中国移动、中国东航、中国商飞与中兴通讯近日达成一项重要合作，共同签署5G地空通信（5G-ATG）四方协议。此次合作旨在推动5G-ATG技术研发与商用落地，助力先进制造业与现代服务业深度融合，为航空领域通信带来全新变革。
长期以来，飞机上“飞行模式”的存在，使乘客在飞行途中难以接入互联网，飞机仿佛成为信息孤岛。如今，5G-ATG技术正积极开展试验，未来成熟商用后，乘客将能在飞机上享受与地面一样的高速上网体验，开启“空中冲浪”新时代。
5G-ATG实现“空中冲浪”的方式，主要分为地面与机载两部分。在地面，通信运营商沿飞机航线部署专门向高空发射信号的5G基站。这些基站将电磁波聚焦成特定波束，精准指向高空飞机，单基站最大覆盖半径可达300公里。为应对飞机高达1200公里/小时的飞行速度，系统采用大规模天线阵列等前沿技术，实现双向波束智能跟踪，确保飞机高速移动时基站无缝切换。
为让这套复杂通信系统在万米高空稳定运转，工程师针对飞机高速、高空特殊场景，对现有5G标准深度定制，攻克三大核心技术。其一为多普勒频偏纠偏。普通5G手机设计极限时速500公里，而客机时速1200公里，超高速使接收信号频率剧烈偏移。机载终端利用北斗实时预判轨迹，提前算出信号偏移量，接收前主动“掰回”频率；地面基站用高精度算法二次微调，实现“天地双向奔赴”补偿，确保飞机超高速下“稳准狠”捕获信号，建立极速数据通道。
其二是时偏测量与补偿。飞机飞行速度快、距离远，加上设备内部时钟微小差异，导致信号传播时间不断变化。机载终端像雷达一样实时测量信号飞行时间，提前调整节奏；地面基站根据飞机距离远近，发送“提前量（TA）”指令，告知飞机提前发送消息时间。通过默契配合，消除时间差干扰，实现信号同步解调。
其三是300km大半径接入。工程师重新设计5G基站“帧结构”，定制超广角天线，使ATG基站如“超级探照灯”，将电磁波聚集成强光，精准投射到300公里外万米高空飞机上。这让飞机在跨海、沙漠等广袤航线无需频繁切换基站，保证信号始终满格、畅通无阻。
与传统机载卫星通信相比，5G-ATG优势明显。“快”是其一大特点，理论带宽和速率达420Mbps，轻松支持4K高清视频、在线游戏等实时应用；“稳”体现在端到端时延极低，使用体验与地面5G网络无异；“省”则是因为复用地面通信基础设施，建设和飞机改造成本大幅降低。
不过，5G-ATG也有物理局限。由于依赖地面基站，无法覆盖广袤海洋，主要适用于国内陆上航线。卫星通信凭借全球覆盖能力，成为跨洋飞行和远洋航线唯一解决方案。未来，5G-ATG与卫星通信将共同构建“空天地一体化”无缝网络，让旅客无论飞到哪里都能保持“在线”。
