O2: Gigabit-Datenraten im Zug dank 5G-Mobilfunkkorridoren entlang der Gleise

Vor einigen Monaten startete eine Test-Strecke für Gigabit-schnelles 5G für Bahnreisende. Nun ziehen die Deutsche Bahn (DB), der Netzwerkausrüster Ericsson, der Telekommunikationsanbieter O2 Telefónica und der Funkmastbetreiber Vantage Towers ziehen ein erstes positives Zwischenfazit. Und: Nach der Forschungs- und Aufbauphase starten die Praxis-Tests mit dem 5G-Mobilfunkkorridor an einer Bahnstrecke.

Die Idee hinter dem Projekt: Mithilfe von 5G-Mobilfunk-Technologie sollen Bahnreisende künftig unterwegs kommunizieren, arbeiten oder sich beim Kinofilm entspannen können, wie sie es von zuhause gewohnt sind. Das ist jedoch ein Vielfaches der mit heutiger LTE-Technologie möglichen Datenraten notwendig. Für den Mobilfunkausbau bedeutet dies: Bahnstrecken brauchen eine leistungsfähige 5G-Anbindung zusätzlich zum allgemeinen 5G-Ausbau in der Fläche. Denn für große Datenraten braucht es große Kanalbandbreiten, die nur bei höheren Frequenzen verfügbar sind.

Das Projekt zum »Gigabit Innovation Track« (GINT) nutzt 3,6-Gigahertz-Frequenzen von O2 Telefónica. Diese ermöglichen besonders schnelle mobile Datenübertragung, allerdings mit geringerer Reichweite als bei den heute für 4G-Mobilfunk eingesetzten niedrigeren Frequenzen: Ein Funkmast versorgt einen Umkreis von rund einem Kilometer. Das GINT-Projekt testet deshalb 5G-Mobilfunkversorgung über spezielle Funkmasten entlang der Gleise. Solche Masten braucht auch der künftige, 5G-basierte Bahnfunk, das »Future Rail Mobile Communication System« (FRMCS). Rund 20.000 neue Masten werden für FRMCS in den kommenden Jahren deutschlandweit entlang der Schienen benötigt. Sie könnten auch die Basis für leistungsfähige für Mobilfunk- und Datenverbindungen für Bahnreisende bilden.

Nun haben die beteiligten Unternehmen eine Zwischenbilanz des Projektes gezogen. Demnach seien Mobilfunkkorridore Mobilfunkkorridore, »wenn die Beteiligten zielorientiert zusammenarbeiten«. So können die von Vantage Towers im Projekt entwickelten neuartigen Funkmasten aus standardisierten Metallbau-Elementen kostengünstig industriell in Serie gefertigt und am Boden vormontiert werden. Auch können die Funkmasten inklusive Untergestelle und Antennen vergleichsweise schnell montiert werden. O2 Telefónica schreibt, dass ein Bautrupp pro Tag bis zu drei Untergestelle errichten kann, ebenso könne ein Bautrupp bis zu drei Funkmasten am Tag montieren. Diese Masten können gemeinsam für Mobilfunk und den künftigen Bahnfunk FRMCS genutzt werden.

Bei dem Aufbau übertragen die gleisnahen Antennen das Funksignal an und in den Zug. Erste Messungen der Datenübertragung an der Strecke stimmen optimistisch für die weiteren Detail-Tests. In den kommenden Monaten seien unter anderem Messfahrten mit bis zu 140 km/h mit dem Laborzug der DB, dem advanced Train Lab (aTL) vorgesehen. Damit sollen um Erkenntnisse für High-Speed-Internet im Hochgeschwindigkeitsverkehr gesammelt werden. Dabei sollen auch die Effekte Mobilfunk-transparenter Scheiben untersucht werden: In einigen Wagen des aTL wurden die Scheiben mit einem Laser-Verfahren so bearbeitet, dass sie Mobilfunksignale besser durchlassen.

Außerdem werden Mehrfachantennen-Technologie (MIMO) und das sogenannte »Beamforming« getestet, bei dem Mobilfunksignale auf den fahrenden Zug ausgerichtet und mitgeführt werden. Dadurch können Funksignale optimal ausgesteuert und die Sendeanlagen energiesparend betrieben werden. Tests mit dem Zusammenschalten mehrerer Funkzellen zu einer (sogenanntes »Combined Radio«) sollen aufzeigen, wie die Wechsel zwischen Funkzellen reduziert und damit – gerade bei hohen Geschwindigkeiten – noch stabilere Verbindungen möglich werden.

Quelle: Mitteilung von O2 Telefónica