WiFi trên máy bay hoạt động như thế nào?

Trong những năm gần đây, dịch vụ cung cấp Internet trên máy bay thông qua kết nối WiFi đang ngày càng phổ biến. Bạn đã bao giờ thắc mắc, không biết làm thế nào lại có WiFi trên máy bay?

Theo lời giải thích của cựu nhân viên của công ty cung cấp giải pháp trên Quora, có hai phương thức chính để cung cấp internet trên máy bay: tín hiệu vệ tinh và tín hiệu nối đất.

Có hai cách để máy bay kết nối internet: sử dụng tín hiệu mặt đất (hình trên) và tín hiệu vệ tinh.

Tín hiệu nối đất chính là các tín hiệu kết nối trực tiếp giữa máy bay và các ăng ten ở mặt đất. Dưới đất sẽ có hàng loạt các trạm phát sóng, giống như trạm BTS của dịch vụ di động nhưng lớn hơn rất nhiều. Ăng ten thu sóng được đặt ở dưới phần bụng máy bay, và khi máy bay bay qua các vùng khác nhau thì sẽ được chuyển vùng kết nối (handoff) giữa các trạm phát sóng, rất giống điện thoại di động. Người dùng sẽ không cảm thấy độ trễ khi chuyển vùng.

Nhược điểm của công nghệ này là tốc độ tương đối chậm.

Việc lắp đặt các trạm phát sóng theo phương thức này rẻ hơn rất nhiều so với dùng vệ tinh, nhưng có hạn chế về tốc độ và địa lý. Tốc độ tối đa hiện nay, như dịch vụ ATG4 của Gogo chỉ là 9.8 Mb/s được chia sẻ cho toàn bộ hành khách. Với tốc độ này người dùng chỉ có thể kiểm tra email hoặc lướt web nhẹ nhàng chứ khó mà xem được video trực tuyến. Ngoài ra các trạm phát sóng được đặt trên mặt đất nên hình thức này không sử dụng được với các chuyến bay xuyên lục địa. Internet tín hiệu nối đất được áp dụng chủ yếu đối với các chuyến bay nội địa của Mỹ, hiện trang bị trên khoảng 1000 máy bay.

Tín hiệu vệ tinh là phương pháp sử dụng các vệ tinh bay xung quanh mặt đất để phát sóng cho máy bay. Quỹ đạo của các vệ tinh cách mặt đất tới khoảng 16.000km, và sóng được thu qua ăng ten nằm trên thân máy bay. Hiện tại giải pháp tốt nhất đem lại tốc độ khoảng 20 – 40 Mb/s cho mỗi máy bay, tùy thuộc vào số lượng máy bay đang sử dụng bên trong phạm vi của vệ tinh. Trong tương lai gần các vệ tinh phát sóng dải Ka có thể sẽ đem lại tốc độ cao hơn.

Một nhân viên kỹ thuật đang lắp đặt khối kết nối vệ tinh lên máy bay Boeing 747.

Ngoài tốc độ cao, tín hiệu vệ tinh còn là cách duy nhất để cung cấp internet cho các chuyến bay qua đại dương. Khi bay thì ăng ten trên máy bay sẽ tự động thay đổi hướng để kết nối đến vệ tinh, còn khi vùng bay quá xa thì có thể chuyển đổi sang tín hiệu từ vệ tinh khác.

Phương pháp sử dụng tín hiệu vệ tinh có hai nhược điểm. Thứ nhất, độ trễ sẽ cao hơn do tín hiệu phải đi qua vệ tinh ở độ cao hơn 10.000 km, và quá trình kết nối với vệ tinh khác cũng sẽ khiến kết nối ảnh hưởng chứ không được như chuyển vùng giữa các trạm phát. Nhược điểm thứ hai là mức giá cao hơn rất nhiều, do mức giá thuê vệ tinh vốn đã rất cao. Điều này dẫn đến giá internet trên máy bay rất đắt.

Trên máy bay, các thiết bị truy cập WiFi (WiFi access points hay WAP) sẽ phát sóng tới điện thoại, laptop... của người dùng. Số lượng WAP tùy thuộc vào kích thước máy bay, những máy bay lớn có thể có tới 6 WAP. Trước kia khi WiFi chưa phổ biến, thậm chí máy bay còn có cả cổng kết nối Ethernet để cắm máy tính, nhưng giờ thì WiFi là đủ với phần lớn người dùng.