Zuerst die Anforderungen definieren

Bevor die konkrete Planung eines Wireless-Netzwerks beginnt, müssen die wichtigsten Faktoren bestimmt werden, die den Projekterfolg beeinflussen. Die zentrale Frage lautet:

Was soll das neue oder optimierte Wireless-Netzwerk leisten – heute und in Zukunft?

Am Anfang steht eine übergeordnete Aufgabendefinition. Diese wird anschliessend um konkrete Leistungsmerkmale und Key Performance Indicators ergänzt:

• Endpunkte: Wie viele Nutzer, Sensoren oder weitere Geräte sollen in das Netzwerk eingebunden werden?
• Komplexität: Welche Daten werden übertragen? Handelt es sich um einfache Messwerte, grössere Datenpakete oder Sprachkommunikation?
• Datendurchsatz: Werden nur gelegentlich einzelne Daten übermittelt oder müssen mehrere Datenströme und Livestreams parallel übertragen werden?
• Kapazität: Welche Datenmenge muss das Netzwerk bei hoher Auslastung bewältigen – heute und in Zukunft?
• Verfügbarkeit: Wie hoch muss die garantierte Verfügbarkeit des Netzwerks sein?
• Reichweite: Wie gross ist das zu versorgende Gebiet und wie ist es beschaffen?
• Topologie: Welche natürlichen oder baulichen Hindernisse müssen überwunden oder durchdrungen werden?
• Qualität: Welche Netzabdeckung und Signalqualität werden benötigt und mit welchen Störsignalen ist zu rechnen?

Gerade die Beurteilung von Netzabdeckung, Signalqualität und möglichen Störquellen erfordert fundiertes Fachwissen und geeignete Planungs- und Messsysteme. Hier unterstützt Strapag mit langjähriger Erfahrung im Wireless Engineering.

Ist digital immer besser als analog?

Digitale Funktechnologien bieten gegenüber analogen Systemen zahlreiche Vorteile. Dazu gehören eine effizientere Nutzung der verfügbaren Frequenzen, zusätzliche Sprach- und Datenfunktionen sowie eine weitgehend gleichbleibende Sprachqualität innerhalb des versorgten Bereichs.

Dennoch ist digital nicht in jeder Situation automatisch die bessere Lösung. Analoge Funksignale verschlechtern sich bei abnehmender Signalstärke schrittweise. Ein Gespräch kann deshalb unter Umständen auch bei starkem Rauschen noch verstanden werden. Bei digitalen Systemen bleibt die Sprachqualität zunächst stabil, kann beim Unterschreiten eines bestimmten Signalpegels jedoch abrupt abfallen.

Auch die bestehende Infrastruktur, verfügbare Frequenzen, Investitionskosten und betriebliche Anforderungen beeinflussen den Entscheid. Entscheidend ist nicht, ob eine Technologie analog oder digital ist, sondern ob sie die Anforderungen der jeweiligen Anwendung zuverlässig und wirtschaftlich erfüllt.

DMR – Digital Mobile Radio

DMR ist eine moderne digitale Funktechnologie, die sich besonders für professionelle Betriebsfunkanwendungen eignet. Im Vergleich zu komplexeren Systemen wie TETRA ist DMR einfacher aufgebaut und häufig kostengünstiger.

Die Technologie nutzt das verfügbare Frequenzspektrum effizienter als analoger Funk und ermöglicht zwei getrennte Sprachkanäle auf einer Frequenz. Neben der Sprachkommunikation können je nach System auch Gruppenrufe, Textnachrichten, Statusmeldungen oder Standortdaten übertragen werden.

Ein weiterer Vorteil ist die teilweise Kompatibilität mit bestehenden Funkanlagen. Dadurch können vorhandene Infrastruktur und Hardware je nach Ausgangslage weiterverwendet oder schrittweise modernisiert werden. Das reduziert den Aufwand und die Kosten eines Technologiewechsels.

DMR eignet sich damit besonders für Unternehmen und Organisationen, die ihren Betriebsfunk modernisieren und gleichzeitig auf eine wirtschaftliche, flexible Lösung setzen möchten.

TETRA und Tetrapol – Kommunikation für kritische Einsätze

TETRA und Tetrapol sind digitale Bündelfunksysteme für einsatzkritische Sprach- und Datenkommunikation. Sie kommen insbesondere bei Polizei, Feuerwehr, Rettungsdiensten, Verkehrsbetrieben und weiteren Organisationen mit hohen Anforderungen an Sicherheit und Verfügbarkeit zum Einsatz.

Die Systeme ermöglichen eine schnelle und strukturierte Gruppenkommunikation, die Priorisierung wichtiger Gespräche sowie Funktionen für Authentifizierung und Verschlüsselung. Diese Eigenschaften sind entscheidend, wenn Einsatzkräfte auch in kritischen Situationen zuverlässig kommunizieren müssen.

Im Vergleich zu DMR sind TETRA- und Tetrapol-Netzwerke komplexer und kostenintensiver. Dafür bieten sie zusätzliche Funktionen und eine hohe Ausfallsicherheit. Tetrapol wird unter anderem im Schweizer Sicherheitsfunknetz POLYCOM eingesetzt.

TETRA und Tetrapol eignen sich damit für Organisationen, bei denen schnelle, sichere und jederzeit verfügbare Kommunikation unverzichtbar ist.

FRMCS und 5G – die Zukunft der Bahnkommunikation

FRMCS steht für Future Railway Mobile Communication System und ist als zukünftige Kommunikationslösung für den Schienenverkehr vorgesehen. Das System soll die bestehenden GSM-R-Funknetze schrittweise ablösen.

Die zugrunde liegende 5G-Technologie ist deutlich flexibler als bisherige Mobilfunksysteme. Sie ermöglicht nicht nur Sprachkommunikation, sondern auch umfangreiche Datenanwendungen und nahezu verzögerungsfreie Verbindungen.

Mithilfe von Network Slicing können verschiedene Anwendungen innerhalb derselben Infrastruktur logisch voneinander getrennt und mit individuellen Kapazitäten und Prioritäten versehen werden. Dadurch lassen sich beispielsweise betriebliche Kommunikation, Echtzeitinformationen sowie Steuerungs- und Überwachungsfunktionen parallel betreiben.

Die hohe Geschwindigkeit, niedrige Latenz und gute Skalierbarkeit machen FRMCS zu einer zukunftsgerichteten Grundlage für die Digitalisierung des Bahnverkehrs.

Netzwerksimulation durchführen

Ist die geeignete Technologie bestimmt, beginnt die eigentliche Netzplanung. Grundlage dafür bilden die definierten Anforderungen und das sogenannte Link Budget.

In das Link Budget fliessen unter anderem die erforderliche Datenrate, Sendeleistung, Empfängerempfindlichkeit, Dämpfungswerte, Antennengewinne und notwendige Signalreserven ein. Daraus lässt sich ableiten, welche Leistung eine Funkverbindung unter den gegebenen Bedingungen erreichen kann.

Anschliessend wird das geplante Netzwerk mit spezialisierter Software simuliert. Dabei werden Geländedaten, Gebäude, Vegetation, mögliche Hindernisse, Störquellen und regulatorische Einschränkungen miteinander verknüpft.

Durch den Vergleich verschiedener Varianten lassen sich geeignete Standorte und Systemkonfigurationen bestimmen. Ziel ist es, mit möglichst wenig Infrastruktur eine optimale Netzabdeckung, Kapazität und Verfügbarkeit zu erreichen.

Denn bei der Netzwerkplanung gilt nicht automatisch: Viel hilft viel. Zusätzliche Sender können zwar die Kapazität erhöhen, sich aber auch gegenseitig stören und unnötige Kosten verursachen. Entscheidend ist deshalb die richtige Anzahl optimal positionierter Standorte.

Unser Fazit

Ein zuverlässiges Wireless-Netzwerk im Aussenbereich entsteht durch das Zusammenspiel von klar definierten Anforderungen, der passenden Technologie und einer fundierten Netzwerksimulation.

Mit langjähriger Erfahrung in der Konzeption, Planung, Realisation und Optimierung von Wireless-Netzwerken entwickelt Strapag robuste und wirtschaftliche Lösungen – abgestimmt auf die Anwendung, die örtlichen Gegebenheiten und die zukünftigen Anforderungen.