Umgang mit Daten

Vorstellung einer neuen drahtlosen 5G-Hochgeschwindigkeitsschnittstellenkarte für Bahnanwendungen

Im Schienenverkehr müssen immer größere Datenmengen verarbeitet werden, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, Wartungskosten zu senken und den Fahrgastkomfort durch Konnektivität an Bord zu verbessern. Moderne Transportsysteme sind daher auf eingebettete High-End-Computeranwendungen mit unterschiedlich robusten Schnittstellen zum Zug und zur Außenwelt angewiesen. Um eine langfristige Verfügbarkeit durch den Einsatz neuester technischer Ansätze und einen hohen Datendurchsatz für Bahnanwendungen zu bieten, hat duagon ein neues robustes CompactPCI Serial-Trägerboard entwickelt, das 5G-Mobilkommunikationsfunktionen für 19-Zoll-Systeme bereitstellt.

Eine der Hauptanforderungen für einen effizienten und zuverlässigen Betrieb im Bahngeschäft ist die Erzielung eines hohen Datendurchsatzes für Anwendungen. Zusammen mit einer leistungsstarken CPU bietet eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstellenkarte wie die G239 zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, wie z. B. Internet an Bord für den Fahrgastkomfort, allgemeine Back-Office-Kommunikation für vorausschauende Wartungszwecke oder Live-Videoüberwachung für Kontrollzentren in dringenden Fällen. Damit Bahnhersteller auf künftige Anpassungen vorbereitet sind und teure Nachrüstungen vermeiden können, sorgt die Langzeitverfügbarkeit der Geräte für eine längere Produktlebensdauer. Mit ihren 5G-Mobilfunkfunktionen bietet die Schnittstellenkarte bereits den neuesten verfügbaren Standard und ist zukunftssicher.

Zur Nutzung der Wireless-Funktionalität verfügt das G239 über drei Steckplätze: zwei M.2-Steckplätze für 5G und einen PCI-Express-Mini-Card-Steckplatz für WLAN. Für die 5G-Mobilkommunikation ist das Board mit acht QLS-Antennenanschlüssen (vier Anschlüsse für jede M.2-Karte) sowie bis zu drei QLS-Antennenanschlüssen für WLAN-Funktionalität ausgestattet. Zusätzlich steht beispielsweise ein hochpräziser GNSS-Empfänger zur spurgenauen Ortung zur Verfügung.

In der Architektur des Zugkommunikationssystems befindet sich die Hochgeschwindigkeitsschnittstellenkarte normalerweise am Frontend, wo sie direkt mit einem Mobilfunknetz kommuniziert. Um die Verbindung und Netzabdeckung zu optimieren, verfügt es über acht microSIM-Kartensteckplätze.

Ein weiterer Grund für die Entwicklung der Schnittstellenkarte war die Ausstattung mit einem hochpräzisen GNSS-Empfänger, der eine Genauigkeit von weniger als einem Meter und mit zusätzlichen Features sogar bis zu zehn Zentimetern aufweist. Damit können Kunden Anwendungen wie spurgenaue Positionierung und Lokalisierung von Zügen erstellen, wenn diese im Depot positioniert sind. Aufgrund der flexiblen Racks und der modularen Produktstrategie von duagon können Kunden bis zu drei G239 mit sechs 5G-Modems installieren, um absolut hohe Datenübertragungsraten über die Luft zu ermöglichen.

Zusätzlich zur Hardware ist ein benutzerfreundliches Softwaretool für die Interaktion mit der Schnittstellenkarte im Lieferumfang enthalten. Der Benutzer kann dadurch aus der Ferne steuern, welche microSIM-Karten mit den Modems verbunden sind, und jedes Modem aus der Ferne zurücksetzen. Da das Board auf dem CompactPCI Serial-Standard basiert, ist es mit seriellen Hochgeschwindigkeitsschnittstellen zukunftssicher.

Für einen zuverlässigen Betrieb in rauen und mobilen Umgebungen sorgt das Embedded-Design auch für einen erweiterten Temperaturbereich: Die Schnittstellenkarte ist für eine Betriebstemperatur von -40 °C bis +85 °C ausgelegt und verfügt über eine Schutzbeschichtung.

Gunther Gräbner ist Solution Architect beiDuagon