Commscope Projektbericht - Mobilfunkempfang im Gotthard-Basistunnel

10.10.2016
CommScope® ermöglicht 2.300 Meter unter der Erde bei 250 km/h eine zuverlässige DAS-Abdeckung (Verteiltes Antennensystem, Distributed Antenna System)
© AlpTransit Gotthard AG

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Und dies zu einer Zeit, in der das Mobilfunksignal zu Hause häufig nicht ausreichend ist. Stellen Sie sich vor, es wird von Ihnen verlangt, zuverlässig eine konstante Signalstärke für Reisende bereitzustellen, die sich mit 250 Kilometern pro Stunde durch die Schweizer Alpen bewegen. Richtig: durch die Alpen hindurch, nicht über sie hinweg oder um sie herum.

Im Jahre 1998 hatte die Regierung der Schweiz eine Hochgeschwindigkeitsbahnlinie im Blick, die die internationalen Handelsknotenpunkte Zürich in der Schweiz und Mailand in Italien miteinander verbindet. Dabei standen aber die Schweizer Alpen im Weg. Die Lösung war eine 57 Kilometer lange unterirdische Eisenbahnstrecke, die durch festes Gestein gesprengt und gebohrt werden musste. Jetzt ist der soeben eröffnete Gotthard-Basistunnel offiziell der längste Eisenbahntunnel der Welt.

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Nokia wählt CommScope für die Lösung

AlpTransit Gotthard, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Schweizer Bundesbahn, schließt im Dezember 2016 die Arbeiten am Gotthard-Basistunnel als Teil einer neuen direkten Verbindung durch das berühmte Gebirgsmassiv ab. Transtec Gotthard, ein Konsortium von vier führenden Unternehmen der Branche, hat die bahntechnische Ausrüstung übernommen. Der für die Telekommunikation und Tunnelsteuerungstechnologie verantwortliche Partner war zuerst Alcatel-Lucent Schweiz und ist nun Nokia.

Der Umfang und die Komplexität dieses Projekts waren im wahrsten Sinne des Wortes beispiellos. Nicht weniger furchteinflößend war die Aufgabe, sicherzustellen, dass die Bahnmitarbeiter, Zugführer und Fahrdienstleiter 2.300 Meter unter dem Alpengranit miteinander kommunizieren können. Nokia hat dies Wirklichkeit werden lassen, indem es auf CommScope® vertraute, den weltweit führenden Anbieter von HF-Lösungen.

Parameter und Ziele des Projekts

Als das Unternehmen, das das Antennensystem innerhalb des Tunnels bereitstellt, war es die Aufgabe der Ingenieure von CommScope, die Unterstützung der Systemintegration für die DAS-Lösung zu planen, bereitzustellen und in Betrieb zu nehmen. Es gab enorme technische Anforderungen. Züge müssen in der Lage sein, eine zuverlässige und lückenlose Verbindung mit dem GSM-Railway-Netz (GSM-R) herzustellen – dem System, über das Zugführer, Fahrdienstleiter und Zugpersonal miteinander kommunizieren.

Das DAS muss auch Datenverkehr mit den öffentlichen GSM-900 MHz- und GSM-1800 MHz-Netzen, einem UMTS-2100 MHz-Netz und dem öffentlichen Sicherheitsnetz PMR-400 MHz unterstützen. Darüber hinaus unterstützt das System noch öffentlichen Datenverkehr über LTE-1800 MHz. Ziel war es, eine präzise Übergabe von Sprach- und Datensignalen zu gewährleisten, während die Züge mit 250 Kilometern pro Stunde durch den Tunnel brausen.

Die bloße Länge des Gotthard-Basistunnels war bereits eine Herausforderung, denn er besteht aus zwei parallelen Röhren von jeweils 57 Kilometern Länge, in denen die Züge in entgegengesetzter Richtung fahren. Weitere 43 Kilometer Zugangs- und Service-Tunnel erfordern eine zuverlässige Signalstärke für kritische Wartungsarbeiten und für die Kommunikation in Notfällen. Insgesamt mussten für das Projekt 153 Kilometer lückenlos drahtlos abgedeckt werden.

„Wir benötigten eine flexibles, multifunktionelles System, über das wichtige Kommunikation für den Betrieb und für Notfälle abgewickelt werden kann. CommScope hat nachweislich Erfahrung auf dem Gebiet und kann zuverlässiges und hochwertiges Equipment für derartige Szenarien bereitstellen“, so Marco Brugnoni, ehemaliger Projektleiter bei Nokia.

ION®-M – die Hochgeschwindigkeitslösung für die Abdeckung von Bahnanlagen

Die bloße Länge des Gotthard-Basistunnels war bereits eine Herausforderung, denn er besteht aus zwei parallelen Röhren von jeweils 57 Kilometern Länge, in denen die Züge in entgegengesetzter Richtung fahren.

ION®-M ist das Herz der DAS-Lösung von CommScope.

Es handelt sich um ein weitgehend anpassbares, hochentwickeltes, band- und betreiberübergreifende Glasfaser-Antennensystem, dessen Master-Steuereinheiten über Glasfaserkabel mit mehreren Remote-Repeatern verbunden sind. Die Merkmale:

  • Eine RoF-Plattform (Radio over Fiber, Funk über Glasfaser), die sich allen bestehenden optischen Verteilungsszenarien anpasst und dabei hervorragende Abdeckung und niedrige Interferenz gewährleistet. Diese Plattform sorgt dafür, dass die Lösung aufgrund von sich ändernden Anforderungen aktualisiert und erweitert werden kann.
  • Die integrierten Redundanzkapazitäten können ganz einfach remote konfiguriert werden, sodass eine für GSM-R- und PMR-Netze unbedingt erforderliche Zuverlässigkeit von 99,999 % aufrechterhalten wird. Das System verfügt über eine eingebaute automatische Verstärkungsregelung (Automatic Gain Control, AGC), mit der Verluste bei optischen Verbindungen dynamisch kompensiert werden können. Dies garantiert eine vom Verbindungsbudget unabhängige konstante Verstärkung.
  • Remote-Überwachung und -Konfiguration über A.I.M.O.S.™ (Andrew® integrated management and operation system), eine proprietäre Lösung, die alles von der System- und Leistungsüberwachung bis zur detaillierten Echtzeit-Fehlersuche vereinfacht

Eine einfache, elegante Lösung für eine gewaltige, komplexe Herausforderung

Die Ingenieure von CommScope haben zu Beginn des Entwurfs die GSM-R- und PMR-Netze mit höheren Zuverlässigkeitsanforderungen von den kommerziellen Netzen getrennt. Die GSM-R- und PMR-Netze wurden einem Hauptsystem zugeordnet. Für die kommerziellen GSM- und UMTS-Netze sowie für ein redundantes GSM-R-Signal wäre dann ein Parallelsystem zuständig.

Die vollständige DAS-Lösung mit ION-M besteht aus 31-Master-Steuereinheiten (17 für das Hauptsystem und 14 für das Parallelsystem) und ca. 690 Remote-Repeatern. Das Strahlerkabel Andrew® RADIAX® verteilt die Signale von den Remote-Repeatern gleichmäßig über die Hauptröhren und Zugangstunnel. CommScope erreichte die vollständige Abdeckung mithilfe von ca. 150 Kilometern RADIAX-Kabeln 

CommScope bietet anerkannte Fachkenntnisse und hat Erfolge vorzuweisen.

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Mithilfe des Portfolios von Andrew® zur Vernetzung von Bahnanlagen hat CommScope eine beeindruckende Anzahl von Hochgeschwindigkeitsprojekten für Bahnanlagen bewältigt. Das erste Andrew®-DAS für Bahntunnel wurde in den 80er-Jahren beim Bau des Eurotunnels – des längsten Unterseetunnels der Welt, der England und Frankreich verbindet – eingesetzt. Seitdem hat CommScope wichtige Kommunikationsnetze für Bahnprojekte in Italien, Taiwan, Spanien, Kanada, Russland, China, Norwegen und in der Schweiz aufgebaut.

„Für den sicheren und reibungslosen Betrieb von Bahnsystemen ist eine ständige und störungsfreie Kommunikation zwischen den Zugführern und den Leitzentralen erforderlich“, sagte Markus Kalt, Vizepräsident Business Operations, EMEA, Distributed Coverage and Capacity Solutions bei CommScope. „Wir hatten das Privileg, als Anbieter für eine Netzabdeckung ausgewählt zu werden, die den ausschlaggebenden Austausch von Daten garantiert.“

Der Bahnverkehr im Gotthard-Basistunnel wird im Dezember 2016 eröffnet, aber schon bereits lange bevor Zürich und Mailand tatsächlich miteinander verbunden sind, kann die Schweizer Bundesbahn darauf vertrauen, dass den Fahrgästen eine verlässliche WLAN-Abdeckung im Zug zur Verfügung steht – auch bei 250 Kilometern pro Stunde fast 3 Kilometer unter den Alpen.

Über das Unternehmen

CommScope (NASDAQ: COMM) unterstützt Unternehmen weltweit beim Design, Aufbau und Management ihrer kabel-gebundenen und drahtlosen Netzwerke. Mit unseren Netzwerk-Infrastrukturlösungen können Kunden ihre Bandbreite erhöhen, die vorhandene Kapazität maxi-mieren, die Netzwerkleistung und Verfügbarkeit verbessern, die Energieeffizienz steigern und die technologische Migration vereinfachen. Sie finden unsere Lösungen in den größten Gebäuden, Anlagen und Freigeländen, in Rechenzentren und Gebäuden aller Formen, Größen und Bauarten, an Funkstandorten und an kabelgebundenen Stationen, in Flughäfen, Zügen und Tunneln. Für ausschlaggebende Netzwerke auf der ganzen Welt werden Lösung

„Wir benötigten eine flexibles, multifunktionelles System, über das wichtige Kommunikation für den Betrieb und für Notfälle abgewickelt werden kann. CommScope hat nachweislich Erfahrung auf dem Gebiet und kann zuverlässiges und hochwertiges Equipment für derartige Szenarien bereitstellen“, so Marco Brugnoni, ehemaliger Projektleiter bei Nokia.

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Quelle: Commscope


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