快速、可靠、高效率　新一代铁路通讯网络应用(下)

MOXA铁路无线通讯应用架构：铁路列车对地面备援网络通讯的无缝漫游。

交通营运商需要的车载通讯网络系统应该可以支撑更多的应用，像是乘客通讯系统、公告系统、安全监控、空调系统等，对于依靠传统车厢间连接耦合器来发送通讯数据的有线列车，必须定期替换这些耗损了的连接器和微调数据通讯所需的常数等，更麻烦的是，连接器有限的针脚数量让带宽和数据传输速率有所限制，这对严重限制了列车内的通讯网络速度的提升。但WLAN则可以避免这样的缺失，在降低维护成本的同时，还可提高通讯数据的传输速度，支持更多未来的应用。

铁路车辆对地面通信使用WLAN的优点

现今由于车地通讯基础设施在关键技术环节上获得改善，因此造就了革命性一代的铁路通讯网络应用，像是丰富多元的娱乐通讯、列车通过控制系统、列车自动运行ATO(Automatic Train Operations)系统等。传统的铁路列车到地面通信系统根本无法跟现代的新系统相比。像是使用ATO系统的列车，可以以最大限度提高铁道的利用率并增加服务，如果没有1个有效率的中央控制中心，就很难做到这一点。

为了安全地做到这一点，中央控制中心必须接收和发送令人目不暇给的数据，包括列车状态、乘客的位置、影像数据，另外就是紧急状态控制系统。另外，乘客的通讯娱乐系统必须包含实时影像、广告、新闻信息等。要使这些信息流通顺畅，带宽至少需维持10 Mbps(或更大)的大小，才能维持这些新一代铁路车载通讯的应用。

明显可见，新一代车载通讯技术所需的带宽量远远大于1950年的收音机所传输的数据量，这样的传输能力可透过现代卫星传输技术的能力，或是移动数据通信技术，如GSM和HSDPA来达成。而基于IEEE802.11 WLAN标准下的铁路通讯技术，甚至可以传输高达300Mpbs的数据传输速率，这个数据量可提供现今通讯的应用，也可以为未来的应用做布局。

车载通讯从铁路车辆到地面传输的特殊挑战

要怎麽在不间断且固定的铁道接入点之间保持一致的联系，并让快速移动列车穿越许多不同的操作系统环境，幸运的是，完整的工业WLAN技术就是解决这问题的大型工具箱。而列车在经过隧道这样的特殊环境干扰时，则可以使用进阶的无线抗扰技术或低成本的有线网络系统来弥补通讯上的缺失。除了隧道外，还有其他的环境干扰需要克服，像是轨道经过过于曲折的弯道，增加AP密度也可确保无线网络通讯在这种环境下的覆盖面。

但在繁忙的城市地区，还有其他更多的干扰，不过，无线网络可以使用一些策略来减低这些干扰，使在这些条件下依旧可保持可靠的网络使用效率，像是MOXA为车载通讯设计的AWK-5000和6000系列。于每列列车之上安装1台AWK-5222-RTG，并将之设定为备援Client模式。当列车靠近车站时，列车上的备援Client将会与车站的无线网络连接并开始自信息中心传送和下载信息。

为了提供更好的通讯效能，在列车上的备援Client可藉由其所具备的双RF与备援AP设备建立起2组不同频率的无线通讯连接。若两个频率中的其中一个连接因受到干扰而中断，另一个网络连接便会无中断地持续传送封包，备援对于这样的系统而言十分重要，因为列车载运时在车站通常只停留短暂时间。使用双RF连接对于此类应用而言是较为理想的方式，双 RF所提供备援可协助确保列车与车站的信息中心之间进行完整地数据通讯。

当前及未来的铁路网络解决方案

新一代的铁路通讯网络系统的应用已经到来，铁路营运商必须为这个趋势提早做好准备。像是MOXA在工业以太网络也已发展出不少的相关产品，能够为更大的带宽、更快的反应时间、更可靠的铁路通讯网络系统提供服务。(本文由四零四科技提供，黄恺橙整理)