Intrain-Repeater

Ein Intrain-Repeater (deutsch „Im-Zug-Verstärker“) hat die Aufgabe, die Kommunikation im Zug zwischen Handy und Mobilfunkstation zu verbessern, um eine störungsfreie Funkverbindung zu gewährleisten. Ziel des Repeaters ist es, die hohe Durchgangsdämpfung des Zuges zu kompensieren, die durch die Wagenhülle und die mit Metall beschichteten Fenster entstehen. Der Zug wirkt hierdurch physikalisch betrachtet wie ein Faradayscher Käfig. Beim ICE beträgt die Dämpfung rund 30 dB; die Abschirmung beträgt somit 99,9 %.

Ohne den Intrainrepeater wäre eine störungsfreie Verbindung ohne Abbrüche nur in Gebieten möglich, wo die Feldstärken ausreichend hoch sind, um die Abschirmung moderner Reisezüge zu überwinden. Dies ist üblicherweise in Ballungsgebieten und in den Bahnhöfen der Fall. Gerade im ländlichen Raum sind die Mobilfunknetze nicht so stark ausgebaut, so dass eine Mobilfunkversorgung der Wagen ohne Intrain-Repeater nicht immer gewährleistet ist.

Funktionsweise

Prinzipschaltung eines Intrain-Repeaters.

Der Repeater verstärkt das Mobilfunksignal in beide Richtungen. Im Downlink wird das Signal von der Basisstation über eine Außenantenne, welche sich auf dem Zugdach befindet, aufgenommen und in das Wageninnere des Zuges an den Intrain-Repeater weitergeleitet, der das Signal verstärkt. Das verstärkte Signal wird entweder über ein in der Wagendecke montiertes Schlitzkabel (z. B. bei den ICE-Wagen der Deutschen Bahn) oder über herkömmliche Antennen, zum Beispiel bei der SBB in der Schweiz, abgestrahlt. Das gleiche geschieht auch in der Gegenrichtung (= Uplink). Das Sendesignal des Mobiltelefons wird über das Schlitzkabel oder die Antenne im Wageninneren aufgenommen, zum Intrainrepeater geleitet, verstärkt und über die Dachantenne des Zuges zur Mobilfunkstation abgestrahlt.

In die Zugantennen sind GPS-Empfänger integriert, die die Mobilfunktechnik im Ausland sowie auf Abstellanlagen abschalten.^[1]

Situation in Deutschland

Die bislang bei der Deutschen Bahn verwendeten Intrain-Repeater verstärken das GSM-900-Band und den von E-Plus genutzten Teil des DCS-1800-Bandes. Das UMTS-Band und das E-GSM-900-Band, welches seit Anfang 2006 von E-Plus und O₂ genutzt wird, werden von diesen Breitbandrepeatern nicht übertragen. In den mit diesen Repeatern ausgerüsteten Zügen werden daher nur die Mobilfunknetzbetreiber T-Mobile, Vodafone und E-Plus unterstützt. Da das National Roaming von O₂ im Netz von T-Mobile Anfang 2010 vollständig abgeschaltet wurde, sind Gespräche im Netz von O₂ über die bislang verwendeten Intrain-Repeater nicht mehr möglich.

Ab Mitte 2006 hatte der Netzbetreiber O₂ Verhandlungen mit der Deutschen Bahn und den anderen Netzbetreibern über einen Austausch bzw. Nachrüstung der Repeater geführt.^[2] Die Repeater werden zukünftig auch das E-GSM-Band und das komplette DCS-1800-Band, sowie GSM-R unterstützen^[3][4].

Der Austausch der Repeater hatte im Mai 2008 begonnen. Die Repeater werden während der Wartungsintervalle ausgetauscht.^[5] Gleichzeitig wollen die Netzbetreiber Lücken entlang der ICE-Strecken schließen.^[6]

Bis 2011 sollen insgesamt 1495 Wagen mit Repeatern ausgestattet sein, die die GSM-Netze aller vier Mobilfunkbetreiber unterstützen^[7][8][9]. Damit werden rund 70 Prozent der ICE-Wagen über Handyverstärker verfügen. Gleichzeitig sollen Ruhezonen besser ausgezeichnet werden.^[6]. Mitte September 2009 war die Hälfte des Umrüstungsprogramms abgeschlossen.^[8]

Vor Beginn der Umrüstung, Anfang 2008, waren etwa 800 Wagen der ICE-Flotte mit Repeatern ausgestattet gewesen.^[10]

Neue Intrain-Repeater könnten grundsätzlich auch den Funkstandard UMTS unterstützen, soweit entsprechende Zusatzmodule installiert sind.^[11] Damit UMTS während der gesamten Zugfahrt verfügbar ist, müssen sowohl die Repeater entsprechend ausgerüstet als auch die streckenseitige UMTS-Netz-Infrastruktur gegeben sein. Nach Angaben der Deutschen Bahn wird UMTS und HSDPA nicht unterstützt, da entlang der Bahnstrecken keine UMTS-Funkzellen vorhanden seien^[12]. Eine Alternative zum mobilen Datenempfang über UMTS bzw. GPRS oder EDGE ist streckenweise Railnet, ein drahtloser Internetzugang in einzelnen ICE-Zügen per WLAN.

Einsatz bei der Deutschen Bahn

Außen am Zug angebrachtes Symbol für einen mit Intrain-Repeatern ausgestatteten Wagen.

Im Zug angebrachtes Symbol für einen mit Intrain-Repeatern ausgestatteten Wagen.

Der Einsatz von Handyrepeatern wurde in den beiden ICE Ideenzügen erprobt. Ab 1995 verkehrten die beiden ICE-1-Garnituren fahrplanmäßig zwischen Hamburg und Basel bzw. Stuttgart.^[13] Die damaligen Mobilfunkanbieter DeTeMobil, Mannesmann Mobilfunk und E-Plus beabsichtigten, die Netzabdeckung entlang der Schienenwege mit zweistelligen Millionen-Investitionen auszubauen. Die Planungen sahen vor, bis 1997 alle wichtigen Strecken in Deutschland abzudecken. Im Gegenzug beabsichtigte die Deutsche Bahn, Wagen mit Intrain-Repeatern auszurüsten.^[14] Der Mobilfunkanbieter VIAG-Interkom war an dem Aufbau nicht beteiligt, da das VIAG-Netz zu dem Zeitpunkt noch nicht gestartet war.

Ende 1998 kündigte die Deutsche Bahn an, bis Mitte 1999 alle ICE-Züge mit Einrichtungen für verbesserten Handyempfang zu versehen.^[15] Bis Anfang 1999 wurden je zwei Wagen in allen ICE-Zügen (damals 103 Triebzüge) mit Handyverstärkern ausgerüstet. Auch die Möglichkeit, Plätze in der Ruhe- bzw. Handyzone gezielt zu reservieren, wurde neu eingeführt.^[16][17]

Zur Betriebsaufnahmen kamen Repeater der Firmen Hitachi und später auch Mikom (heute Andrew Wireless Systems) zum Einsatz. Im Durchschnitt wurden ca. 40 Prozent aller Wagen der ICE-Flotte nachträglich mit Intrain-Repeatern ausgestattet. Handy-Piktogramme in den Wagen weisen auf den verbesserten Mobilfunkempfang hin. Die Wagen können bei der Reservierung gezielt angegeben werden. Üblicherweise sind Intrain-Repeater in drei Wagen pro ICE-(Halb-)Zug installiert; einer davon in der 1. Klasse, zwei davon in der 2. Klasse (Stand: April 2008).

Zur Optimierung der Netzabdeckung entlang von Bahnstrecken und Bahnhöfen wurde im Jahr 2003 Rahmenverträge zwischen DB Telematik und den Netzbetreibern Vodafone, T-Mobile und Eplus geschlossen.^[18][19]

Vereinzelt wurden Intrainrepeater in Wagen von IC-Zügen installiert. Die Durchgangsdämpfung eines IC-Wagen beträgt im Durchschnitt nur ca. 20 dB und ist damit geringer als beim ICE. Planungen der Deutschen Bahn und der Netzbetreiber aus dem Jahr 2003 sahen dennoch vor, im Schnitt jeweils einen Wagen der 1. Klasse und einen Wagen der 2. Klasse mit einem Mobilfunkverstärker auszustatten^[18]. Diese Planungen wurden aber nur teilweise umgesetzt, so dass nur ein Teil der IC-Wagen mit Repeatern ausgestattet ist. Die Wagen der 2. Klasse, die mit Intrain-Repeater ausgestattet sind, befinden sich unmittelbar im Anschluss zum Speisewagen. In diesen Wagen ist auch das Zugbegleiter- und Kleinkindabteil untergebracht. Im Gegensatz zu den ICE-Zügen können die Wagen der EC/IC-Züge mit Intrain-Repeater nicht explizit reserviert werden.

Mit Intrain-Repeater versorgte Wagen der Deutschen Bahn
Züge	Repeater-Wagen (vor dem weiteren Ausbau)	Repeater-Wagen (nach Abschluss des Ausbaus) *) Nachrüstung ist abgeschlossen
ICE 1	1, 3, 9, 11, 14	1, 3, 5, 6, 7, 9, 11, 14 *)
ICE 2	21/31, 24/34, 26/36, 27/37	21/31, 23/33, 24/34, 26/36, 27/37
ICE 3	23/33, 26/36, 27/37	22/32, 23/33, 24/34, 26/36, 27/37, 28/38 *)
ICE T 7-teilig	23/33, 28/38	21/31 (Lounge ist Ruhezone), 23/33, 24/34, 27/37, 28/38
ICE T 5-teilig	21/31, 23/33, 28/38	21/31, 23/33, 27/37, 28/38
ICE TD	27/37, 28/38	2x/3x, 27/37, 28/38 x = 21/31 oder 22/32 (Wagen-Nr. noch nicht bekannt)
Metropolitan (BA116)	alle Wagen außer Silence[20]	(Realisierungsplanung unbekannt)
DB NachtZug (Bauart Talgo)	Bistrowagen	Züge abgestellt
IC	vereinzelt meist 1. Klassewagen (nicht reservierbar)	vereinzelt (nicht reservierbar)

Ab Mai 2008, bis voraussichtlich 2011, erhalten die ICE-Züge durchgehend neue Repeater, die alle vier GSM-Mobilfunknetze, sowie das bahninterne Mobilfunknetz (GSM-R) unterstützen. Gleichzeitig wird die Zahl der versorgten Wagen von ca. 800 auf 1495 angehoben.^{[7][8][9][10]} Nach Abschluss der Maßnahmen werden etwa 70 Prozent der ICE-Wagen mit Intrain-Repeatern versorgt sein, wobei einige Wagen − unter Einbeziehung von Trennwänden − teils als Handy-, teils als Ruhebereich ausgeführt werden sollen.

Telefonzellen der ICE 1

Die beiden Telefonzellen der ab 1991 eingesetzten ICE-1-Züge stellten über 13 so genannte Funkfeststationen entlang der beiden Neubaustrecken eine Verbindung zum C-Netz der Telekom her. In den 81 Tunneln der ersten beiden Neubaustrecken waren dazu im Abstand von 1500 Metern Verstärker eingebaut worden, die über Leckkabel mit den fahrenden Zügen kommunizierten. Zwischen den Tunneln kamen Richtantennen zum Einsatz. Die Verbindung wurde zugseitig über Antennen auf dem Servicewagen hergestellt. Für Telefonate wurden 70 Pfennig je Gebühreneinheit berechnet.^[21]

Anfang 1989 war der Auftrag zum Aufbau des Tunnelfunksystems auf 450-MHz-Basis vergeben worden. Ein zunächst vorgesehenes universelles System auf 40-GHz-Basis, das auch bahnbetrieblichen Zwecken (Linienzugbeeinflussung und Bahnbetriebsfunk) gedient hätte, war aufgrund fehlender Einsatzreife verworfen worden.^[22]

Einzelnachweise

1. ↑ Wie funktioniert eigentlich… der Handy-Empfang in den ICE-Zügen. In: DB Welt, Ausgabe April 2010, S. 15
2. ↑ O₂ plant Verbesserung der ICE-Versorgung – Meldung auf teltarif.de vom 14. August 2006
3. ↑ Interview mit O₂ in der Zeitschrift connect, Ausgabe November 2006, Seite 12
4. ↑ Andrew für mehrjähriges Kommunikations-Upgrade für deutschen Hochgeschwindigkeitszug ICE ausgewählt - Pressemitteilung zur Nachrüstung von Adrew vom 21. Mai 2008
5. ↑ Einbau neuer Repeater in den ICE-Zügen – Meldung von teltarif.de vom 27. Dezember 2006
6. ↑ ^{a b} Besserer Handy-Empfang im ICE. In: DB Welt, Ausgabe Oktober 2008, S. 6
7. ↑ ^{a b} Deutsche Bahn AG (u. a.): Komfortabel telefonieren im ICE. Presseinformation vom 11. April 2008
8. ↑ ^{a b c} Deutsche Bahn AG: Neu: Verbesserter Handy-Empfang in den ICE-Zügen. Presseinformation vom 18. September 2009
9. ↑ ^{a b} Nach dem Umbau werden in Summe 1495 Wagen mit Repeatern ausgestattet sein (vsl. ab 2011): ICE-1-Züge: 472 Wagen (= 59 * 8); ICE 2: 220 Wagen (= 44 * 5); ICE-3: 402 Wagen (= 67 * 6); ICE T 7-teilig: 300 Wagen (= 60 * 5) ; ICE T 5-teilig: 44 Wagen (= 11 * 4), ICE TD 57 Wagen (= 19 * 3)
10. ↑ ^{a b} Vor dem Umbau waren in Summe ca. 863 Wagen mit Repeatern ausgestattet (Stand: April 2008): ICE-1-Züge: 295 Wagen (= 59 * 5); ICE 2: 176 Wagen (= 44 * 4); ICE-3: 201 Wagen (= 67 * 3); ICE T 7-teilig: 120 Wagen (= 60 * 2) ; ICE T 5-teilig: 33 Wagen (= 11 * 3), ICE TD 38 Wagen (= 19 * 2)
11. ↑ Beispiel: [1], Seite 2
12. ↑ bahn.de FAQ zur Handytelefonie im ICE (Technik)
13. ↑ Meldung „Surfen“ im ICE. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 48, Nr. 1/2, 1999, S. 3
14. ↑ Meldung Gesprächsbereit. In: ZUG, Nr. 9, 1995, ohne ISSN, S. 9.
15. ↑ Meldung Aktuelles in Kürze. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 12, 1998, ISSN 1421-2811, S. 508
16. ↑ Meldung DB AG: Besserer Handy-Empfang in allen ICE. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 48, Nr. 4, 1999, S. 177.
17. ↑ Künftig Handy-Zonen in ICE-Zügen Meldung von heise-online vom 18. Februar 1999
18. ↑ ^{a b} Telefonieren aus dem Zug soll besser werden. Meldung von schlagzeilen.net vom 13. Juni 2003.
19. ↑ Meldung Ausbau der Mobilfunkversorgung. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 11/2003, ISSN 1421-2811, S. 476.
20. ↑ Metropolitan nimmt Formen an. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 5, Jahrgang 1999, ISSN 1421-2811, S. 206 f.
21. ↑ Pläne für den Mobilfunk ohne Grenzen. In: Süddeutsche Zeitung, Nr. 225, 1994, ISSN 0174-4917, S. 2.
22. ↑ Meldung Tunnelfunk bis 1991. In: Die Bundesbahn. Jg. 65, Nr. 4, 1989, ISSN 0007-5876, S. 348.

Weblinks

• Informationen zum Handy- und Ruhebereich im ICE und Fragen zur Optimierung der Handytelefonie im ICE auf dem Konzernportal der Deutschen Bahn
• Mit Intrain-Repeater versorgte Wagen im DB Fernverkehr (pdf, 65 kB) - Stand: 1. Januar 2010
• Funkversorgung für Bahnreisende in der Schweiz (pdf, 720 kB)
• Bahntest der Zeitschrift Connect vom Oktober 2006