Perché il wi-fi sui treni funziona male?

Se viaggiate spesso sui treni ad alta velocità probabilmente conoscete la questione: il servizio internet tramite wi-fi di bordo, introdotto dal 2010 sulle linee ad alta velocità, funziona in modo molto insoddisfacente. Che siate a bordo di Frecciarossa di Trenitalia tra Roma e Firenze, oppure su un treno Italo all’altezza di Reggio Emilia, la vostra connessione – come minimo – è estremamente lenta e si interrompe con grande frequenza. Per non parlare della tratta tra Bologna e Firenze, quasi tutta in galleria, dove è praticamente impossibile avere una connessione. Molti passeggeri che ne hanno bisogno, ricorrono ormai sistematicamente a hotspot e tethering su apparecchi propri, che garantiscono risultati più affidabili (malgrado il wi-fi sia parte del servizio per cui si paga un biglietto costoso). In parte è un problema comune a tutti gli altri viaggiatori, non solo in Italia, ma nel resto del mondo. La buona notizia è che le connessioni molto probabilmente miglioreranno, quella cattiva è che ci vorrà ancora un po’ di tempo.

Come funziona?
Per capire perché internet sui treni funzioni male bisogna prima capire come dovrebbe funzionare. Antonio Capone, professore di telecomunicazioni al Politecnico di Milano, spiega che ci sono sostanzialmente due metodi per connettere un treno alla rete internet. Il primo è stabilire un collegamento tramite un satellite; il secondo è usare la stessa rete che sfruttano anche i telefoni cellulari. In sostanza: «Il router all’interno della carrozza si collega con il segnale esterno e quest’ultimo viene diffuso all’interno delle varie carrozze da una serie di hotspot wi-fi». Le “tacche” che indicano la forza del segnale sono quasi sempre tutte accese mentre vi trovate a bordo, segno che la connessione tra il vostro computer e lo hotspot è molto buona. Il problema, infatti, è fuori dal treno.

Per il professor Capone la questione si può spiegare in maniera semplice: «Diventa tutto più complicato quando viaggi a una velocità superiore ai duecento chilometri all’ora», cioè quello che fanno i treni ad alta velocità. E se a questo aggiungiamo il passaggio in mezzo a palazzi, colline, valli e gallerie, il problema diventa ancora più complesso. Danilo Gismondi è il direttore dei sistemi informativi di Trenitalia e dice che il problema del wi-fi sui treni ad alta velocità «è una vera ossessione per chi fa il mio mestiere». E lo è in tutto il mondo: dalla Germania agli Stati Uniti, dal Regno Unito alla Francia, quasi tutti i passeggeri si lamentano delle connessioni lente e instabili. I tecnici delle società di trasporti si incontrano spesso con i loro colleghi di altri paesi e con i rappresentanti della società di telecomunicazione, tutti alla ricerca del modo migliore di vincere questa sfida tecnologica a un prezzo accettabile per i loro amministratori delegati.

Perché la vostra connessione salta, spiegato bene
Come abbiamo detto ci sono due modi per connettersi a internet: via satellite e tramite rete cellulare. Il primo metodo, in Italia, non è più utilizzato. Ci sono troppe valli, gallerie e altri ostacoli naturali per permettere ai satelliti (che spesso sono piuttosto bassi sull’orizzonte) di tenere “agganciati” i treni. Italo, il treno della società Nuovo Trasporto Viaggiatori (NTV) che aveva sperimentato questa tecnologia, da dicembre 2014 è passato alla tecnologia cellulare, appoggiandosi a Telecom e Wind, mentre Trenitalia utilizza da sempre la rete cellulare appoggiandosi a Telecom (le due società collaborano anche in una serie di progetti tecnologici per lo sviluppo della rete). La rete cellulare funziona meglio dei collegamenti satellitari, ma ha anche lei qualche guaio.

Il primo è che la rete cellulare non copre in maniera uniforme tutto il paese, come si sa. Semplificando molto, la copertura è assicurata da una serie di pali con in cima dei trasmettitori (i cosiddetti ripetitori) che diffondono il segnale utilizzato dalle reti cellulari. Osservando semplicemente il numero di “tacche” nella connessione del vostro cellulare, potete rendervi conto di come in varie parti del nostro paese questa copertura cellulare sia differente. Circa il 50 per cento della superficie italiana è coperto dalla rete cellulare, una percentuale che però scende intorno al 20 per cento nelle aree di campagna o montuose. Quando il treno si trova in una delle aree con forte segnale, per esempio mentre è fermo in stazione (nella maggior parte delle stazioni, diciamo), la connessione in genere funziona bene. Nelle tratte tra una città e l’altra, invece, non appena il segnale della rete cellulare si fa più debole, ecco che internet comincia a rallentare o a volte a cadere direttamente. Tra l’altro, più persone ci sono a bordo, più questo segnale – forte o debole che sia – deve essere condiviso da un numero maggiore di viaggiatori. Se un giorno vi capitasse di essere gli unici passeggeri collegati a internet a bordo del vostro treno, probabilmente anche nelle aree con la copertura più debole potreste finalmente godere di una buona connessione. O quasi.

Il secondo problema, infatti, è legato direttamente alla velocità del treno. Continuando a semplificare possiamo dire che l’area coperta dal segnale di uno dei ripetitori di cui abbiamo parlato prima si chiama “cella”. Luca D’Antonio è responsabile dello sviluppo di tecnologie wireless per Telecom e spiega che tra Torino e Napoli, il principale asse dell’alta velocità, ci sono «circa 600 di queste celle. Significa un ripetitore ogni circa 1,5 chilometri. Considerando che un treno viaggia fino a 300 chilometri significa che tre volte al minuto l’antenna del treno deve cambiare la cella alla quale si aggancia». Senza contare che spesso un treno lungo 500 metri si trova con una carrozza all’interno di una cella e una carrozza ancora in un’altra. Nel momento di passaggio tutte le connessioni (ma anche le chiamate e i trasferimenti dati che stiamo facendo sul nostro telefonino), devono essere spostati da una cella all’altra (in gergo è il cosiddetto “handover”) e può accadere che in questo passaggio qualcosa vada storto e la connessione salti.

La bizzarra questione del rame
Negli ultimi dieci anni il prezzo del rame è salito di circa cinque volte e questo fenomeno (un aspetto del cosiddetto “boom” delle materie prime) ha direttamente a che fare con la qualità della vostra connessione internet a bordo dei treni. Il terzo problema della nostra lista, infatti, è che nelle numerose gallerie dell’alta velocità la connessione internet salta con grande frequenza. Di per sé, fornire connessione a internet o telefonica all’interno di una galleria è «un incubo», spiega D’Antonio di Telecom: «Provate a immaginare quanto sia difficile prevedere il comportamento delle onde radio all’interno di un tunnel sotterraneo pieno di oggetti metallici e dentro il quale, ogni tanto, viene sparato a diverse centinaia di chilometri all’ora un altro oggetto metallico».

Nonostante queste difficoltà, come potete osservare in alcuni tunnel della tratta Bologna-Firenze, è possibile non soltanto telefonare, ma anche navigare su internet. In moltissime altre gallerie, invece, non è così. Ed ecco la questione del rame: gli ingegneri sono riusciti a risolvere i problemi tecnici, ma non potevano prevedere l’aumento dei prezzi del rame e i furti di cavi che lo hanno accompagnato. Oggi diversi ripetitori che dovrebbero fornire un segnale all’interno delle numerose gallerie della tratta ad alta velocità non funzionano perché i cavi di rame che dovrebbero alimentarli sono stati rubati. RFI, la società che gestisce la rete ferroviaria, ha dichiarato che è in corso un progetto per ripristinare i collegamenti lungo tutta la tratta e sostituire i cavi in rame con cavi in alluminio meno pregiati. Il progetto dovrebbe concludersi in circa tre mesi.

Come si risolve?
Secondo il professor Capone non è impossibile offrire migliori connessioni a internet a bordo dei treni: «basta investirci e la situazione migliorerà. Non si tratta di tecnologie nuove o ancora misteriose». Sia Trenitalia che NTV stanno lavorando per migliorare la connettività a bordo, installando per esempio nuovi router e migliorando i loro sistemi di bordo. Ma, come abbiamo visto, la qualità della connessione dentro dentro il treno può portare a miglioramenti soltanto marginali. Per cambiare le cose bisogna operare all’esterno per esempio migliorando la copertura e la qualità del segnale lungo la linea ferroviaria oppure studiando nuovi modi per rendere più sicuri gli “handover” (i passaggi da una cella all’altra). Il problema è che servono grossi investimenti per ottenere questi risultati e al momento non è chiaro chi dovrebbe trovare i soldi. Telecom, come tutti gli altri operatori di telefonia in Europa, non ha particolari priorità sul migliorare la rete in maniera specifica per i treni (aldilà dei suoi piani generali di estensione della copertura). Mentre Trenitalia ed NTV hanno una convenienza relativa a spendere molti soldi di tasca loro, visto che il servizio wi-fi è gratis ed è utilizzato da una minoranza dei viaggiatori (in media un centinaio per treno, secondo Italo: ma è un dato ovviamente determinato anche dalla qualità del servizio).

La rete di Telecom, però, migliora continuamente. Secondo D’Antonio, la società: «compie continuamente attività di miglioramento che hanno un effetto secondario e benefico anche per i treni. La società sta espandendo la sua rete di fibra ottica anche nelle zone con minore densità abitativa, mentre continua a aumentare la sua copertura della rete cellulare, portando un beneficio a tutti i clienti, compresi quelli che viaggiano in treno». Certo: questa progressione non è esponenziale e difficilmente ci porterà a vedere significativi miglioramenti nella qualità della connessione nel giro di pochi mesi.

Esiste però anche una terza soluzione al problema che è al momento in corso di sperimentazione da parte di RFI, la società che gestisce le linee ferroviarie italiane. Lungo gran parte delle linea ad alta velocità esistono già centinaia di chilometri di fibra ottica che RFI utilizza per le sue comunicazioni interne e per i test sulla linea. Questa rete in fibra ottica potrebbe essere utilizzata per creare una specie di “tunnel wi-fi”. Il metodo, racconta l’ingegner Enzo Marzilli, responsabile del progetto per RFI, è piuttosto semplice. Ogni poche centinaia di metri lungo la linea, in cima ai sostegni che forniscono corrente ai treni, si potrebbe installare un’antenna wi-fi collegata alla fibra ottica già installata da RFI. In questo modo i treni si troverebbero a passare lungo un’area wi-fi dedicata esattamente al binario sul quale stanno viaggiando e alla quale potrebbero restare agganciati senza  difficoltà. Secondo i conteggi fatti da Marzilli, la velocità della connessione a bordo potrebbe aumentare di dieci volte. RFI preferisce ancora non comunicare i costi di questo progetto. Nei prossimi quattro mesi dovrebbe concludersi la sperimentazione e se il progetto venisse approvato potrebbe in teoria essere portato a termine entro la fine del 2015.