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Die Funkkommunikation für ERTMS: TETRA, GSM-R, UMTS oder LTE?. Anforderungen, Kapazitätsbetrachtungen, Frequenzzuteilungen, Einfluss der Entwicklung der öffentlichen Funkkommunikationsnetze. Inhalt. Einfluss von Verkehrsprognosen Methoden zur Erhöhung der Kapazität des Systems „Eisenbahn“ - PowerPoint PPT Presentation
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Die Funkkommunikation für ERTMS:TETRA, GSM-R, UMTS oder LTE?
Anforderungen, Kapazitätsbetrachtungen, Frequenzzuteilungen, Einfluss der Entwicklung der öffentlichen Funkkommunikationsnetze
Funkkommunikation ERTMSDLR Verkehrskolloquium Braunschweig, Jan 2009
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Einfluss von Verkehrsprognosen
Methoden zur Erhöhung der Kapazität des Systems „Eisenbahn“
Einsatz von Kommunikationssystemen
Inhalt
Funkkommunikation ERTMSDLR Verkehrskolloquium Braunschweig, Jan 2009
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Verkehrsprognosen
Quelle: Eine Initiative des Bundesverbandes des Deutschen Groß-und Außenhandels (BGA) e.V.
Bahn wächst kaum
Binnenschifffahrt ebenso
Straßenbelegung wird unzumutbar
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Der Ausweg: more of the same!?
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Der Ausweg: mehr Intelligenz!
Was aber hindert uns die Züge Puffer an Puffer fahren zu lassen?
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Blocksignal
Blocksignal
S-Bahn
Funktion Blockabstand
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Blocksignal
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Blocksignal
Blocksignal
Obere Kapazitätsgrenze: 12 fach
Beispiel maximaler Blockbelegung
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Blocksignal
Blocksignal
1.Schritt: variable Blockabstände (Parameter: m, v und l)
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Blocksignal
Blocksignal
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Vereinfachte GSM-R-Infrastruktur
Quelle: http://www.uic.asso.fr/uic/local/cache-vignettes/L520xH290/Simple_GSM-R-629ce.jpg
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Warum GSM-R?
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Warum GSM-R?
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Gruppenruf für Sprache (VGCS, Voice Group Call Service)
Sammelrufdienst (VBS)
Prioritäten
Verdrängen
ortsabhängige Adressierung
die funktionale Adressierung (FA)
ASCI Advanced Speech Call Items
Zug 9354
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Züge verkehren grenzüberschreitend, Steuerungs-
systeme unterliegen nationaler Hoheit, folglich
müssen Grundfunktionen international
harmonisiert sein:
Systeman- und abmeldungen
Notrufe (innerbetriebliche und öffentliche)
Kommunikation Betriebszentrale - Zugpersonal
European Train Control System (ETCS)
Meldungen der Triebfahrzeugführerüberwachung (DSD (Driver Safety Device )
Kommunikation der Triebfahrzeugführer untereinander für betriebsunterstützende Aufgaben
Internationale Mindest-Interoperabilität
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Rangierbetrieb (hoher Kanalbedarf)
Triebfahrzeugführer ins öffentliche Netz
Kommunikation der Triebfahrzeugführer untereinander
Kommunikation des Zugpersonals (Zugführer, Schaffner, Restaurations- und Hotelbetrieb) in öffentliche netze
Direkte Kommunikation ohne Nutzung der Netzinfrastruktur
Internationale Zusatz-Interoperabilität
Nicht zwingend erforderlich, aber betriebsunterstützend werden folgende Leistungsmerkmale diskutiert:
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Frequenzallokation
Frequenz
D-Netz
D-Netz
offene Frage der Befriedigung des Frequenzbedarfs für den Rangierbetrieb
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GSM-R Einführung (Q3 2007)
In Betrieb
In Planung und Bau
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GSM-R Einführung (geplant bis 2010)
In Betrieb
In Planung und Bau
149Tkm von 221Tkm (etwa 2/3) sollen mit GSM-R versorgt werden
40Tkm sind seit Sept 07 in Betrieb
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TETRA (TErrestrial Trunked RAdio) digitales Bündelfunksystem
ETSI- (European Telecommunications Standards Institute) Standard
Anwendung: Polizei, Feuer-wehr, Notdienste, aber auch innerbetrieblich bei Ölraf-finerien, Pipelinefirmen und anderen
UMTS Universal Mobile Telecommunications System Nachfolger GSM mit erhöhter Bitrate (Daten)
IP-basiert
Schnelle Weiterentwicklung zum LTE (Long Term Evolution)
Technologien ohne Chance bei den Bahnen?
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LTE (Long Term Evolution)
Entwicklungsziele:• Erhöhung der Bitrate• Verringerung der Verzögerungszeiten• Berücksichtigung der All-IP-Infrastruktur• Multiple Radio Access
Abkürzungen:
• eNB E-UTRAN NodeB (Basisstation)• EPC Evolved Packet Core• E-UTRAN Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network• MME Mobility Management Entity• S-GW Serving GateWay
• S1 Interface between eNB and EPC• X2 Interface between eNBs
IP-Network
EPC
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LTE (Long Term Evolution),
IP-Network
Bei UMTS und GSM zentrale Funktionen, Durch Dezentralisierung Verringerung der Verzögerungszeiten für Nutz- und Steuerinformationen
Protokollfunktionen des eNB
Bei UMTS und GSM bereits Funktionen derBasisstation (Sendeeinrichtung)
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Channels
transport channels:• Broadcast CHannel (BCH)• DownLink Shared CHannel (DL-SCH)• UpLink Shared CHannel (UL-SCH)• Paging CHannel (PCH)• Multicast CHannel (MCH)• Random Access CHannel (RACH)
Verringerung der Komplexität (Geschwindigkeitsgewinn) durch Verringerung der Transportkanäle :
logical channelsControl channels
• Broadcast Control CHannel (BCCH)• Paging Control CHannel (PCCH)• Common Control CHannel (CCCH)• Multicast Control CHannel (MCCH)• Dedicated Control CHannel (DCCH)• Random Access CHannel (RACH)
Traffic channels • Dedicated Traffic CHannel (DTCH)• Multicast Traffic CHannel (MTCH)
BCHPCH DL-SCH MCHRACH
Transport Kanäle
logischeKanäle
UL-SCH
RACH
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Einfluss von Verkehrsprognosen
Methoden zur Erhöhung der Kapazität des Systems „Eisenbahn“
Einsatz von Kommunikationssystemen
Offene Punkte, z.B.LTE
Zugendeerkennung
Ortung der Züge
Zusammenfassung und Ausblick
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• Thank you for thinking with us• let us continue to break barriers• We would be happy to discuss (again) with you