Ein Intrain-Repeater ( „Im-Zug-Verstärker“) hat die Aufgabe, die Kommunikation im Zug zwischen Handy und Mobilfunkstation zu verbessern, um eine störungsfreie Funkverbindung zu gewährleisten. Ziel des Repeaters ist es, die hohe Durchgangsdämpfung des Zuges zu kompensieren, die durch die Wagenhülle und die mit Metall beschichteten Fenster entstehen. Der Zug wirkt hierdurch physikalisch betrachtet wie ein Faradayscher Käfig. Beim ICE beträgt die Dämpfung rund 30 dB; die Abschirmung beträgt somit 99,9 %.
Ohne den Intrain-Repeater wäre eine störungsfreie Verbindung ohne Abbrüche nur in Gebieten möglich, wo die Feldstärken ausreichend hoch sind, um die Abschirmung moderner Reisezüge zu überwinden. Dies ist üblicherweise in Ballungsgebieten und in den Bahnhöfen der Fall. Gerade im ländlichen Raum sind die Mobilfunknetze nicht so stark ausgebaut, so dass eine Mobilfunkversorgung der Wagen ohne Intrain-Repeater nicht immer gewährleistet ist.
Funktionsweise mini|Prinzipschaltung eines Intrain-Repeaters Der Repeater verstärkt das Mobilfunksignal in beide Richtungen. Im Downlink wird das Signal von der Basisstation über eine Außenantenne, welche sich auf dem Zugdach befindet, aufgenommen und in das Wageninnere des Zuges an den Intrain-Repeater weitergeleitet, der das Signal verstärkt. Das verstärkte Signal wird entweder über ein in der Wagendecke montiertes Schlitzkabel (z. B. bei den ICE-Wagen der Deutschen Bahn) oder über herkömmliche Antennen, zum Beispiel bei den SBB in der Schweiz, abgestrahlt. Das Gleiche geschieht auch in der Gegenrichtung (= Uplink). Das Sendesignal des Mobiltelefons wird über das Schlitzkabel oder die Antenne im Wageninneren aufgenommen, zum Intrain-Repeater geleitet, verstärkt und über die Dachantenne des Zuges zur Mobilfunkstation abgestrahlt.
In die Zugantennen sind GPS-Empfänger integriert, die die Mobilfunktechnik im Ausland sowie auf Abstellanlagen abschalten.Wie funktioniert eigentlich… der Handy-Empfang in den ICE-Zügen. In: DB Welt, Ausgabe April 2010, S. 15
MIMO Ältere Intrain-Repeater unterstützen kein MIMO für den modernen Mobilfunk. Diese älteren Intrain-Repeater unterstützen nur SISO. Einige neuere Intrain-Repeater unterstützen MIMO. MIMO-fähige Intrain-Repeater erlauben schnellere Datenübertragungsraten als SISO-fähige Intrain-Repeaterhttps://www.comlab.ch/dam/jcr:7b23e904-b7c6-4d84-86c2-da11601d09b5/MIMI%20LTE.pdf Comlab - 4G LTE MIMO Repeater Systems. Für MIMO muss sowohl die Mobilfunkantenne als auch das Mobiltelefon MIMO unterstützen. Ein Mobiltelefon der LTE-Gerätekategorie 2 oder höher unterstützt MIMO. Im Eisenbahntunnel muss eine MIMO-fähige Tunnelfunkanlage installiert sein.
Situation in Deutschland
In Deutschland wurden bei der Deutschen Bahn bis zum Jahr 2011 ca. 1495 Wagen der ICE-Züge mit Repeatern ausgestattet, die die GSM-Netze aller vier Mobilfunkbetreiber, sowie das bahninterne Mobilfunknetz (GSM-R) unterstützen. – Artikel im Heftarchiv von bild der wissenschaft online Ausgabe: 7/2012, S. 95Deutsche Bahn AG (u. a.): Komfortabel telefonieren im ICE. Presseinformation vom 11. April 2008Die Wagen gehören zu folgenden ICE-Triebzügen: ICE-1-Züge: 472 Wagen (= 59 * 8); ICE 2: 220 Wagen (= 44 * 5); ICE-3: 402 Wagen (= 67 * 6); ICE T 7-teilig: 300 Wagen (= 60 * 5) ; ICE T 5-teilig: 44 Wagen (= 11 * 4), ICE TD 57 Wagen (= 19 * 3) Damit verfügen rund 70 Prozent der ICE-Wagen über Handyverstärker.
Die Intrain-Repeater unterstützen das GSM-900-Band, das komplette DCS-1800-Band, sowie das E-GSM-Band und GSM-RInterview mit O2 in der Zeitschrift connect, Ausgabe November 2006, Seite 12Andrew für mehrjähriges Kommunikations-Upgrade für deutschen Hochgeschwindigkeitszug ICE ausgewählt - Pressemitteilung zur Nachrüstung von Andrew vom 21. Mai 2008.
Neue Intrain-Repeater könnten grundsätzlich auch den Funkstandard UMTS unterstützen, soweit entsprechende Zusatzmodule installiert sind. Damit UMTS während der gesamten Zugfahrt verfügbar ist, müssen sowohl die Repeater entsprechend ausgerüstet als auch die streckenseitige UMTS-Netz-Infrastruktur gegeben sein. Nach Angaben der Deutschen Bahn wird UMTS und HSDPA nicht unterstützt, da entlang der Bahnstrecken keine UMTS-Funkzellen vorhanden seien. Eine Alternative zum mobilen Datenempfang über UMTS bzw. GPRS oder EDGE ist streckenweise Railnet, ein drahtloser Internetzugang in einzelnen ICE-Zügen per WLAN.
Laut einer Studie einer Unternehmensberatung habe die Versorgung für Regionalzüge für Sprachtelefonie im Jahr 2015 bei rund 90 Prozent gelegen. Bis 2020 wollen SPNV-Aufgabenträger daneben in mehreren Pilotprojekten etwa 950 Züge mit Mobilfunkverstärkern und/oder WLAN ausrüsten; das entspricht etwa 8 Prozent der gesamten Flotte. Laut Angaben der Deutschen Bahn kostet die Ausrüstung eines Nahverkehrswagens mit Repeatern rund 30.000 Euro.Internet und Mobilfunk im Zug . In: Bahnbrief, Dezember 2014, , S. 7 f.
Deutsche Bahn mini|Außen am Zug angebrachtes Symbol für einen mit Intrain-Repeatern ausgestatteten Wagen mini|Im Zug angebrachtes Symbol für einen mit Intrain-Repeatern ausgestatteten Wagen Der Einsatz von Handyrepeatern wurde in den beiden ICE-Ideenzügen erprobt. Ab 1995 verkehrten die beiden ICE-1-Garnituren fahrplanmäßig zwischen Hamburg und Basel bzw. Stuttgart.Meldung „Surfen“ im ICE. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 48, Nr. 1/2, 1999, S. 3 Die damaligen Mobilfunkanbieter DeTeMobil, Mannesmann Mobilfunk und E-Plus beabsichtigten, die Netzabdeckung entlang der Schienenwege mit zweistelligen Millionen-Investitionen auszubauen. Die Planungen sahen vor, bis 1997 alle wichtigen Strecken in Deutschland abzudecken. Im Gegenzug beabsichtigte die Deutsche Bahn, Wagen mit Intrain-Repeatern auszurüsten.Meldung Gesprächsbereit. In: ZUG, Nr. 9, 1995, ohne ISSN, S. 9. Der Mobilfunkanbieter VIAG-Interkom war an dem Aufbau nicht beteiligt, da das VIAG-Netz zu dem Zeitpunkt noch nicht gestartet war.
Ende 1998 kündigte die Deutsche Bahn an, bis Mitte 1999 alle ICE-Züge mit Einrichtungen für verbesserten Handyempfang zu versehen.Meldung Aktuelles in Kürze. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 12, 1998, , S. 508 Bis Anfang 1999 wurden je zwei Wagen in allen ICE-Zügen (damals 103 Triebzüge) mit Handyverstärkern ausgerüstet. Auch die Möglichkeit, Plätze in der Ruhe- bzw. Handyzone gezielt zu reservieren, wurde neu eingeführt.Meldung DB AG: Besserer Handy-Empfang in allen ICE. In: Eisenbahntechnische Rundschau. 48, Nr. 4, 1999, S. 177.Künftig Handy-Zonen in ICE-Zügen Meldung von heise online vom 18. Februar 1999
Zur Betriebsaufnahmen kamen Repeater der Firmen Hitachi und später auch Mikom (heute Andrew Wireless Systems) zum Einsatz. Im Durchschnitt wurden ca. 40 Prozent aller Wagen der ICE-Flotte nachträglich mit Intrain-Repeatern ausgestattet. Handy-Piktogramme in den Wagen weisen auf den verbesserten Mobilfunkempfang hin. Die Wagen können bei der Reservierung gezielt angegeben werden. Üblicherweise sind Intrain-Repeater in drei Wagen pro ICE-(Halb-)Zug installiert; einer davon in der 1. Klasse, zwei davon in der 2. Klasse (Stand: April 2008).
Zur Optimierung der Netzabdeckung entlang von Bahnstrecken und Bahnhöfen wurde im Jahr 2003 Rahmenverträge zwischen DB Telematik und den Netzbetreibern Vodafone, T-Mobile und Eplus geschlossen.. Meldung von schlagzeilen.net vom 13. Juni 2003.Meldung Ausbau der Mobilfunkversorgung. In: Eisenbahn-Revue International, Heft 11/2003, , S. 476.
Vereinzelt wurden Intrain-Repeater in Wagen von IC-Zügen installiert. Die Durchgangsdämpfung eines IC-Wagen beträgt im Durchschnitt nur ca. 20 dB und ist damit geringer als beim ICE. Planungen der Deutschen Bahn und der Netzbetreiber aus dem Jahr 2003 sahen dennoch vor, im Schnitt jeweils einen Wagen der 1. Klasse und einen Wagen der 2. Klasse mit einem Mobilfunkverstärker auszustatten. Diese Planungen wurden aber nur teilweise umgesetzt, so dass nur ein Teil der IC-Wagen mit Repeatern ausgestattet ist. Die Wagen der 2. Klasse, die mit Intrain-Repeater ausgestattet sind, befinden sich unmittelbar im Anschluss zum Speisewagen. In diesen Wagen ist auch das Zugbegleiter- und Kleinkindabteil untergebracht. Im Gegensatz zu den ICE-Zügen können die Wagen der EC/IC-Züge mit Intrain-Repeater nicht explizit reserviert werden.
In der Umbaumaßnahme von Mai 2008 bis zum Jahr 2011 erhielten die ICE-Züge durchgehend neue Repeater, die alle vier GSM-Mobilfunknetze, sowie das bahninterne Mobilfunknetz (GSM-R) unterstützen. Gleichzeitig wurde die Zahl der versorgten Wagen von ca. 800 auf 1495 angehoben. Seit Abschluss der Maßnahme sind etwa 70 Prozent der ICE-Wagen mit Intrain-Repeatern versorgt, wobei einige Wagen – unter Einbeziehung von Trennwänden – teils als Handy-, teils als Ruhebereich ausgeführt wurden.
Vor Beginn der Umrüstung im Mai 2008 wurden bei der Deutschen Bahn Intrain-Repeater verwendet, welche das GSM-900-Band und den von E-Plus genutzten Teil des DCS-1800-Bandes verstärken. Das UMTS-Band, den von O2 genutzten Teil des DCS-1800-Bandes und das E-GSM-900-Band, welches seit Anfang 2006 von E-Plus und O2 genutzt wird, wurden von diesen Breitbandrepeatern nicht übertragen. In den mit diesen Repeatern ausgerüsteten Zügen wurden bis 2011 daher nur die Mobilfunknetzbetreiber T-Mobile, Vodafone und E-Plus unterstützt. Da das National Roaming von O2 im Netz von T-Mobile Anfang 2010 vollständig abgeschaltet wurde, waren Gespräche im Netz von O2 über die bisher verwendeten Intrain-Repeater nicht mehr möglich.
Ab Mitte 2006 hatte der Netzbetreiber O2 Verhandlungen mit der Deutschen Bahn und den anderen Netzbetreibern über einen Austausch bzw. Nachrüstung der Repeater geführt.O2 plant Verbesserung der ICE-Versorgung – Meldung auf teltarif.de vom 14. August 2006 Die neuen Repeater unterstützen auch das E-GSM-Band und das komplette DCS-1800-Band, sowie GSM-R.
Der Austausch der Repeater hatte im Mai 2008 begonnen. Die Repeater wurden während der Wartungsintervalle ausgetauscht.Einbau neuer Repeater in den ICE-Zügen – Meldung von teltarif.de vom 27. Dezember 2006 Gleichzeitig wurden die Ruhezonen besser ausgezeichnet.Besserer Handy-Empfang im ICE. In: DB Welt, Ausgabe Oktober 2008, S. 6 Mitte September 2009 war die Hälfte des Umrüstungsprogramms abgeschlossen.Deutsche Bahn AG: . Presseinformation vom 18. September 2009
Zusätzlich wurden durch die Mobilfunknetzbetreiber Lücken im Funknetz entlang der ICE-Strecken geschlossen.
Vor Beginn der Umrüstung im Mai 2008 waren etwa 800 Wagen der ICE-Flotte mit Repeatern ausgestattet gewesen.Vor dem Umbau waren in Summe ca. 863 Wagen mit Repeatern ausgestattet (Stand: April 2008): ICE-1-Züge: 295 Wagen (= 59 * 5); ICE 2: 176 Wagen (= 44 * 4); ICE-3: 201 Wagen (= 67 * 3); ICE T 7-teilig: 120 Wagen (= 60 * 2) ; ICE T 5-teilig: 33 Wagen (= 11 * 3), ICE TD 38 Wagen (= 19 * 2) Im Durchschnitt waren somit ca. 40 Prozent aller Wagen der ICE-Flotte mit Intrain-Repeatern ausgestattet.
Ab 2011 waren ca. 1495 Wagen der ICE-Züge mit Repeatern ausgestattet, die die GSM-Netze aller vier Mobilfunkbetreiber unterstützen. Damit verfügen rund 70 Prozent der ICE-Wagen über Handyverstärker.