Teil 2: Polydata – proprietäre versus Standard-Technologie (2. Update)

Blaulicht-Organisationen wollen ein mobiles Datennetz beschaffen. Inside-it.ch hat die Alternativen zum proprietären Polydata-Konzept recherchiert.Hat man die hohen Kosten und die starken Abhängigkeiten des heutigen, sicheren Sprachfunknetzes Polycom vor Augen, drängt sich vor allem eine Frage auf: Gibt es für die Blaulicht-Organisationen eine Alternative beim Aufbau des nötigen, künftigen mobilen Datennetzes Polydata?

Hinter den Kulissen wird bei Bund und Kantonen jedenfalls inzwischen endlich diskutiert, das bestehende, proprietäre Polycom-Konzept nicht einfach auf das Datennetz zu übertragen. Würde damit doch die Abhängigkeit von den Lieferanten Atos und EADS bekräftigt und Freihänder wie bei Polycom wären weiterhin unausweichlich.Und die Alternativen gibt es, auch wenn sie noch viel zu wenig diskutiert werden, wie inside-it.ch herausgefunden hat. Es existieren verschiedene, praxiserprobte Varianten, die in einem Fall sogar auf proprietäre Technologie verzichtet. Bei den Blaulichtorganisationen in Belgien heisst sie "Astrid", setzt auf Priorisierung und funktioniert derzeit über alle belgischen 3G-Mobilfunknetze. In Zukunft soll "Astrid" auch fit für 4G-Netze sein.Hierzulande haben die im aargauischen Lupfig ansässigen Funkspezialisten WZ-Systems (früher Wassmer + Zürcher Antennensysteme) unter dem Namen "BLUnet" ein ähnliches System auf der neusten LTE-Mobilfunktechnologie) entwickelt. Sie haben damit im letzten Jahr auf dem Sunrise-Netz erfolgreich Tests an zwei Grossveranstaltungen in St. Gallen absolviert.Als weitere Variante hat sich zudem eine wie bei Polycom auf dem Funknetz basierende Lösung namens "Public-Safety-LTE" von Swisscom Broadcast am "Züri Fäscht" und der "Streetparade" im Jahr 2016 bewährt. Auch diese Technik lieferte im Test die Leistungen, welche von den BORS (Behörden und Organisationen für Rettung und Sicherheit) für Polydata gefordert werde. Bei dieser Lösung könnten Blaulichtorganisationen auch Datenbanken und Dokumente sicher, übersichtlich und schnell einsehen sowie unter anderem auch E-Mails, Fotos oder Videos versenden und teilen können.Die Unterschiede von Varianten im Vergleich
Der grundsätzliche Unterschied zwischen den Varianten besteht darin, dass BLUNet im Gegensatz zu Public-Safety-LTE in den Tests kein dediziertes Frequenzband von fünf bis zehn MHz benötigt. Stattdessen wird unter anderem via spezifischer Priorisierung auf die maximale lokal verfügbare Datenrate auf dem öffentlichen Netz zurückgegriffen.Damit könnte sich die Frage nach der Nutzung von Teilen des 700 MHZ Frequenzbandes erledigen: Dieses kommt frühestens Ende 2017 auf den Markt und das zuständige Bundesamt könnte die Frequenz also auf den freien Markt an den Meistbietenden verkaufen.Swisscom teilt uns zwar mit, dass die Darstellung dieses Gegensatzes falsch ist. "Für unseren MVNO-Lösungsansatz (Mobile Virtual Network Operator) ist kein dediziertes Frequenzband nötig. In der ersten Phase wird das öffentliche mobile Netz mit Priorisierung benützt. In einer zweiten Phase kann optional temporär oder permanent das öffentliche Netz mit dedizierten Basisstationen ergänzt werden", so Pressesprecher Armin Schädeli in einer Mail an inside-it.ch.Allerdings ist der vollständige MVNO genannte Lösungsansatz erst am gestern zu Ende gegangenen Schweizer Polizei Informatik Kongress (SPIK) vorgestellt worden, ist deshalb also im Text nicht berücksichtigt. Und MVNO sieht nun in der Tat sehr ähnlich aus, wie die von BLUnet bereits im letzten Jahr vorgelegte und getestete Lösung. Bei MVNO liegt der Fokus auf einer im öffentlichen Netz betriebenen und auf priorisierten Services basierenden BORS-Infrastruktur, die optional die Nutzung des LTE-700-MHz-Frequenzbandes umfasst. Im BLUnet-Angebot ist das übrigens von Anfang an vorgesehen, um beispielsweise die wenigen Gebiete in der Schweiz erschliessen zu können, die vom nationalen Mobilfunknetz nicht abgedeckt werden.Die Tests in Zürich, bestätigt Swisscom, sind im dedizierten LTE-Netz im Bereich der 700 MHz Frequenz gelaufen, so der Swisscom-Sprecher auf Nachfrage. "Die Priorisierung wurde nicht getestet. Beim Feldversuch in Zürich stand hauptsächlich die Beweisführung von Seamless Handover (Zusammenspiel eines dedizierten Public Safety LTE-Netzes mit dem öffentlichen Mobilfunknetz von Swisscom) im Fokus." Nicht im Feldversuch getestet wurde hingegen, die für die BORS-Nutzung des öffentlichen Mobilfunknetzes notwendige Möglichkeit der Priorisierung. "Diese wurde einerseits 2015 beim Proof of Concept im Labor getestet und andererseits ist sie Teil des LTE-Standards", so Schädeli weiter. Damit gehöre sie als Standard zum soeben gezeigten MVNO-Lösungsansatz, wie er anfügt.Weiterhin ein dediziertes Funknetz nutzen
Aber der Reihe nach. Schauen wir zunächst den konkreten Testeinsatz der Swisscom-Version von 2016 genauer an.

Dabei wurde auf die derzeit noch nicht vergebene Funkfrequenz LTE 700 MHz zurückgegriffen. Auf dieser Basis sei an den Veranstaltungen in Zürich der "Nutzen eines dedizierten Public-Safety-LTE-Netzes für Einsatzkräfte realitätsnah" aufgezeigt worden, resümiert Raphael Aebersold, Head of Public Safety Communication von Swisscom Broadcast, die Testläufe. Unabhängig von der Versorgung anderer Netze hätten die involvierten Blaulichtorganisationen über die Funkfrequenz LTE 700 MHz ihren Dienst uneingeschränkt ausüben können.Dafür seien temporär in der Stadt Zürich zwei LTE-700-MHz-Basisstationen in Betrieb genommen worden. Sie wurden mittels des heutigen Polycom-Netzknotens ("Backhaul") an das Public-Safety-LTE-Core in Olten angebunden, erklärt er weiter.

Auf diese Weise habe man das Gebiet vom Hauptbahnhof bis zum Seebecken versorgt. Wobei insgesamt 40 SIM-Karten in unterschiedlichen Geräten für verschiedene Applikationen zum Einsatz kamen. Smartphones agierten als GPS-Tracker, Tablets wurden für die Erfassung von Patientendaten und die Materialbestellung genutzt, während LTE-Router zur Anbindung von Überwachungskameras, Alarmdrucker, VoIP-Telefone und temporären Arbeitsplätzen auf den Posten von Schutz und Rettung Zürich und der Stadtpolizei Zürich verwendet wurden.Unterschiedliche Infrastruktur-Investitionen
Würde man für Polydata diese Variante bevorzugen, müsste in jedem Fall die bestehende Infrastruktur erheblich erweitert werden. So benötigt zum Beispiel ein nationales, flächendeckendes LTE-Netz wegen der sogenannten Zellatmung erheblich dichter gestaffelte Funkzellen, als sie derzeit mit den 750 Funkmasten für die aktuelle Sprachkommunikation via Polycom bestehen.

Bleibt man bei dem Beispiel, so müsste man aus physikalischen Gründen die Anzahl der Masten auf rund 1500 verdoppeln. Das ist aber schwierig, weil die Bewilligung der Standorte möglicherweise von der Bevölkerung blockiert wird.

Aber es gibt auch technische Schwierigkeiten, weil die vorhandenen Masten mit LTE-Technik aufzurüsten sind. Hierbei zeichnet sich ab, dass die Grenzwerte für nichtionisierende Strahlung (NIS) oder dem so genanntem "Elektrosmog" überschritten werden.

Deutlich anders würde sich die Situation dann darstellen, wenn man sich auf zentrale Standorte wie grosse Städte konzentriert und auf temporäre sowie mobile LTE-Safety-Netze setzt. Dies wird derzeit ebenfalls diskutiert. Bei dieser Minimalvariante liesse sich zumindest die Anzahl der Funk-Basisstationen (Masten) deutlich reduzieren. Doch wäre damit die Strahlungs-Problematik noch nicht aus der Welt.Kommunikation via öffentliches Mobilfunknetz möglich
Anders sieht es bei BLUnet aus, das sich als sofort verfügbar in der ganzen Schweiz anpreist. Technisch bedeutet das aber einen Paradigmenwechsel, wie Rainer Zürcher, Gründer und CEO von WZ-Systems, erklärt. Statt auf einem eigenen Funknetz mit eigenen Frequenzen würden die BORS über das öffentliche Mobilfunknetz von Sunrise kommunizieren.

Dabei setze BLUnet heute schon auf höchste Priorisierung des Datenverkehrs beispielsweise für Videostreaming. Das Netz sei flächendeckend und nicht auf einzelne Basisstationen – von Funkmasten abhängige Zellen – angewiesen.Ausserdem sei die verfügbare Datenrate in den allermeisten Fällen um Faktoren grösser, als die diskutierte Nutzung von Teilen des 700 MHz Frequenzbandes sie ermöglichen würde. Aber Zürcher weiss natürlich auch, dass das ähnlich gebaute "Astrid" laut 'Spiegel' in Belgien bei den Terroranschlägen 2016 den Dienst versagt hatte. Doch bei BLUnet soll diese Gefahr nicht bestehen.Die Vorteile von BLUnet lägen darin, dass kein 700 MHz Frequenzband benötigt würde, dass sich der öffentliche Provider und nicht der Kunde um etwaige Bewilligungsverfahren für neue Standorte kümmern müsse. Zudem könne die Härtung des Netzes sukzessive bedarfs- und mittelgerecht ausgebaut werden.

Für diese Härtung ist WZ Systems eine Kooperation mit dem Energiekonzern Axpo eingegangen. In Konsequenz könne man auf deren Glasfasernetz und Netzwerk-Knowhow zugreifen, um krisensicher sowohl die Anbindung der Basisstationen zu garantieren, als auch die IT-Infrastrukturen der BORS oder Applikationspartner, erklärt Zürcher.
Gewichtiger ist aber ein weiteres Argument, das vielleicht nicht sofort ins Auge sticht: Da das öffentliche Netz von einem der drei grossen hiesigen Provider betrieben wird, ist es gleichsam per Definition immer auf dem neusten Stand der Technik. Schliesslich muss Sunrise um seiner Kunden willen das Mobilfunknetz ständig "State of the Art" halten. Als einer der Nachteile des proprietären Polycom gilt, dass es immer der technischen Entwicklung hinterherhinkt.

Ob also das heutige, milliardenteure Polycom aus all den genannten Gründen als Vorbild für Polydata gelten soll, muss wegen der möglichen Varianten zumindest breiter als bisher diskutiert werden. (Volker Richert) Der Text wurde ergänzt um das Swisscom-Statement bezüglich Frequenzband (29.3.2016)Teil 1: Polycom: Gutes Vorbild für ein sicheres Datennetz?