Praxistest bestanden: Erste FRMCS/5G-Testumgebung in Deutschland erfolgreich aufgebaut und erprobt
Im Erzgebirge haben die DB Netz AG, Nokia und die Kontron Transportation GmbH ein Ende-zu-Ende FRMCS Kommunikationsnetzwerk aufgebaut und erfolgreich erprobt. Damit wurde ein wesentlicher Meilenstein in der Umsetzung des zukünftigen und 5G-basierten Bahnfunkstandards erreicht. Der Aufbau erfolgte seit Q4/2021. Das System bietet die Grundlage, künftig verschiedene Anwendungsfälle des digitalisierten Bahnbetriebs über FRMCS zu testen.
Die Digitalen Schiene Deutschland (DSD) strebt eine weitreichende Digitalisierung des Bahnsystems an. Diese geht mit neuen Anwendungsfällen und anspruchsvolleren Anforderungen an die Datenkommunikation einher. Für die damit in den Bahnsektor eingeführten Technologien, wie künstliche Intelligenz, modernste Sensorik und hochpräzise Zuglokalisierung ist das zukünftige 5G-basierte Funksystem FRMCS (Future Railway Mobile Communication System) eine wesentliche Grundlage. Es wird das derzeitige GSM-R Funksystem während einer Migrationsphase ergänzen und perspektivisch ablösen. Wie sich das Bahnfunksystem FRMCS technisch zusammensetzt und weitere Details zum Aufbau des Kommunikationsnetzes sind hier nachzulesen.
In einer der weltweit ersten FRMCS-Testinstallation im Digitalen Testfeld Bahn im Erzgebirge stellt Nokia für das Projekt die 5G-Technologie zur Verfügung. Kontron Transportation realisiert dabei die Mission Critical Services (MCx). Während die 5G-Technologie die Datenübertragung übernimmt, stellt MCx die benötigten Dienste für die digitalen Anwendungen bereit. Beide Lösungen formen das FRMCS-System und basieren auf dem aktuellen Mobilfunkstandard 3GPP Release 16. Die DB Netz AG stellt im Rahmen der Sektorinitiative „Digitale Schiene Deutschland“ das Bahntestfeld inklusive der Infrastruktur zur Verfügung: Insgesamt acht Funkstandorte entlang einer 10 km langen Bahnstrecke, Masten und Glasfaseranbindung sowie den Standort für die Serverinfrastruktur in der Laborzentrale des Bahnhofs Scheibenberg.
Im zweiten Quartal 2023 wurden die Aufbauten und die Evaluierung des FRMCS-Systems abgeschlossen. Dieser Meilenstein stellt das Ende der ersten Phase des gemeinsamen Projektes zwischen Kontron, Nokia und DB Netz dar. In der zweiten Projektphase wird das Netz bis Ende 2026 von den drei Partnern betrieben und für andere Projekte als Testumgebung zur Verfügung gestellt. Zwei Projekte, die das Setup in diesem und kommenden Jahren nutzen sind 5GRail (ein Horizon 2020-Projekt), das die Validierung der FRMCS v1 Spezifikationen zum Ziel hat) und 5G-RACOM (ein deutsch-französisches Forschungsprojekt, das im Erzgebirge die Nutzung von Hybridnetzen untersucht, welche private 5G-Konnektivität der Bahn mit öffentlichen Mobilfunk-Netzen kombinieren). Weitere Ausbauten und Aktualisierungen im FRMCS-Testfeld sollen in den nächsten Jahren entsprechend den Anforderungen der verschiedenen Projekte realisiert werden.
Der Fokus wird bei allen Aktivitäten auf der Weiterentwicklung von FRMCS selbst liegen. Dabei sollen neue Erkenntnisse für die Standardisierung, Implementierung und perspektivisch für den Rollout des neuen Bahnfunksystems gewonnen werden. Ein wichtiger Schritt, um die Einführung des kommenden Standards zu unterstützen. Gleichzeitig soll die FRMCS-Testumgebung auch zukünftigen bahnbetrieblichen Applikationen der Digitalen Schiene Deutschland (wie hochautomatisiertes Fahren oder Fahren in flexiblen Abstand, sog. Moving Block) eine Erprobung auf Grundlage von FRMCS ermöglichen. Details zu den bisherigen Aktivitäten, zum Ausbau und Inbetriebnahme des FRMCS-Netzes sind auch in einem Beitrag der Ausgabe von Signal+Draht im Juni veröffentlicht.
Die MCx-Architektur und Untersuchungen des MCx Service Levels wurden in einer Veröffentlichung (Field Evaluation of MCx Implementations for the Future Railway Mobile Communication System) auf der IEEE VTC-Konferenz im Workshop „5G for Railways“ vertieft behandelt.
