Digitalfunk-Netze unter Spitzenlast
Mega-Events wie die Olympischen Spiele, aber auch unvorhersehbare Katastrophen sind besondere Herausforderungen für die Behördenfunknetze.
- Sven-Olaf Suhl
Nicht nur in der Neujahrsnacht bleiben gewöhnliche Handys ungewollt stumm. So haben sich viele Nutzer damit abgefunden, mit telefonischen Neujahrswünschen erst ein Weilchen nach Mitternacht durchzukommen. Unerwartete Ereignisse können zur Überlast öffentlicher Handy-Netze führen und dieses als selbstverständlich angesehene Kommunikationsinstrument über Stunden lahm legen. Zu den am ausführlichsten untersuchten Beispielen zählen die Bombenexplosion in einem finnischen Einkaufszentrum sowie die Attentate vom 11. März in Madrid.
Der unerwartete Ausfall kommerzieller Handynetze kann zum echten Sicherheitsproblem werden – vor allem, wenn selbst der Notruf stundenlang blockiert ist: Jüngst benötigte der französische GSM-Netzbetreiber Bouygues Telecom geschlagene 20 Stunden, bis seine rund 6,9 Millionen Kunden wieder mobil telefonieren konnten. Wahrscheinliche Ursache für den Blackout war ein Absturz der Kundendatenbank Home Location Registry (HLR). Dieser hatte zur Folge, dass das HLR die Handys der eigenen Kunden nicht mehr identifizierte. Dadurch konnten sich Bouygues-Nutzer nicht mehr in ihr "eigenes" Netz einbuchen.
Nach der Bombenexplosion in einem finnischen Einkaufszentrum am 11. Oktober 2002 kam es zur Blockade der Organisationskanäle der GSM-Funkzellen, die das Areal versorgen. Diese Organisationskanäle verwalten die Anrufsignalisierung in GSM-Netzen. Zum Zeitpunkt der Explosion, einem Freitagabend, befanden sich mehr als 2000 Menschen im Einkaufszentrum. Natürlich versuchten die Menschen permanent, Gespräche aufzubauen – zugleich kam es zu einem Stau eingehender Anrufversuche besorgter Angehöriger, die von der Explosion gehört hatten. Dabei wurde das Netz blockiert. Diese Gefahr steigt ausgerechnet mit der Anzahl der erfolglosen Versuche. GSM gilt als "blockierendes" System: Sind die Sprachkanäle belegt, werden weitere Anrufversuche abgewiesen. Eine "Warteschleife" existiert in den kommerziellen Netzen nicht.
Den zahlreichen Verletzten im Einkaufszentrum kam jedoch zugute, dass die Rettungskräfte am Unglücksort im Großraum Helsinki bereits 2002 ein eigenes Digitalfunknetz besaßen, das inzwischen landesweit unter dem Namen VIRVE den Blaulichtorganisationen landesweit zur Verfügung steht. Dabei können die Kommunikationsstrukturen der VIRVE-Teilnehmer als vorbildlich gelten. Dank "integrierter" Leitstellen sitzen Polizei, Rettung und Feuerwehr in einem gemeinsamen Lagezentrum und können ihr Vorgehen koordinieren. Davon profitierten vor allem die rund 80 Verletzten. Personen etwa mit Splitterwunden benötigen eine andere Behandlung als Verbrennungsopfer. Dank der Kommunikationskette zwischen Ersthelfer am Ort über die Leitstelle bis hin zu den am nächsten liegenden Spezialkliniken, konnte wertvolle Zeit gewonnen werden.
Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) nutzen Gelegenheiten wie den jährlichen Tetra World Congress, die Leistungsfähigkeit von Digitalfunknetzen anhand realer "Großlagen" zu analysieren. Bei Tetra handelt es sich um einen herstellerübergreifenden Standard, der neben den BOS – etwa in Finnland oder Großbritannien – inzwischen auch von der Industrie oder Verkehrsbetrieben in rund 65 Ländern eingesetzt wird. So verwenden mehrere BOS in Europa den – nicht kompatiblen Standard – Tetrapol, der von EADS angeboten wird. Hinzu kommt mit GSM-ASCI, einer als GSM-R bekannte GSM-Variante für die Eisenbahnen mit Advanced Speech Call Items, die ebenfalls Gruppenrufe und Rufpriorisierungen erlauben.
Zu den herausragenden Belastungsproben für BOS-Netze der letzten Monate zählen im voraus planbare Großereignisse wie die Olympischen Spiele und die Paralympics von Athen im August beziehungsweise September.
Bombenattentate in Madrid
Unvorhersehbar waren hingegen die Bombenattentate in Madrid am 11. März 2004. Den 11M von Madrid beschrieb Javier Quiroga, Telekommunikationsdirektor der SAMUR Protección Civil. SAMUR ist in der Region Madrid für die Notfallrettung zuständig. Das Bombenattentat vom 11. März habe 192 Tote und über 2000 Verletzte, darunter rund 200 Schwerverletzte gefordert, so Quiroga. Besonders heimtückisch sei gewesen, dass die Explosionen während des Berufsverkehrs nahezu zeitgleich in mehreren Bahnstationen erfolgten, die kilometerweit entfernt gelegen seien.
Nach Quirogas Darstellung brach das öffentliche GSM-Handynetz von 8 Uhr morgens an für rund acht Stunden völlig zusammen. Dies deckt sich mit seiner Erfahrung aus den Silvesternächten oder dem Papstbesuch in Spanien, als die GSM-Netze ebenfalls nicht dem Ansturm von Gesprächsversuchen gewachsen waren. Aufgrund dieser Probleme scheidet für Quiroga GSM als Basis für die Kommunikation in Krisensituationen aus. Auch der Analogfunk der Feuerwehr sei massiv gestört gewesen. Quiroga glaubt dabei nicht an Zufall, sondern vermutet aktive Störversuche ("Intrusion") der Terroristen. Hingegen sei das Tetra-basierte Funknetz von SAMUR während der kritischen Stunden des 11M voll funktionsfähig geblieben. Den Verletzten sei zugute gekommen, dass auch die Krankenhäuser der Region Madrid über eine Funkanbindung zum SAMUR-Netz verfügten, so dass sie ihre Arbeit mit den provisorischen Lazaretten an den Bahnhöfen koordinieren konnten.
Negativ auf das Krisenmanagement habe sich hingegen der "Faktor Mensch" ausgewirkt: So seien nach den Explosionen 20 Minuten vergangen, bis die Einsatzzentrale einen Überblick über alle Explosionsorte hatte. Dies sei unter anderem auf einen Mangel an Funkgeräten zurückzuführen. Auch wünschen sich die Retter künftig mehr Sprachkanäle, was jedoch zusätzliche Investitionen in die Netzinfrastruktur erfordert. Insgesamt habe es zu lange gedauert, lagegerechte Kommandostrukturen zu schaffen, resümiert Quiroga, manche Top-Entscheider hätten die modernen Funkgeräte nicht selbst bedienen können. Gerade in der Möglichkeit, ad hoc Gesprächsgruppen auch aus örtlich entfernten Funkteilnehmern zu bilden (zum Beispiel Erstversorger am Bahnhof mit dem Krankenhaus zu verbinden), liege ein Systemvorteil des Digitalfunks, der unter dem unmittelbaren Schock des 11M nur teilweise habe ausgeschöpft werden können.
Olympiareife Funkversorgung mit zwölf Monaten Vorlauf
Anders als in Madrid konnten die Organisatoren der Athener Olympischen Spiele vom 13. bis zum 29. August 2004 und der nachfolgenden Paralympics im September die Spitzenlasten für ein BOS-Netz im voraus einplanen. Im Großraum Athen bestand bereits vor den Spielen ein Tetra-Netz namens OTElink des nationalen Telefoncarriers OTE. Es ist für den dauerhaften Betrieb ausgelegt – zu seinen Nutzern zählen die Metro-Bahnen, der internationale Flughafen sowie der Hafen in Piräus.
Als Basis für das olympische Sicherheitsfunknetz diente das bestehende Funknetz OTElink. Dimitrios Xenikos, Chef der Mobilfunksparte von OTE und Vasilios Apostolou für Siemens Griechenland beschrieben die Herausforderung, innerhalb von zwölf Monaten vor Spielbeginn dieses Netz so "aufzubohren", dass es zusätzlich zum Normalbetrieb 30.000 Handfunkgeräte sowie 8000 Autos, 1000 Motorräder und auch rund 100 Wasserfahrzeuge für den Olympia-Funk verkraften konnte. Rund 4200 Fahrzeuge waren während der Spiele mit Automatic Vehicle Location (AVL) ausgestattet, die GPS-Ortungssignale über den Datenkanal überträgt: 4200 AVN-Terminals in einem Tetra-Netz seien Weltrekord, so die olympischen Funker.
Zu den interessantesten Beobachtungen zählen die fast identisch verlaufende Belastung des Netzes während der Olympischen Spiele wie während der Paralympics. Höchstwerte lieferten die Tage vor beziehungsweise nach Eröffnung der Spiele. Insbesondere an den Flughäfen herrschte dann Hochbetrieb. Legt man die "Fieberkurven" der Netzlast während der olympischen wie para-olymischen Tage übereinander, ist ihr Verlauf fast deckungsgleich – freilich bei unterschiedlichem Gesprächsaufkommen: So gab es während der Olympischen Spiele rund 12,4 Millionen netzinterne Gespräche, bei den Paralympic-Wettbewerben waren es 6,9 Millionen.
Während der Olympischen Wettkampftage waren mit 0,6 Prozent über 70.000 Gesprächsversuche erfolglos. Für Xenikos und Apostolou ist dies ein Indiz dafür, dass die Netzinfrastruktur – trotz 45 Basisstationen in Athen und 23 an anderen Spielstätten – sehr knapp dimensioniert war. Dennoch sind sich die griechischen Projektverantwortlichen einig: "Tetra is a proven tool for managing worldwide events." (ssu)
