Deutsche Bahn

Systembeschreibung und Netzarchitektur

Das GSM-R Mobilfunknetz ersetzt nahezu alle analogen Funksysteme der Deutschen Bahn AG. Es realisiert die wichtigsten für den Bahnbetrieb erforderlichen Funkanwendungen durch spezielle Dienstfunktionen, die so genannten R-Merkmale.

Das GSM-R Mobilfunknetz stellt eine einheitliche, standardisierte und europaweit interoperable Systemplattform zur Verfügung, auf der die mobilen Sprach- und Datenfunkanwendungen der Deutschen Bahn AG aufsetzen. Die Netzarchitektur ist entsprechend den relevanten GSM-Standards geplant und entspricht weitgehend der bestehender öffentlicher GSM Mobilfunknetze. Sie orientiert sich an den geforderten Verkehrsbelastungen und funktionalen Verfügbarkeiten. Die technische Realisierung setzt die Nutzung öffentlicher Standards für Schnittstellen und Interworking-Funktionen voraus. Daraus abgeleitet ergibt sich generell ein modular aufgebautes Netz, das durch verschiedene Standard-Netzelemente gekennzeichnet ist. Die Verfügbarkeit des Gesamtnetzes bei gleichzeitiger Optimierung der Übertragungswege steht dabei im Vordergrund.

Die Architektur des GSM-R Mobilfunknetzes lässt sich in die folgenden drei Subsysteme unterteilen:

  • Base Station Subsystem (BSS)
  • Network Switching Subsystem (NSS)
  • Operational Support System (OSS)

Grafik GSM-R Architektur


GSM-R Architektur

Die Kette dieser Netzelemente stellt die Verbindung zwischen der Luftschnittstelle und dem Festnetzteil des GSM-R-Netzes dar.

Beschreibung der R-Merkmale des GSM-R Mobilfunknetzes:

1. ASCI (Advanced Speech Call Items)

eMLPP (Enhanced Multilevel Precedence and Preemption Service)

eMLPP stellt im GSM-R Mobilfunknetz sicher, dass vorrangige Verbindungen in Notfällen und bei bestimmten Anwendern aufgebaut werden. Eisenbahnbetrieblich wird es genutzt, um sicherzustellen, dass u.a. Notrufe entsprechend signalisiert werden (Vorrang des Eisenbahnbetriebs).

Der eMLPP-Service besteht aus zwei Teilen:

-Precedence: Bestimmt die Priorität für den Verbindungsaufbau und den Handover einer Verbindung.

-Preemption: Wenn in der Zelle kein freier Kanal verfügbar ist, können einige Verbindungen durch höherpriore beendet werden.

VBS (Voice Broadcast Service = Sammelruf)

Sammelruf ist ein Ruf, der alle im Sammelrufbereich befindlichen berechtigten Teilnehmer erreicht. Der rufaufbauende Teilnehmer kann sprechen, alle anderen Teilnehmer nur hören. Der Sammelruf erfolgt innerhalb einer definierten Gruppe in einem definierten Bereich. Diese Parameter sind im Group Call Register (GCR) festgehalten.

VGCS (Voice Group Call Services = Gruppenruf)

Ein Gruppenruf ermöglicht einer Gruppe von Teilnehmern, in einem vordefinierten Servicegebiet miteinander zu kommunizieren. Der VGCS erreicht alle im definierten Bereich befindlichen berechtigten Teilnehmer. Der auslösende mobile Teilnehmer kann den Sprachkanal einem anderen Teilnehmer überlassen, der Wechsel des Uplink kann mehrfach erfolgen. Betriebliche Nutzung ist der Zugfunk-Notruf.

2. Funktionale Adressierung

Die funktionale Adressierung erlaubt einem Anwender oder einer Anwendung, unter einer Nummer erreicht zu werden, die die relevante Funktion identifiziert und nicht das Terminal. Das funktionale HLR (HLRf) steuert die Zuordnung von funktionellen Nummern zur MSISDN. Der Teilnehmer muss sich mit seiner MSISDN und der funktionalen Nummer zu Beginn des Einsatzes registrieren.

3. Ortsabhängige Adressierung

Die ortsabhängige Adressierung ermöglicht das Routing von Anrufen aus dem Zug zum zuständigen Fahrdienstleiter. Dies erfolgt abhängig von der momentanen Position des Zuges. Der Triebfahrzeugführer wählt über eine Kurzwahlnummer den Fahrdienstleiter an. Der Anruf wird basierend auf der Zellenidentifikation an den zuständigen Fahrdienstleiter weitergeleitet.

4. Bahnnotruf

Der Bahnnotruf wird benötigt, um Bahnpersonal in einem bestimmten Bereich bei einem Notfall zu alarmieren. Der Bahnnotruf ist ein VGCS mit höchstpriorem Verbindungsaufbau. Er kann über eine Sondertaste am Endgerät von Fahrdienstleiter oder anderen Festnetzteilnehmern, Triebfahrzeugführern, Rangierern, Gleisarbeitern oder anderen gefährdeten Benutzern ausgelöst werden. Der Bahnnotruf wird für Zugfunk, Rangierfunk und allgemeine Sprachdienste in unterschiedliche Gruppen eingeteilt.