Internet w pociągach, czyli problem uciekającego internetu

Materiał sponsorowany

Dla wielu osób podróże koleją w Polsce kojarzą się z brakiem zasięgu telefonii komórkowej, a tym samym – odcięciem od internetu. Najczęściej skargi można usłyszeć w przypadku przejazdów po Centralnej Magistrali Kolejowej między Grodziskiem Maz. a Śląskiem. Praca lub rozmowa przez telefon na pokładzie możliwa jest tylko przez kilkadziesiąt sekund.

Problem nie jest nowy – sięga przełomu pierwszych dwóch dekad XXI w., gdy dzięki rozwojowi komórek i sieci bezprzewodowych rosły liczby pasażerów mogących korzystać z internetu mobilnego w swoich telefonach. Coraz więcej operatorów oferowało internet mobilny, kusząc wysokimi jak na tamte czasy prędkościami.

Od symbolu komfortu do standardu

Na początku II dekady XXI w. w transporcie publicznym zaczął pojawiać się internet Wi-Fi. Symbol darmowego połączenia bezprzewodowego był synonimem komfortu. W 2011 roku Rynek Kolejowy informował o wprowadzeniu udogodnienia w Kolejach Dolnośląskich i Przewozach Regionalnych (PR); w tym drugim przypadku wskazywano wprost, że jest to odpowiedź na problem słabego zasięgu telefonii komórkowej przy liniach kolejowych.

Pasażerowie pociągów dalekobieżnych na bezprzewodowy internet musieli poczekać nieco dłużej. PKP Intercity podpisało bowiem odpowiednią umowę z T-Mobile w styczniu 2014 roku; podobnie jak w przypadku PR, oprócz samej sieci Wi-Fi pasażerowie mieli otrzymać dostęp do specjalnej platformy multimedialnej. Usługa reklamowana była jako nowa jakość i wyższy komfort.

Bardzo szybko jednak przyszła weryfikacja deklaracji decydentów. Funkcjonowanie Wi-Fi było uzależnione od sygnału telefonii komórkowej, co w praktyce oznaczało brak rozwiązania problemu. Dodatkowo, pasażerowie pociągów dalekobieżnych informowali o nieudanych próbach połączenia lub braku sieci po teoretycznie udanym podłączeniu się. PKP Intercity tłumaczyło to optymalizacją usługi.

Chociaż montaż urządzeń i udostępnianie sieci pasażerom w składach wagonowych oraz elektrycznych zespołach trakcyjnych potrwało około 12 miesięcy, tak niechlubnym symbolem całej akcji stało się Pendolino. Zamówione składy nie zostały wyposażone w routery, co w połączeniu z konstrukcją składu – o czym donosił money.pl – uniemożliwiało komfortowe korzystanie z internetu na pokładzie pociągów EIP.

Zapowiedziany w 2015 roku proces wprowadzenia Wi-Fi do najszybszych pociągów w Polsce zakończył się sukcesem dopiero cztery lata później. Jak wynikało z ówczesnych informacji Rynku Kolejowego, problemem były długie rozmowy między PKP Intercity oraz Alstomem. Od tego czasu, pasażerowie teoretycznie mogą cieszyć się internetem bezprzewodowym.

Przewoźnicy prowadzą testy

Rzeczywistość ma jednak nieco inne zdanie; jakość połączenia internetowego w pociągach PKP Intercity wciąż pozostawia wiele do życzenia. Często dochodzi do sytuacji, że pasażerowie chcący zapłacić kartą w wagonie restauracyjnym muszą czekać, aż skład znajdzie się w zasięgu nadajnika GSM – takie problemy są codziennością właśnie na wspomnianej Centralnej Magistrali Kolejowej.

Jak przekazał naszej redakcji przewoźnik, nieustannie podejmowane są działania mające na celu rozwiązanie problemu dostępu do internetu. Infrastruktura Wi-Fi jest uruchomiona w 80 składach EZT, wliczając w to pociągi ED250Pendolino. Dodatkowo, „wahadełka” otrzymały w październiku modemy GSM w technologii 5G.

„Infrastruktura WiFi uruchomiona jest w około 50% wagonów jakie posiada Spółka. Liczby te zmieniają się każdego dnia ze względu na trwające procesy doposażania wagonów w instalacje WiFi” – poinformowała spółka.

Jednocześnie, narodowy przewoźnik dalekobieżny patrzy na możliwość wykorzystania Starlinków do wzmocnienia wydajności. Testy, które odbyły się do tej pory, są oceniane jako „obiecujące”, jest także planowana pilotażowa instalacja łączności satelitarnej w jednym ze składów w celu sprawdzenia działania w praktyce. Jest to jednak uzależnione od dostępności urządzenia z certyfikatem na rynek kolejowy.

„System Starlink bądź podobny może być rozpatrywany jako uzupełnienie łączności z Internetem realizowanym przy pomocy technologii GSM” – czytamy w odpowiedzi PKP Intercity.

Warto zauważyć, że certyfikowana antena kolejowa Starlink jest już dostępna na rynku. PKP Intercity otrzymało propozycję jej przetestowania od VISIONCUBE, autoryzowanego dystrybutora Starlink.

Stabilne łącze bez względu na prędkość pociągu

Podobny wniosek w rozmowie z redakcją CyberDefence24 wyciągnął Wojciech Labocha, Wiceprezes Zarządu VISIONCUBE. Według jego słów, Starlinki uzupełniają braki sieci LTE/5G w tereneach leśnych oraz rolniczych, gdzie najczęściej można zetknąć się ze zjawiskiem białych plam. Główną potrzebą Starlinków jest jednak dobra widoczność nieba.

„W terenach, gdzie mamy tą widoczność ograniczoną, jak np. na zadaszonych dworcach, w tunelach czy w okolicy wysokich budynków, transfer może zostać znacznie ograniczony oraz mogą pojawić się utraty pakietów. Tutaj staramy się uzupełnić komunikację za pomocą innych mediów transmisyjnych jak łącza LTE/5G” – wyjaśnił przedstawiciel firmy. Labocha zaznaczył jednocześnie, że jeżeli nie ma przeszkód terenowych, to prędkość poruszania się składu nie wpływa na komunikację.

Antena Starlinka montowana jest na dachu, w specjalnej aerodynamicznej obudowie w celu minimalizacji oporów powietrza. Sygnał ten przekazywany jest z kolei do routera agregującego połączenie komórkowe z połączeniem satelitarnym. Istotną cechą systemu jest ciągła zmienność: konstelacja satelit cały czas jest w ruchu, zaś dana jednostka jest w zasięgu anteny przez 4 minuty. Urządzenie w pociągu analizuje z kolei, który z satelit będących w zasięgu będzie najlepszym wyborem, i co kilka minut przełącza się między jednostkami bez wpływu na stan połączenia z punktu widzenia użytkownika.

Kluczem do sukcesu tego elementu jest z kolei beamforming. Jak wyjaśniali Mohammad Neinavaie oraz Zaher M. Kassas z Ohio State University w swoim artykule, w każdym satelicie znajdują się dane o zestawach wzorów wiązek. Dzielą one region, nad którym przelatuje satelita, na kilkanaście mniejszych obszarów w kształcie elipsoidalnym; każdy z nich jest obsługiwany jedną wiązką.

„W zależności od lokalizacji aktywnych użytkowników (terminali – red.), wiązki będą aktywowane spośród zestawu dostępnego w pamięci urządzenia” – czytamy w artykule. Autorzy zwracają również uwagę na konieczność zastosowania techniki przełączania wiązek, dzięki czemu możliwe jest zmaksymalizowanie sygnału w danym rejonie w stosunku do zakłóceń.

Niezauważalne gołym okiem połączenia z satelitami są jednym z elementów, które dają Starlinkowi przewagę nad innymi technologiami satelitarnymi ze względu na prędkość łącza. Może ona osiągnąć powyżej 220 Mbps przy jednoczesnym opóźnieniu maksymalnym wynoszącym poniżej 40 ms.„Parametry te są nieosiągalne w przypadku komunikacji GEO oraz MEO” – podkreśla wiceprezes VISIONCUBE, autoryzowanego dystrybutora Starlink.

Uzupełnienie systemów dla lepszego komfortu podróży

Wojciech Labocha w rozmowie z redakcją CyberDefence24 zaznaczył również, że w transporcie kolejowym niezawodna i bezpieczna łączność stała się fundamentem działania. Biorąc pod uwagę fakt, że na pokładzie każdego składu znajdują się kluczowe systemy zarówno dla ruchu, jak i bezpieczeństwa oraz komfortu podróży, duże znaczenie mają technologie potrafiące utrzymać stabilne połączenie bez względu na lokalizację czy pogodę.

Należy jednak podkreślić, że wprowadzenie Starlinka nie oznacza automatycznie eliminacji innych metod łączności, np. GSM. Jak już wspomniano, przewaga telefonii nad łącznością satelitarną jest wyraźnie widoczna w obszarach zurbanizowanych. Istnieją również inne sposoby na wzmocnienie sygnału komórkowego wewnątrz pociągów, których konstrukcja negatywnie wpływa na połączenie.

Przykładem jest chociażby zaprezentowany na tegorocznych targach Trako skład Siemens Vectrain - dzięki zastosowaniu szyb transparentnych dla wysokich częstotliwości, sygnał komórkowy na pokładzie jest lepszy, a jakość połączenia stabilniejsza. Podstawową kwestią jest bowiem połączenie rozwiązań dla eliminacji problemów trapiących od lat kolej.

„Z perspektywy pasażera to przede wszystkim wygoda i komfort podróży - możliwość korzystania z pokładowego Wi-Fi, pracy online czy rozrywki w drodze. Komfort jednak znika natychmiast, gdy łączność jest niestabilna lub przerywana, a frustracja zastępuje wygodę” – podkreśla wiceprezes VISIONCUBE, autoryzowanego dystrybutora Starlink.