El Wi-Fi para pasajeros en los trenes del metro es un servicio proporcionado principalmente para el acceso inalámbrico a Internet para los pasajeros del metro a bordo de los trenes del metro.
El Wi-Fi para pasajeros del metro es un servicio estándar que se ofrece en la mayoría de las grandes ciudades del mundo. El Wi-Fi en las estaciones está presente en los sistemas de Hong Kong , Londres , Nueva York , Moscú , San Petersburgo , Singapur , Tokio y Toronto . La entrega de Wi-Fi de alta velocidad en trenes subterráneos es más compleja y requiere dos redes de radio: una que entrega la señal a los túneles y trenes (una red de vía o TSN), y una red Wi-Fi a bordo de los trenes para permitir la conectividad de los pasajeros. La conectividad Wi-Fi funciona actualmente en los trenes subterráneos de Moscú y San Petersburgo en Rusia; [1] Seúl en Corea del Sur; el Airport Express de Delhi en India; y Guangzhou , Shenzhen , Wuhan , [2] y Shanghái en China. [3]
El primer sistema de metro conocido en instalar Wi-Fi a bordo fue el Metro de Seúl en 2009. La red de vías se basaba en WiMAX o WiBro (IEEE 802.16m). [4] Los trenes se conectaban a la TSN a una velocidad de aproximadamente 30 Mbit/s y el servicio de Wi-Fi se proporcionaba solo a los suscriptores de Korean Telecom (KT) a través de una red Wi-Fi privada. [5] Más tarde, en 2017, se anunció que la red se renovaría para ofrecer Wi-Fi de alta velocidad al público en general. MaximaTelecom introdujo por primera vez el Wi-Fi público gratuito de alta velocidad a bordo en el Metro de Moscú en 2013. A finales de 2014, las 12 líneas de metro estaban equipadas con una TSN de 5 GHz que ofrecía hasta 150 Mbit/s por tren con un promedio de 80 Mbit/s. El último despliegue conocido fue en Guangzhou en 2018, [6] que, según se informa, presenta una velocidad de más de 400 Mbit/s por tren.
La red de a bordo más rápida del mundo se construyó en el metro de San Petersburgo. Ofrece una velocidad de hasta 500 Mbit/s por tren [7] y fue construida por MaximaTelecom a finales de 2017.
El Wi-Fi en los trenes del metro se basa normalmente en redes de radio celulares (WiMAX, 3G o LTE) o redes privadas junto a las vías en la banda de 5 GHz. Entre estas dos alternativas, LTE y TSN de 5 GHz son las únicas tecnologías utilizadas en las instalaciones actuales.
No hay casos reportados de implementación de cobertura LTE específicamente para brindar Wi-Fi a los pasajeros, ya que LTE por sí solo es suficiente para permitir la conectividad de los pasajeros en trenes en movimiento. La cobertura LTE con antenas de cable con fugas también es mucho más cara que una TSN, con un costo de $100.000-500.000 por km de vía (en sistemas con vías separadas para dos direcciones) en comparación con $50.000-100.000 por km de vía para una TSN, según las inversiones reportadas en estas redes en todo el mundo.
Por lo tanto, el Wi-Fi público en los trenes se puede ofrecer utilizando la cobertura LTE existente en túneles o TSN privadas implementadas por separado.
Para ofrecer Wi-Fi a bordo, además de garantizar la cobertura de radio en los túneles, el operador debe equipar los vagones de cabecera con dispositivos de radio para captar la señal de los túneles, instalar puntos de acceso Wi-Fi en todos los vagones del tren y desplegar una red de área local cableada (LAN) a bordo .
Para Wi-Fi basado en LTE, los enrutadores LTE se instalan comúnmente en ambos vehículos principales (en realidad, el vehículo principal y el vehículo final). Para ofrecer Wi-Fi de alta velocidad, los enrutadores LTE deben garantizar la funcionalidad de agregación LTE, que une dos o más canales de datos LTE en un canal lógico que tenga una conexión estable (sin puntos muertos) y robusta de hasta 150 Mbit/s en horas de baja demanda.
El problema principal es que las redes LTE comparten su capacidad de transmisión entre los trenes y los pasajeros que utilizan LTE a bordo. Durante las horas punta, las redes LTE pueden sobrecargarse y provocar que el servicio de Wi-Fi deje de estar disponible. Al menos, no se puede garantizar la capacidad de transmisión.
La principal ventaja de la tecnología LTE es que requiere una inversión relativamente baja: solo es necesario equipar los trenes. Otra ventaja es que el operador del tren puede introducir el servicio sin la intervención del operador del metro si son empresas diferentes, pero esto solo es posible si ya existe cobertura LTE multioperador.
Varias empresas, entre ellas líderes como iComera, [8] Nomad Digital, [9] Klass Telecom [10] y Passengera, ofrecen enrutadores de agregación LTE y soluciones integradas de experiencia de usuario [ 11 ] .
El Wi-Fi basado en TSN es el único método razonable para garantizar una conectividad confiable y de alta velocidad para los pasajeros. El propio TSN se puede utilizar para múltiples aplicaciones, desde conectividad de pasajeros hasta aplicaciones de IoT y control de trenes basado en comunicaciones (CBTC).
Para configurar una TSN, se debe instalar una red de paquetes central a lo largo de la vía. Las estaciones base de TSN suelen operar en bandas de Wi-Fi de 5 GHz sin licencia , aunque se pueden utilizar otras bandas similares según las normativas locales. Las estaciones base se instalan a una distancia de entre 250 y 900 m y se conectan a la red central a través de fibra o puertos RJ45.
Dado que las soluciones líderes de FluidMesh [12] y RADWIN [13] se basan en chipsets Wi-Fi, las características admitidas son relativamente similares. Sin embargo, ambas utilizan algoritmos de gestión propietarios específicos para garantizar una transferencia estable y aumentar el rendimiento promedio.
Para permitir la conectividad en los trenes, generalmente se deben instalar unidades móviles o estaciones base en cada vagón de cabecera o de extremo. Dado que la frecuencia de funcionamiento es alta, la mejor forma de garantizar el rendimiento es instalar antenas tipo "tiburón" en la parte superior de los vagones del tren. Otra forma es instalar antenas de panel plano dentro de la cabina, aunque los trenes contemporáneos suelen tener ventanas de vidrio metalizado que impiden que pase una señal de 5 GHz con una relación señal-ruido (SNR) suficiente.
Las principales soluciones TSN de 5 GHz se basan en chips IEEE 802.11ac (WiFi 5) y ofrecen un rendimiento físico UL+DL agregado máximo de más de 800 Mbit/s con dos flujos espaciales. Sin embargo, el rendimiento en la vida real es mucho menor. Lograr un rendimiento máximo real de L2/L3 de 800 Mbit/s en túneles solo es posible con 3 o 4 flujos espaciales. Lamentablemente, es casi imposible utilizar de manera efectiva más de dos flujos independientes en un entorno subterráneo debido a las limitaciones físicas de la propagación de señales de radio en túneles.
Dado que el Wi-Fi basado en LTE suele ser un servicio complementario proporcionado por un operador de transporte o un operador de telefonía celular, el modelo de financiación común aquí es la inversión directa sin ninguna monetización.
La TSN ofrece más oportunidades de monetización, desde Wi-Fi para pasajeros con un rendimiento considerablemente mejor que las redes LTE existentes hasta servicios de IoT con rendimiento garantizado para operadores de transporte (CCTV con acceso en línea, transmisión de TV, telemetría, CBTC, infoentretenimiento, etc.). Por lo tanto, hay casos en los que se realizaron inversiones externas privadas en proyectos de Wi-Fi para pasajeros basados en TSN, como los metros de Moscú y San Petersburgo por parte de Maxima [14].