機載上網，沒有最快只有更快
——Gogo采用2Ku天線技術應對AA訴訟

●文_鄧薇　宋釗偉

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機載上網，沒有最快只有更快
——Gogo采用2Ku天線技術應對AA訴訟

Gogo Inc原名Aircell，成立于1991年。2011年6月， Aircell正式更名為Gogo。總部位于美國伊利諾伊州艾塔斯卡，是一家在飛機上提供WiFi服務的公司，主要為商用飛機和私人飛機提供高空WiFi服務，還為航空公司提供視頻、音頻、電視以及其他艙內增值服務。Gogo所提供的WiFi服務在部分航班上可免費使用，2012年底開始，公司開始嘗試按小時收費模式，并針對商務人士推出了月套餐。

目前機載寬帶主要分為VSAT衛(wèi)星通信和地面基站ATG兩種方式。Gogo從2008年開始在北美運營采用CDMA EV-DO 3G技術的“空到地”（ATG）機載寬帶服務，下行速率為每架飛機3～10Mbit/s。綜合ATG和后加的VSAT通信，截至2015年11月，Gogo共為近2500架客機提供機載寬帶服務。

在資費方面，用戶在美國國內航線用自己的手提電腦、手機、平板電腦及其他設備上網為5美元/小時，全天24小時不限制上網只要16美元，包月費用為59.95美元。如果固定乘坐維珍航空、達拉斯航空或某個航空公司航班，可以選擇按航空公司包月，只要49.94美元/月。

一、美國航空公司抱怨Gogo的ATG機載WiFi速率太慢

美國航空公司（AA）2008年8月宣布啟動名為“Gogo”的機上寬帶服務計劃，該公司所有波音767-200航班都能上網，由此成為全美首個提供機艙上網服務的航空公司。作為Gogo的第二大客戶，美國航空公司共有963架飛機部署了Gogo的機載寬帶系統(tǒng)，收入占Gogo年營收額的22%。Gogo計劃的技術后臺是Aircell ATG ，該系統(tǒng)遍布Aircell獨有的覆蓋全美大陸的信號網絡。利用Gogo的這一項有償服務，乘客可以無限制上網，但手機上網和語音（VOIP）網絡電話服務不包含在內。

2012年7月，Gogo宣布，它已經擴展了與美國聯(lián)合航空公司的合同，將與美國聯(lián)合航空公司工作，提升優(yōu)質服務。Gogo在2013年初開始升級設備安裝。Gogo的專有的ATG網絡是最小、最輕、最經濟的連接解決方案。ATG-4是ATG的下一代，相比基本ATG技術，它利用雙調制解調器有效地提高了數(shù)據傳輸速度。

2015年11月12日，Gogo客戶——AA抱怨Gogo 的ATG機載WiFi速率太慢而向法院提交請愿書，說如果Gogo不能提高上網速率，AA就要終止雙方簽署的為200架客機提供ATG服務合同的執(zhí)行。據悉AA曾與衛(wèi)訊公司（ViaSat）接觸，ViaSat向AA遞交了Ka VSAT寬帶建議。Gogo表示不會放棄AA這個客戶，他們要用最新的衛(wèi)星通信系統(tǒng)與ViaSat一比高低。

2016年2月22日，AA撤回對Gogo的訴訟，但表示將繼續(xù)為這200架客機尋求更高的上網速率解決方案。最終結果還有所期待，這200架客機上安裝的ATG設備肯定要被拆除，取而代之的是在機身安裝一個低輪廓衛(wèi)星天線。將來VSAT方案可能是Ku方案、也可能是Ka方案；運營商既可能是Gogo，也可能是國際移動衛(wèi)星公司（Inmarsat）、ViaSat或松下（Panasonic）等。

二、Gogo的2Ku天線解決方案

Gogo的美國地面軌道方案將采用2Ku雙天線技術來應對AA的上訴。2Ku技術是一種革命性的雙天線技術，一個負責接收，一個負責發(fā)射。同時采用低阻力設計，功能精簡的2Ku天線罩只有17cm，相比其他衛(wèi)星通信解決方案可有效減少阻力。簡潔的設計也只需更少的設備，從而降低了總成本。

1.Gogo的2Ku天線系統(tǒng)設計

傳統(tǒng)的機載萬向天線（見圖1左上圖）依靠平臺轉動來指向衛(wèi)星，而Gogo的2Ku天線（見圖1右上圖，高度僅17cm）采用相控陣技術，通過控制陣列天線中輻射單元的饋電相位來改變天線的波束指向；Gogo宣稱2Ku天線速率超過70Mbit/s，其獨特設計能有效克服傾斜角度問題，有效解決飛機在赤道區(qū)域對鄰星的信號干擾；2Ku天線系統(tǒng)共有2副天線，一副用于接收、另一副天線用于發(fā)射。

圖1　Gogo的2Ku天線

2.2Ku天線系統(tǒng)與ATG、ATG-4的對比

Gogo的第一代ATG曾在北美1439架飛機上部署，單架飛機最高傳輸速率為3.1Mbit/s；其升級版ATG-4系統(tǒng)到2015年底共部署在948架飛機上，單機最高傳輸速率達9.8Mbit/s。但這兩檔速率都不滿足大視頻流傳輸應用，所以Gogo轉向了衛(wèi)星通信。

Gogo稱其 2Ku系統(tǒng)在常規(guī)Ku衛(wèi)星下每架飛機能獲得70Mbit/s傳輸速率，如果采用點波束高通量Ku頻段衛(wèi)星，速率更可達100Mbit/s。

下面對Gogo的ATG和ATG-4、Ku、2Ku幾種系統(tǒng)的傳輸速度、頻率和用戶數(shù)進行對比。

傳輸速度對比見圖2。

圖2　ATG和ATG-4、Ku、2Ku傳輸速度對比圖

頻率對比見圖3。

圖3　ATG和ATG-4、Ku、2Ku頻率對比圖

裝機數(shù)對比見圖4。

圖4　ATG和ATG-4、Ku、2Ku裝機數(shù)對比圖

由以上對比可見，2Ku的傳輸速度與ATG4相比提高7倍多，頻率與ATG-4相比提高近2倍，同時2Ku系統(tǒng)具有開放性的特點。Gogo認為系統(tǒng)的開放性可以使航空公司在將來免受束縛。2Ku系統(tǒng)不僅可以使用常規(guī)Ku衛(wèi)星，也可以使用更先進、容量更大的Ku HTS衛(wèi)星，這既包括靜止軌道衛(wèi)星（GEO），也包括低軌道衛(wèi)星（LEO）。使用Ku頻段容易實現(xiàn)衛(wèi)星備份。

Gogo的2Ku解決方案可以利用包括一網公司（OneWeb）、歐洲衛(wèi)星公司（SES）、國際通信衛(wèi)星公司（Intelsat）等的任何形式Ku頻段資源，尤其是LEO衛(wèi)星擁有低傳輸時延和覆蓋范圍的優(yōu)勢（如在兩極地區(qū)）。而且隨著GEO、LEO Ku HTS衛(wèi)星數(shù)量的增多，航空公司（或乘客）所承擔的通信資費會大大降低。

近期Gogo就與SES簽署了租賃SES-14和SES-15兩顆衛(wèi)星的Ku頻段資源合同，這2顆HTS衛(wèi)星將在2017年發(fā)射。

相對來講，Ka解決方案只能在單一、封閉的衛(wèi)星環(huán)境工作，Gogo認為選擇單一Ka頻段解決方案的做法比較冒險。

此外Gogo表示這項新技術的成本要比競爭對手的解決方案要低，且設備的高度僅為17cm，公司甚至還表示未來有望融合衛(wèi)星技術再次提升2Ku的傳輸速度。2Ku天線兼容目前的Ku技術，但具備更優(yōu)秀的發(fā)展?jié)摿ΑＴ诠镜男侣勑麄髦泄颈硎尽爱攲硇l(wèi)星技術更加成熟，Gogo有望進一步提升空中WiFi技術，使傳輸速度達到100Mbit/s。”

三.Gogo可能采用OneWeb的Ku頻段資源

2016年3月20日前，Gogo必須要向AA遞交新的機載寬帶解決方案，之后就由AA自己決定那200架飛機是繼續(xù)由Gogo來服務，還是轉向ViaSat。

Gogo一直強調其Ku衛(wèi)星通信開放性的優(yōu)勢，可以靈活選擇多種星源（無論是在軌，還是將要發(fā)射的），這樣既可以得到好的帶寬價格，又容易實現(xiàn)衛(wèi)星備份。Gogo已經與Intelsat和SES簽署了轉發(fā)器租賃大單，據稱轉發(fā)器價格比以前降低了60%。

在股東大會上，Gogo還暗示將與OneWeb簽署Ku資源的租賃合同，因為OneWeb的700顆LEO衛(wèi)星有傳輸時延和覆蓋的優(yōu)勢。

●文_鄧薇宋釗偉