5G-RACOM stärkt den künftigen Bahnfunk FRMCS
Wie bleibt die Bahnkommunikation stabil, wenn künftig immer mehr Daten in Echtzeit übertragen werden müssen? Das deutsch-französische Innovationsprojekt 5G-RACOM zeigt, wie hybride FRMCS-Netze genau dafür eine Lösung bieten können. Im Mittelpunkt stehen intelligente Mehrwegeprotokolle, die Daten flexibel über bahneigene und öffentliche Mobilfunknetze steuern – für mehr Stabilität, Verfügbarkeit und Resilienz im digitalen Bahnbetrieb. Intensiv getestet wurde dazu im Digitalen Testfeld Bahn (DTB) im Erzgebirge durchgeführt.
Damit der Bahnbetrieb digitaler und leistungsfähiger werden kann, braucht es eine Kommunikationsinfrastruktur, die mit den Anforderungen der Zukunft Schritt hält. Immer mehr betriebsrelevante Informationen werden in Echtzeit zwischen Zug und Infrastruktur ausgetauscht. Das bisherige GSM-R-System auf 2G-Basis stößt dabei zunehmend an technische Grenzen. Mit dem Future Railway Mobile Communication System (FRMCS) entsteht deshalb der neue Bahnfunkstandard auf 5G-Basis, der künftig sowohl sicherheitsrelevante Anwendungen als auch datenintensive Dienste unterstützen soll.
Genau hier setzt das deutsch-französische Forschungsprojekt 5G-RACOM an. Das Projekt hat untersucht, wie FRMCS durch hybride Netze widerstandsfähiger aufgestellt werden kann. Der Grundgedanke ist einfach: Das bahneigene Funknetz wird durch öffentliche Mobilfunknetze ergänzt. Dadurch stehen mehrere Übertragungswege zur Verfügung, die je nach Qualität und Verfügbarkeit genutzt werden können. Fällt ein Übertragungsweg aus oder verschlechtert sich die Verbindung, kann der Datenverkehr automatisch auf einen alternativen Pfad ausweichen. Gleichzeitig lassen sich zusätzliche Kapazitäten erschließen, wenn größere Datenmengen übertragen werden müssen.
Möglich wird das durch sogenannte Mehrwegeprotokolle (Multipath-Protokolle). Im Projekt wurden dafür Technologien eingesetzt, die dafür sorgen, dass Daten nicht nur über einen einzigen Kanal übertragen werden, sondern intelligent verteilt, umgeschaltet oder gebündelt werden können. Für die Anwendungen selbst bleibt dieser Wechsel unsichtbar. Die Verbindung bleibt bestehen, während das System im Hintergrund den jeweils besten Weg für die Datenübertragung nutzt. Genau das ist für den Bahnbetrieb entscheidend: Die Kommunikation muss auch bei wechselnden Funkbedingungen zuverlässig funktionieren.
Im Digitalen Testfeld Bahn im Erzgebirge (siehe Abbildung) hat 5G-RACOM gezeigt, wie sich die Bahnkommunikation durch hybride Netze zusätzlich absichern lässt. Hierfür wurden ein bahneigenes FRMCS-Testnetz und ein öffentliches 5G-Netz so miteinander kombiniert, dass sich parallele Verbindungswege ergeben. So bleibt die Kommunikation auch bei wechselnden Bedingungen stabil. Gleichzeitig hat das Projekt wichtige technische Grundlagen für den künftigen Bahnfunk geschaffen: Der Einsatz von Mehrwegeprotokollen wurde nicht nur funktional sondern auch mit herstellerübergreifendenden Lösungen erfolgreich erprobt.
5G-RACOM zeigt damit sehr konkret, wie der Bahnfunk der Zukunft resilienter werden kann. Hybride Netze und intelligente Mehrwegeübertragung sind kein abstraktes Zukunftsbild mehr, sondern wurden unter realitätsnahen Bedingungen erfolgreich demonstriert. Für die DB InfraGO ist dies ein relevanter Baustein auf dem Weg zu einer leistungsfähigen digitalen Infrastruktur, denn ein robustes Kommunikationssystem ist eine zentrale Voraussetzung für einen modernen und effizienten Bahnbetrieb.
Wer tiefer einsteigen möchte, findet technischen Details, die Projektarchitektur sowie die konkreten Testergebnisse in einem Fachartikel:
