Hvordan virker wifi på fly

I framtiden kan det bli mulig å snakke i telefonen på flyet

Stadig flere fly får wifi. Både fra satellitter og fra bakkestasjoner.

Med stadig raskere wifi ombord i fly og mer tilbud fra underholdningsserverne ombord vil flere bruke egne enheter for å strømme innhold.
Med stadig raskere wifi ombord i fly og mer tilbud fra underholdningsserverne ombord vil flere bruke egne enheter for å strømme innhold. (JAROMIR CHALABALA)

Stadig flere fly får wifi. Både fra satellitter og fra bakkestasjoner.

Det er hverken opp til passasjerer eller flyselskap å bestemme hva slags «strålende» elektronikk som kan brukes inne i et fly. Her er det flymyndighetene ved luftfartstilsyn i samarbeid med flyprodusentene som bestemmer. Fly må godkjennes for å bli det som kalles PED-tolerante (Portable Electronic Device). Det betyr en omfattende testing som gjennomføres av flyprodusenten for å se om det oppstår interferens fra slikt utstyr om bord.

Alle de nye flyene til Norwegian er PED-tolerante fra fabrikk, mens de litt eldre 737-800-maskinene ble testet for elektromagnetisk interferens som del av sertifisering av wifi-systemet.

I fremtiden kan det også bli mulig å snakke i mobiltelefonen om bord. Måten å gjøre dette på er å installere en såkalt picocelle, som er en liten basestasjon i flyet.

Man har alltid brukt en «føre var»-regel for bærbar elektronikk som stråler ut elektromagnetiske bølger, enten det er i form av aktive sendere som i utstyr med wifi og Bluetooth, eller mobiltelefoner som sjelden tillates brukt da de har mye høyere sendestyrke. Når de er påslått om bord sender de med full styrke for å få kontakt med basestasjoner de det meste av flyturen ikke får kontakt med likevel.

Det har aldri vært noe dokumentert tilfelle av at PED-er har forårsaket alvorlige forstyrrelser i flyelektronikk. NASA har samlet inn all slags informasjon, men det meste har dreid seg om varmgang i batterier og elektroniske sigaretter.

Bare noen få tilfeller er påvist hvor flyvere har hørt signalering fra mobiler i hodetelefonene sine, men det har ikke påvirket flyelektronikken. Det har gjort at man nå i større grad tillater elektronikk uten sendere og mottakere, altså i «flight mode», under takeoff og landing.

WiFi om bord

Det er flere måter å tilby passasjerer trådløst internett om bord i flyene på. Over land er det mulig å rette antenner i basestasjoner oppover og mate antenner på undersiden av flyene med forbindelse. Men siden det bare fungerer over land, er den mest utbredte metoden å få signalet fra satellitter.

I USA er transmisjon fra bakke til fly vanlig, og det skal testes ut i Europa. Her etableres European Aviation Network av Deutsche Telecom og Inmarsat, basert på teknologi som Nokia leverer til et nettverk av 300 basestasjoner. Det skal gi en kapasitet til hvert fly på over 75 Mbit/s over LTE.

Kupler: De fleste fly i dag, slik som Norwegian sine, har satellittantenner på taket inne i små kupler på toppen av flykroppen. De første flyene fikk slik forbindelse i 2011, og etter hvert har alle fått det. Foto:  Norwegian

Bakkenettet skal forsyne fly som beveger seg i over 10 kilometers høyde i en hastighet på opptil 1200 km/ t med signaler fra celler som dekker 150 kilometer i diameter. Nettet er designet for å dekke hele EU, Norge og Sveits.

De fleste fly i dag har satellittantenner på taket inne i små kupler på toppen av flykroppen. De første flyene fikk slik forbindelse i 2011, og etter hvert har alle fått det.

Den aller vanligste måten å motta trådløst bredbånd er fra geostasjonære satellitter. De står fast i forhold til jordoverflaten i den såkalte geostasjonære banen nesten 36.000 kilometer over ekvator. Fordelen med denne banen er at det er lett å rette inn antennene, som bare må justeres etter flyets bevegelser og ikke etter både satellittenes og flyets bevegelser. Ulempen er at avstanden gjør at signalene blir svake. Dessuten er det nesten et kvart sekund forsinkelse opp og ned fra flyet til satellitten, og nesten et halvt sekund fra noen klikker på en URL i flyet til internett kan svare tilbake. Satellittene er bare reléstasjoner. De formidler internettsignalet fra store bakkeantenner som peker mot dem.

En basestasjon for fly i Sogndal. Foto: Bo Mathisen/Norkring

Signalene fra satellittene mottas av en bevegelig antenne i domen på taket, som låser seg til satellitten.

Pakking og kortbølger

Når et flyselskap skal etablere wifi om bord i flyene inngår de en avtale med en signalleverandør. I Norwegians tilfelle er det selskapet Global Eagle som leverer signalet til de fleste flyene. Signalleverandøren, på sin side, leier transmisjonskapasitet fra ulike geostasjonære satellitter. De garanterer en viss kapasitet til flyselskapene og til hvert fly. Hvor stor kapasitet flyselskapene kan tilby til passasjerene om bord er det ingen som vil oppgi, men systemet om bord vil fordele kapasiteten slik at den blir mest mulig lik til alle som logger på.

Raskere flynett: Bedre pakking av data har gitt flypassasjerene raskere internett, selv om Norwegian har kjøpt samme bitrate av signalleverandørene siden de etablerte WiFi om bord i 2011. Foto: andreas lind andreas@lind.se

Siden Norwegian etablerte WiFi om bord i 2011 har de kjøpt en viss bitrate av signalleverandørene. Men innen denne bitraten har utviklingen gjort det mulig å pakke dataene bedre, slik at den reelle hastigheten til passasjerene har gått opp.

For å signalere effektivt på et så bredt frekvensbånd som mulig benyttes svært høye frekvenser. Men det er viktig å unngå frekvenser hvor vanndamp i atmosfæren demper signalene, og den er maksimal på 22,24 GHz.

Til i dag har det vært vanlig å benyttes det såkalte Ku-båndet til slik transmisjon. Ku-båndet, der u-en står for under, strekker seg fra 12 til 18 GHz. Totalt 6 GHz. Selve K-båndet, der K-en står for Kurz eller kort, er fra 20 til 40 GHz. Nå er satellitter i Ka-båndet, der a-en står for above mer vanlig. Det båndet dekker den øvre delene av det opprinnelige NATO-definerte K-båndet fra 26,5 til 40 GHz. Altså hele 13,5 GHz.

De nye 787 Dreamliner og 737-8 MAX-flyene til Norwegian har fått et nytt kommunikasjonssystem basert på Ka-båndet fra Inmarsat GX satellittsystem levert av Collins Aerospace. Det gir større kapasitet og er mindre sensitivt når det kommuniserer ned til bakkestasjoner.

Fordeling om bord

Inne i flyet kommer signalet fra antennen til et modem, videre til en server og videre til 2, 4 eller 6 wireless accesspionts, avhengig av flytype.

Det er ikke bare de som sitter i kabinen som har glede av internett. Det gjelder i høyeste grad i cockpiten også, men ikke for underholdning. Fly har hatt radiokommunikasjon siden krigen, men ikke spesielt rask. Det har stort sett vært tale og etter hvert data med svært lav bitrate. Med internett i anstendig hastighet kan det nå etableres et informasjonsbilde i sanntid som gir et mye bedre beslutningsgrunnlag for flyverne.

Norwegian har innført det som kalles EFB – Electronic FlightBag – som er en digital versjon av all dokumentasjon de må ha med seg i cockpit. Og det er ikke lite. Den tradisjonelle flightbagen veier hele 50 kilo. Det er så mye at det påvirker drivstofforbruket. Nå overtas denne av to PC-er. Det gir en enorm rasjonalisering av logistikken når dette kan oppdateres sentralt og ikke må sendes ut på papir til alle flyene.

Nokia-teknologi: Deutsche Telecom og Inmarsat etablerer European Aviation Network basert på Nokia-teknologi og et nettverk av 300 basestasjoner. Med slike små antenner montert på flyene, skal det gi en kapasitet på over 75 Mbit/s over LTE. Foto: EAN

Stadig raskere

Overgangen til Ka-båndet og LTE fra basestasjoner fra bakken vil gi flypassasjerer stadig økende bitrate i årene framover.

På sikt vil dette gjøre det enklere å håndtere underholdningsanleggene om bord. Passasjerer har med seg egne dingser og strømmer det de vil, enten fra servere om bord eller over internett fra bakken. Det betyr ikke at skjermene forsvinner med det første. Selv om folk i Norden har avansert utstyr de tar med seg er ikke det tilfelle over alt.

I fremtiden kan det også bli mulig å snakke i mobiltelefonen om bord. I alle fall i fly som har internettforbindelse direkte til basestasjoner på bakken, siden det halve sekundet med forsinkelse om man snakker via satellitter vil bli svært plagsomt.

Måten å gjøre dette på er å installere en såkalt picocelle, som er en liten basestasjon i flyet. En slik vil være svært nær mobilene, og da vil effekten på radioene reduseres til et svært lavt nivå. Mye lavere enn mobiler man glemmer å slå av i dag.

Kilde: Forretningsutvikler i Norwegian Air Shuttle, Boris Bubresko.

Kommentarer (26)

Kommentarer (26)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå