de.wedoany.com-Bericht: Das auf 2G-Technologie basierende luxemburgische Eisenbahnfunk-Spezialsystem GSM-R nähert sich dem Ende seiner Unterstützung. Sein Nachfolger FRMCS (Future Railway Mobile Communication System) hat die Spezifikationsphase verlassen und tritt in die Vorbereitungsphase für die tatsächliche Bereitstellung ein; die ersten europäischen Ausschreibungen wurden bereits veröffentlicht. Vor dem Hintergrund, dass sich die europäischen Eisenbahnen in unterschiedlichen Übergangsphasen befinden (einige haben bereits mit Tests und Machbarkeitsnachweisen begonnen, andere erweitern noch GSM-R), wurde die Frage, wie ein reibungsloser Übergang ohne Unterbrechung des täglichen Betriebs gewährleistet werden kann, zum zentralen Thema des Webinars von Eviden. Zu den Teilnehmern gehörten Franck Lett, Global Sales Director Transport bei Eviden, und Mathieu Perrus von der Infrastruktur-Abteilung des luxemburgischen nationalen Betreibers CFL.
Die Migration wird von vier Faktoren angetrieben: Die Alterung der 2G-Technologie, auf die GSM-R angewiesen ist, und die nachlassende Unterstützung durch die Anbieter; FRMCS erfüllt die grundlegenden Anforderungen der Eisenbahn an Digitalisierung, Breitband, niedrige Latenz und Automatisierung; Cybersicherheit ist als integrierte Funktion von FRMCS konzipiert, um den zunehmenden Cyberangriffen auf die Eisenbahn zu begegnen; auf regulatorischer Ebene wurde FRMCS als zukünftiger europäischer Standard festgelegt. FRMCS spielt eine Schlüsselrolle bei der Unterstützung der beschleunigten Einführung von ETCS (European Train Control System), indem es die für die kontinuierliche Überwachung erforderliche moderne Kommunikationsebene bereitstellt und so die Einführung von Level 2 vorantreibt. Der Zeitplan wurde angepasst; Anbieter geben an, dass die langfristige Unterstützung von GSM-R möglicherweise bis etwa 2040 andauern wird, aber die meisten europäischen Migrationen sind dennoch Brownfield-Projekte, bei denen eine einmalige Umstellung vermieden werden muss.
Im Gegensatz zu GSM-R mit seiner einheitlichen Architektur verwendet FRMCS eine geschichtete Architektur, unterteilt in eine Transportschicht (5G-Netzwerk) und eine Dienstschicht (mission-critical communication services). Eviden konzentriert sich auf die Dienstschicht und bietet einen MCX-Kern (mit mission-critical Push-to-Talk, Daten- und Videodiensten) sowie MCX-Clients für Android und iOS, ein browserbasiertes Disponentensystem, ein Aufzeichnungssystem für Sprache, Video und Daten sowie ein zentrales Verwaltungssystem, SDK und in Entwicklung befindliche Fahrzeuggeräte (wie Sprachfahrzeugfunk und die Telekommunikationsfahrzeugarchitektur TOBA). Die Architektur ist vollständig virtualisiert; alle Komponenten laufen als virtuelle Maschinen auf handelsüblicher Standardhardware, und ein einzelner Server kann den MCX-Server, Disponenten, Rekorder, Verwaltungsplattform und Interworking-Funktionen hosten, was zur Senkung der Kapital- und Betriebsausgaben beiträgt.
Die Interworking-Funktion (IWF) dient als Brücke zwischen der MCX-Welt und traditionellen Kommunikationssystemen wie GSM-R, TETRA, P25, DMR, PBX usw. Während der Migration von GSM-R zu FRMCS entkoppelt die IWF die GSM-R-Domäne und die MCX-Domäne, sodass beide unabhängig voneinander weiterentwickelt werden können und gleichzeitig die Interoperabilität erhalten bleibt. Die IWF basiert auf den offenen Standards von 3GPP und ETSI und kann während des Betriebs eine funktionale Zuordnung zwischen den beiden Domänen durchführen, ohne die Benutzererfahrung zu verändern. Dazu gehören die Umwandlung von GSM-R-Funktionsnummern in MCX-Identitäten (SIP-URIs), die Umwandlung von Gruppenrufen in MCX-Gruppenrufe und die Sicherstellung der Gültigkeit von Eisenbahn-Notrufen (REC) und Textnachrichten bei der Domänenübergabe.
Die CFL betreibt ein dichtes Streckennetz von etwa 275 km mit durchschnittlich etwa 1000 Zugfahrten pro Tag und muss einen erheblichen grenzüberschreitenden Verkehr mit Belgien, Deutschland und Frankreich bewältigen. Das bestehende Kernnetz umfasst etwa 100 GSM-R-Funkzellen, etwa 80 Disponentenarbeitsplätze und etwa 250 Fahrzeug-Funkgeräte. Basierend auf GSM-R Release 4 wird es hauptsächlich für leitungsvermittelte Sprache genutzt, mit begrenzten Datenfähigkeiten. Da das Signalsystem der CFL vollständig auf ETCS Level 1 basiert (das auf europäischen Balisen und nicht auf kontinuierlicher Funkkommunikation beruht) und keine Pläne für ein Upgrade auf ETCS Level 2 bestehen, wird FRMCS nur zur Ablösung der Betriebskommunikation von GSM-R verwendet und hat keine Auswirkungen auf das Signalsystem. Der Migrationsdruck ergibt sich aus dem Lebenszyklusende von GSM-R und alternden analogen Systemen, einschließlich Rangierfunk, Streckentelefonen, Kupferkabelinfrastruktur und Disponentensystemen, die an MCX angepasst werden müssen.
Die Strategie der CFL basiert auf drei Säulen: MCX-Dienste, ein 5G-Netzwerk, das Kern- und Funkzugang umfasst, sowie dedizierte Eisenbahnfrequenzen in den Bändern n100 (900 MHz) und n101 (1900 MHz). In einem ersten Machbarkeitsnachweis wurde ein vollständiges MCX-System in einem öffentlichen 5G-Netzwerk im „Overlay"-Verfahren bereitgestellt, ohne Dienstgüte zu verhandeln, um die Architektur zu validieren und Betriebserfahrung zu sammeln. Laut Perrus wurde diese Phase erfolgreich abgeschlossen. Ein zweiter Machbarkeitsnachweis wird sich mit den schwierigeren Aspekten der GSM-R-Interworking, der CFL-WLAN-Interworking, dem Design hoher Verfügbarkeit und der Schulung der Mitarbeiter befassen. Bei erfolgreichem Test soll 2027 eine landesweite Bereitstellung alle traditionellen Disponenten ersetzen, gefolgt von einem vollständigen FRMCS-Upgrade ab 2028 oder 2029, das mit der ersten Version der Spezifikation und der CCS TSI konform ist und schrittweise zum eigenen 5G-Netz der CFL übergeht.
Die IWF von Eviden spielte eine Schlüsselrolle im FP2-MORANE-2-Projekt, das darauf abzielt, die aktuellen FRMCS-Spezifikationen (Version 2.2 und ausgewählte Kandidaten für Version 3) zu validieren, um eine stabile Version 3 als erste Version für die kommerzielle Bereitstellung zu generieren. MORANE-2 führt Labortests an drei Standorten und Feldtests auf fünf Strecken in vier Ländern durch. Eviden ist der einzige Anbieter von GSM-R-Interworking-Funktionen in diesem Projekt, einer von nur zwei MCX-Anbietern und einer von fünf Disponentensystemanbietern. In der deutschen Feldumgebung stellt Eviden den MCX-Anwendungsserver und die IWF bereit, die mit dem GSM-R-Netzwerksubsystem und dem 5G-Kern von Nokia verbunden sind. Die Feldtests sollen im Januar 2027 beginnen.
In Bezug auf die Netzresilienz beschrieb Perrus ein Systemisolations-„Blasen"-Design, das es Zügen ermöglicht, im Falle eines Angriffs im degradierten Modus zu fahren. Das MCX-System wurde auch durch Penetrationstests gestärkt. Bezüglich der Integration alter Funktechnologien räumte Lett ein, dass weiterhin Herausforderungen bestehen: Die lokale Interworking von TETRA ist zwar von 3GPP definiert, aber die Implementierungen der verschiedenen Anbieter sind uneinheitlich und oft an Lizenzen gebunden, was möglicherweise eine erneute Anbieterbindung mit sich bringt. Es gibt in der Branche Workarounds wie das ISI (Inter-System Interface), aber es besteht noch kein Konsens über eine einheitliche Lösung. Die aktuelle Realität ist, dass der FRMCS-Standard selbst durch MORANE-2 planmäßig reift; die Reibungspunkte liegen hauptsächlich in der Brownfield-Realität und der Frage, wie TETRA und GSM-R sauber angebunden werden können. Der Rat der CFL an andere Betreiber ist, so früh wie möglich mit der Planung und dem Testen zu beginnen, da das Tempo der Migration eher durch die Interworking und die Altsysteme bestimmt wird als durch die Spezifikation selbst.
