Funkversorgung und Link Budget

Eine schwache Stelle am Tunnelportal

Die Talbahn vermutet, dass am Tunnelportal zu wenig nutzbare Empfangsleistung ankommt. Bevor sie Standorte verändert, stellt sie Gewinne und Verluste entlang eines angenommenen Funkwegs gegenüber.

Ein Link Budget ist diese Leistungsbilanz zwischen Sender und Empfänger. Es zeigt, welche Empfangsleistung unter den angenommenen Bedingungen zu erwarten ist. Es bildet weder alle zeitlichen Funkänderungen noch automatisch Störungen durch andere Sender ab.

dBm bezeichnet einen Leistungspegel bezogen auf ein Milliwatt. Ein negativer dBm-Wert beschreibt eine Leistung unter einem Milliwatt. dB beschreibt dagegen ein Verhältnis, etwa einen Verlust oder Gewinn. Ein dB-Wert sagt somit aus, wie sich eine Leistung gegenüber einer Bezugsleistung verändert. Ein Pegel in dBm darf daher mit Gewinnen und Verlusten in dB verrechnet werden. dBi bezeichnet einen Antennengewinn gegenüber einem idealisierten, in alle Richtungen gleich abstrahlenden Bezug. Im passenden Link Budget geht dieser Gewinn als dB-Beitrag ein.

Eine vollständig benannte Lernrechnung

Wir betrachten nur die angegebene Richtung. Alle Zahlen sind fiktive Planungswerte.

Die erwartete Empfangsleistung beträgt: 30 + 8 − 2 − 130 + 3 − 2 = −93 dBm.

Für das Lernbeispiel wird ein benötigter Empfangspegel von −100 dBm angenommen. Die Reserve ist der Abstand zwischen berechnetem Empfangspegel und diesem benötigten Pegel. Hier ergibt sich −93 − (−100) = 7 dB.

Ein zusätzlicher Verlust von 4 dB senkt die Empfangsleistung auf −97 dBm. Die Reserve sinkt auf 3 dB. Beide Ergebnisse gelten nur mit denselben übrigen Annahmen.

Warum positive Reserve nicht genügt

Der benötigte Pegel hängt unter anderem von Übertragungsverfahren, Datenrate, Bandbreite und Störbedingungen ab. Er ist kein universeller FRMCS-Grenzwert. Ein starker unerwünschter Sender kann die Verbindung beeinträchtigen, obwohl die gewünschte Empfangsleistung über dem angenommenen Pegel liegt.

Uplink bezeichnet die Richtung vom Fahrzeug zum Netz. Hier sendet das Fahrzeug. Downlink bezeichnet die Gegenrichtung. Hier empfängt das Fahrzeug vom Netz. Unterschiedliche Sendeleistungen und Einbaubedingungen können zu verschiedenen Reserven führen. Eine gute Downlink-Rechnung ersetzt deshalb keine Uplink-Betrachtung.

Auch das Frequenzband spielt eine Rolle. Die harmonisierten Bereiche n100 und n101 aus 2.3 schaffen einen Rahmen; sie bestimmen nicht allein Standortabstände oder Versorgung. Tunnelgeometrie, Fahrzeugaufbau, Antennen und reale Störungen müssen berücksichtigt werden. [S08, S12]

Koexistenz in der Funkplanung

Während der Migration benötigt die Talbahn weiterhin GSM-R-Versorgung. Neue FRMCS-Sender, Frequenznutzung und Antennen müssen deshalb mit dem Bestand abgestimmt werden. Ein Bandplan allein belegt keine störungsfreie Koexistenz. Zu prüfen sind unter anderem gegenseitige Beeinflussung, verfügbare Ressourcen und die Versorgung beider Systeme im jeweiligen Migrationszustand. Eine gute Reserve für FRMCS darf nicht durch eine unerkannte Verschlechterung des GSM-R-Bestands erkauft werden.

Von der Rechnung zur Fallakte

Die Talbahn dokumentiert die Herkunft jedes Wertes, die betrachtete Richtung und die benötigte Reserve. Danach vergleicht sie die Annahmen mit Messungen an den kritischen Orten. Erst anschliessend verbindet sie den Funkbefund mit Dienstmessungen wie dem Gruppenruf.

Prüfe dein Verständnis

Ein zusätzlicher Einbauverlust beträgt 6 dB statt der untersuchten 4 dB. Berechne Empfangsleistung und Reserve. Darf daraus ein erfolgreicher Gruppenruf abgeleitet werden?

Musterantwort

−93 − 6 = −99 dBm; gegenüber −100 dBm verbleibt 1 dB Reserve. Das ist nur das Ergebnis dieser Leistungsbilanz. Störungen, zeitliche Änderungen, Gegenrichtung und die vollständige Dienstkette bleiben zu prüfen. Ein erfolgreicher Gruppenruf ist damit nicht nachgewiesen.

Das nimmst du mit

Ein Link Budget erklärt eine Annahme über den Funkweg; Messungen prüfen ihre Tragfähigkeit.

Deine Talbahn-Fallakte

Übernimm Link Budget, Richtung und Herkunft der Annahmen. Ergänze die Messung am Tunnelportal und den Prüfbedarf für die GSM-R-Koexistenz.