Stabiles Internet über den Wolken

Heute gehört ein funktionierendes Internet während des Flugs genauso zum Komfort wie gutes Essen und ein spannendes Entertainment-Programm. Ein Interview mit Martin Schirrmacher, Wireless System Architect bei Airbus. Er sorgt dafür, dass Laptop und Smartphone auch in 10.000 Meter Höhe mit dem Internet verbunden bleiben.

Airbus hat gemeinsam mit KID-Systeme und Cisco bisher Hunderte von Flugzeugen mit WLAN ausgestattet. Wie ist die Rollenverteilung bei diesen Projekten?

Martin Schirrmacher: KID-Systeme (KID) ist eine Tochtergesellschaft von Airbus und bietet eine breite Palette an elektronischen unddigitalen Lösungen für die moderne Flugzeugkabine. Dazu gehören unter anderem die Stromversorgung an Bord, USB-Lademöglichkeiten mit vernetzten Konnektivitäts-Lösungen und Videoüberwachungssysteme.

Für das WLAN-Netzwerk im Flugzeug nutzen wir sogenannte Zugangspunkte (Wireless Access Points) von Cisco. Diese Gesamtlösung stellen wir Fluggesellschaften auf der ganzen Welt zur Verfügung. Um den spezifischen Anforderungen von Flugzeugen gerecht zu werden, werden diese Access Points optimal angepasst. Hierzu werden sie mit einem “Power-Interface Board” verbunden, bei der KID getestet, zertifiziert und somit für die Installation in der Flugzeugkabine perfekt vorbereitet. Airbus unterstützt KID bei der Durchführung der Leistungstests in der Kabinenumgebung.

Was sind die Herausforderungen, um eine gute Internetverbindung während des Fluges zu erreichen?

Eine der größten Herausforderungen ist die Nutzerdichte in der Kabine. Auf jedem Quadratmeter der Flugzeugkabine befinden sich ca. 1,5 Passagiere und jeder Fluggast nutzt heute mindestens zwei mobile Geräte. Dies erfordert einen sehr hohen Systemdurchsatz. Mit drei oder vier Access Points, die im Flugzeug relativ nahe beieinander liegen, ergeben sich besondere Herausforderungen für das Management der “mobilen Clients”, der Funk-Ressourcen, der Datensicherheit und der Datenqualität. Unser Ziel ist es, eine stabile Verbindung zu gewährleisten und so ein Nutzererlebnis wie zu Hause oder im Büro zu gewährleisten.

Müssen die Access Points besondere Voraussetzungen erfüllen?

Der Access Point muss kompakt, leistungsfähig und stromsparend sein. Er muss innerhalb des Temperatur- undVibrationsbereichs in der Kabine arbeiten, der viel größer ist als der in einem Haus oder sogar in einer industriellen Umgebung. Die Abwärme wird mit Lüftern abtransportiert, weil die Access Points hinter der Kabinendecke installiert sind, wo es keine Luftzirkulation gibt. Und nicht zuletzt muss er sehr einfach zu bedienen sein, um das Kabinenpersonal hier zu unterstützen.

Eine Herausforderung ist doch sicherlich auch die Vielfalt der Endgeräte, die die Passagiere an Bord benutzen?

Letztendlich nutzen alle den WiFi Standard. Trotzdem müssen wir immer auf dem neuesten Stand der Technik sein, da vielePassagiere die neuesten Geräte mit an Bord bringen. Sie sind in der Regel nicht älter als drei Jahre. Da Flugzeuge mit langen Vorlaufzeiten von fünf oder sechs Jahren gebaut und ausgeliefert werden, brauchen die installierten Access Points regelmäßige Software-Updates.

Und nicht zuletzt muss dieses „Funkgerät“ weltweit zertifiziert werden. Das ist sehr komplex. Flugzeuge überqueren viele Grenzen, und jede Nation bzw. jede lokale Telekommunikationsbehörde verlangt, dass ihre Regeln eingehalten werden, wenn das Flugzeug landet und seine Türen öffnet. Einige Länder akzeptieren die US- FCC- oder EU-Prüfergebnisse, andere wiederum verlangen eine erneute Prüfung. Die Beschaffung von Zertifikaten vor Ort erfordert einen hohen Aufwand.

Worauf achten Airbus und KID bei der Auswahl eines Anbieters dieser Lösungen?

Wir brauchen ausgereifte, robuste und praxiserprobte Lösungen. Das gilt nicht nur für die Hardware, sondern insbesondere auch für das Netzwerk-Management. Wir brauchen eine leistungsstarke und flexible WLAN Controller-Lösung, die unsentsprechende Parameter zur Optimierung im Einsatz der speziellen Kabinenumgebung bietet. Diese große Anzahl von Funktionalitäten bieten nur sehr wenige Gerätehersteller.

Wie testen Sie die Leistung, bevor die Ausrüstung in ein Flugzeug eingebaut wird?

Wir führen die Leistungstests in zwei Flugzeugmodellen durch – in einer A321 und einer A380. Dafür steht im Grunde genommen eine Hälfte des Flugzeugs mit Verkleidung, Sitzen und einem Teil der “Metallhaut” zur Verfügung. Wir testen dann verschiedene Nutzer-Szenarien mit realen Endgeräten. Was passiert z.B., wenn die Passagiere an Bord gehen? Normalerweise verbinden sich die mobilen Endgeräte mit dem ersten WLAN Zugangspunkt, den sie “sehen”? Aufgabe des WiFi Controllers ist es nun, die Clients entsprechend ihrer Position und ihrem Datenaufkommen homogen und dynamisch über alle WLAN Access Points in der Kabine zu verteilen. Das muss auch gewährleistet werden, wenn sich jemand durch die Kabine bewegt. Wir teilen die Ergebnisse mit Cisco und diskutieren, wie die Segmentierung von Benutzergruppen, der Audio- und Videodurchsatz und die Servicequalität, optimiert werden können.

Gibt es ein besonderes Problem, das sich dank der Tests lösen lässt?

Bei der letzten Testkampagne haben wir uns besonders auf den Lastausgleich konzentriert. Wir haben daran gearbeitet, wiewir 180 Streaming Geräte gleichmäßig auf die Access Points verteilen und eine gewisse Bewegung in der Kabine ermöglichen können, ohne dass die Leistung beeinträchtigt wird. Auf dieser Grundlage hat Cisco den Lasten-Controller optimiert.

Sie setzen seit einigen Monaten auf einen neuen Access Point. Was kann der besser als die Vorgängerversionen?

Das erste Flugzeug, das mit dem neuen Access Point ausgestattet sein wird, liefern wir im dritten oder vierten Quartal 2023 aus. Der neue Access Point kann etwa 100 HD-Streaming-Clients bedienen, 40 mehr als die vorherige Version. Das ist für uns ein großer Schritt nach vorn. Gleichzeitig hat sich der Durchsatz mehr als verdoppelt. Das ist wichtig, da wir davon ausgehen, dass innerhalb der nächsten drei Jahre bis zu 90 Prozent der Passagiergeräte Wi-Fi 6 oder 6E haben werden, die einen höheren Durchsatz erfordern. Zudem wollen die Fluggesellschaften eine Lösung, um HD-Inhalte an 200 Passagiere zu übertragen. Um diese Anforderungen zu erfüllen, benötigen wir die neuesten Technologien wie Multi-User-MIMO und OFDMA, die im Cisco-Produkt abgedeckt sind.

Kein Endgerät läuft rund um die Uhr über Jahre fehlerfrei. Wie sieht die Fehlersuche 10.000 Meter über der Erde aus?

Wenn heute ein Problem auftritt, startet ein Besatzungsmitglied das Gerät neu. Wenn das Problem dadurch nicht gelöst wird, analysieren wir Fehler-Logfiles und wenn das nicht hilft, müssen wir einen Experten auf den nächsten Flug schicken, um das Problem zu beheben. Das kostet eine Menge Geld und Zeit. In Zukunft werden Lösungen zur Fernüberwachung und -steuerung durch einen IT-Experten am Boden viele Probleme lösen.

Ein Access Point kann auch viel über die Nutzungsgewohnheiten der Passagiere verraten. Nutzen die Fluggesellschaften solche Daten?

Die Fluggesellschaften erhalten wertvolle Daten in Echtzeit: Welche Filme sehen die Passagiere sich an? Welches Essen genießen sie? Welche Duty-Free-Artikel verkaufen sich am schnellsten? Sie könnten sogar den zollfreien Artikel bei der Ankunft am Flughafen bereitstellen, anstatt ihn an den Kunden zu versenden. Dank dieser Daten können die Fluggesellschaften ihren Service weiter verbessern und sich Wettbewerbsvorteile verschaffen.

Martin Schirrmacher

ist Wireless System Architect bei Airbus.