空中互联网如何运作

大多数人使用的计算机都配备标准 56K 调制解调器，这意味着在理想情况下，您的计算机下行速度为每秒 56 千比特 (Kbps)。这个速度对于处理当今消费者所需的海量流媒体视频和音乐文件来说太慢了。这就是对更大带宽——宽带——的需求所在，它允许更多数据流入和流出您的计算机。陆基线路在物理上限制了它们可以传输的数据量，因为这取决于电缆或电话线的直径。在空中互联网中，没有这种物理限制，从而实现了更宽广的容量。

几家公司已经证明卫星互联网接入是可行的。空中互联网的功能与基于卫星的互联网接入非常相似，但没有时间延迟。卫星和空中互联网接入的带宽通常相同，但空中互联网中继数据所需的时间更少，因为它飞行的高度没有那么高。卫星在地球上方数百英里处运行。空中互联网飞机将在 52,000 到 69,000 英尺（15,849 到 21,031 米）的高度盘旋。在这个高度，飞机将不受恶劣天气影响，并远高于商业航空交通。

使用高空飞机的网络也将比卫星具有成本优势，因为飞机可以轻松部署——它们不必发射到太空。然而，空中互联网实际上将用于补充卫星和地面网络，而不是取代它们。这些空中网络将克服传统互联网接入选项面临的最后一英里障碍。“最后一英里”是指高速电缆的接入仍然依赖于物理距离近，因此并非所有想要接入的用户都能获得接入。仅铺设线路所需的时间，就意味着要使用电缆或电话线提供普遍接入将花费大量时间。空中网络将在飞机起飞后立即克服最后一英里问题。

空中互联网不会完全无线。任何类型的空中互联网网络都将包含地面组件。消费者必须在他们的家庭或企业安装天线，以便接收来自上方网络中心的信号。这些网络还将与已建立的互联网服务提供商 (ISP) 合作，后者将提供其高容量终端供网络使用。这些 ISP 拥有光纤接入点——他们的光纤已铺设完毕。空中互联网将做的，是提供一个能够覆盖没有宽带电缆和线路的区域的基础设施。

在接下来的三节中，我们将介绍可能为您带来空中宽带互联网接入的三种飞机。

开发空中互联网网络的三家公司之一是 Angel Technologies。其 HALO 网络 使用 Proteus 飞机，该飞机将把无线网络设备带入空中。

“普罗透斯”飞机由Scaled Composites 公司开发。它设计有长机翼和实现高空长时间飞行所需的低翼载荷。翼载荷等于飞机的总质量除以其机翼面积。“普罗透斯”将以 9.5 到 11.4 英里（15.3 到 18.3 公里）的高度飞行，覆盖直径达 75 英里（120.7 公里）的区域。该飞机仍需获得联邦航空管理局的批准。

Angel 公司“普罗透斯”飞机的核心是一吨重的空中网络中心，它使飞机能够将数据信号从地面站中继到您的工作场所和家用电脑。空中网络中心由天线阵列和无线通信电子设备组成。天线阵列在地面上创建数百个虚拟小区，如同手机小区，以服务数千名用户。有效载荷采用液冷方式，由大约 20 千瓦直流电源供电。飞机下方的一个 18 英尺的碟形天线负责将来自地面站的高速数据信号反射到您的计算机。

HALO 网络中的每个城市将分配三架载人“普罗透斯”飞机。每架飞机将飞行八小时，然后下一架飞机起飞。Angel 公司首席执行官马克·阿诺德表示，他的公司已在美国确定了 3,500 个可以满足 HALO 运营需求的机场。起飞后，“普罗透斯”飞机将爬升到安全高度，避开恶劣天气和商业交通，并开始在城市上空进行 8 英里（约 12.9 公里）的环形飞行。每架飞机将容纳两名飞行员，他们将在八小时的飞行中分担飞行任务。

在提供高空高速互联网接入的竞争中，Sky Station International 指望其飞艇能抢在 Angel 之前。Sky Station 将其飞艇称为轻于空气的平台，并计划在全球至少 250 个城市上空部署这些飞艇，每个城市一艘。每个空中站将在 13 英里（21 公里）的高度飞行，为大约 7,500 平方英里（19,000 平方公里）的区域提供无线服务。

每艘飞艇将由太阳能和燃料电池供电，并配备电信有效载荷以提供无线宽带连接。这些飞艇能够承载重达约 2,200 磅（1,000 公斤）的有效载荷。Sky Station 认为其首艘飞艇可在 2002 年部署。每艘飞艇的寿命约为五到十年。Sky Station 表示，其用户终端将实现每秒 2 到 10 兆比特 (Mbps) 的宽带连接。点击此处查看 Sky Station 系统如何运作。

为不落后于高速发展的空中互联网产业，NASA 也在 AeroVironment 正在开发的潜在空中互联网系统中发挥作用。NASA 和 AeroVironment 正在合作研制一种太阳能轻型飞机，该飞机可以在城市上空 60,000 英尺（约 18.3 公里）处飞行六个月或更长时间，无需降落。AeroVironment 计划将这些无人机用作提供宽带互联网接入的载体。

“赫利俄斯”目前处于原型机阶段，仍有大量测试需要进行，以达到 AeroVironment 电信系统所需的续航能力。AeroVironment 计划在获得项目资金后三年内推出其系统。届时，一架在 60,000 英尺（约 18.3 公里）高度飞行的“赫利俄斯”飞机将覆盖直径约 40 英里（约 64.4 公里）的服务区。为了推进，它将使用 14 台无刷、2 马力、直流电动机。

“赫利俄斯”原型机由碳纤维、石墨环氧树脂、凯夫拉尔和聚苯乙烯泡沫塑料等材料构成，并覆盖一层薄而透明的外皮。支撑机翼的主杆由碳纤维制成，顶部比底部厚，以吸收飞行中持续的弯曲。机翼的翼肋由环氧树脂和碳纤维制成。聚苯乙烯泡沫塑料构成了机翼的前缘，透明塑料薄膜包裹着整个机翼主体。

这架全翼飞机分为六个部分，每部分长 41 英尺（12.5 米）。每个部分的机翼下方都连接一个携带起落架的吊舱。这些吊舱还容纳着电池、飞行控制计算机和数据仪表。AeroVironment 电信系统的网络中心也可能设在这里。

空中互联网似乎有望在不久的将来起飞。如果这些飞机和飞艇开始盘旋以补充我们当前的连接模式，那么下载我们为了娱乐而渴望或为了商业目的而依赖的海量文件将轻而易举——即使我们住在“最后一英里”内的某个地方。