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20.11.2019 - 14:58
Untergrund

U-Bahn Berlin im LTE-Test: Telekom & Vodafone über o2

Einblick in gemeinsames Netz von "Telefonikomafone"

Der offi­zielle Sende­start von LTE für Telekom und Voda­fone auf dem Antennen-Netz von Telefónica in Berlin bot die Gele­genheit, einmal tiefer in die Materie einzu­steigen als sonst üblich. Bei der gemein­samen Pres­sekon­ferenz von BVG, Telefónica Deutsch­land, Deut­scher Telekom und Voda­fone Germany im U-Bahnhof Alex­ander­platz öffnete sich eine unschein­bare grüne Stahltür. Dahinter beginnt eine eigene Welt mit Trep­penhäu­sern und Gängen, nahezu ohne Hinweis­schilder und nur für Einge­weihte zugäng­lich. Dort unten befindet sich - gut versteckt - ein schmaler langer klima­tisierter Raum, in dem die Technik der drei Netz­betreiber und das Kombi­nati­onsnetz­werk für Mobil­funk aufge­baut sind.

Für die Journalisten wurde ein U-Bahn-Sonderzug "eingetaktet", um die Netzversorgung auf der U-Bahn-Linie 8 testen zu können.

Für die Journalisten wurde ein U-Bahn-Sonderzug "eingetaktet", um die Netzversorgung auf der U-Bahn-Linie 8 testen zu können.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Wie funk­tioniert die U-Bahn-Sende­technik? Übli­cher­weise besteht eine Sende­station aus einer Signal­leitung zum Netz ("Core"), einer Signal-Aufbe­reitung, den eigent­lichen Sende-Endstufen und Empfän­gern und vielen Koaxi­alka­beln zu den verschie­denen Sende/Empfangs­antennen. Alleine schon diese Antennen-Kabel sind wesent­lich dicker, als man sie vom heimi­schen Fern­sehkabel zwischen Dose und TV-Bild­schirm her kennt. Das dickste Kabel-Format wird im Mobil­funk auf großen Anten­nenmasten verwendet, das Kabel ist dann in etwa so dick wie eine Cola­dose! Im Unter­grund ist alles ein klein wenig anders. Nur ein Vertrags­partner

Tief unter dem Berliner Alexanderplatz: Ein Technikraum, wo die Signale von o2, Telekom und Vodafone aufbereitet werden.

Tief unter dem Berliner Alexanderplatz: Ein Technikraum, wo die Signale von o2, Telekom und Vodafone aufbereitet werden.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

1994 star­tete die Firma E-Plus über einen Exklusiv-Vertrag mit der Berliner Verkehrs­gesell­schaft, welche die U-Bahn betreibt, den Netz­ausbau auf 1800 MHz. Im Unter­grund hat die BVG die abso­lute Hoheit, schon aus Sicher­heits­gründen, denn der Zugver­kehr muss reibungslos verlaufen. Nur in den Fahr­pausen zwischen nach Mitter­nacht und dem frühen Morgen besteht für wenige Stunden die Möglich­keit, in den Tunneln zu arbeiten, um Schlitz­kabel (ein löch­riges Koax­kabel, das selbst eine Antenne ist) oder rich­tige Antennen zu montieren. In den Schalt­räumen kann im Prinzip rund um die Uhr gear­beitet werden.

Bevor aber irgend­eine sicht­bare Antenne montiert werden darf, müssen Bauge­nehmi­gungen einge­holt werden, denn die komplette U-Bahn steht unter Denk­malschutz. Damals beim Bau war an Funk noch nicht zu denken. BVG will nur einen Ansprech­partner

Links die Stromversorgung für das Signalmischfeld von Cobham, rechts der zentrale Glasfaserverteiler.

Links die Stromversorgung für das Signalmischfeld von Cobham, rechts der zentrale Glasfaserverteiler.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Die BVG bestand darauf, nur einen Ansprech­partner zu haben. Das Erbe von E-Plus hat o2, also die Telefónica Deutsch­land über­nommen, und nutzte den Vorsprung gerne, weswegen der Markt­anteil von o2 (so berichten es Bran­chen­kenner) in Berlin über­durch­schnitt­lich hoch ist.

Telekom und Voda­fone konnten also nur in den Unter­grund als "Unter­mieter" von o2. Da es aus opti­schen und prak­tischen Über­legungen nur eine Antenne für alle Netz­betreiber an einer bestimmten Stelle geben kann, mussten die Signale aller Anbieter "gemischt" werden. o2 redu­ziert Leis­tung

Stromversorgung und Sendetechnik der Telekom

Stromversorgung und Sendetechnik der Telekom
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Da die maxi­male Strah­lungs­leis­tung einer Antenne aus Umwelt­schutz- und Gesund­heits-Sicher­heits­gründen begrenzt ist, musste o2 seine Sende­leis­tung auf ein Drittel redu­zieren, um den anderen beiden Anbie­tern eben­falls ein Drittel anbieten zu können. Der vierte Netz­betreiber Dril­lisch ist noch nicht gestartet und wird später die Netze verwenden, mit denen ein Roaming-Abkommen besteht, im wahr­schein­lichsten Falle ist das Telefónica-o2.

Glasfaserverteiler und Stromversorgung (unten)

Glasfaserverteiler und Stromversorgung (unten)
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Durch die Reduk­tion der Sende­leis­tung, musste o2 sein Netz neu ausbauen, an verschie­denen Stellen waren neue Antennen und Sender notwendig. Wie kommt das Sende­signal zur Antenne? Zurück zur Technik. Es wäre funk­tech­nischer Unsinn, von der Sender­anlage im Schalt­raum tief unter der Erde unend­lich weit weg von den Gleisen ein Koax­kabel zur Antenne zu verlegen. Je länger das Koax­kabel, desto geringer die Signal­stärke, da kommt nichts mehr an. Also greift man zu einem Umweg.

Signalanbindung zum Core-Netz der Telekom links die Lastwiderstände der Mobilfunksender.

Signalanbindung zum Core-Netz der Telekom links die Lastwiderstände der Mobilfunksender.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

An die Sender­ausgangs­buchsen der Sender­verstärker mit dem fertig gemischten Sende­signal kommt eine künst­liche Antenne, ein Dummy-Load. Ein Teil des Signals wird abge­griffen und in opti­sche Signale gewan­delt. Eine spezi­elle Einheit der Firma Cobham "mischt" nun diese Signale und bereitet sie zu einem neuen Summen­signal auf. Diese "Summe" wird über Glas­faser zur eigent­lichen Sende­einheit geschickt in Hoch­frequenz umge­wandelt und draußen im Tunnel oder im Halte­bahnhof ausge­strahlt. Dieses Summen­signal ist dann fix und fertig und enthält alle zuge­lassenen Frequenzen und Signale der einzelnen drei Netz­betreiber. Wer sendet wo?

Die silbernen Kühlflächen sind die Lastwiderstände, in den darunter hängenden Kästchen werden die Sende-Empfangssignale ausgekoppelt.

Die silbernen Kühlflächen sind die Lastwiderstände, in den darunter hängenden Kästchen werden die Sende-Empfangssignale ausgekoppelt.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Aus der Vergan­genheit ist o2 im Unter­grund mit GSM 1800 gestartet und später auf E-GSM 900 umge­stiegen, was weiter über "Schlitz­kabel" gesendet wird, gemeinsam mit den GSM-Signalen von Telekom und Voda­fone. Daran ändert sich nichts. Mit LTE sendet o2 auf 1800 MHz (mit 20 MHz Band­breite), mit UMTS auf 2100 MHz, solange es noch UMTS gibt.

Telekom und Voda­fone dürfen zunächst "nur" auf 800 MHz (Band 20) in LTE senden; geplant ist, später noch die Frequenz 1800 MHz (Band 3) dazu zu nehmen. Am Hermann­platz gibt es bereits eine Pilot-Anlage, wo das möglich ist. Wie sieht nun das "neue" Netz in der Praxis aus?

Der aktuelle Mobilfunknetzausbau der Berliner U-Bahn. Die roten Strecken sind neu dazugekommen, violett zeigt den Idealausbau mit 800/1800 MHz für Telekom und Vodafone

Der aktuelle Mobilfunknetzausbau der Berliner U-Bahn. Die roten Strecken sind neu dazugekommen, violett zeigt den Idealausbau mit 800/1800 MHz für Telekom und Vodafone
Foto: telefon-treff

Wir sind mit der U2 vom Witten­berg­platz über Pots­damer Platz und Stadt­mitte zum Alex­ander­platz gefahren. Die LTE-Versor­gung von Telekom und Voda­fone beginnt schon etwa ab "Mohren­straße", aber richtig stabil wird es erst ab Stadt­mitte. Die Down­load­geschwin­digkeiten waren bei der Telekom inter­essan­terweise höher (um 40 MBit/s down), bei Voda­fone um 25 MBit/s). Dabei zeigt sich, dass das Bewegen des Handys im Raum schon unter­schied­liche Daten­raten verur­sachen kann, das ist dem MiMo/Beam­forming geschuldet. Bereits gut belastet

Der komplexe "Signalmischer" von Cobham. Er nimmt alle Signale der Mobilfunkanbieter auf, mischt sie und setzt sie auf Glasfaser um.

Der komplexe "Signalmischer" von Cobham. Er nimmt alle Signale der Mobilfunkanbieter auf, mischt sie und setzt sie auf Glasfaser um.
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Obwohl im Vorfeld außer unter Insi­dern nicht bekannt gegeben wurde, ab wann die Telekom- und Voda­fone-Kunden auch mit LTE online gehen können, zeigen höhere Upstream-Raten gegen­über dem Down­load (z.B. bei Voda­fone), dass zufällig anwe­sende Kunden von Telekom und Voda­fone bereits das Netz intensiv genutzt haben. Technik wird umziehen

o2 verwendet im Raum Berlin Netzwerktechnik von Nokia. Die Lochgitter-Türen sind ein typisches Merkmal der Nokia DX-Schaltschränke.

o2 verwendet im Raum Berlin Netzwerktechnik von Nokia. Die Lochgitter-Türen sind ein typisches Merkmal der Nokia DX-Schaltschränke.
Foto: Henning Gajek

Am Rande der Veran­stal­tung wurde bekannt, dass die Technik im U-Bahnhof Alex­ander­platz nur vorüber­gehend behei­matet sein wird. Im Früh­jahr 2020 soll ein wesent­licher Teil der Technik in ein soge­nanntes "BTS-Hotel" in Berlin-Fried­richs­felde umziehen. Das hat tech­nische Hinter­gründe. Die "Sende­anlagen" im Technik-Raum erzeugen Wärme (die muss abtrans­portiert werden) und die Platz­verhält­nisse dort unten sind eng. Von daher werden die aktiven Einheiten in ein eigenes Gebäude umziehen, die ange­lieferten Signale dort auf Glas­faser über­setzt und gemischt und das fertige Signal dann per Glas­faser raus in die U-Bahn weiter­geleitet. Ein wenig Technik wird in den U-Bahn­höfen bleiben. Die Zukunft

Die Sendertechnik von Vodafone. Im schwarzen Kasten ist die Stromversorgung

Die Sendertechnik von Vodafone. Im schwarzen Kasten ist die Stromversorgung
Foto: Henning Gajek / teltarif.de

Weil sich die Berliner Wirt­schafts­sena­torin Ramona Pop (Bündnis90/Die Grünen) in die Diskus­sion einge­schaltet hatte, kam 2019 ziem­lich viel Bewe­gung in die Sache, Pop sitzt auch im Aufsichtsrat der BVG. Binnen ein bis zwei Jahren, so hofft man bei Telekom und Voda­fone, soll der komplette Ausbau der unter­irdi­schen Stre­cken für LTE fertig sein. Als Ziel­vorstel­lung möchten Telekom und Voda­fone auch den Frequenz­bereich 1800 MHz (Band 3) für LTE unter Tage nutzen.

Sobald sich herum­spricht, dass jetzt auch Telekom und Voda­fone in der U-Bahn funk­tionieren, wird mit der Zeit eine Last­verschie­bung statt­finden, es muss also weiter massiv ausge­baut werden.

Kunden von Telekom oder Voda­fone, die über­wiegend in der Mitte von Berlin unter­wegs sind, haben unter Tage jetzt eine Chance, "online" zu bleiben. Wer viel in die Außen­bezirke fährt, sollte im Dual-SIM-Handy eine Karte aus dem o2-Netz einlegen oder ein zweites Handy mitnehmen.

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