Publicado originalmente en railwaygazette.com
La llegada de las redes 5G y la tecnología «Fibre to the Edge» permite ahora a los operadores ferroviarios urbanos hacer frente a algunos de los retos que llevan tiempo planteando a la hora de llevar la conectividad de telecomunicaciones a toda su red, lo que beneficia tanto a los pasajeros como al personal operativo, argumenta el Dr. Yong Hoon Kang, director de tecnología de Solid Inc.
La conectividad forma parte integral de nuestra vida cotidiana, ya sea en casa, en el trabajo o mientras nos desplazamos. Los usuarios de dispositivos móviles de hoy en día esperan una conectividad ininterrumpida y fluida, en cualquier lugar y en cualquier momento. Los usuarios del transporte público no son una excepción, ya que necesitan poder reproducir contenidos multimedia, llamar por teléfono a amigos y familiares, enviar correos electrónicos y trabajar a distancia mientras viajan, independientemente del operador de red con el que tengan contratada la servicio.
Sin embargo, las densas concentraciones de viajeros que utilizan el ferrocarril urbano y el transporte público pueden ejercer una presión considerable y esporádica sobre la infraestructura de comunicaciones, saturando las redes inalámbricas con datos y llamadas de voz mientras esperan el siguiente tren o se apresuran a llegar al andén. Para agravar el reto de proporcionar suficiente capacidad de red para gestionar los picos de uso, las frecuencias de radio pueden ser débiles o inexistentes en interiores y en pasajes subterráneos. Esta combinación de redes sobrecargadas y señales bloqueadas limita la capacidad y da lugar a una conectividad deficiente, lo que inevitablemente provoca el descontento de los pasajeros.
Por supuesto, aunque la experiencia de los pasajeros es fundamental para un buen servicio al cliente, la capacidad de mantener sistemas de comunicación fiables también tiene que ver con algo aún más importante: la seguridad pública. El personal del metro, los servicios de emergencia y demás personal encargado de tareas críticas para la seguridad dependen de la recepción inalámbrica en múltiples bandas de frecuencia para las comunicaciones de emergencia y las transmisiones privadas por radio bidireccionales en los centros de transporte ferroviario y metropolitano, en el interior de los trenes y a lo largo de las vías, tanto en superficie como bajo tierra.
Mantenerse conectado
Para ofrecer una conectividad fluida a los usuarios del ferrocarril urbano y al personal de seguridad pública, lo primero es evaluar los lugares donde se necesita cobertura. Estos espacios abarcan desde amplias terminales de pasajeros, con techos altos y amplios vestíbulos abiertos, hasta pasillos subterráneos y túneles ferroviarios que serpentean por espacios reducidos y entornos hostiles que bloquean por completo la conexión con las redes móviles exteriores.
Para garantizar una conectividad fiable a las redes móviles en interiores, muchas de las principales autoridades de transporte y operadores de metro del mundo recurren a las tecnologías de sistemas de antenas distribuidas (DAS). Los teléfonos y dispositivos móviles de los usuarios buscan automáticamente las señales de la red móvil emitidas por estas antenas, logrando una conectividad similar a la que tendrían en el exterior. Esto permite a los pasajeros disfrutar de un mejor servicio de telefonía móvil y evitar el uso de conexiones wifi no seguras en lugares públicos.
Sin embargo, estas zonas de difícil acceso suelen tener requisitos estrictos en materia de medio ambiente, espacio y fiabilidad para las infraestructuras de comunicaciones. A esto se suma la necesidad de ampliar rápidamente la capacidad para dar servicio a grandes concentraciones de personas durante las horas de mayor afluencia, lo que, desde la pandemia, podría incluir los fines de semana. Por su parte, el personal del metro y los servicios de emergencia necesitan una conectividad fiable y segura las 24 horas del día, los 7 días de la semana, tanto a través de dispositivos móviles como de radios seguras.
Aunque las necesidades actuales de comunicaciones móviles siguen cubriéndose principalmente mediante redes 4G LTE, ahora estamos empezando a observar una dependencia mucho mayor de la tecnología 5G New Radio, la conectividad del Internet de las cosas, las cámaras de seguridad CCTV 4K y las redes celulares privadas. Todas ellas utilizarán diversas bandas de frecuencia, entre las que se incluyen las bandas LTE tradicionales y las nuevas bandas 5G, las frecuencias de banda media subastadas recientemente y el Servicio de Radio de Banda Ancha para Ciudadanos.
¿Cómo pueden las autoridades de transporte garantizar una capacidad ampliable y una conectividad más inteligente sin tener que asumir el coste de sustituir todos los equipos de comunicaciones obsoletos? Afortunadamente, los operadores pueden actualizar de forma rápida y sencilla las plataformas modulares para adaptarlas a la tecnología móvil de última generación y a las bandas de frecuencia. En 2021, los principales operadores de redes móviles de EE. UU. comenzaron a desplegar el espectro de la banda C para ofrecer una mejor experiencia 5G, mientras que la Comisión Federal de Comunicaciones subastó 100 MHz adicionales de espectro en la banda de 3 GHz. Los sistemas DAS heredados necesitan actualizaciones para adaptarse a estas frecuencias adicionales.
Más funciones
La aparición de las redes DAS que utilizan la tecnología «fibra hasta el borde» ofrece una velocidad y una capacidad considerables con un solo hilo de fibra óptica, lo que reduce los costes y las interrupciones durante el despliegue. Esto significa que los despliegues de superposición de «fibra hasta el borde» pueden permitir el acceso a bandas de frecuencia más altas sin necesidad de adaptar los sistemas heredados diseñados para el espectro de la era 3G y 4G.
A la hora de seleccionar sistemas DAS para la conectividad en entornos de transporte exigentes, los operadores y las autoridades deben adquirir equipos resistentes que ofrezcan una amplia cobertura y una capacidad escalable en un espacio reducido. Las autoridades de transporte y los operadores de sistemas externos pueden minimizar los requisitos de espacio y los costes de mantenimiento utilizando equipos DAS compactos y de host neutral para dar soporte a múltiples operadores de telefonía móvil comercial en una sola plataforma.
Dicho esto, las redes de transporte rara vez constituyen un entorno monolítico. Las estaciones de pasajeros son muy diferentes de los túneles subterráneos, y las necesidades de los pasajeros difieren de las del personal de emergencias y del personal operativo. Los sistemas que ofrecen múltiples formatos de terminales DAS, potencias de salida y niveles de consumo energético tienen más probabilidades de proporcionar un resultado óptimo en los diversos casos de uso.
Ya sea para ver una película o un seminario web en la estación, utilizar la venta de billetes a través del móvil o simplemente enviar un mensaje rápido, los pasajeros esperan una conexión rápida y constante. Gracias a la implantación de sistemas de comunicaciones robustos, los operadores de metro pueden ofrecer una conexión móvil omnipresente y de alta capacidad tanto en superficie como en el subsuelo, y en todos los andenes.
La tecnología de conectividad DAS de nivel de operador que ofrece SOLiD proporciona conectividad en muchas de las redes de metro más grandes y complejas del mundo, entre las que se incluyen el metro de Nueva York, el metro de Londres y los de Seúl y Tokio.
De cara al futuro, las redes 5G privadas diseñadas para las operaciones internas pueden configurarse según las necesidades específicas de un centro de transporte, utilizando sistemas DAS para ofrecer ancho de banda inalámbrico exclusivo para las operaciones de backend, con un mayor control sobre la cobertura, la ubicación y la calidad de las señales móviles.
Estas redes privadas inteligentes serán el motor de la digitalización de las redes ferroviarias urbanas, permitiendo funciones como los pagos sin efectivo, el mantenimiento predictivo, la gestión remota del tráfico, el cobro biométrico de tarifas, la vigilancia de seguridad inteligente y la automatización basada en análisis avanzados. Al actualizar los equipos DAS heredados para que sean compatibles con las bandas de frecuencia 5G, los operadores podrán satisfacer las demandas dinámicas de voz y datos en ubicaciones críticas y de alto tráfico, mejorar la seguridad, la eficiencia y la productividad, y ofrecer una experiencia mucho mejor a los pasajeros.