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08. Mai 2014
Effiziente WLAN-Lösung für Züge: Nur vier Außenantennen genügen für den gesamten Zug

„Das Internet hat nicht funktioniert! Das ist die häufigste Beschwerde von Bahngästen“, schmunzelt Mehrdad Madjdi, technischer Projektleiter für Elektrik am Fahrzeug bei Siemens IC Rail. „Die technisch beste Lösung bei maximaler Kosteneffizienz zu finden, war für uns durchaus eine Herausforderung. Wir haben mittlerweile ein sehr spezielles Know-how aufgebaut und können unseren Kunden nun günstige Systemlösungen anbieten.“

Üblicherweise werden für WLAN-Lösungen in Zügen zehn oder sogar zweiundzwanzig Antennen eingesetzt, um ein ausfallsicheres System zu schaffen. Die Systemarchitektur von Siemens ist weitaus weniger aufwendig, stellt aber trotzdem  eine hohe Datenübertragungsrate sicher und deckt ein breites Spektrum an Frequenzbändern ab. Nur vier Kombiantennen am Dach ermöglichen gleichzeitig mehrere Upload- und Download-Verbindungen zu verschiedenen Mobilfunkanbietern. Diese werden vom System gebündelt und den Fahrgästen als WLAN-Zugang ins Internet zur Verfügung gestellt.

„Unser Erfolgsgeheimnis beruht auf der Art der Antennen und wie diese verschaltet und positioniert sind“, verrät Andreas Hofmann, von der Siemens-Forschungsgruppe Radio Frequency Technology. „Im Inneren haben wir pro Waggon je zwei Antennen eingesetzt und jeweils einem WLAN-Access Point zugeordnet. Anstelle von Standardantennen, von denen wir vier Stück verwenden müssten, haben wir uns für eine Sonderanfertigung entschieden. Diese stellt eine optimale Signalabdeckung im Inneren der Waggons sicher und gibt gleichzeitig sehr wenig Signal nach außen ab. So wird verhindert, dass Signale interferieren und die Übertragungsrate der Daten sinkt, wenn mehrere Züge im Bahnhof nebeneinander stehen“, erklärt Hofmann das Design.

Das Internet-Netzwerk im Zug ist in Form einer Ringstruktur aufgebaut und so geschickt verkabelt, dass auch bei Ausfall eines Access Points das WLAN weiterhin im ganzen Zug funktioniert. Dafür sorgt unter anderem die Art und Positionierung der Innenantennen. Trotz minimiertem Materialeinsatz wird so eine redundante Funktion des Systems erreicht.

„Laut Prognosen werden benötigte Datenmengen um den Faktor 1,6 bis 2 pro Jahr steigen. Um für die Zukunft gerüstet zu sein, haben wir das System so konzipiert, dass es nicht nur auf dem herkömmlichen WLAN-Band bei 2,4 Gigaherz arbeitet, sondern auch das 5,1 Gigaherz-Band abdeckt, das vor allem für die Übertragung von größeren Datenmengen geeignet ist“, berichtet Madjdi.

Die WLAN-Lösung mit ihrer speziellen Systemarchitektur und Schaltmatrix kann für unterschiedliche Zugtypen eingesetzt werden. Die Positionierung der Antennen muss aber an den jeweiligen Fall angepasst  werden. Künftig könnte das Konzept auch in Straßenbahnen zur Anwendung kommen.