Come funziona (e quanto costa) internet in aereo

Sono diverse le modalità secondo le quali possiamo navigare a bordo di un aereo. Nessuna è trascendentale, si tratta di soluzioni pratiche a un problema tangibile a cui le compagnie aeree fanno ricorso proponendole poi ai rispettivi clienti secondo tariffe molto diverse tra loro. Per comprendere meglio ci siamo rivolti a Claudio Casetti, professore di Reti di Telecomunicazioni del Politecnico di Torino: “Il principio non è dissimile da ciò a cui siamo abituati con la connessione Wi-Fi di casa o in ufficio. Nei locali di casa il segnale Wi-Fi è diffuso da uno o più dispositivi chiamati ‘Access Point’ (termine tecnico del Router Wi-Fi) e raggiunge i vari laptop, smartphone, tablet, smart tv e altri sensori che possiamo aver installato in casa; la connettività da e verso l’esterno (il backhaul in termini tecnici) è gestito da un operatore attraverso un collegamento in fibra ottica, rame o attraverso la rete cellulare. Su un aereo, uno o più access point diffondono il segnale in cabina, e il backhaul è realizzato attraverso una connessione satellitare (aereo-satellite-stazione di terra) o con una connessione diretta verso terra che usa una versione ‘aeronautica’ dei tradizionali collegamenti cellulari. Ci sono standard e operatori diversi a seconda della regione: in Europa c’è la European Aviation Network operata da Inmarsat e Deutsche Telekom e basata sul 4G, ma con una roadmap di evoluzione al 5G nei prossimi anni. L’uso del backhaul satellitare o terrestre dipende dalla posizione dell’aeromobile, con il collegamento satellitare unica soluzione disponibile sull’oceano o in aree poco abitate. Il satellitare ha un ritardo maggiore del collegamento terrestre, dovuto al tempo di andata e ritorno del segnale verso il satellite (che orbita a circa 35000 km di distanza), ma una banda (e quindi una velocità dei dati) superiore al terrestre”.

Air-To-Ground

In Europa l’azienda britannica di telecomunicazioni mobili satellitari Inmarsat ha provveduto a implementare la tecnologia Air-to-Ground (AtG) in Europa già a partire dal 2014, fornendo connettività ai passeggeri dei voli continentali. Da quel momento in poi, anche in Europa, le connessioni internet a bordo degli aerei si sono diffuse, anche se non tutte le compagnie aeree offrono un servizio Wi-Fi, altre lo mettono a disposizione soltanto sui voli a lungo raggio o, ancora, soltanto su alcuni modelli di velivoli.

La connessione AtG viaggia da terra verso l’aereo e, da questo, verso terra. Una modalità che funziona soltanto quando si sorvola la terra ferma. La tecnologia AtG è in continua evoluzione e diversi provider offrono soluzioni più potenti che si stanno guadagnando un mercato. Gogo, uno dei principali fornitori al mondo di servizi internet e intrattenimento per gli aerei, è un grande laboratorio in cui vengono testate nuove soluzioni, anche ibride, per aumentare sia la velocità di navigazione sia la stabilità delle connessioni.

La comunicazione AtG avviene tramite onde radio emesse dalle antenne cellulari dislocate a terra alle quali l’aereo si collega mentre è in volo agganciandosi di volta in volta a quella più vicina. L’aereo è dotato di antenne poste sulla parte inferiore della fusoliera. La banda garantita da questa tecnologia varia dai 3,1 Mbps ai 9,8 Mbps – non sufficiente per una navigazione fluida – questo spiega in parte perché le compagnie aeree, nel formulare le offerte per l’uso di Internet in volo, preparano pacchetti che consentono soltanto l’invio e la ricezione di testo (e soltanto di testo) mediante qualsivoglia applicazione di messaggistica istantanea.  

La connessione tende inoltre a essere più debole, laddove le antenne a terra sono più diluite (la morfologia dei territori non ne permette sempre un’equa distribuzione), e a essere ballerina quando l’aereo si sgancia da una torre per agganciarsi a un’altra.

Satellite

I limiti della tecnologia AtG possono essere superati grazie ai satelliti che comunicano con gli aerei tramite la banda Ku – dai 12 GHz ai 18 GHz di frequenza – e che riflettono verso l’aereo i segnali provenienti dalle torri a terra. Per sfruttare questa possibilità vengono montate delle antenne sulla parte superiore della fusoliera del velivolo.

Il contributo della banda Ku permette ai passeggeri di navigare a velocità superiori (30-40 Mbps) ma, anche in questo caso, non si tratta di una garanzia: in primo luogo la banda totale è riferita all’aereo e non al singolo utente, ciò vuole dire che più persone sono connesse alla rete e più la banda si saturerà e, inoltre, un satellite può dialogare con più aeroplani contemporaneamente e anche questo influisce sulla banda a disposizione. A discapito dell’uso delle tecnologie satellitari c’è anche la latenza, ovvero il tempo necessario ai dati per viaggiare tra il punto di origine e la destinazione, molto superiore ai tempi di latenza della tecnologia AtG.

Per godere appieno delle potenzialità della navigazione, includendo per esempio la possibilità di usufruire di contenuti in streaming, è necessario l’intervento della banda Ka, anch’essa satellitare (tra i 27 e i 40 GHz) e che permette di navigare a velocità superiori anche ai 100 Mbps. Va da sé che quando si vola sugli oceani o su territori scarsamente dotati di ripetitori a terra, occorre fare leva sulla tecnologia satellitare.

C’è anche la questione energetica, come illustra il professor Casetti: “Un aspetto rilevante è il consumo energetico: il backhaul ‘terrestre’ usa antenne di piccole dimensioni poste sulla pancia dell’aereo, mentre il backhaul ‘satellitare’ usa un’antenna più grande, simile alle nostre parabole sui tetti, protetta da una cupola e posta sulla parte superiore dell’aereo. Le dimensioni e la posizione della cupola producono effetti aerodinamici avversi che comportano un maggior consumo di carburante, rendendo la soluzione satellitare meno ‘green’ “.

I costi

ITA Airways (i prezzi qui indicati sono ereditati da quelli applicati da Alitalia) offre diversi pacchetti, da 10 Mb a 200 Mb di traffico, i cui prezzi variano da 1,9 euro a 19 euro.

KLM offre 30 minuti di navigazione gratuita sui voli continentali, utilizzabili soltanto per inviare e ricevere messaggi di testo (quindi senza elementi multimediali). Altre soluzioni variano dagli 8 ai 18 euro per tutta la durata del volo. La medesima logica vige anche sui voli intercontinentali

Lufthansa offre tre diversi pacchetti. Il primo costa 7 euro e permette di navigare a 64 Kb al secondo. Velocità sufficiente all’uso di app di messaggistica istantanea. In alternativa, per 17 euro, si possono acquistare 500 Mb di traffico dati a 400 Kb/s, pacchetto che la compagnia aerea consiglia a chi vuole “navigare moderatamente in Internet”. La medesima velocità di navigazione, però con un volume di dati di 1 Gb, costa 29 euro.

Swiss, compagnia aerea che fa parte del gruppo Lufthansa, è più esosa: 20 Mb di traffico sono acquistabili per 9 franchi svizzeri (8,6 euro) a salire fino a 220 Mb di traffico per 59 franchi (56,5 euro).

Tariffe non prettamente proletarie, insomma: “Ci sono sicuramente diversi fattori in gioco. Si tratta effettivamente di un servizio costoso, soprattutto se si vuole una banda larga a bordo. In questo caso, la connessione satellitare è al momento l’unica in grado di garantire bande superiori a 100Mb/s (valore aggregato per tutto il velivolo: la banda a disposizione del singolo passeggero utente è molto inferiore e dipende da quanti stanno usando il servizio in quel momento). Il satellite è il collo di bottiglia: il numero di satelliti è limitato e ognuno ha una capacità massima con la quale servire gli utenti. Il prezzo è stabilito dall’operatore più che dal vettore, il quale offre il Wi-Fi a bordo come servizio aggiuntivo e non ha interesse commerciale a scoraggiarne l’uso. Infine, ci sono fattori di economia di scala: al momento il servizio non è offerto da tutte le compagnie, e chi lo offre non lo ha ancora esteso a tutta la flotta: è immaginabile che con l’aumento dell’offerta, i prezzi scenderanno”, spiega il professor Casetti. 

Offerta che le nuove tecnologie, in questo caso legate al 5G, contribuiranno ad aumentare. “Il 5G garantisce più banda, maggior copertura e stabilità, grazie alla capacità delle antenne 5G di ‘inseguire’ da terra ogni singolo velivolo e offrire quindi un backhaul ‘dedicato’ ad ogni aereo che usa la tecnologia”, conclude il professor Casetti.