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Wireless

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Unterbrechungsfrei in voller Fahrt

Text: Stefan Palm, Moxa FotoS: cybrain, Moxa
Um Fahrgästen im Schienenverkehr moderne Multimedia-Dienste bieten zu können, bedarf es intelligenter drahtloser Kommunikationslösungen. Wi-Fi kombiniert mit Funk bietet hier zwar eine hohe Zuverlässigkeit, das System muss aber mithilfe eines dynamischen Mechanismus verwaltet werden. Über ein anwenderspezifisch anpassbares Framework lässt sich an dieser Stelle der Entwicklungsaufwand deutlich reduzieren.

Im Bereich der Mobilität greifen immer mehr Anbieter heutzutage zur Drahtlostechnologie, um den Fahrgästen in Fernzügen oder im ÖPNV Netzwerkverbindung und Kommunikation über unterschiedliche Endgeräte zu ermöglichen. Smartphones, Tablets und Notebooks wollen ja immer und überall im Einsatz sein. Insbesondere in Umgebungen, die sich in stetiger Bewegung befinden zeigen sich zahlreiche Herausforderungen an die Lösungsanbieter, von denen viele durch den Einsatz einer intelligenten Wireless Routing Plattform bewältigt werden können.

Signalabdeckung

In Gebieten mit breiter Abdeckung gibt es häufig Stellen mit niedriger oder unzuverlässiger drahtloser Signalabdeckung, mancherorts sogar komplette Empfangslöcher. Wi-Fi-Systeme, die über Wireless Access Points nur einen Sendebereich von mehreren hundert Metern abdecken, erfordern dann die Investition in ein dichtes und gut aufeinander abgestimmtes Netzwerk. Funksysteme bieten eine wesentlich breitere Abdeckung, aber weniger Leistung. Zudem variiert die Stärke der Funkverbindung je nach Anbieter und Region. Auch hier gibt es Empfangslöcher.Oft wird die beste Abdeckung durch den kombinierten Einsatz von Wi-Fi- und Funknetzen erreicht. So kann der Einsatz eines Funk-Gateways oder -Routers zusätzliche Funkabdeckung schaffen. Wo keine Funkabdeckung verfügbar ist, zum Beispiel in Tunneln, können Wi-Fi-Knoten installiert werden. Darüber hinaus bieten manche Hersteller robuste Computer für den Einsatz in Fahrzeugen an, die über Wi-Fi-, Funk- und GPS-Module verfügen. Alle diese Geräte können zwar zusammenarbeiten, aber ohne den richtigen Mechanismus funktioniert die beständige Drahtlosverbindung nicht übergangslos. In manchen Fällen ist es ausreichend, wenn ein Funk-Router nur dann aktiviert wird, wenn keine WiFi-Verbindung besteht. Überwiegend In den meisten Fällen ist jedoch ein wesentlich komplexerer Grad an Flexibilität und Anpassung notwendig. Die ideale Plattform böte also einen umfangreichen Werkzeugkasten für die Verwaltung von Wi-Fi- und Funkverbindungen und könnte einfach programmiert und benutzerspezifisch angepasst werden.

Integration drahtloser Netze

Sofern bereits eine drahtlose Infrastruktur besteht und die Signalabdeckung nicht mehr der springende Punkt ist, wird die Integration zur Herausforderung. Wie können zahlreiche Drahtlos-Kommunikationssysteme und -netze einfach integriert und effizient installiert werden? Bewegt sich ein Zug zwischen verschiedenen Abdeckungsgebieten, können Kommunikationsunterbrechungen oder -Verzögerungen entstehen, sobald neue Verbindungen ausgehandelt und aufgebaut werden. Wi-Fi erfordert, dass spezielle Geräte schnelle und nahtlose Handover umsetzen, sobals neue Access Points in Reichweite kommen. Außerdem können sowohl WiFi- als auch Funkdienste in einem bestimmten Abdeckungsbereich verfügbar sein. Folglich benötigt der Zug einen gut abgestimmten Mechanismus für die Auswahl und Verbindung an den passenden Dienst. Um über die Aktivierung des entsprechenden Dienstes zu entscheiden, gibt es verschiedene Möglichkeiten. Sofern der Zug eine bestimmte Geschwindigkeit überschreitet, kann Wi-Fi oft keine zuverlässige Verbindung mehr bieten. Netzwerkleistung und Kosten erfordern die Optimierung auf Basis eines standardisierten Programms. Die ideale Lösung bietet deshalb einfach anpassbare Standard-Policy-Einstellungen auf dynamischer Basis. Die Alternative läge in teurer, anwenderspezifischer Hardware.

Installation und Betrieb

Selbst wenn das System bereits für die verschiedenen Drahtlosdienste im Abdeckungsgebiet angepasst wurde, müssen diese und weitere Einstellungen im Betrieb gesteuert und überwacht werden. Dafür bedarf es einer speziellen Schnittstelle, damit der Betreiber das System steuern oder aktualisieren kann. Sie muss nicht nur unkompliziert, sondern auch anwenderspezifisch ausgelegt sein. Die ideale Wireless-Routing-Plattform bietet demnach eine hochgradig anpassbare Anwenderschnittstelle, umgesetzt durch den Einsatz von offenen Plattformen und Standard-Strukturen. Die Vorteile der Offenheit liegen dabei in reduzierten Entwicklungszeiten und einem höheren Grad an Flexibilität. Dann lassen sich beispielsweise die Webbrowser-Schnittstellen einfach verändern, SNMP-Dienstprogramme umsetzen, die Konsolen steuern und Konfigurations-Parser anwenden. Die Schienenverkehrsbetreiber können somit eigene Routing-Regeln definieren, proprietäre Anwendungen laufen lassen und spezifische, drahtlose Policies anwenden.

Framework als Lösung

Ob Wireless Routing eine effiziente Datenübertragung im mobilen Umfeld unter Berücksichtigung der regionalen Gegebenheiten leisten kann, hängt stark von der vorhandenen Kommunikations-Infrastruktur ab. Intelligente Routing-Lösungen sind immer dann erforderlich, wenn sich diese Gegebenheiten mehr oder weniger schnell ändern. Gerade bei öffentlichen Transportmitteln ist das normalerweise der Fall. Dadurch stehen Systemintegratoren immer vor der Herausforderung, eine zuverlässige und dabei kostenoptimierte Lösung anzubieten. Mit seinem Mobile Intelligent Routing Framework (MIRF) will Moxa die notwendige Unterstützung liefern, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Je nach Bedarf kann das Framework genau auf die individuellen Bedürfnisse maßgeschneidert werden. MIRF ermöglicht die Steuerung nach Zeit, Geografie, Reisegeschwindigkeit, Link-up-Zeit oder Signalstärke. Dabei präsentiert sich das Framework als Middleware mit folgenden Eigenschaften:

  • Beispiel-Code und Programmier-Tools reduzieren den Entwicklungsaufwand

  • Mittels intelligenter Konfiguration von Policies lässt sich die Systemkonfiguration für heterogene Netzwerke einfach automatisieren

  • vereinfachte Systemanpassung durch Wahl der passenden Konfigurationsmethode

  • verbesserte Netzwerkbandbreite und Vermeidung von Datenverkehrsstaus

  • WAN-Management-Tools für transparente, nahtlose Kommunikation

  • automatische Auswahl der größten Bandbreite, Bandbreitenanpassung und -steuerung zur Optimierung des Datenverkehrs

Blick in die Zukunft:

Durch die zunehmenden Datenmengen, die in unserem Informationszeitalter ausgetauscht werden, wächst auch der Bedarf an neuen, schnelleren und leistungsfähigeren Lösungen zur Bewältigung dieser Datenmengen. Das bedeutet, dass immer wieder neue Kommunikationsinfrastrukturen aufgebaut und betrieben werden müssen. Ihnen allen ist gemein, dass hohe Kosten gespart werden können, wenn man hierfür die richtige Methode und das richtige Medium entsprechend den aktuellen Anforderungen auswählt.

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