG上风生水起离不开一家中国公司。高通的Idea很牛,可惜爱立信不愿意做定制开发。2008年,因政治原因无法进入美国公众通信网的这家中国公司,自然不会放过这个进入专网市场的绝好机会。该公司为Gogo定制开发了CDMA1X-DO版本的ATG系统,成为Gogo网络的独家供应商,从核心网、基站到CPE的核心板卡,可以说,是这家中国公司成就了Gogo的成功。

再牛逼的想法也需要有人来实现,何况这还是认知无线电。非授权频段上开发4G系统,全定制开发,中国公司突破了频率共享、共存,通过定制开发实现了在郊区开阔地区Wi-Fi干扰较小情况下,100Mbps的速率,而在城市Wi-Fi干扰较大的情况下,10Mbps以上速率的效果。

这套系统的核心是如何有效控制干扰,降低干扰的影响。基于2.4G的ATG不能影响地面Wi-Fi应用,又能保证数十Mbps的平均上网速率。多波束赋形天线十分关键,ATG next-G天线与传统ATG天线明显不一样了,如下图所示:


上图左侧长长的鲨鱼鳍天线就是智能波束赋形天线,控制天线还有一个有源的天线控制单元,这一点是与传统ATG无源天线(上图右侧)有明显区别的。

当然地面系统也将区别于传统ATG,同步采用智能波束赋形天线,发射功率将严格按照ISM频段发射要求,采用小功率发射,通过天线增益来解决超远覆盖和接收的问题。


当然ATG next-G肯定还有更多的细节,在此不便细数。

中国ATG什么情况?

大家都知道,美国ATG已成熟商用了近9年,如今更是着手升级换代;欧洲的EAN(欧洲ATG)也已完成了300个基站部署,预计很快会商用。而中国相关领域,其实从2010年起就开始了ATG技术与应用的探索,2014年国航在成都—北京航线还进行了试验飞行。然而横亘在中国ATG商用路上的也是频率问题,此外还有电信运营许可等其他政策问题。

中国ATG率先实现了基于4G LTE的ATG,这一点明显领先于美国同行,但由于频率、电信运营许可等诸多政策原因,时至今日,中国ATG仍然在路上。

当然,业界也有许多投资人看好这个商机,从航空频率、广电频率、军民共用频率等角度在试图打造中国版ATG。可惜,各方力量各自为战,没有形成合力,在中国航空互联网日渐热闹的今天,ATG一直没有形成气候,频频处于夭折的边缘。

它山之石可以攻玉。纵观全球,在欧洲,海事卫星组织拿出S波段卫星频率,联合德国电信、空客等公司构建EAN网络;在美国,Gogo利用中兴通讯强大的研发能力在实现创新的梦想。反观国内,ATG玩家各怀心思、一盘散沙,产业链未形成合力,都处于孤军奋战状态。相信此番Gogo消息一出,又会有一拨人在琢磨利用2.4G频率干ATG的美梦,说实话,老鹰不看好这样的投机,只有整合产业链资源,把ATG战线上相关各方联合组织起来,中国ATG才能走出自己凤凰涅槃的重生!

返回
    星展测控
  • 关于星展
  • 新闻动态
  • 成功案例
  • 技术支持
  • 联系我们
    • 产品系列
  • 动中通系列
  • 车载动中通
  • 船载动中通
  • 机载动中通
  • 相控阵天线
  • 惯导稳控
  • 光纤惯导
  • MEMS惯导
  • 路由器
  • 卫星路由器
    • 联系我们
  • 地址: 西安市经开区草滩十路中国电子产业园五号楼6层
    邮编: 710018
    电话: +86-29-88868880
    传真: +86-29-89348169
    邮箱: sales@satpro.com
    • 微信二维码


    股票代码:831244