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KRIEG IM AETHER Vorlesungen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich im Wintersemester 1989/1990 Leitung: Bundesamt für Übermittlungstruppen Divisionär J. Biedermann, Waffenchef der Übermittlungstruppen Praktische Erfahrungen mit dem neuen Funkbündelnetz Flughafen Kloten Referent: René Kühne Diese Vorlesung wurde durch die Stiftung HAMFU digitalisiert und als PDF Dokument für www.hamfu.ch aufbereitet.

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KRIEG IM AETHER

Vorlesungen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürichim Wintersemester 1989/1990

Leitung:Bundesamt für Übermittlungstruppen

Divisionär J. Biedermann, Waffenchef der Übermittlungstruppen

Praktische Erfahrungen mit demneuen Funkbündelnetz Flughafen Kloten

Referent: René Kühne

Diese Vorlesung wurde durch die Stiftung HAMFU digitalisiert und alsPDF Dokument für www.hamfu.ch aufbereitet.

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PRAKTISCHE ERFAHRUNGEN MIT DEMFUNKBÜNDELNETZ FLUGHAFEN KLOTEN

R. Kühne, Swissair

INHALTSVERZEICHNIS

1. Oie frühere Lösung

2. Auftrag der Geschäftsleitung

3. Die neue Lösung

3.1 Der Aufbau des neuen Bündelfunknetzes

3.2 Erfahrungen aus der Benutzersicht

3.3 Hardware

3.4 Software

4. Statistik und Entscheidungsgrundlagen

5. Allgemeine Punkte

6. Zukunft und Gesamtbeurteilung

Adresse des Autors:

René KühneSwissair, Abt CCICPostfach

8058 Zürich-Flughafen

"Krieg im Aether", Folge XXIX, 1990

52162

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1 . DIE FRUEHERE LOESUNG

Bringt man die Thematik Funk-Kommunikation mit dem Namen SWISSAIR in Verbindung, so denken Sieals Leser wohl vor allem an Flugfunkverbindungen, Funkverbindungen zwischen Flugzeug-Cockpit undBodenstationen. Solche Sprechverbindungen wickeln sich hauptsächlich im VHF-, teilweise aber auchim HF-Bereich ab.

Seit 1969 bestand für die verschiedenen SWISSAIR Organisationen wie Passagierdienst, Technik,Fracht, Bordküche sowie für Teilorganisationen dieser Bereiche ein Simplex-Bodenfunknetz. Hitdiesem Funknetz für die SWISSAIR-Bodenorganisation befasst sich der heutige Vortrag.

PORTABELBEDIENGERÄT ZENTRA LE

Bild 1 Blockschaltbild der früheren FunklösungOffenes Simplex-Funknetz

Anfänglich mit 7 Kanälen im UHF-Bereich, wuchs dieses Konzept im Laufe der Jahre auf 11 Funkkanä-le an. Diese waren in zwei Gruppen bei 459 MHz und 469 MHz aufgeteilt. Trotzdem befriedigte dieseso gewachsene Lösung in mancher Hinsicht nicht mehr:

1. Ueberlastete Funkkanäle in den entscheidenden Tages-Verkehrsspitzen.

2. Im offenen Funknetz musste jeder Teilnehmer selektiv seine Meldung aus dem Stimmengewirr her-aushören. Ein Selektivruf-Verfahren hätte andererseits die betrieblichen Anforderungen nichterfüllt.

3. Ungenügende Funkversorgung des Flughafen-Areals.

Zum letztgenannten Grund einige Erläuterungen: Die topographische Situation, zusammen mit der ho-hen Bebauungsdichte, erlaubte es in zu vielen Fällen nicht, von Handfunk- zu Handfunkgerät direk-te Verbindungen herzustellen. Weitere Gründe sind zu nennen, wie geringe Sendeleistung, Antennen-wirkungsgrad sowie Einfluss der Person auf die HF-Ausbreitung. So wurde das an sich wichtigsteArbeitsgerät im Funknetz durch diese Umstände erheblich geschwächt. Erschwerend war andererseits,dass Funkteilnehmer, die mit einer Fernbedienung am zentralen Standort von Antenne und Basissta-tion partizipierten, oft unverständliche Funkgespräche hörten, weil zwei Benutzer gleichzeitig zusprechen begannen.

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Bild 2 Flughafen Kloten

2. AUFTRAG DER GESCHAEFTSLEITUNG

Im September 1986 erteilte die Geschäftsleitung der SWISSAIR ihren Fachdiensten folgenden Auf-trag:

- Ablösung des Bodenfunknetzes mit gleichzeitiger Verbesserung der Funkversorgung bei gleichblei-bendem Mengengerüst.

- Bereitstellung einer Funk-Infrastruktur, die auch datenfunktauglich ist.

- Erweiterung des Mengengerüstes bei begründetem Bedarf.

Zu diesem Zeitpunkt verfügten die Fachdienste bereits über Grundlagenkenntnisse der Bündelfunk-netz-Technik (engl, trunked radio system). Ein Bündelfunknetz erlaubt die bedarfsgesteuerte Zu-teilung der Funkkanäle: Hohe Auslastung der Funkkanäle durch Bündelgewinn (Frequenzökonomie), Si-cherstellung einer guten Funkversorgung, um nur einen kleinen Teil der Leistungsmerkmale zu nen-nen.

Das Pflichtenheft der Fachdienste enthielt unter anderem folgende gewichtige Forderungen:

- Verbindungs-Aufbauzeiten deutlich kleiner als 1 Sek., d.h. ein "Dispatch-Betrieb" muss möglichsein.

- Anwendung eines sogenannten Objektrufes.(Objekt = Flugnummer und Airline bezogene Adresse)

- Vorlage von Referenzen über realisierte Projekte, möglichst für eine Flughafenregion und mög-lichst für eine Fluggesellschaft als Anwender.

3. DIE NEUE LOESUNG

Im August 1987 fiel der Entscheid zugunsten des Produktes von AEG-Olympia/Ulm. Die Vertragsunter-zeichnung erfolgte am 30. November 1987. Nach 14 Monaten, also 4 Monate früher als geplant, konn-te der erste Einführungsschritt erfolgen. Vorsichtigerweise, aber auch aus Gründen des Parallel-betriebes des alten und des neuen Systems sowie einer seriösen Instruktion der Benutzer, wurde ineinzelnen Phasen eingeführt.

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7~k

Phase Datum Organisation TP 9 Geräte Fernbed. Geräte Anzahl Funkteilnehmer

1 16..01..89 Station 221 59 2802 01..03..89 Bordküche (1) 23 9 3123 13..04..89 Fracht (1) 39 5 3563a 01..08..89 div. Zuwachs 18 - 3744 09..08..89 Technik 117 12 5635 09..08,,89 Fracht (2) 18 - 5816 01..09,,89 Dock Gates A+B - 30 6116a 01..09..89 div. Zuwachs 9 - 6207 22..11 .,89 Bordküche (2) 77 - 6978 02,.01 .,90 BALAIR 5 1 7039 02..01 ..90 SKY RACER 4 1 708

591 117 708

3.1 DER AUFBAU DES NEUEN BUENDELFUNKNETZES

f out

F R E I R A U M V E R S O R G U N G

F E RN D IA G NO S E

Â È 1TERMINAL B STATION FK.WERKSTATT

Bild 3 Blockschaltbild des Bündelfunknetzes

Bild 3 zeigt einen Gesamtüberblick des heute realisierten SWISSAIR-Bündelfunknetzes. Für dieFreiraumversorgung kommt e i n e Hauptantenne zur Anwendung. Aus einer Reihe von möglichen Anten-nenstandorten wurden drei in die engere Wahl für Ueberdeckungsmessungen gezogen:

1. Fingerdock A

2. Fingerdock B, Montagehöhe der Antenne tief

3. Fingerdock B, Montagehöhe der Antenne hoch

Nach den Auswertungen der umfangreichen Messungen stellte sich Standort 1 als ideal heraus. Die-ser wurde aber aufgrund möglicher Störungen in einem anderen, am selben Standort geplanten Funk-netz wieder verworfen.

Mit dem Standort 3, also der hochgesetzten Antenne, konnte das gleiche Resultat erreicht werden,aber nur zusammen mit wesentlich höheren Investitionskosten für die Infrastruktur. Zwei techni-sche Vorgaben verdienen es, besonders hervorgehoben zu werden:

1. Die sehr tief angesetzte Sendeleistung von 800 mW ERP der Basisstation sowie die S 10 mW ERPin den abgelegenen Funkinseln.

2. Der Einsatz von Relaisstationen, der eine entsprechende Frequenzzuteilung der PTT voraussetz-te.

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Berechnungen des Lieferanten ergaben, dass das Bündelfunknetz anfänglich auf 8 Kanäle ausgelegtwerden sollte (7 Betriebskanäle und ein Organisationskanal). Die Grundlagen dazu waren:

- Ausrichtung auf die tägliche Hauptbelastungszeit in der Hittagsspitze (11.15 Uhr bis 12.15 Uhr)

- Bestehendes Hengengerüst zum Zeitpunkt der Ablösung

- Durchschnittliche Gesprächsdauer (ganzer Dialog)

- Schätzung des Verlustverkehrs im bisherigen Funknetz(Zahlen waren dazu nicht verfügbar)

- Reserve sowie voraussichtlicher Zuwachs bei künftigen Erweiterungen des Funknetzes

Der Parallelbetrieb von altem und neuem Funknetz erforderte die Zuteilung von zwei provisorischenFrequenzpaaren durch die PTT. Zudem zeigte sich rasch, dass die neuen Kommunikationswege und dieinzwischen höhere Geräteanzahl zu einem überraschend hohen Gesprächsvolumen führten, so dass diebeiden provisorischen Frequenzen bald als fester Bestandteil im Bündel notwendig wurden. Eben-falls ernüchternd war die Feststellung, dass der damals geschätzte Verlustverkehr des alten Funk-netzes wesentlich zu tief geschätzt wurde.

Bild 4 Blockschaltbild der HF Zusatzversorgung

Die geforderte, in enger Zusammenarbeit mit dem Benutzer abgestimmte Gebäudeversorgung wurdedurch den Einsatz von 20 weiteren Antennen erreicht. An Standorten, an denen die Ueberdeckungs-messungen nicht die geforderte Ortswahrscheinlichkeit von 95 % erbrachten, wurde der Platz füreine Antenne bestimmt. So sprechen wir heute von sogenannten Funkinseln. Es handelt sich bei die-sem Projekt aber nicht um ein Gleichwellen Funksystem wie das in den Netzen Amsterdam und Frank-furt realisiert wurde. Bei uns wird dasselbe hochfrequente Signal zusätzlich zur freien Abstrah-lung durch die Hauptantenne über insgesamt 4'000 m Koaxialkabel den verschiedenen Funkzellen zu-geführt. Bei solchen Kabellängen ist es notwendig, durch Linearverstärker im Sende- wie im Emp-fangspfad Pegelverluste zu kompensieren.

Durch sorgfältige Einpegelung wurde darauf geachtet, dass die Ueberlappungsbereiche der im Gebäu-de noch vorhandenen Freiraumversorgung mit der gebäudeinternen Funkzelle möglichst klein ist. Dasich der mobile Funkteilnehmer in ständiger Bewegung befindet, wurden keine störenden Einflüssein diesen Uebergangszonen befürchtet, was die Praxis heute auch bestätigt.

Insgesamt 9 Teststationen an 7 verschiedenen Standorten überwachen das Funksystem. Zyklisch wer-den diese mit einem Datentelegramm auf allen UHF-Kanälen angestossen und haben unmittelbar einAntworttelegramm zu senden. Damit sind auch die HF-Wege in die Testabläufe eingebunden. FremdeStörsignale werden erkannt, im Rechner ausgewertet und in einem Protokoll ausgedruckt. Der Benut-zer stellt derartige Störungen nicht fest, da für die Dauer der Störung die betroffene Frequenzaus dem Bündel nicht zugeteilt wird. Die Testintervalle sind frei wählbar; für die Betriebskanäleliegen sie gegenwärtig bei 5 Hin., für den Organisationskanal bei 5 Sek. entsprechend seiner Be-deutung. Alle beweglichen Funkteilnehmer benutzen das Handfunkgerät TP 9, ebenfalls in den Fahr-zeugen, wo das Gerät in einer Halterung betrieben werden kann.

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B1Id 5 Handfunkgerät TP 9, eingesetzt in die Fahrzeughalterung MZ 9

Spezielle Fahrzeuge wie Beladungsfahrzeuge der Bordküche und Flugzeug-Schlepper erforderten um-fangreiche Zusatzeinrichtungen zur Standartausrüstung. Diese Geräte mussten durch die SchweizerLieferfirma neu entwickelt und gebaut werden.

Beladefahrzeug der Bordküche:- Lastwagen mit spezieller Fahrerkabine und höhenverstellbarer Ladebrücke, teilweise auch der

Fahrerkabine.- Bedienung des TP 9 in der Kabine und auf der Ladebrücke.- Optische/akustische Anruferinnerung auf der Ladebrücke.

Flugzeug-Schlepptraktor:- Bedienung des TP 9 von zwei Arbeitsplätzen aus.- Integration des Flugzeug Service-Interphone.- Integration des Ramp Control Funknetzes.

(Funknetz in herkömmlicher Technik)

Die TP 9 Handfunkgeräte sind mit einem Codierstecker ausgerüstet, ohne den das Gerät einen neu-tralen Zustand aufweist. In diesem PROM sind gerate- und benutzerspezifische Daten gespeichert.Systembedingte Daten hingegen sind in der Zentrale abgelegt.

Zwischen Funkzentrale und Prozessorraum, über ca. 600 m Installationsdistanz, verlaufen nur dienotwendigen Steuerleitungen, 5 Leitungspaare pro Funkkanal. Getrennte Räume wurden aus Sicher-heitsüberlegungen sowie aus Gründen der EMV gewählt. Jede Funk Fernbedienung (Bedienstelle anfesten Arbeitsplätzen) benötigt eine 4-drähtige Verbindung mit der Zentrale. Im heutigen Ausbau-stand sind maximal 144 Anschlüsse möglich. Durch einen grösseren Ausbauschritt lässt sich die An-schlusskapazität verdoppeln.

Aus Redundanzgründen ist das Herzstück der Anlage, der Funkprozessor, in drei identische Funk-tionseinheiten (FE) gegliedert. Treten massive Störungen auf, steuert der Prozessor in eine soge-nannte Rückfallebene. Dadurch wird ein Funk-Notbetrieb gewährleistet. Würde der Lebensnerv desBündelfunknetzes, die Frequenz des Organisationskanals gestört, so würde augenblicklich ein ande-res Frequenzpaar diese Funktion übernehmen. Befindet sich das Bündelfunknetz in der Rückfallebe-ne, so stehen, entsprechend der Anzahl Frequenzpaare im Bündel, eine gleiche Anzahl kleiner Funk-netze zur Verfügung. Es besteht dann ein offener Funkbetrieb mit wenigstens einer Umschaltmög-lichkeit am TP 9 auf einen zweiten Funkkanal. Hingegen bleibt die gute Funkversorgung durch dieRelaisstationen erhalten.

Sobald keine Störeinflüsse mehr anstehen, steuert der Prozessor automatisch in den Normalbetriebzurück. Der Benutzer hat in seinem Gerätedisplay eine entsprechende Signalisation über den Be-triebszustand. Er kann ebenso feststellen, wann er den Funk-Versorgungsbereich verlässt.

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Bild 6 Teleport 9 (TP 9) HandfunkgerätDie Rufnummer wurde auch auf dem Codier-stecker eingraviert

Bild 7 Peripheriegeräte im Prozessorraum. Tischbediengerät (BEGO),TP 9, Telephon, Bildschirm und Tastatur, Drucker, Verwaltungsrechner(von links nach rechts)

Bildschirm, Tastatur und Drucker bilden die Schnittstelle für den Dialog zwischen Systembetreuerbzw. Servicetechniker und dem Bündelfunksystem. Aenderungen von Systemparametern, das Zuteilenoder Aendern von Benutzerberechtigungen und die Ausgabe von statistischen Daten sind nur ein Teilder möglichen Funktionen.

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Taqesstatistik

Anzahl wartende Verbindungen 651Anzahl aller Verbindungen 11230Mittlere Wartedauer wartender Verbindungen 2.684 (s)Mittlere Wartedauer aller Verbindungen 0.156 (s)Wartewahrscheinlichkeit 5.797 (X)Mittlere Belegungsdauer 20.202 (s)Verlustwahrscheinlichkeit 0.000 (X)Verbindungen von und nach NStAnl 0

(X)

Verbindungen von und nach prDrEmAnl 0

Hauptverkehrs stunde

Beginn der Hauptverkehrsstunde um 11 .30 UhrKonzentrationsfaktor 14.247 (X)Anzahl wartende Verbindungen 547Anzahl aller Verbindungen 1663Mittlere Wartedauer wartender Verbindungen 2.817 (s)Mittlere Wartedauer aller Verbindungen 0.926 (s)Wartewahrscheinlichkeit 32.892 (s)Verlustwahrscheinlichkeit 0.000 (X)Auslastung 8.978 (eri)Verbindungen von und nach NStAnl 0Verbindungen von und nach PrDrEmAnl 0

Bild 8 Gesamtstatistik vom 21. Dezember 1989

Aus den laufend zur Verfügung stehenden Datensätzen im Funkprozessor errechnet der Verwaltungs-rechner statistische Werte, die on-line in Tabellen- oder Graphikform abgerufen werden können.Das Bündelfunknetz ist auch bei Ausfall des Verwaltungsrechners vollumfänglich funktionstüchtig.Lediglich statistische Daten während der Ausfallzeit wären nicht mehr verfügbar.

Bild 9 Bündelbelastung vom 28. Oktober 1989

Delegierte der Benutzer waren ebenfalls im Projektteam vertreten und damit auch in die Entschei-dungsprozesse einbezogen. Sie waren es auch, die die Forderung stellten, zukünftig objektbezogenaufrufen zu können.

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Eine wichtige Zielsetzung war es, die bestmögliche Akzeptanz durch den Benutzer erreichen zu kön-nen. Daher wurden für die notwendigen Instruktionen grosse Anstrengungen unternommen. So wurden80 Instruktoren aus den verschiedenen Bereichen bestimmt und speziell ausgebildet, die dannihrerseits über 2000 Funkbenutzer ausbilden konnten. Dazu stand ihnen ein Videofilm aus SWISSAIR-eigener Produktion zur Verfügung.

Bild 10 Antenne für die FreiraumversorgungFingerdock-B

Nach Ablauf des ersten Betriebsjahres kann festgestellt werden, dass alle Erwartungen, die indieses neue Werkzeug unserer Bodenorganisation gesetzt wurden, erfüllt sind. Damit steht ein zu-verlässiges und schnelles Kommunikationsmittel, das anpassungsfähig und modular ausbaubar ist,zur Verfügung.

Vorbei ist die Zeit lärmender Funkgeräte. Zuverlässig funktionieren auch die Funkverbindungen ausdem Gepäckkeller zur Aussenwelt. Ein Projekt von diesem Umfang und dieser Komplexität hat erfah-rungsgemäss Reibungsstellen. Rekapitulieren wir wichtige Erfahrungen aus den vergangenen 12 Mona-ten.

3.2 ERFAHRUNGEN AUS DER BENUTZERSICHT

1. Die ursprünglich festgelegte Begrenzung der Gesprächszeit auf 30 Sek. war in einigen Fällenzu kurz. In speziellen Arbeitsabläufen, vor allem im Bereich Technik, wurden diese Begrenzun-gen auf 60 Sek. festgelegt. Es handelt sich bei den Gesprächen oft um Störungsbeschreibungenoder Arbeitsanweisungen nach Unterlagen des Flugzeugherstellers. Nach einem Wechsel der Soft-ware im Handfunkgerät kann nun bei gedrückter Sendetaste die Zeit von 60 Sek. überschrittenwerden. Dadurch ist gewährleistet, dass die angefangene Meldung vollständig beim Empfängerankommt. Wird die Sprechtaste gelöst, wird die Verbindung abgebrochen und als beendet be-trachtet. Dieselbe Verbindung kann durch erneutes Drücken der Sendetaste sofort wieder aufge-baut werden, sofern im Bündel ein Kanal frei ist.

2. Der Benutzer muss zum Abschliessen seiner Konversation zwingend die Schlusstaste drücken.Diese ist funktional mit dem Gabelkontakt beim Telephon vergleichbar. Unterlässt er dieseHandhabung wird nach 9 Sek. Inaktivität (der Dauer von 3 Halteruf-Intervallen) die Verbin-dung automatisch getrennt. Dieser geforderte Ablauf wird leider in der Praxis nicht so diszi-pliniert durchgeführt wie es notwendig wäre. Wir versuchen laufend, die richtige Handhabungdurch entsprechende Aufklärung bzw. Nachinstruktion durchzusetzen.

3. Durch den neuartigen Charakter der Funkverbindungen fühlen sich viele Benutzer offensichtlichauf einem privaten, abhörsicheren Funkkanal. Das führte einerseits dazu, dass die Gesprächevielfach länger dauern als notwendig. Andererseits fällt uns ein vermehrter Spieltrieb undleider auch mangelnder Anstand im Umgang mit Arbeitskollegen auf. Früher wurden Probleme die-ser Art durch gegenseitige Kontrolle im offenen Netz geregelt. Auch dieser Verhaltenweiseversuchen wir, durch gezielte Aufrufe und erneute Instruktionsarbeit zu begegnen.

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4. Gestützt auf die Analyse der Gesprächs-Datensätze stellten wir fest, dass sich hinter fikti-ven Objektrufnummern Benutzergruppen versteckten, die sich aus bestimmten Arbeitsabläufenausklammerten. Sie disponierten sich selbst, ohne dass der verantwortliche Disponent davonwusste. Erfreulich an dieser Tatsache bleibt die Feststellung, dass der Benutzer durch Eigen-initiative weitere Möglichkeiten mit seinem neuen Werkzeug herausfand.

5. Vor Einführung des Bündelfunknetzes wurden von einigen wenigen Stellen Bedenken geäussert,dass durch das fehlende Mithören ein Informationsverlust entstehen würde. Heute liegt unsdiesbezüglich keine einzige Beschwerde vor. Im Gegenteil, die wohltuende Ruhe auf dem Funkka-nal wird vom Anwender besonders geschätzt. Das neue Kommunikationsmittel ist schnell und er-möglicht direkte Kommunikationswege, so wie sie früher z.B. aus technischen Gründen nichtmöglich waren. Viele Dispo- und zentrale Infostellen mussten Meldungen wiederholen, um diesean den gewünschten Empfänger weiterzuleiten.

6. Eine Bewährungsprobe bestand das neue Rufnummernkonzept noch vor seiner Einführung durch dienotwendigen Anpassungen an die neue Organisationsform der 6 autonomen Abfertigungszonen amFlughafen. Auch die Reorganisation der SWISSAIR hatte ihre Auswirkungen.

3.3 HARDWARE

1. Ein versteckter, nur zeitweise auftretender Hardwarefehler in der Zentrale belastete die Be-nutzer ganz erheblich. Ein Uebersprechen in unseren Funkkanälen trat vor allem in der Haupt-verkehrsstunde auf. Für den Benutzer war das ein Aergernis wie es vom früheren Funknetz herbekannt war. Der Fehler konnte im Koppelfeldbaustein lokalisiert werden. Bedingt durch einenDrahtunterbruch, unsichtbar innerhalb der Isolation, fehlten die Resetsignale zur Löschunggewisser Koppelpunkte.

2. Das Handfunkgerät mit der Fahrzeughalterung zusammen ist durch die Bauweise in unseren viel-fältigen Fahrzeugtypen oft schwer ergonomisch richtig zu installieren. Eine Alternative durchein klassisches Fahrzeug-Funkgerät steht uns zur Zeit nicht zur Verfügung und wird erst innaher Zukunft erhältlich sein. Die Möglichkeit, das Handfunkgerät auf zwei Arten einsetzen zukönnen, ist aber andererseits bei einigen Organisationen erforderlich.

3. Es gab eine Reihe von Ausfällen beim TP 9-Gerät: Kontaktprobleme beim rückseitigen Stecker,Masshaltigkeit und Stabilität von mechanischen Teilen wie z.B. Batterieverriegelung. Wir ver-zeichneten nach den ersten Wochen Betrieb des TP 9 relativ viele Werkstattdurchgänge. Dergrösste Teil davon musste unter der Rubrik "Kinderkrankheiten" eingereiht werden. Durchliefendie Geräte einmal die Werkstatt, funktionierten diese anschliessend zuverlässig. Es muss abergleichzeitig erwähnt werden, dass teilweise eine äusserst rohe Behandlung der Geräte vor-liegt.

3.4 SOFTWARE

1. Es besteht die Möglichkeit, in der Warteschlangenverwaltung Prioritäten zu setzen. Durch ei-nen Softwarefehler wurden zeitweise nur noch zwei bis drei Warteplätze durch den Prozessordisponiert. Wartende Verbindungswünsche wurden daher bei der Kanalzuteilung abgewiesen.Sprunghaft schnellte die Verlustwahrscheinlichkeit auf Werte von 50 % und 60 % an. Durch eineentsprechende Softwareänderung wurde dieser Fehler behoben. Es ist möglich, solche Aenderun-gen auch über eine MODEM-Strecke nach erfolgter Ferndiagnose von Ulm aus durchzuführen.

2. SWISSAIR entwickelte eine eigene Software in dBase III, eingesetzt auf einem IBM PS2-50, umeine umfangreichere Analyse der vorliegenden Gesprächs-Datensätze durchzuführen. Dies erfolg-te aus der Erkenntnis heraus, dass das Statistikprogramm von AEG in dieser Hinsicht für unszu wenig Komfort bietet. So wurden Benutzerverhaltensweisen aufgedeckt, die korrigiert werdenmussten. Wichtige Kennzahlen sind in der verfügbaren Statistik vorhanden, die heute als Ent-scheidungsgrundlage dienen können. Warum es aber zu bestimmten Ergebnissen kommt, oder welche ..Bereiche des Betriebes das System belasten, kann nur eine detailliertere Auswertung aufzei-gen. Die auf dem PC zu bearbeitenden Rohdaten sind im Verwaltungsrechner über längstens 60zurückliegende Tage gespeichert. Wünschbar ist für uns aber eine längerfistige Statistik ohneden Umweg über manuelle Fleissarbeit. Diese Forderung muss noch erfüllt werden.

3. Nach entsprechender Softwarekorrektur bestehen heute nur noch zwei Abweisungsgründe, die fürden Verlustverkehr massgebend sind:

- Alle 10 Wartepositionen in der Warteschlange sind belegt. Der 11. Wunsch wird abgewiesen.

- Die Verweildauer in der Warteschlange ist länger als 20 Sek. Der Verbindungswunsch wird ab-gewiesen.

Das eigene Austreten aus der Warteschlange durch Drücken der Schlusstaste wird nicht mehr wiezu Beginn mitbewertet. Die Anzahl Wartepositionen wurden von 8 auf 10 erhöht. Diese Aenderungerfolgte aber noch in der turbulenten Zeit, als der Fehler im Koppelfeld und die inkorrekteWarteschlangen-Verwaltung wirksam waren. Ob dieser Schritt richtig war, müssen weitere Be-obachtungen in Zukunft zeigen. Die Verlustwahrscheinlichkeit liegt in der Hauptverkehrsstundeseit dem 29. Oktober bei 0 %.

4. Für das TP 9 haben wir inzwischen den dritten Softwarewechsel hinter uns, der teilweise durchfestgestellte Schwächen und teilweise durch zusätzliche Forderungen von Leistungsmerkmalen »notwendig wurde. Die heutige Version 1.7 beinhaltet z.T. folgende Aenderungen:

- Auf Wunsch vollständige Anzeige der gespeicherten Objektnummern und nicht nur der 4 letztenZiffern. Es sind 6 Speicherplätze vorhanden.

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- Gesprächszeit-Begrenzung für Sendebetrieb grösser als 30 Sek. Die Berechtigungsprüfungdazu erfolgt zentralenseitig.

- Um 50 % reduzierte Aussendezeit der Schlussrufe, auf 1,5 Sek.

- Neue Applikation: Die Verwendung eines Rückrufspeichers mit 5 Plätzen. Der jüngste Anrufwird auf Wunsch im Display angezeigt und kann umgehend als Teilnehmerwahl verwendet werden.Eine Berechtigungsprüfung für solche Verbindungswünsche wird zentralenseitig vorgenommen.Es wird dabei sichergestellt, dass nur einer der 5 Speicherplätze mit der gleichen Anruf-nummer belegt wird.

STATISTIK UND ENTSCHEIDUNGSGRUNDLAGEN

Bild 9 "Bündelbelastung" zeigt in der vertikalen Achse Erlang-Mittelwerte (ERL). Die Zeitachseweist eine Auflösung von 15 Min. auf. Extreme Spitzenbelastungen können aber innerhalb 5 bis 3Min. auftreten, die an die Leistungsgrenze des Systems kommen. Besteht ein normaler Ablauf desFlugbetriebes, so wird der Funk auch wenig benutzt. Treten operationelle, technische oder wetter-bedingte Störungen auf, so steigt das Bedürfnis an Gesprächsverbindungen sehr rasch an. Operatio-nelle Kettenreaktionen, die zu Abflugverspätungen führen, sind meistens die Folge, und im ungün-stigsten Fall kann die zugewiesene Abflugzeit (Slot-Time) der Flugverkehrskontrolle nicht einge-halten werden. Die Startzeit wird neu festgelegt, das Flugzeug in einer anderen Warteschlangeeingereiht.

Der erwartete Bündelgewinn entspricht nicht ganz unseren Erwartungen. Das Benutzerverhalten ent-spricht weitgehend demjenigen im früheren Funknetz und zeigt sich eben immer wieder als Spiegel-bild des Flugbetriebes. Eine ausgeglichenere Belastungsverteilung auf der Zeitachse traf nichtein. Gemäss Lieferant wurde erstmalig beim Kunden SWISSAIR eine solche Dynamik in der Hauptbelas-tungsstunde festgestellt.

Angenommen weitere Benutzer am Flughafen Zürich würden in das neue Bündelfunknetz integriert, sokönnte je nach Art dieser Anwender eine Optimierung erreicht werden. Dahingehend sind gegenwärtigAbklärungen im Gange.

ALLGEMEINE PUNKTE

1. Berechnungen der PTT ergaben, dass die heute verwendeten Frequenzen im Bündel nicht mehr alleIKM sicher sind. Bei einem so hohen Bedarf an Frequenzen für die geographische Zelle Flugha-fen kann die Forderung nach IKM-Störsicherheit nicht mehr erfüllt werden. Zusätzlich sind an-grenzende Zellen wie diejenige der Stadt Zürich zu beachten, die ebenfalls hohe Belegungs-dichte aufweisen. Trotz dieser Tatsache sind im Bündelfunknetz bis jetzt keine nachteiligenAuswirkungen feststellbar

2. Für die Zuteilung der HF-Kanäle liesse sich eine Priorität festlegen, um solchen Problemen zuentgegnen.

3. Gemäss Lieferant können jedoch fortlaufend alle 60 Kanäle (25 KHz Raster) im vorhandenen 1,5MHz Bandabschnitt belegt werden, ohne dass deswegen Störungen auftreten.

Versuchsweise wurde zwischen den Einführungsschritten, ohne dass der Benutzer davon Kenntnishatte, ein Betriebskanal aus dem Bündel inaktiv geschaltet, um das Verhalten von System undAnwender zu beobachten, nicht zuletzt aber auch, um festzustellen, ob Realität und Statistikübereinstimmen. Leider wurden aber die Auswirkungen wiederum durch die versteckten Soft- undHardwarefehler verfälscht. Solche Aktionen werden voraussichtlich zu einem späteren Zeitpunktwiederholt. Diskutiert wird auch ein absichtliches "Herunterfahren" des Systems in die Rück-fallebene. Mit der Simulation eines solchen gravierenden Ausfalles wollen wir die Funktions-fähigkeit des Funk-Notbetriebes technisch und operationell testen. Es bleibt dann zu ent-scheiden, ob eine jährliche Uebung dieser Art sinnvoll ist, um den Benutzer allenfalls füreine solche Situation vorzubereiten. Wertvolle Schlüsse für Instruktionen und/oder System-anpassungen in der Grundfunktion könnten daraus gezogen werden.

4. Für die technische Betreuung des Bündelfunksystems wurden folgende Lösungen getroffen:

- Eigenwartuna des Handfunkgerätes TP 9 und der Bediengeräte sowie Programmieren der PROM's(Beginn ab 1.4.90)

- First Level Wartung der zentralen Einrichtungen, HF-Teil und Prozessor. Dazu stehen Aus-tauschmodule bereit. Reparaturen werden durch AEG Olympia/Ulm durchgeführt.

- Wartungsvertrag mit DEC für den Verwaltungsrechner PDP11/83+. Für diese Aufgaben steht einesehr gute und übersichtlich gegliederte Dokumentation zur Verfügung. Die Vollständigkeitdieser Unterlagen muss sich in Zukunft noch bestätigen.

Page 13: Praktische Erfahrungen mit dem neuen Funkbündelnetz ......KRIEG IM AETHER Vorlesungen an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich im Wintersemester 1989/1990 Leitung:

Praktische Erfahrungen mit dem neuen Funkbündelnetz Flughafen Kloten - Vorlesung Krieg im Aether 1989/1990 (ETH Zürich) HAMFU History

© HAMFU - www.hamfu.ch Seite 12

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ZUKUNFT UND GESAMTBEURTEILUNG

Fachdienste und Benutzer befassen sich gegenwärtig mit den folgenden Themen für mögliche Erweite-rungen:

- Anwendung Datenfunk

- Integration von Fremdbenutzern

- Interface zu Flugfunkanlagen (Funk in herkömmlicher Technik)

Verbunden mit solchen Ausbauplänen müssen vorausgehend Gespräche mit der GO PTT geführt werdenüber Bedeutung und Ausbaufähigkeit eines solchen Bündelfunknetzes für den Flughafen Zürich. Un-trennbar damit verbunden ist die Frequenzfrage.

Wir blicken zurück auf eine umfangreiche und sehr effiziente Projektbearbeitung sowie eine insge-samt angenehme Zusammenarbeit mit dem Lieferanten AEG Olympia/Ulm und dem Generalvertreter Elek-tron AG/Au-ZH.

Es darf aber, ja es muss geradezu erwähnt werden, dass es für den Lieferanten wie für den Gene-ralvertreter entscheidend war, beim Kunden SWISSAIR auf kompetente Fachdienste zählen zu können.Durch diese Fachdienste wurde eine grosse Eigenleistung erbracht, und die Zoll- und Zutrittsvor-schriften erforderten ebenfalls eine grosse Präsenzzeit. Alle Beteiligten in diesem Projekt dür-fen stolz sein, eine so komplexe Aufgabe in so kurzer Zeit realisiert zu haben. Das Werkzeug Funkwird intensiv und mit Freude benutzt, und das ist eine Bestätigung, die alle zu schätzen wissen.