Smartphones für Eisenbahnen

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Seit Mitte der 1990er-Jahre wird im Bahnverkehr GSM-R (Global System for Mobile Communications – Railway) eingesetzt. Diese Technologie hat den analogen Zugfunk abgelöst und sich mittlerweile als Standard durchgesetzt. GSM-R nimmt eine ähnliche Entwicklung wie der Mobilfunk, den wir für Telefonie und Datenübertragung am Handy oder Smartphone verwenden. Was mit reinen Sprachdiensten begonnen hat, wird um Datenübertragung erweitert und bietet die Möglichkeit für neue Zusatzanwendungen. Dafür braucht es auch entsprechende Endgeräte. Kapsch CarrierCom ist als Spezialist für Eisenbahnkommunikation verantwortlich für die Ausstattung von mehr als 73.000 Bahnkilometern weltweit und bietet auch Cab Radios am Markt an. Diese lassen sich in einigen Punkten durchaus mit Smartphones vergleichen.

Zugsicherheit durch Funktechnologie

Früher kamen in der Bahnkommunikation unterschiedliche, nicht interoperable analoge Systeme zum Einsatz: Zug-, Rangier-, KFZ-, Betriebs- und Instandhaltungsfunk wurden zum Teil auf eigenen Plattformen betrieben. Der Betrieb dieser Systeme war kostspielig, es konnten kaum Informationen zwischen ihnen ausgetauscht werden und vor allem waren sie nicht interoperabel mit jenen anderer Bahnbetreiber. Die Europäische Union hat mit ERTMS (European Rail Traffic Management System) einen Standard definiert, der sicherstellt, dass der grenzüberschreitende Bahnverkehr auf Basis eines einheitlichen "Control, Command and Signalling"- Systems erfolgt. ERTMS besteht aus zwei Elementen: einem einheitlichen Signalisierungssystem (ETCS, European Train Control System) und der Funktechnologie GSM-R (Global System for Mobile Communications – Railway). Dieses Eisenbahnverkehrsleitsystem sorgt für die Sicherheit der Fahrgäste. Die dafür verwendete Technologie bietet zahlreiche Möglichkeiten für die Optimierung der Abläufe im Bahnbetrieb.

Weiterentwicklung hin zu Datendiensten

Während das ERTMS-Netz laufend ausgebaut wird und ständig neue Bahnstrecken erschlossen werden, wird auf einigen Teilstücken beziehungsweise bei einzelnen Bahnbetreibern bereits die nächste Technologiegeneration erprobt. Künftig wird es auch möglich sein, Datendienste im Bahnfunk zu betreiben, die Bahnlogistik und -sicherheit weiter verbessern. Kapsch hat sehr intensiv zur Standardisierung von ETCS over GPRS beigetragen. Um die neue Funktechnologie nutzen zu können, braucht es auch technische Aufrüstung im so genannten Core. Kapsch ist unter anderem für die Umstellung auf die 3GPP Release 4 Technologie bei den Österreichischen Bundesbahnen und bei der Deutsche Bahn verantwortlich.

Cab Radios: Multifunktionelle Kommunikationsgeräte für Lokomotiven

Kapsch hat Kompetenzen im Access und im Core und – ganz im Sinne von End-to-End-Lösungen – auch die Kommunikationsgeräte dafür. Diese erleichtern die Kommunikation für den Lokführer, übertragen betriebsrelevante Daten und leisten so einen wichtigen Beitrag zu mehr Sicherheit und Effizienz im Bahnverkehr. Die mobile Zugfunkstation umfasst ein digitales Sende- und Empfangsgerät, ein Kontroll- und Schnittstellenmodul für externe Geräte sowie das Netzgerät zur Stromversorgung. Das Mobilfunkmodul bildet die Schnittstelle zum GSM-R-Mobilfunknetz. Die Steuerung des Cab Radios durch den Zugführer erfolgt über die Bedieneinheit (Driver-Machine-Interface, DMI) im Führerstand der Lok. Da die Installationsanforderungen je nach Zugtyp und Bahnbetreiber variieren, hat Kapsch verschiedene Varianten für den Einbau entwickelt, um möglichst allen Anforderungen gerecht zu werden.

Die neueste Generation

Die jüngsten Cab Radios von Kapsch sind mit Funkmodulen von Sierra Wireless ausgestattet, die besonders gut gegen Störungen durch Funkinterferenzen und Blockierungen abgesichert sind. Das RC900 wurde für die Sprach- und Datenübertragung via GSM-R entwickelt und wird sowohl als rein digitales Gerät sowie als Dualmode-Cab Radio angeboten. Neben den Funktionen, die laut EIRENE-Spezifikationen (EIRENE ist ein Standard der International Union of Railways, UIC) gefordert sind, bietet das RC900 zahlreiche Zusatzfeatures und macht aus dem Cab Radio gewissermaßen ein Smartphone für die Lok: Es unterstützt zusätzlich E-GSM-R (GSM-R im sieben Megahertz-Band), verfügt über ein eingebautes WiFi-Modul und einen GPS-Empfänger. Der interne Speicher lässt sich durch eine externe SD-Karte erweitern. Im Fokus der Entwicklung standen Sicherheit und Zuverlässigkeit. Bei der neuesten Generation der mobilen Endgeräte wurde besonderer Wert auf Robustheit sowie die Minimierung von Interferenzen und Störungen gelegt. Das RC900 wird wahlweise mit einem oder zwei GSM-R-Mobiles angeboten, wobei eines für die Datenübertragung und das andere für die Sprachübertragung verwendet wird. Eine speziell entwickelte Software überwacht die Funktionen und sorgt bei Ausfall für ein automatisches Re-Routing des Sprach- bzw. Datenverkehrs. Um elektrischen Störungen vorzubeugen und die Installation zu vereinfachen, sind Rack und DMI (Medienschnittstelle) über optische Kabel verbunden. Das RD900 ist ein Datenfunkgerät, das die neueste Generation mobiler Technologien unterstützt, wie eben ETCS über GPRS.