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【摘要】本文主要針對互聯網時代下各種航空互聯網通信技術方案的運用優缺點進行著重的分析,以便更好地保證航空飛行的穩定性和安全性,為實現空中上網,促進我國航空航天事業的發展提供準確的參考。
【關鍵詞】航空互聯網通信技術方案分析探討
隨著近年來互聯網的快速發展,各領域及行業之間也發生了很大的變化,尤其是與人們日常生活以及社會經濟息息相關的航空航天事業,其通過互聯網建立了完善的通信系統,不僅彌補了以往空中信息孤島的空區,而且還推進了航空航天事業的進一步發展。因此,對新航空互聯網通信技術方案的應用進行深入地分析就日趨顯得必要。
一、ATG方案
該方案是現階段國內外航空互聯網陸基方案中,較為通用的航空互聯網通信技術方案之一。在實際運行時,ATG方案主要具備以下幾方面應用優勢:第一,具有較高的總體性價比,其雖然在建設初期需要投入大量的資金成本,但是在日常鏈路使用以及機載終端設備購置方面的資金投入卻是很低。若是從可持續發展的角度來看,該方案的性價比要高于其它航空互聯網通信技術方案;第二,ATG方案的帶寬優勢十分明顯,與衛星通信方案相比,其在進行信號傳輸時,傳輸速率要高于衛星通信方案很多倍;第三,ATG方案對于機載設備的要求較低,其在相對寬闊的陸地地域中所發揮的實效作用要更強大一些。ATG方案在應用過程中,也會存有些許的不足和缺陷,具體表現在以下幾方面:第一,很容易受到周圍環境所影響,尤其是地理環境,這種情況下,就會影響信號傳送質量,導致飛機上的網絡運行速率變得異常緩慢;第二,ATG方案網絡覆蓋范圍有限,無法實現跨國際覆蓋,即便是陸地航線,也必須與鄰國簽訂相應的約束協議,并采取相同技術制式的移動網絡,這樣才能得以實現;第三,ATG方案在實際運行時,必須確保飛機飛行高度處在可控范圍內,如若太高,則無法與地面基站進行良好的信號傳輸。
二、衛星通信方案
1、L頻段方案。從技術特點來看,L頻段具有較寬的波束,其對衛星終端天線的指向性要求不高,且所含有的衛星鏈路不會受到外界天氣情況所影響,整個終端設備也是極為靈便,易于使用和攜帶。但由于L頻段衛星系統的建設成本較大,所以其頻帶帶寬也是相對較窄,再加上通信費用高于普通衛星通信,因此,無法有效處理帶寬較大的應用業務,在一定程度上也不符合航空互聯網的應用需求。
2、Ku頻段方案。該衛星通信方案在實際運行時,有著很大的應用優勢,不僅能夠促進IFEC業務的有效開展,而且覆蓋范圍也是極為寬泛,其最大可用峰值速率幾乎超過30Mpbs,整體頻率資源要高于L頻段方案很多倍,因此,在行業中的應用率也是極為顯著。從技術特點來看,Ku頻率衛星通信技術已處于十分成熟的階段,但是其Ku頻段及軌位會經常出現資源緊張的局面,這種情況下,就會影響到航空互聯網的長期發展,給其帶寬傳輸增加較大的壓力。
3、KuHTS方案。該衛星通信方案能夠有效彌補Ku頻段方案的應用缺陷,所需的建設成本也是極為有限,且能夠最大化提高頻率效率,滿足特定區域下航空互聯網服務的帶寬需求。但是由于KuHTS方案中的Ku頻段和軌道資源非常稀缺,所采取的替代方式很難在最短時間內滿足空間帶寬需求,再加上相關配套設備、終端系統并未達到成熟狀態,所以,在短期內,很難填補航空互聯網帶寬資源缺乏的空區,必須經過一段時間的磨合,才能得以實現。
三、空中移動通信服務方案
在目前國內外航空通信領域中,移動話音通信十分重要,要想使其通信速率和通信質量達到最高標準,多數航空公司都會利用空中移動通信服務方案來實現航空話音通信。在具體運行時,主要是通過在機艙內安裝微微基站,這樣乘客移動電話就可通過該基站進行信號傳輸,開展相應移動通信業務。據相關實踐證明,空中移動通信服務技術方案的運用能夠很大程度上滿足乘客通信要求。但是在某些方面,該方案也存有其一定的缺陷和不足,尤其是在蜂窩移動通信話音、數據服務等方面,因為飛機機艙空間通常較為狹窄,若是所有乘客都進行語音通信,則必定會影響到艙內的環境秩序,且目前手機種類十分繁雜,機載基站要想完全適應這些制式手機應用,不僅需要投入大量的技術力量和物資力量,而且還會給飛機的整個飛行過程造成相應的安全隱患。四、機載公眾移動通信技術發展趨勢首先,傳統Ku頻段衛星將被KuHTS完全取代,并迅速成為Ku頻段衛星未來發展的方向標桿;其次,中低軌衛星星座群的發展一觸即發,其可以為我國空間衛星寬帶資源的擴展創造良好的條件;再次,大力建設ATG航空通信專用網絡,并加強與蜂窩通信技術SG的有機結合,以便可以最大化實現地面基站的大范圍覆蓋,使其形成一個完整的混合組網,進而降低資金成本,促進我國航空互聯網的可持續發展;最后,要全面開發和應用空間資源的共享技術和高速大容量數據傳輸技術,實現Ku和Ka衛星資源的共享目標,從而更好的提升大容量數據傳輸效率。
四、結束語
綜上所述,航空互聯網技術要想得到更長遠的發展,其就要在長期實踐中不斷進行創新和優化,并結合我國航空航天事業實際應用的需求,不斷向業務寬帶化、技術融合化、設備數字化、運營智能化等方向發展,這樣才能實現最終目標。
作者:譚啟森 單位:中國民用航空中南地區空中交通管理局