【科学强国】飞行模式或成历史？坐飞机也将能用5G了
一直以来，为了防止飞机发生意外，飞机上禁止使用手机。然而，随着5G移动网络的普及，人们对飞机上使用手机的要求越来越高。
近日，工信部依申请批复中国移动使用其4.9GHz部分5G频率资源，在国内有关省份开展5G地空通信（5G-ATG）技术试验。
工信部表示，此次批准中国移动开展5G-ATG试验，将进一步提升5G网络覆盖的空间维度，拓展5G的行业应用场景，更好满足航空旅客日益增长的空中访问互联网需求。
图源：卡乐图片 摄影：贾琼
飞机连5G将正式走向商用
工信部总工程师赵志国4月20日在国新办发布会上表示，截至3月底，我国累计建成5G基站超过264万个，具备千兆网络服务能力的端口数超过1793万个，算力规模快速增长，网络能力持续提升。截至3月底，我国5G移动电话用户6.2亿户，千兆光网用户突破1亿户，移动物联网用户达19.84亿户，“物”连接数占比提升至53.8%，万物互联基础稳步夯实。与此同时，融合应用走深走实，5G应用已覆盖52个国民经济大类。
5G正加速融入千行百业，而5G在民航的应用，也在推进当中。
与此同时，运营商也行动起来了。2021年5月底，中国电信就曾公开表示，投入电信频率100MHz资源，融合航空移动频率10MHz，采用混合组网方式，结合天翼云资源为中国民航定制5G ATG空地云专网。建成后，单架飞机峰值带宽高达1Gbps，使乘客在万米高空享受高速带宽的上网体验。
在2021年的世界5G大会上，中兴通讯推出的业界首个5G ATG地空互联方案荣获5G应用设计揭榜赛大奖。中兴通讯表示，依托自主研发的5G核心技术，中兴通讯5G ATG解决了超高速和超高空的信号覆盖和接入，可以最大支持300km覆盖半径，支持1200公里/小时超高速飞行。
图源：工信部网站
工信部也在近期申请批复了中国移动使用其4.9GHz部分5G频率资源在国内有关省份开展5G地空通信（5G-ATG）技术试验。对于受批5G ATG技术试验，中国移动方面回应《科创板日报》表示，移动的5G ATG方案可以为每架飞机提供420Mbps峰值下载速率，66Mbps峰值上行速率，最大覆盖半径300千米，不到1000站即可实现全国航线覆盖。本次批复，中国移动将率先联合中国飞行试验研究院开展国产大飞机试飞数据宽带传输验证，实现试飞机型海量数据快速卸载、实时飞机健康管理等应用，有效提升试飞数据分析效率。
中国传媒大学副教授、中国电信5G融媒实验室专家卢迪表示，“试验的下一步，就是应用了。自5G商用以来，拓展应用场景就是重中之重。工信部这次批复，有助于运营商在新的空间维度去应用5G技术。”在卢迪看来，民航旅客在飞机上使用5G，只是地空通信的一小部分场景，“现在5G的应用基本还在地面，未来一定是天地一体化的，空中的很多飞行器，比如农业、气象等领域无人机等等，将来都可以应用到5G。”
万米高空如何实现上网？
目前在飞机机舱内的上网方式为WiFi，而WiFi与互联网的链路主要通过两种方式，一是卫星通信，二是地空互联（Air To Ground，简称ATG）。
卫星通信方案，就是给飞机装上设备，可以直接连接通信卫星，然后通过卫星与地面通信站进行信息交换，从而连接互联网。此时，在机舱内部，就可以连接WiFi上网了。
ATG方案，则是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。这样一来，飞机在航路上飞行就能正常接收无线信号了，从而连上互联网。据工信部消息，5G-ATG基于5G公众移动通信技术，通过沿飞机航线设置符合相应国际规则和国内规定的特殊基站及波束赋形天线，在地面与飞机机舱间建立地空通信链路，使乘客在机舱内通过无线局域网接入方式访问互联网。
两种方案相比较，ATG方案在网络质量、经济成本上都更有优势，而且技术可随着基站升级而升级。卫星方案要想进行技术升级就困难了，因为无法回收卫星进行升级改造。
在整体投入成本上，ATG要远低于使用卫星通信，同时网络体验也更好。工信部称，5G-ATG是实现航空互联网高质量发展的重要技术路径之一，也是5G等新技术在航空互联网领域的新应用和新业态。
当然，ATG也有一定局限性——必须沿航线建设地面基站，跨洋飞行无法覆盖。
图源：卡乐图片 摄影：宁颖
我国的航空5G应用更安全
安全是民航的头等大事，民航对技术安全性的要求非常高。
2022年1月，《航空5G机场场面宽带移动通信建设应用实施方案》公布。针对“航空5G”的安全性，民航局空管行业管理办公室副主任陈向阳表示，“航空5G”不会以牺牲安全或削弱安全作为代价，不会发生类似影响飞机无线电高度表的情况。
陈向阳表示，5G在民航的应用也是根据不同场景，采取了安全类与非安全类通信相结合的方式，这与我们日常在手机上使用的5G网络并不完全等同。对于安全类通信，例如《航空5G机场场面宽带移动通信建设应用实施方案》中所说的“航空5G”，它与电信运营商建设部署的5G网络是完全隔离的，不存在共用关系。
针对国外部分机场5G信号影响飞机无线电高度表的新闻，陈向阳表示：“里面提到的5G是指部分特定频段的5G公共网络，而《航空5G机场场面宽带移动通信建设应用实施方案》里的‘航空5G’不会发生类似情况。请大家放心，民航任何的技术创新应用都不会以牺牲安全或削弱安全作为代价。通过合理设置新技术的演进路线与实施方案，恰恰可以促进安全、提升安全。”
此外，在频率的统筹管理方面，2021年9月，工信部无线电管理局印发《关于加强地空移动通信（ATG）业务无线电管理有关事宜的通知》，就加强地空移动通信（ATG）业务使用无线电频率、无线电发射设备管理以及监督检查工作提出要求。该文件强调，未经国家无线电管理机构许可，不得擅自使用相关无线电频率开展ATG业务。
民航资源网专家谢鹰表示，在空天地一体化的背景下，工信部此次对中国移动4.9GHz用作5G ATG试验频率的批复具有重要里程碑意义，虽然此次频率批复只是用于技术验证，但的确是巨大的进步，表明了工信部对于5G ATG可以用作5G网络立体覆盖的认可和支持，虽然距离5G ATG商用还有很多工作要做，但曙光已现，相信在不久的将来工信部也会批复中国电信、中国联通的相关，5G ATG也将正式走向商用，极大推动中国航空互联网的发展，更好的满足航空旅客对于空中上网的迫切需求。
如今，我国已建成全球规模最大的5G独立组网网络，5G正加速融入千行百业，5G融合应用成为促进经济社会数字化、网络化、智能化转型的重要引擎。特别是5G与工业互联网的融合，让远程设备操控、现场辅助装配、无人智能巡检等应用成果不断涌现，为我国经济发展注入了新动能。
（中国小康网综合人民日报、光明网、央视新闻、中国工业报、中国证券报等报道）
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来源：中国小康网
作者：风华
审核：龚紫陌
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