GSM-Rail

GSM-R-Basisstation an der NBS Ingolstadt–Nürnberg

Global System for Mobile Communications - Rail(way) (GSM-R oder GSM-Rail) ist ein Mobilfunksystem, das auf dem weltweit dominierenden Funkstandard GSM aufbaut, jedoch für die Verwendung bei den Eisenbahnen angepasst wurde.

Technik

GSM-R-Zugfunkgerät

Notruftaste eines GSM-R-fähigen Zugfunkgerätes (Bediengerät)

GSM-R wurde für die Frequenzbereiche 876-880 MHz (Uplink) und 921-925 MHz (Downlink) sowie für die konventionellen GSM-900-Frequenzen spezifiziert. Die tatsächliche Zuteilung der Frequenzbereiche erfolgt durch die Regulierungsbehörden der einzelnen Staaten. In Deutschland reservierte die Regulierungsbehörde für Telekommunikation und Post (jetzt Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen) die Frequenzbereiche 876-880 MHz und 921-925 MHz für GSM-R. Somit stehen insgesamt 19 Kanäle mit einer Bandbreite von 200 kHz für die Kommunikation zur Verfügung. Auch Roaming ist möglich.

Neben der Sprachkommunikation soll GSM-R vor allem auch der Zugsicherung dienen. Anders als beim öffentlichen Mobilfunk werden neben einem funktionalen Rufnummernschema (z. B. führende Ziffer "2", gefolgt von der Zugnummer und einem funktionalen Code) die ASCI (Advanced Speech Call Items) Features, wie zum Beispiel Gruppenrufe, Prioritäten und ein Verdrängen niedriger priorisierter Rufe durch höher priorisierter Rufe (z. B. bei Notrufen), unterstützt. Höchste Priorität haben bei GSM-R Notrufe, gefolgt von Daten der Zugbeeinflussung sowie der bahnbetrieblichen Kommunikation.

GSM-R ist ein europäisch interoperables Mobilfunknetz und wird bei dem Internationalen Eisenbahnverband (Union Internationale des Chemins de fer, UIC) als EIRENE (European Integrated Railway Radio Enhanced Network) Projekt geführt. Neben GSM-R/EIRENE arbeitet die UIC in diesem Zusammenhang an ETCS und ERTMS. Als gesamteuropäischer Standard solle ETCS mittelfristig die meist zueinander inkompatiblen nationalen Zugsicherungssysteme ablösen. Auf GSM basierend, kann GSM-R relativ schnell und kostengünstig entwickelt und aufgebaut werden.

Um alle Applikationen des GSM-R-Netzes für die Fahrdienstleiter und Disponenten zu nutzen, kommen spezielle Fixed Terminal Systems (FTS) zum Einsatz.

Verwendung

GSM-R im Aufbau

Land	Betreiber Infrastruktur	Betreiber Bahn
Deutschland	DB Systel	Deutsche Bahn und diverse Privatbahnen
Belgien	Infrabel	SNCB/NMBS
Spanien	ADIF	RENFE
Finnland	RHK	VR
Frankreich	RFF	SNCF
Großbritannien	Network Rail Limited	verschiedene
Indien	-	IR
Italien	RFI	TI
Norwegen	JBV	NSB
Niederlande	ProRail	NS
Schweden	BV	SJ
Schweiz	-	SBB/CFF/FFS
Tschechien	Czech Railways	ČD
Österreich	ROeEE / ÖBB Infra	ÖBB-PV AG / RCA und diverse Privatbahnen

in Planung

Land	Betreiber Infrastruktur	Betreiber Bahn
Kroatien (Fahrer Site)	-	HŽ
Slowakei (Fahrer Site)	-	ŽSR

Machbarkeitsstudien

Land	Betreiber Infrastruktur	Betreiber Bahn
VR China	CR Group	KNR
Dänemark	Banedanmark	DSB
Ungarn	VPE	MÁV
Irland	CIÉ	IÉ
Nordirland	-	NIR
Luxemburg	-	CFL
Polen	-	PKP
Russland	-	RŽD
Slowenien	AZP	SŽ
Vereinigte Staaten	US/DOT	Amtrak
Australien	RailCorp	RailCorp

Quelle: UIC (23/05/2006)^[1]

• Im Aufbau oder Betrieb befinden sich GSM-R/EIRENE in Belgien, Finnland, Frankreich, Deutschland, Großbritannien, Italien, den Niederlanden, Norwegen, Spanien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Tschechien, der Volksrepublik China und Indien.
• Die Ausrüstung von 3500 km Netz der Österreichischen Bundesbahn wurde im April 2007 mit einem Volumen von 40 Millionen Euro vergeben. Bis Ende 2007 soll eine 80 km lange Pilotstrecke zwischen Wels und Passau mit GSM-R ausgerüstet werden.^[2].
• Die Einführung von GSM-R/EIRENE wird untersucht in Australien, Dänemark, Irland, Kroatien, Luxemburg, Russland, Slowenien, Ungarn und den USA.

In Zusammenarbeit mit der Firma Nortel hat Kapsch nun ein GSM-R-Netz in der Slowakischen Republik für die Bahn (ŽSR) erstellt und Anfang September 2006 in Betrieb genommen. Ein weiterer Lieferant ist Siemens. Siemens-GSM-R-Netze sind zum Beispiel in Schweden (erstes GSM-R-Netz weltweit), Holland und Italien in Betrieb.

Verwendung bei der Deutschen Bahn

Die Deutsche Bahn stellte am 1. Oktober 1999 ihre Pläne für den Aufbau eines GSM-R-Netzwerkes vor. Bis Ende 2002 sollten dabei 27.000 Strecken-Kilometer mit 2800 Basisstationen abgedeckt werden.^[3]

Die Deutsche Bahn wird rund 29.000 km ihrer 34.000 betrieblich genutzten Netzkilometer mit GSM-R/EIRENE ausstatten. Der analoge Zugfunk wird zur Zeit nach und nach durch GSM-R ersetzt. Die Schnellfahrstrecke Köln-Rhein/Main ging am 1. August 2002 als die erste nur auf GSM-R basierende Strecke in Betrieb.

Bis März 2007 war GSM-R entlang von mehr als 20.000 Streckenkilometern in Betrieb. Insgesamt wurden dazu rund 2900 Basisstationen („Base Transceiver Stations“, BTS), 63 Basisstationssteuerungen (BSC), sieben Vermittlungen (MSC) und 4 Operation & Maintenance Center (OMC) davon ist eins als Network Management Center (NMC) aufgebaut. Insgesamt wurden rund 10.000 Fahrzeuge für GSM-R ausgerüstet und 3000 Teilnehmer im Festnetz angebunden.^[4] Seit 2006 wird GSM-R dabei auch versuchsweise zur Übermittlung von EBuLa-Fahrplan-Daten verwendet. Im 2. Quartal 2007 soll am Rangierbahnhof Seelze der Probebetrieb für digitalen Rangierfunk auf GSM-R-Basis anlaufen (Stand: September 2006).

Im September 2007 war GSM-R entlang von rund 24.000 Strecken-Kilometern aktiv und für die Verwendung im Zugfunk zugelassen, auf rund 23.000 km war der Zugfunk auf GSM-R umgestellt. Von rund 5000 Strecken-km, die zusätzlich mit GSM-R ausgerüstet werden sollen, waren etwa 1000 km im Bau. Die Nutzung von GSM-R im Rangierfunk war an 1400 Rangierbereichen vorgesehen, wobei in etwa 30 Bereichen aus Frequenzmangel bis dahin keine Planung möglich war.^[5]

In Vorbereitung für die Einführung von ETCS wurde entlang von Neu- und Ausbaustrecken im Umfang von 3444 km ein erhöhter Funkpegel von mindestens -95 dBm (gemäß EIRENE SRS) realisiert. Auf rund 3000 km wurde eine für ETCS benötigte, erhöhte BTS-Verfügbarkeit realisiert.^[5]

Bis Mitte 2007 waren rund 9800 Fahrzeuge der Deutschen Bahn für GSM-R umgerüstet worden.^[5]

Generalunternehmer und Hersteller des Mobilfunknetzes der Deutschen Bahn ist die kanadische Firma Nortel. Die Dualmode-GSM-R-Terminals, welche neben dem GSM-R-Standard auch noch den analogen Zugfunk unterstützen, wurden von der Hörmann Funkwerk Kölleda GmbH über Nortel Networks an die Deutsche Bahn geliefert.

Verwendung bei den Schweizerischen Bundesbahnen

Anfang 1999 erteilten die Schweizerischen Bundesbahnen (SBB) den Auftrag zum Aufbau und Betrieb eines GSM-R-Netzes. Die SBB gaben dabei die Versorgung einer 36 km langen Pilotstrecke, zwischen Zofingen und Sempach in Auftrag. Die ersten Versuchsfahrten waren für die zweite Jahreshälfte 1999 geplant.^[6]

Insgesamt 2360 der 3100 Streckenkilometer im Netz der SBB werden im Moment (Stand: Dezember 2006) für 431 Millionen Schweizer Franken mit GSM-R ausgerüstet.^[7] Eine vollständige Ausrüstung zu einem geplanten Preis von 357 Millionen Franken wurde nach Kostensteigerungen verworfen. Bis Ende 2011 sollen alle Hauptstrecken mit GSM-R ausgerüstet werden.^[8] Das Netzwerk wird von Nokia Siemens Networks geliefert und betrieben.

Seit 2006 werden bei SBB neue Applikationen durch Einsatz einer integrierten Applikationsplattform GEMS betrieben. Durch GEMS lassen sich kombinierte Dienste durch Bezug von Informationen aus diversen Umsystemen in sehr kurzer Zeit nach Kundenwunsch realisieren. Beispiele: Weitervermittlung funktionaler Registrierungen an GSM-R fremde Systeme, Versand von SMS auf Züge, Rufvermittlung auf basis gleisgenauer Position des Zuges, diverse USSD Dienste und viele weitere. GEMS wird von Nokia Siemens Networks und Siemens Schweiz AG geliefert und betrieben.

Weblinks

• GSM-R/EIRENE bei der UIC
• GSM-R-Projekt bei der Deutschen Bahn auf dem Konzernportal der Deutschen Bahn
• Private Webseite über GSM-R
• Karte Migrationsplanung bei der Deutschen Bahn (pdf, 1049 kB)
• Digitale Funkdienste bei der Bahn in Funkschau, Ausgabe 16/2001 (pdf, 226 kB)
• Mobilkommunikationsnetz der SBB

Einzelnachweise

1. ↑ http://gsm-r.uic.asso.fr/implement_map.html UIC, GSM-R Implementation planning and progress map
2. ↑ http://www.heise.de/netze/news/meldung/88384 Meldung auf Heise Online vom 17. April 2007
3. ↑ Meldung DB AG: Aufbau eines der größten digitalen Mobilfunknetze für den Bahnbetrieb. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 1999, Nr. 11, 1999, S. 765.
4. ↑ GSM-R-Meldungen auf dem Internetauftritt der Deutschen Bahn; abgerufen am 17. März 2007
5. ↑ ^{a b c} DB Netz AG, Dr. Reiner Behnsch: GSM-R und ETCS. Überblick, Stand und Schnittstellen. Vortrag auf der 52. Eisenbahntechnischen Fachtagung des VDEI. Magdeburg, 6. September 2007
6. ↑ Meldung SBB: GSM-Netz. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 48, Nr. 3, 1999, S. 176.
7. ↑ Kostenexplosion beim SBB-eigenen Mobilfunk-Netz Meldung von insite-it.ch vom 18. Dezember 2006
8. ↑ SBB-Funkantenne am Bahnhof Murgenthal in Zofinger Tagblatt vom 13. März 2007