Технології, Транспорт

Як працює Wi-Fi в літаках

10 Грудня, 2019

За даними дослідження Global Traveler, проведеного в 2018 році, 94% мандрівників з усього світу вважають, що Wi-Fi робить переліт комфортнішим, а 30% з них дивляться на його наявність при купівлі квитків. Зараз авіакомпанії США в середньому отримують по $17 з пасажира за їжу і товари на борту. За оцінками, Wi-Fi додасть до цієї суми ще $4 і до 2035 року буде додатково приносити $30 млрд.

З огляду на цю статистику, не дивно, що авіакомпанії прагнуть додати Wi-Fi в свій список послуг. Розповідаємо, як працює інтернет на висоті.

Пройшли ті часи, коли ви звикли втрачати важливу електронну пошту (повідомлення) через те, що ви знаходитесь на рейсі. Сьогодні ви пов’язані з усім на землі, перебуваючи в повітрі. Технології, такі як Wi-Fi у польоті, повільно поширюються і змінюють спосіб, як люди літають.

Wi-Fi під час польоту можна використовувати двома способами. Перший – це метод ATG (air-to-ground), де сигнали направляються з наземних веж на літак, а другий – супутниковий IFC, де мережа здійснюється за допомогою супутників.

Дві основні системи

Система «повітря-земля» (air-to-ground, ATG)

Вона працює як наземна мобільна мережа. Але на відміну від веж стільникового зв’язку, які направляють сигнал вниз, ATG-вишки направляє їх вгору. Антени літака отримують сигнал і відправляють його на бортовий сервер. У ньому встановлений модем, який перетворює радіосигнали в комп’ютерні сигнали і навпаки, дозволяючи пасажирам підключатися до інтернету через точки доступу Wi-Fi, встановлені всередині літака. Обмін інформацією між антенами літака і вишками проходить по траєкторії польоту. Вишки підключені до операційних центрів, які аналогічні центрами управління звичайним інтернетом.

Як працює Wi-Fi в літаках - transport, tech

Фото: ThePointsGuy

На зображенні нижче показано система ATG-4 виробництва компанії Gogo, яка в даний час є найпопулярнішою ATG-системою серед авіакомпаній США. Покриття Gogo охоплює всю Північну Америку і включає в себе більше 200 вишок.

Як працює Wi-Fi в літаках - transport, tech

Система ATG-4 Gogo складається з двох основних антен внизу літака, двох бічних антен, вбудованого сервера і кількох точок доступу Wi-Fi в літаку.

Основні недоліки системи ATG

Вона працює на більш низькій частоті (800 МГц), при якій пікова швидкість передачі даних обмежена 10 Мбіт / с. Для порівняння: середня швидкість інтернету в США близька до 100 Мбіт / с. Коли Wi-Fi на борту використовують кілька людей, швидкості ледь вистачає на перевірку електронної пошти, і навіть це може зайняти цілу вічність.
Розташування вишок нерівномірне: в таких місцях, як пустелі і водойми, їх немає. Це робить систему ATG непопулярним вибором для міжнародних рейсів.

Супутникова система

Вона влаштована складніше, але надає більш швидке та надійне підключення. Антени встановлюються не внизу, а вгорі літака і отримують сигнал від супутників, які обертаються навколо Землі. Але так як супутник і літак рухаються з величезними швидкостями і знаходяться на великій відстані один від одного, антенам необхідно постійно регулювати своє становище, щоб мати можливість приймати сигнали. На додаток до вбудованого сервера і точок доступу Wi-Fi, в цій системі є спеціальний пристрій, що контролює рух антени в залежності від місця розташування літака і його швидкості. Супутники взаємодіють з наземними станціями, які також пов’язані з операційними центрами провайдера.

Як працює Wi-Fi в літаках - transport, tech

Супутникова система Gogo складається з супутникової антени, вбудованого сервера Kandu для управління переміщеннями антени, Modman для перетворення сигналів і декількох точок доступу Wi-Fi в літаку.

Основні переваги супутникового інтернету

Він доступний скрізь, крім Північного і Південного полюсів. При тривалому перельоті антен, можливо, доведеться змінити становище, щоб підключитися до іншого супутника, але зазвичай так відбувається не більше одного разу. Це робить супутникову систему очевидним вибором для міжнародних рейсів.
Він працює на більш високих частотах, які забезпечують більшу пропускну здатність і швидкість. Для супутникового інтернету виділені дві основні частоти: Ku-діапазон (12-18 ГГц) і Ка-діапазон (26-40 ГГц). Вони дозволяють отримувати швидкість від 30 до 100 Мбіт / с на повітряне судно.

Основні недоліки супутникового інтернету

Вона дорожче ATG як з точки зору обладнання, так і з точки зору обслуговування. Це робить супутниковий інтернет менш популярним серед невеликих авіакомпаній і авіакомпаній, що літають по регіональним маршрутам.
Відстань, яку повинні пройти дані, надзвичайно велика, що збільшує затримку. Затримка – це час, за який інформація переміщується між джерелом і пунктом призначення в мілісекундах. Хоча загальна швидкість вища, при натисканні на посилання сторінка відкриється з помітною затримкою, але зате в цей момент всі її елементи буде завантажено майже відразу. У ATG сторінка почне відкриватися практично миттєво через більш низьку затримку, але для її повного завантаження потрібно досить багато часу.
Супутниковий інтернет вимагає додаткових витрат на паливо: установка антен на літаку створює для нього аеродинамічні перешкоди. Це збільшує опір і, відповідно, витрату палива. Зараз інженери працюють над зменшенням розміру антен, щоб знизити додаткові витрати авіакомпаній. Товщина останньої 2Ku-антени Gogo становить менше чотирьох дюймів (приблизно 10 см).

Економіка бортового Wi-Fi

Деякі постачальники (наприклад, Gogo) встановлюють ціну, керують якістю обслуговування клієнтів і збирають виручку, ділячись її частиною з авіакомпаніями. Деякі авіакомпанії самі збирають виручку і платять постачальникам за їхні послуги.

За винятком кількох перевізників, які пропонують безкоштовний доступ до Wi-Fi, більшість розглядають інтернет на борту як можливість заробити. Його установка і обслуговування обходяться недешево, але авіакомпанії не соромляться додавати націнку, так як знають, що бізнес-клієнти, чиї рахунки оплачують роботодавці, скористаються цією послугою. В цілому її вибирає не так вже й багато пасажирів, але висока ціна, яка може становити від $ 15 до $ 20 за рейс або $ 600 за рік, дозволяє перевізникам і постачальникам інтернет-послуг покривати витрати.

Деякі авіакомпанії, наприклад JetBlue пропонують безкоштовний Wi-Fi, щоб відрізнитися від конкурентів. Інші перевізники надають безкоштовний інтернет клієнтам з високими рівнями в їх програмах лояльності. Ще один варіант – знайти корпоративного спонсора, який буде покривати витрати в обмін на розміщення реклами в мережі.

Авіакомпанії також економлять на пропускній здатності, додаючи фільтри для стиснення зображень і аудіо, які зменшують обсяг споживаних даних.

Що далі

В майбутньому бортовий Wi-Fi повинен стати швидшим і надійнішим. Супутники з високою пропускною спроможністю зможуть використовувати існуючі частоти більш ефективно завдяки новій технології, яка спирається не на широкі, а на точкові промені. Традиційні супутники використовують широкі промені, які здатні охоплювати такі великі площі, як окрема країна. Очевидним недоліком є те, що всі літаки в межах цього променя повинні ділити швидкість між собою. За допомогою точкових променів супутники зможуть фокусуватися на окремих повітряних судах, що збільшить пропускну здатність. Зараз Gogo також працює над запуском 5G до 2021 року на обладнаних ATG літаках в США і Канаді.