快速、可靠、高效率　新一代鐵路通訊網路應用(下)

MOXA鐵路無線通訊應用架構：鐵路列車對地面備援網路通訊的無縫漫遊。

交通營運商需要的車載通訊網路系統應該可以支撐更多的應用，像是乘客通訊系統、公告系統、安全監控、空調系統等，對於依靠傳統車廂間連接耦合器來發送通訊數據的有線列車，必須定期替換這些耗損了的連接器和微調資料通訊所需的常數等，更麻煩的是，連接器有限的針腳數量讓頻寬和數據傳輸速率有所限制，這對嚴重限制了列車內的通訊網路速度的提升。但WLAN則可以避免這樣的缺失，在降低維護成本的同時，還可提高通訊資料的傳輸速度，支援更多未來的應用。

鐵路車輛對地面通信使用WLAN的優點

現今由於車地通訊基礎設施在關鍵技術環節上獲得改善，因此造就了革命性一代的鐵路通訊網路應用，像是豐富多元的娛樂通訊、列車通過控制系統、列車自動運行ATO(Automatic Train Operations)系統等。傳統的鐵路列車到地面通信系統根本無法跟現代的新系統相比。像是使用ATO系統的列車，可以以最大限度提高鐵道的利用率並增加服務，如果沒有1個有效率的中央控制中心，就很難做到這一點。

為了安全地做到這一點，中央控制中心必須接收和發送令人目不暇給的數據，包括列車狀態、乘客的位置、影像數據，另外就是緊急狀態控制系統。另外，乘客的通訊娛樂系統必須包含即時影像、廣告、新聞資訊等。要使這些訊息流通順暢，頻寬至少需維持10 Mbps(或更大)的大小，才能維持這些新一代鐵路車載通訊的應用。

明顯可見，新一代車載通訊技術所需的頻寬量遠遠大於1950年的收音機所傳輸的數據量，這樣的傳輸能力可透過現代衛星傳輸技術的能力，或是移動數據通信技術，如GSM和HSDPA來達成。而基於IEEE802.11 WLAN標準下的鐵路通訊技術，甚至可以傳輸高達300Mpbs的數據傳輸速率，這個數據量可提供現今通訊的應用，也可以為未來的應用做布局。

車載通訊從鐵路車輛到地面傳輸的特殊挑戰

要怎麼在不間斷且固定的鐵道接入點之間保持一致的聯繫，並讓快速移動列車穿越許多不同的操作系統環境，幸運的是，完整的工業WLAN技術就是解決這問題的大型工具箱。而列車在經過隧道這樣的特殊環境干擾時，則可以使用進階的無線抗擾技術或低成本的有線網路系統來彌補通訊上的缺失。除了隧道外，還有其他的環境干擾需要克服，像是軌道經過過於曲折的彎道，增加AP密度也可確保無線網路通訊在這種環境下的覆蓋面。

但在繁忙的城市地區，還有其他更多的干擾，不過，無線網路可以使用一些策略來減低這些干擾，使在這些條件下依舊可保持可靠的網路使用效率，像是MOXA為車載通訊設計的AWK-5000和6000系列。於每列列車之上安裝1台AWK-5222-RTG，並將之設定為備援Client模式。當列車靠近車站時，列車上的備援Client將會與車站的無線網路連接並開始自資訊中心傳送和下載資訊。

為了提供更好的通訊效能，在列車上的備援Client可藉由其所具備的雙RF與備援AP設備建立起2組不同頻率的無線通訊連接。若兩個頻率中的其中一個連接因受到干擾而中斷，另一個網路連接便會無中斷地持續傳送封包，備援對於這樣的系統而言十分重要，因為列車載運時在車站通常只停留短暫時間。使用雙RF連接對於此類應用而言是較為理想的方式，雙 RF所提供備援可協助確保列車與車站的資訊中心之間進行完整地資料通訊。

當前及未來的鐵路網路解決方案

新一代的鐵路通訊網路系統的應用已經到來，鐵路營運商必須為這個趨勢提早做好準備。像是MOXA在工業乙太網路也已發展出不少的相關產品，能夠為更大的頻寬、更快的反應時間、更可靠的鐵路通訊網路系統提供服務。(本文由四零四科技提供，黃愷橙整理)