Nokia, DB implementeren ‘eerste commerciële FRMCS-netwerk’ op Duitse testbaan
Nokia en Deutsche Bahn hebben ’s werelds eerste commerciële 1900 MHz 5G-radionetwerk uitgerold voor het Future Railway Mobile Communication System (FRMCS). De uitrol vindt plaats op het live testspoor van DB in het Ertsgebergte, terwijl Europa zich voorbereidt op de vervanging van het verouderende, op 2G gebaseerde GSM-R-netwerk in het volgende decennium.
Deutsche Bahn en Nokia hebben de FRMCS-technologie in gebruik genomen op het live spoor, met wat de partners beschrijven als ’s werelds eerste commerciële 5G-radionetwerk voor de speciale 1900 MHz-band voor spoorwegen. De testinstallatie in het Ertsgebergte in het oosten van Duitsland maakt gebruik van Nokia’s AirScale 1900 MHz (n101) radio, een 5G-antennesysteem dat is afgestemd op de internationale FRMCS-band. Het is gekoppeld aan een voor spoorwegen geoptimaliseerde 5G standalone (SA) core, het softwareplatform dat het dataverkeer en de veiligheidskritische functies voor FRMCS-toepassingen beheert.
Dit komt nadat Nokia eind vorige maand de “eerste commerciële 5G-radio” voor de 1900 MHz (n101) band lanceerde ter ondersteuning van FRMCS, waarmee spoorwegexploitanten een commercieel pad wordt geboden om af te stappen van de verouderde GSM-R standaard die al meer dan twintig jaar de basis vormt voor Europese treincommunicatie.
Afstappen van GSM-R
De zogenaamde doorbraak is een feit nu Europa de plannen versnelt om GSM-R, de 2G-standaard die spoorwegcommunicatie sinds het begin van de jaren 2000 ondersteunt, met ingang van 2030 niet langer te ondersteunen en naar verwachting in 2035 volledig uit te schakelen.
FRMCS staat echter nog in de kinderschoenen. Hoewel men het er algemeen over eens is dat het de opvolger van GSM-R is, is het op 5G gebaseerde platform tot nu toe beperkt gebleven tot laboratoriumtests, prototypes en vroege nationale pilots. De belofte is groot: veerkrachtige missiekritische communicatie, hogere bandbreedte en de mogelijkheid om datarijke toepassingen te dragen zoals realtime video, voorspellend onderhoud en de basis voor automatische treinbesturing. Maar de uitrol zal technisch en financieel complex zijn, met dichtere mastnetwerken, het aanpassen van rollend materieel en grensoverschrijdende harmonisatie. Daarom is de recente stap van Nokia en DB in de richting van commercialisering opmerkelijk.
Een systeem dat klaar is voor de markt
Door de AirScale-radio en SA-kern in te zetten op zijn digitale spoorwegtestveld, wordt DB de eerste operator die een commercieel FRMCS-ready systeem op de proef stelt op live sporen. Nokia’s systeem is gebouwd om treinen verbonden te houden, zelfs als er iets misgaat: als een onderdeel uitvalt, neemt een ander het direct over (“failover”); het kan bepaalde storingen automatisch verhelpen (“self-healing”); en het controleert zichzelf voortdurend in realtime. Het biedt ook een migratiepad, waardoor GSM-R en FRMCS parallel kunnen draaien tijdens de overgangsjaren.
“Nokia en DB hebben het voortouw genomen in de ontwikkeling van FRMCS”, zegt Rolf Werner, hoofd Europa van Nokia. “We zijn er trots op dat we de allereerste commerciële 5G-oplossing kunnen leveren die gebruikmaakt van de 1900 MHz-spectrumband op het spoor. Dit is een mijlpaal die belangrijke voordelen voor DB zal ontsluiten, waaronder geautomatiseerde treinoperaties, slim onderhoud en intelligente infrastructuur en stations.” Hij voegde eraan toe dat de lancering “zal dienen als een belangrijke benchmark voor FRMCS-upgrades” in spoorwegnetwerken over de hele wereld in de komende jaren.
Een FRMCS-migratiekaart is in ontwikkeling
Het project in Duitsland vloeit rechtstreeks voort uit FP2-MORANE-2, een door de EU gefinancierd kernprogramma dat wordt gecoördineerd door de Internationale Spoorwegunie (UIC) en waaraan infrastructuurbeheerders uit Spanje, Duitsland, Nederland en Zweden deelnemen. Het initiatief ontleent zijn naam aan het MORANE-project uit de jaren 1990, dat GSM-R valideerde voordat het in Europa werd uitgerold, en streeft ernaar hetzelfde te doen voor FRMCS in het komende decennium. Duitsland heeft een centrale rol gespeeld in dit proces en heeft eerder 5G-tests uitgevoerd met Nokia op de 3700 MHz (n78) band. De focus verschuift nu naar het 1900 MHz-blok dat internationaal is geoormerkt voor spoorweggebruik.
In heel Europa stellen spoorwegen routekaarten op voor de migratie naar FRMCS. Adif in Spanje heeft een aanbesteding van 6,78 miljoen euro uitgeschreven voor het eerste proefproject in León, met verdere proeven op de hogesnelheidslijn Albacete-Alicante. Het Franse SNCF Réseau heeft een belangrijk contract getekend met Kontron Transportation voor het upgraden van de telecomkern en in het Verenigd Koninkrijk bereidt adviesbureau Systra een nationaal migratieplan voor ten behoeve van de Rail Safety and Standards Board. Al deze inspanningen moeten samenkomen in een gemeenschappelijke interoperabele standaard om fragmentatie te voorkomen.
En hoewel het project noodzakelijk is, zal het duur zijn. Het Spoorwegbureau van de Europese Unie schat dat de invoering van FRMCS over het hele continent enkele miljarden euro’s zal kosten, maar beschouwt het als essentieel voor het succes van het European Rail Traffic Management System (ERTMS) en voor toekomstige grensoverschrijdende operaties. De komende jaren zal blijken of deze vroege pilots kunnen uitgroeien tot de continentale migratie die nodig is om GSM-R te vervangen voordat de deadline wordt bereikt.
