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Mobile M2M-Kommunikation im ÖPNV

Schnelles und sicheres Roaming

29. Oktober 2015, 11:33 Uhr | Ralf Higgelke

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Netzwerk per Fast-Roaming wechseln

Derzeit basieren beinahe alle WLAN-Geräte noch auf einem weitgehend passiven Roaming-Algorithmus: Die WLAN-Zelle wird erst gewechselt, wenn bereits Daten verlorengehen, und die Verbindung abbricht – ein völlig ungeeigneter Ansatz für eine schnelle und zuverlässige Kommunikation wie zuvor beschrieben. Lösungsstrategien dazu basieren mehrheitlich auf aktivem Roaming und erzielen Umschaltzeiten unter 50 ms. Dies könnte in etwa so aussehen: Ein zusätzlicher Netzwerk-Management-Server (WLAN-Controller) beobachtet die Bewegungen der Clients in ihrem jeweiligen Netz und weist sie aktiv und vorausschauend zur nächsten Zelle (ähnlich wie beim Mobilfunknetz).

Dies setzt allerdings einen Austausch von proprietären Roaming-Informationen zwischen Client und Server voraus, ebenso wie deren Interoperabilität. Oder ein anderer Ansatz, bei dem »intelligente« Client-Applikationen mit geeigneten Metriken und anwendungsspezifischen Parametern die nächste Übergabe selbstständig vorbereiten, mit durchaus guten Ergebnissen. Die Unabhängigkeit vom Netzwerkbetreiber ist somit weiterhin gewährleistet (Bild 2).

Standardgeräte unterstützen meist nur das unterbrechungsfreie Roaming zwischen 2G/3G; zum Wechsel zwischen Wi-Fi und Mobilfunk ist eine Spezialsoftware wie das »Mobile IP«-Protokoll notwendig. Weitgehend ungelöst dabei ist die mit dem Technologiewechsel verbundene Unterbrechung von bis zu einigen Sekunden – für viele Anwendungen nicht tolerierbar.

Hier gibt es folgenden Lösungsansatz: kurze Umschaltzeiten als Grundvoraussetzung für den Technologiewechsel, dazu eine in puncto Umschaltverzögerung optimierte Standard-Modem-Treibersoftware. Darauf aufbauend lassen sich dann mehrere Verbindungen parallel betreiben, wodurch man einerseits die Bandbreite erhöhen kann (Link Aggregation) und anderseits die Unterbrechung einer einzelnen Verbindung nicht zum Kommunikationsausfall führt (Redundanz).

Zukunftsorientierter M2M-Router

Ist eine hochverfügbare und vollständig unterbrechungsfreie Kommunikation gefordert, so sind mehrere Verbindungen gleichzeitig aufrechtzuerhalten und mittels Redundanzprotokoll zu bedienen. Bei einer Systemlösung darf sich die Anwendung nicht um Fast-Roaming kümmern. Die Komplexität solcher Algorithmen muss hinter einem abstrakten und von der Netzwerktechnik unabhängigen Kommunikationsinterface »versteckt« werden. Nur so können mehrere Applikationen gleichzeitig und uneingeschränkt von der optimierten Connectivity profitieren. Als Lösung dazu kommen spezielle leistungsfähige externe M2M-Router und/oder auch optimierte interne Software/Middleware-Komponenten infrage.

Die unterbrechungsfreie mobile Kommunikation mit Standard-Funktechniken auch für sicherheitsrelevante Anwendungen ist laut NetModule auf dem Siegeszug. Angetrieben wird sie durch weltweit einsetzbare Produkte und eine flächendeckende Breitbandkommunikation dank schnellem Zellenwechsel mittels Fast-Roaming. Dazu kommt eine leichtere Migration auf neue Technologien, weil ein Austausch der bestehenden Infrastruktur in der Übergangsphase nicht erforderlich ist; mithilfe von alternativen Technologien können Funklöcher und Ausfälle überbrückt werden. Weitere Pluspunkte dieser Kommunikation über die Technologiegrenzen sind der große Preisvorteil sowie die Unabhängigkeit vom Hersteller.