2035: in progress > Гонка технологий

11.02.2020

Интернет как воздух: какие технологии обеспечат пассажирам самолетов и поездов доступ в сеть

В конце минувшего года совместно с коллегами из «Известий» мы рассказали о проекте по обеспечению пассажиров поездов высокоскоростным интернетом. Публикация вызвала широкий резонанс. Эксперты на рынке связи выразили сомнения в том, что заявленная разработчиками частота сможет обеспечить радиус действия, а затраты пойдут не только на строительство вышек. 

Мы попытались разобраться в перспективе предложенной технологии, получит ли она практическое воплощение и при каких условиях? Реален ли быстрый интернет в поездах и в самолетах, когда можно будет им воспользоваться? Эксперты экосистемы НТИ, сферы телекоммуникаций и специалисты транспортных компаний оценили потенциал этого сервиса и возможные барьеры, которые предстоит преодолеть.

Почему Wi-Fi будет работать, как планировалось

 Воспользоваться высокоскоростным интернетом в поездах и самолетах можно будет уже в 2025 году, уверен руководитель проекта «МС СИН» Никита Медвехкв. Проект «МС СИН» был представлен в прошлом году и предусматривает создание принципиально новой беспроводной системы связи. Разработку этого технологического продукта одобрила рабочая группа рынка Аэронет Национальной технологической инициативы. Проектируемая компанией ОКБ «Фрактал» система «МС СИН» совместима с действующими стандартами спутниковой и сотовой связи (3G, 4G и 5G). К 2022 году планируется создать первый экспериментальный сегмент сети. Планы по созданию такой инфраструктуры в указанные сроки станут возможны при грантовой поддержке РВК и вложении частных инвесторов.

Сигнал вышек сотовой связи рассеивается. Создаваемое оборудование — за счет диаграммы направленности объемной активной фазированной решетки антенны — будет «целиться» в конкретное абонентское устройство. Емкость рынка доступа в интернет только на железной дороге составляет 21,5 млрд рублей в год, оценивают в «МС СИН». Еще 4,95 млрд может принести авиатранспорт. Доступ в сеть в воздухе предлагается предоставлять по фиксированному тарифу в 300 рублей при частоте 3-6 ГГЦ. К 2025 году экспериментальный сегмент сети планируется развернуть в Геленджике, а первый опытный район — на направлении Москва – Адлер.

Работа сети МС СИН будет обеспечиваться терминалами, которые будут связываться друг с другом. К стационарной вышке, на которой расположен терминал, сможет присоединиться и самолет, и поезд, на которых установлены антенны, причем, если они выходят из радиуса действия одной вышки, то автоматически будут подключаться к другой вышке. С учетом того, что радиус покрытия вышки составляет 150 км, для того чтобы протянуть сигнал на линии Москва – Сочи, нужно будет установить всего 10 таких вышек.
 
Будущее не наступит, пока на борту такие цены на интернет

Для предоставления услуги скоростного интернета для пассажиров самолетов или поездов решающее значение имеет организация внешнего канала связи. При решении этой задачи существует несколько принципиально разных подходов. Первый: L-band — спутниковая система доступа, применяемая авиакомпаниями.

Установка подобной системы — очень сложная процедура. Для оснащения оборудованием приема сигнала от спутников одного самолета в 2020 году требуется около миллиона долларов. Именно поэтому сеть имеется не на всех бортах, так как многие авиакомпании пока не могут инвестировать средства на весь парк самолетов. К слову, доступ в интернет на один час обходится пассажирам Аэрофлота в 1000 рублей, на весь полет – 3000 рублей.

download (1).jpg

Американская авиакомпания American Airlines предоставляет широкополосный интернет на борту самолетов при помощи спутников за 1000 рублей за весь полет. Не отстают в этом вопросе и предоставляют доступ к интернету через спутник и другие авиагиганты, включая Lufthansa AG (Германия), Southwest Airlines (США) и Qantas Airways (Австралия). В России доступ к интернету на борту предоставляет только «Аэрофлот» (штатные точки доступа есть на борту лайнеров Boeing-777 и Airbus A330).

Перспективы формирования полноценного рынка решений для скоростного интернета в авиатранспорте оценил заместитель руководителя Центра компетенций Национальной технологической инициативы «Беспроводная связи и Интернет вещей / 5G» Владимир Валькович: «Пока в этом нет реальной потребности, нет приложений, которые бы требовали именно технологию 5G. Для того чтобы оставаться на связи, достаточно существующей технологии, а тех, кто готов платить большие деньги за возможность проведения видеоконференции в режиме 4K/8K в поезде или самолете, — единицы, нет критической массы в потребностях».

Основой барьер внедрения высокоскоростного интернета в поездах и самолетах не технологический. Он лежит в плоскости регуляторики и норм безопасности, особенно в авиационной отрасли. Кроме того, нет хорошей экономики в бизнес-кейсах для такой связи, для поддержания передачи e-mail и работе в мессенджерах решения уже есть и активно внедряются, а «тяжелый трафик» — видео, клипы, музыка — можно установить с локальных носителей для трансляции в транспорте.
 
По мнению Владимира Вальковича, разработка решений для обеспечения связи 5-го поколения в самолетах и поездах возможна при совместном участии транспортных компаний и телекоммуникационных операторов.

«РЖД и авиаперевозчики могут инвестировать в оборудование с учетом своей специфики, операторы — обеспечить 4G/5G по маршруту следования состава либо спутниковую связь для авиа, а также интеграцию всех компонентов решения в единый работающий комплекс. Возможно, также будут интересные решения с новыми системами спутниковой связи, где множество низкоорбитальных аппаратов обеспечивают максимальное покрытие территорий», — полагает Владимир Валькович.

Кто уже закинул «сети» в небо?

Второй подход — система Air-to-Ground — сеть наземных ретрансляторов с направленными вверх антеннами, с которыми и взаимодействует самолет. Принцип системы точно такой же, как у сети сотовой связи, в которой любой абонент является одновременно ретранслятором, а коридор связи может быть обеспечен только мобильной инфраструктурой. Разве что частоты в нем другие, и такой сигнал не поймать на борту с мобильного устройства. Сегодня решением этой задачи занимается российская компания ОКБ «Фрактал».

Подобная система уже используется в США компанией Aircell, которая отказалась от ретрансляции через спутник и для передачи выбрала один из стандартов сотовой связи — CDMA. Состоящая из 160 базовых станций CDMA, сеть в настоящее время обеспечивает скорость до 9,6 Мбит/с на каждый борт. Высокоскоростной интернет-модуль Aircell для бизнес-авиации (ATG 4000) весит всего 5 кг, а две установленные антенны внизу самолета весят по 1 кг каждая.

Оборудование Aircell позволяет пассажирам и членам экипажа использовать собственные ноутбуки, смартфоны и КПК для работы в Интернете, отправки и получения электронной почты с вложениями.

«Aircell – это единственное решение в авиации, которое обеспечивает действительно высокоскоростной доступ в Интернет, равный тому, к чему привыкли пассажиры на земле, при этом оборудование компактное и достаточно легкое, чтобы поместиться практически на любом самолете», — убежден старший вице-президент и генеральный директор Aircell Джон Уэйд.

В поездах дальнего следования в России пассажирам пока не доступен интернет высокого качества. Они могут выйти в сеть со смартфонов, но не на всех участках обеспечен стабильный сигнал с вышек операторов сотовой связи. На сегодняшний день даже пассажиры «Сапсанов» на направлении Москва — Санкт-Петербург не имеют полностью бесшовного покрытия мобильной связи.

Главные ограничения для массового внедрения высокоскоростного интернета в поездах и РФ обозначил первый заместитель начальника Центральной станции связи - филиала ОАО «РЖД» Денис Азерников: «Главные барьеры — экономические. Создание такой инфраструктуры должно быть экономически оправдано. В настоящее время это возможно только на ряде направлений пассажирского движения. Для начала, наверное, надо бы определиться, что даст конкретному пассажиру наличие 5G в каждом вагоне и насколько у него подорожает билет после этого».

download (2).jpg

Сейчас у ОАО «РЖД» нет каких-либо планов по развитию интернет-покрытия 5-го поколения, поскольку таких планов сейчас нет еще у операторов сотовых сетей в РФ. В ближайшей перспективе — пилотные зоны. У ОАО «РЖД» есть подписанные меморандумы о сотрудничестве со всеми сотовыми операторами РФ, в их рамках ведется постоянная работа по улучшению покрытия вдоль нашей инфраструктуры.

Учитывая трудности с покрытием, в ОАО «РЖД» в высокоскоростных и поездах дальнего следования принята концепция по оснащению подвижного состава бортовыми информационно-развлекательными системами и инфраструктурой Wi-Fi для доступа к ним. Это решение реализовано в формате бортового портала «Попутчик». Портал обеспечивает доступ к развлекательному контенту (фильмы, книги, музыка, информация о маршруте) и услугам в поезде вне зависимости от наличия или отсутствия доступа в интернет.

Почему интернет в пути все еще такой медленный?

Преимуществ у сети ретрансляторов много, одно из них заключается в том, что существующие стандарты связи, включая 4G, не позволяют пользоваться быстрым интернетом при удалении от сигнала более чем на 20 км, а также на скорости 90–120 км/ч и выше. Кроме того, сигнал 5G распространяется через спутники, которые уже запущены на орбиту. Технология 5G должна обеспечивает высокую скорость передачи данных (от 1 Гбит/с), а среднее количество одновременных подключений достигает до 1 млн на квадратный километр.

Пока сеть 5G только получает свое развитие – в 2018 году она появилась в США, в 2019-м – в Южной Корее и Швейцарии. В России пилотные зоны 5G были открыты в середине 2019 года. Сейчас операторы тестируют сеть 5G на Тверской улице, ВДНХ, Воробьёвых горах, территории спорткомплекса «Лужники» и в инновационном центре «Сколково». Коммерческий запуск 5G в Москве планируется в 2022–2023 годах.

«Вариант использования вышек и сети 5-го поколения значительно дешевле установки антенны и использования спутника напрямую. При условии, что сеть будет работать бесперебойно, этот вариант окажется предпочтительнее. НТИ предлагает создать сеть с помощью спутниковых трансляций через конкретную антенну, установленную на транспортное средство, способную встраиваться в форматы 5G и LTE, то есть совместить оба варианта поиска сети — как с вышек на земле, так и со спутника. Проект Indra показал себя более чем успешно, поэтому есть вероятность, что проект НТИ также найдет своих потребителей. Однако вероятная высокая стоимость может вынудить отдать предпочтение другим проектам, использующим, прежде всего, сеть с земли», — рассказал специалист РУТ (МИИТ) Научно-образовательного центра «Цифровые высокоскоростные транспортные системы» Артем Шаклеин.

Скорость интернета на железнодорожных маршрутах все еще ниже скорости интернета, доступной в наземных общественных сетях wi-fi, которые могут выдать скорость до 25 Мбит/сек. Это означает, что пользователям в вагоне еще далеко до скоростей, которые позволят им загружать или просматривать фильмы из Netflix. Все, что мы можем сделать, это проверить почту и просмотреть новостные статьи. Для пассажиров железнодорожного транспорта было предложено еще одно решение. Компания Incarnet, специализирующаяся на разработке оборудования для высокоскоростного интернета оснастила ряд поездов собственными маршрутизаторами.

На сегодняшний день разработана технология агрегирования сигналов нескольких сотовых операторов, которая обеспечивая стабильное подключение к интернету на высокой скорости (до 200 Мбит/с), а также плавное автоматическое переключение между провайдерами и вышками во время движения. На данном этапе, мы берем сигнал от сотовых операторов, но, когда транспорт движется далеко от вышек, например, среди глухого леса, интернет все-таки пропадает. 
 
«Поэтому мы разрабатываем продукт, который будет включать в себя очень бюджетный спутниковый компонент, сейчас спутниковое решение стоит около трех миллионов», — подчеркнул основатель компании Incarnet Антон Есин.

#5G, #коммуникации

Мероприятия НТИ

Подписка на обновления

«Информбюро 20.35» делает почтовую рассылку самых интересных публикаций один раз в неделю. Чтобы подписаться на нее, зарегистрируйтесь или войдите через свою учетную запись на платформе leader-id.ru.