Telefonia komórkowa na pokładzie statków powietrznych?

Trzy litery - L.P.R., mocno rozpowszechniła kilka lat temu pewna, nie przez wszystkich kochana, partia polityczna, która ostatnio zniknęła z hot newsów. Jednak litery te nie zniknęły z naszego życia. Może nie wszyscy od razu kojarzą te trzy literki LPR z firmą niosącą pomoc oraz życie wielu z nas. W poniższym artykule będzie mowa własnie o nim, czyli o Lotniczym Pogotowiu Ratunkowym (LPR), a konkretnie o łączu komórkowej transmisji danych GPRS z którego niedoskonałościami poradziło sobie Lotnictwo.

LPR z pomocą spółki Administrator nie martwi się ograniczeniami w technologii GSM i w swoim rozwiązaniu postanowiło wykorzystać alternatywne środki łączności.

Administrator opracowuje system synchronizacji danych - który zostanie wdrożony w LPR - i będzie to zapewne jedno z niewielu niezawodnych narzędzi do obsługi poczty elektronicznej, wiadomości wewnątrzfirmowych oraz transferu plików pomiędzy centralnymi serwerami firmy a urządzeniami przenośnymi.

A jednak transmisja na pokładzie jest możliwa!

Żadne dane w sieci MoBizNet nie są przechowywane po drodze podczas synchronizacji. Po zestawieniu połączenia, nadzorowany jest jedynie przepływ danych do urządzeń mobilnych i z powrotem. Transmisja jest szyfrowana. Przesyłamy przy tym minimalną, niezbędną ilość danych - mówi Tomasz Rabong, dyrektor projektu MoBizNet w firmie Administrator

Jak powszechnie wiadomow standardowo wykorzystywane łącze danych GPRS nie może mieć tu zastosowania z uwagi na to,że podczas lotu samolotem zabronione jest korzystanie z telefonu GSM.
Spowodowane jest to charakterystyką anten stacji bazowych telefonii komórkowej, która sprawia, że powyżej kilkuset metrów od  poziomu anteny sygnał GSM jest bardzo słaby i nie nadaje się do wykorzystania.
Co więcej standard GSM nie zapewnia stabilnej i wydajnej transmisji danych przy prędkości ponad 300 km/h.  Dla przykłądu eksploatowany przez LPR samolot Piaggio 180 Avanti osiąga prędkość przelotową ponad 700 km/h,  lecąc na wysokości rzędu 30 tys. stóp (prawie 10 km nad Ziemią).
Na takich wysokościaichi przy tak zawrotnych prędkościach lotu nie da się niezawodnie wykorzystać
sygnału z powierzchni ziemi.

Nawet o wiele wolniejsze śmigłowce, które osiągają prędkość rzędu 210 km/h (Mi 2 Plus) czy 310 km/h (Augusta 109E Power),   lecą zbyt wysoko, aby można było odbierać sygnał sieci komórkowych. Oba te czynniki sprawiają, że nie można wykorzystać  standardowej transmisji danych GSM GPRS/EDGE, gdy stacja mobilna jest zainstalowana w samolocie . W grę wchodzą zatem dwa rozwiązania wykorzystujące fale radiowe - telefonia satelitarna oraz cyfrowe łącze radiowe wykorzystujące wolną
częstotliwość w zakresie VHF - AM.

Opcje są dwie: satelita albo radio.

Sieci telefoniu stacjonarnej typu Globalstar, Thuraya czy Iridium - wspierają transfer danych za pomocą usługi standardowej. Niestety barierą są koszty, zarówno terminala, jak i samej usługi.
Ponadto poleganie na satelitarnej transmisji danych przez instytucje ratownicze, od których wymaga się działania także w ekstremalnych warunkach, jest sprawą wątpliwą.  Podstawowe ograniczenie to: wychodzenie danych poza granicę kraju i możliwość łatwego ich przechwycenia (szczególnie kanał downlink). Należy więc zapewnić im właściwą ochronę kryptograficzną.

Od ochrony danych znacznie ważniejsze jest jednak uzależnienie od cudzej infrastruktury, która jest podatna na zaniki i uszkodzenia. Z tych i innych względów firma Adminitsrator zdecydowała się na transmisję cyfrową realizowaną za pomocą łącza radiowego VHF. Standardowe łącze cyfrowe VHF FM nie nadaje się do tych potrzeb, ze względu na silny efekt Dopplera, który występuje przy znacznych prędkościach lotu. Z tego powodu do komunikacji głosowej w lotnictwie powszechnie wykorzystuje się modulację AM. Ostateczne medium komunikacji jeszcze nie zostało ustalone, ale wiadomo,
 że krajowa infrastruktura radiowa ma wiele zalet. Jest znacznie tańsza od łącz satelitarnych i można zapewnić jej wystarczającą niezawodność.

Telefon jako terminal

Budowa dedykowanego terminala dla pogotowia wymagałaby znacznych kosztów, zatem rozważana jest koncepcja użycia telefonu klasy smartphone, wyposażonego w transmisję danych.
Użytkownik znajdujący się na ziemi, korzysta z łącza GSM. W chwili wejścia na pokład samolotu lub śmigłowca i uaktywnienia radiołącza, urządzenie łączności zainstalowane na pokładzie statku powietrznego pozwoli na zalogowanie się telefonu do lokalnego połączenia.
Wtedy telefon za pomocą zrealizowanej wirtualnej sieci prywatnej za pomocą Bluetooth lub WiFi skomunikuje się z urządzeniem na pokładzie. Zaszyfrowane dane będą wymieniane ze stacją naziemną za pomocą radiołącza. Wykorzystywanie popularnych telefonów komórkowych z systemem Symbian albo Windows Mobile ma obniżyć koszty całego projektu.

Firma Administrator od dawna  ma w ofercie narzędzia synchronizacji danych za pomocą dowolnego medium na platformie MoBizNet, właśnie ona będzie wykorzystana przy budowie sieci. Centralnymi zasobami, których wybrane obiekty będą synchronizowane, są skrzynki i obiekty w systemie IBM Lotus Domino na platformie systemu Linux. MoBizNet wspiera wiele platform mobilnych i bazodanowych, wsparcie dla Lotusa jest jednym z atutów.

Ponieważ tunel VPN realizowany za pomocą radiołącza (albo telefonii satelitarnej) może mieć przepustowość zaledwie 9,6 Kb/s, przy synchronizacji zostanie zastosowana technologia, polegająca na maksymalnym ograniczeniu ilości przesyłanych danych.