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Title:
METHOD AND DIAGNOSIS DEVICE FOR LOCATING A WEAK POINT WHICH REDUCES THE QUALITY OF COMMUNICATION IN A DATA TRANSMISSION NETWORK
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/055021
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method and a diagnosis device (1) for locating a weak point (8) which reduces the quality of communication in a data transmission network (2). In order to be able to locate the weak point (8) even in a heterogeneous data transmission network (2), the method according to the invention involves testing the quality of communication of a first communication link (9) between two subscribers (6) of the data transmission network (2), and if reduced quality of communication is determined, the weak point (8) responsible is located by testing the quality of communication of at least one partial link (10, 11) of the first communication link (9).

Inventors:
FRANK ANTON (DE)
SCHULZ OLIVER (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/070945
Publication Date:
April 06, 2017
Filing Date:
September 06, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H04L12/24; H04L12/26
Domestic Patent References:
WO2009048358A12009-04-16
Foreign References:
US20140071832A12014-03-13
US20100110903A12010-05-06
US20040199627A12004-10-07
Other References:
None
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle (8) in einem Datenübertragungs- netzwerk (2), bei dem die Kommunikationsqualität einer ersten Kommunikationsverbindung (9) zwischen zwei Teilnehmern (6) des Datenübertragungsnetzwerks (2) geprüft und, wenn eine verringerte Kommunikationsqualität festgestellt wurde, die verursachende Schwachstelle (8) durch ein Prüfen der Kommuni- kationsqualität von wenigstens einer Teilverbindung (10, 11) der ersten Kommunikationsverbindung (9) geortet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

zum Prüfen der Kommunikationsqualität der wenigstens einen

Teilverbindung (10, 11) die Kommunikationsqualität einer von der ersten Kommunikationsverbindung (9) unterschiedlichen zweiten Kommunikationsverbindung (12) zwischen zwei Teilnehmern des Datenübertragungsnetzwerks geprüft wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

bei der Ortung der Schwachstelle (8) die Kommunikationsquali¬ täten mehrerer Teilverbindungen (10, 11) nacheinander geprüft werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

eine Länge der Teilverbindungen (10, 11) nacheinander redu- ziert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die nächste zu prüfende Teilverbindung (10, 11) unter Be- rücksichtigung des Ergebnisses der zuvor geprüften Teilverbindung (10, 11) ausgewählt wird.

6. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Kommunikationsqualität der wenigstens einen Kommunikati¬ onsverbindung (9, 12) durch eine Latenzzeitüberwachung und/oder Paketfehlererkennung zwischen den Teilnehmern (6) geprüft wird. 7. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Kommunikationsqualität der wenigstens einen Kommunikati¬ onsverbindung (9, 12) zwischen den Teilnehmern (6) durch eine Ping-Diagnose geprüft wird.

8. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

beim Prüfen der Kommunikationsqualität der wenigstens einen Kommunikationsverbindung (9, 12) wenigstens ein für die Kom- munikationsqualität repräsentativer Wert ermittelt und dieser Wert mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen wird.

9. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Teilnehmer (6) und die Verbindungen (4) zwischen den

Teilnehmern (6) des Datenübertragungsnetzwerks (2) ermittelt werden .

10. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

es sich um ein heterogenes Datenübertragungsnetzwerk (2) handelt.

11. Verfahren nach einem der oben genannten Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

es sich um ein Datenübertragungsnetzwerk (2) einer eisenbahntechnischen Anlage handelt.

12. Diagnoseeinrichtung (1) zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle (8) in einem Datenü¬ bertragungsnetzwerk (2), die zur Prüfung der Kommunikations- qualität einer ersten Kommunikationsverbindung (9) zwischen zwei Teilnehmern (6) des Datenübertragungsnetzwerks (2) und, wenn eine verringerte Kommunikationsqualität festgestellt wurde, zur Ortung der verursachenden Schwachstelle (8) durch ein Prüfen der Kommunikationsqualität von wenigstens einer Teilverbindung (10, 11) der ersten Kommunikationsverbindung (9) ausgebildet ist.

13. Diagnoseeinrichtung (1) nach Anspruch 12,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Diagnoseeinrichtung (1) die Teilnehmer (6) des Datenübertragungsnetzwerks (2) zumindest teilweise kennt oder er¬ mittelt .

14. Diagnoseeinrichtung (1) nach Anspruch 12 oder 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Diagnoseeinrichtung (1) zur Kommunikation mit den Teilnehmern (6) ausgebildet ist.

15. Datenübertragungsnetzwerk (1) mit mehreren Teilnehmern, mit Verbindungen (4) zwischen den Teilnehmern und mit wenigstens einer Diagnoseeinrichtung (1) zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle (8),

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass

die Diagnoseeinrichtung (1) nach einem der oben genannten An- sprüche 12 bis 14 ausgebildet ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren und Diagnoseeinrichtung zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle in einem Da- tenübertragungsnetzwerk

In modernen Datenübertragungsnetzwerken, beispielsweise in einer eisenbahntechnischen Anlage, ist eine Stabilität von Kommunikationsverbindungen sehr wichtig. Beispielsweise setzt eine Datenkommunikation zwischen verteilten Anwendungen eine gewisse Qualitätsgüte für die Stabilität der Kommunikations ¬ verbindung voraus, die auch als Quality of Service (QoS) oder Dienstgüte bezeichnet wird. Insbesondere bei einer Datenkom ¬ munikation mit Echtzeitanforderung ist die Stabilität der Kommunikationsverbindung essentiell. Wesentliche Qualitätsei ¬ genschaften sind hier beispielsweise eine Übertragungszeit oder Latenz und eine Paketfehlerwahrscheinlichkeit, die sich beispielsweise durch Paketverluste zeigt. Solche Eigenschaf ¬ ten beeinflussen das Alter von Informationen und können je nach verwendetem Übertragungsprotokoll nur bis zu einem ge ¬ wissen Grad toleriert werden. Bei zu geringer Qualität kann die Übertragung beendet werden, beispielsweise bei sicher ¬ heitsrelevanten Protokollen, die bei nicht zeitgerechter Informationsübertragung einen sicheren Zustand der Anwendung und einen Abbau des Kommunikationskanals veranlassen. Die

QoS-Eigenschaften können sich auch über die Zeit beispielsweise durch steigende Dämpfung einer elektrischen Verbindung, eine zusätzliche Kommunikationslast oder ein Rekonfigurieren des Übertragungsnetzes verändern. Die Qualität einer Kommuni- kationsverbindung ist abhängig von der Qualität der schwächsten Teilverbindung.

Insbesondere bei heterogenen Datenübertragungsnetzwerken, also komplexe Netzwerke mit unterschiedlichsten Teilnehmern, ist es aber schwer, eine Teilverbindung zu identifizieren, die für eine geringe Kommunikationsqualität verantwortlich ist. Das Identifizieren der fehlerhaften Teilverbindung ist erforderlich, um schnellstmöglich die geforderte Kommunikationsqualität wieder zu erfüllen und damit die Verfügbarkeit der technischen Funktion widerherzustellen. Komplexe heterogene Datenübertragungsnetzwerke können über ihre physische Topologie eine Vielzahl von logischen Kommunikationsverbindungen transportieren, die eine Fehler- oder Schwachstellen- ortung erschwert.

Es sind Datenübertragungsnetzwerke bekannt, die von einem Netzwerkmanagementsystem überwacht werden und eine Schwach- stellenortung ermöglichen. Diese Netzwerkmanagementsysteme können beispielsweise durch Informationen über physische Einzelverbindungen wie beispielsweise Fehlerzähler einer

Schwachstelle in einem Datenübertragungsnetzwerk lokalisie- ren. Aus Fehlern in den Prüfsummen der Datenpakete, beispielsweise CRC-Fehler, können auf elektromagnetische Ein ¬ flüsse oder schlechtere elektrische Eigenschaften der Verbin ¬ dung hindeuten. Weiterhin können durch Netzwerkmanagementsysteme neben den physischen Verbindungen auch die logischen Verbindungen zwischen Teilnehmern überwacht werden. Beispielsweise können mit dem Tool „Netflow" umfangreiche Analy ¬ sen über anwendungsspezifische Kommunikation und eine QoS- Überwachung durchgeführt werden. Allerdings setzt dieses Werkzeug ein Datenübertragungsnetzwerk voraus, das diese Funktion unterstützt. In heterogenen Datenübertragungsnetzwerken, in denen beispielsweise ein Zugriff auf Informationen von bestimmten Netzwerkkomponenten nicht möglich ist, ist eine Schwachstellenortung schwierig. Unter einer Schwachstelle wird hier jegliche Ursache verstanden, die die Kommunikati- onsqualität einer Verbindung reduziert.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Diagnoseeinrichtung zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle in einem Datenübertragungsnetzwerk bereitzustellen, die auch in komplexen Datenübertragungsnetzwerken und trotzdem auf einfache Weise anwendbar sind. Diese Aufgabe löst erfindungsgemäß ein Verfahren zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle in einem Datenübertragungsnetzwerk, bei dem die Kommunikati- onsqualität einer ersten Kommunikationsverbindung zwischen zwei Teilnehmern des Datenübertragungsnetzwerkes geprüft und, wenn eine verringerte Kommunikationsqualität festgestellt wurde, die verursachende Schwachstelle durch ein Prüfen der Kommunikationsqualität von wenigstens einer Teilverbindung der ersten Kommunikationsverbindung geortet wird.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch eine Diagnoseeinrichtung zur Ortung einer eine Kommunikationsqualität verringernde Schwachstelle in einem Datenübertragungsnetzwerk, die zur Prüfung der Kommunikationsqualität einer ersten Kommunikati ¬ onsverbindung zwischen zwei Teilnehmern des Datenübertragungsnetzwerks und, wenn eine verringerte Kommunikationsqua ¬ lität festgestellt wurde, zur Ortung der verursachenden

Schwachstelle durch ein Prüfen der Kommunikationsqualität von wenigstens einer Teilverbindung der ersten Kommunikationsverbindung ausgebildet ist.

Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, dass die Ortung der Schwachstelle, die die Kommunikationsqualität verringert, auf einfache Weise und auch in komplexen heterogenen Datenü ¬ bertragungsnetzwerken möglich ist. Durch das Prüfen der Teilverbindung kann erfindungsgemäß auf sehr einfache Weise die fehlerverursachende Schwachstelle eingegrenzt werden. Durch diese genaue Lokalisierung lassen sich weitere Analaysen oder Reparaturmaßnahmen effizient einleiten und durchführen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass das Verfahren und die Diagnoseeinrichtung auch in Datenübertragungsnetzwerken mit unbekannten Teilnehmern angewendet werden kann. Zwar besteht auf die unbekannten Teilnehmer kein Zu- griff, aber eine Kommunikation zum Prüfen der Kommunikationsqualität ist möglich. Dadurch ist die vorliegende Erfindung vielseitig anwendbar und erfordert wenig Anpassungen bei be ¬ reits vorhandenen Datenübertragungsnetzwerken.

Die Erfindung kann durch vorteilhafte Ausgestaltungen weiter- entwickelt werden, die im Folgenden beschrieben sind.

So kann zum Prüfen der Kommunikationsqualität der wenigstens einen Teilverbindung die Kommunikationsqualität einer zweiten von der ersten unterschiedlichen Kommunikationsverbindung zwischen zwei Teilnehmern des Datenübertragungsnetzwerkes ge ¬ prüft werden. Dies hat den Vorteil, dass Teilverbindungen auf einfache Weise und individuell geprüft werden können. Hierbei ist wenigstens ein Teilnehmer unterschiedlich von den Teilnehmern der ersten Kommunikationsverbindung. Es können aber auch beide unterschiedlich sein.

Um die Ortung der Schwachstelle möglichst schnell und effek ¬ tiv durchzuführen, können bei der Ortung der Schwachstelle die Kommunikationsqualitäten mehrerer Teilverbindungen nach- einander geprüft werden. Insbesondere kann dabei eine Länge der Teilverbindungen nacheinander reduziert werden. Es ist besonders effektiv zunächst möglichst lange Teilverbindungen zu prüfen, beispielsweise mit etwa halber Länge der Kommuni ¬ kationsverbindung, und anschließend Teilverbindungen mit kür- zerer Länge. So wird der Fehler schnell eingegrenzt. Es ist außerdem vorteilhaft, die nächste zu prüfende Teilverbindung unter Berücksichtigung des Ergebnisses der zuvor geprüften Teilverbindung auszuwählen. So werden nur Teilverbindungen genauer geprüft, die eine geringe Kommunikationsqualität auf- weisen und in denen sich die Schwachstelle befinden kann.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Kommunikationsqualität der wenigstens ei ¬ nen Kommunikationsverbindung durch eine Latenzzeitüberwachung und/oder Paketfehlererkennung zwischen den Teilnehmern geprüft werden. Dies hat den Vorteil, dass beide Prüfverfahren bekannt und bekannte Datenübertragungsnetzwerke damit ausge- stattet sind. So kann die Erfindung besonders leicht in vor ¬ handenen Datenübertragungsnetzwerken nachgerüstet werden.

Um auf ein weit verbreitetes Diagnose-Werkzeug zurückgreifen zu können, kann die Kommunikationsqualität der wenigsten ei ¬ nen Kommunikationsverbindung zwischen den Teilnehmern durch eine Ping-Diagnose geprüft werden.

In einer vorteilhaften Weiterbildung kann beim Prüfen der Kommunikationsqualität der Kommunikationsverbindung wenigs ¬ tens ein für eine Kommunikationsqualität repräsentativer Wert ermittelt und dieser Wert mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen werden. Dies hat den Vorteil, dass die Kommunika ¬ tionsqualität normiert wird und dadurch das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert durchführbar ist.

Um das erfindungsgemäße Verfahren auch in teilweise unbekann ¬ ten Datenübertragungsnetzwerken einsetzen zu können, können die Teilnehmer und die Verbindungen zwischen den Teilnehmern des Datenübertragungsnetzwerkes ermittelt werden.

Damit die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders gut zum Tragen kommen, kann es sich um ein heterogenes Datenübertragungsnetzwerk handeln. Ein heterogenes Datenübertra- gungsnetzwerk ist ein Datenübertragungsnetzwerk, in dem die Teilnehmer unterschiedlich ausgestattet sind und in dem der Zugriff auf einzelne Teilnehmer dadurch begrenzt ist. Die Kommunikation mit den Teilnehmern in dem heterogenen Datenübertragungsnetzwerk ist beispielsweise mit Hilfe des Ping- Befehls möglich. In einer vorteilhaften Weiterbildung kann es sich um ein Datenübertragungsnetzwerk einer eisenbahntechnischen Anlage handeln. Dies hat den Vorteil, dass bei einer eisenbahntechnischen Anlage, die ein sicherheitsrelevantes Datenübertragungsnetzwerk aufweist, die Vorteile der Erfin- dung besonders gut zum Tragen kommen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung kann die Diagnoseeinrichtung die Teilnehmer des Datenübertragungsnetzwerkes zumindest teilweise ken ¬ nen oder ermitteln. Dies hat den Vorteil, dass die erfin- dungsgemäße Diagnoseeinrichtung auch für heterogene Datenü ¬ bertragungsnetzwerke anwendbar ist, wie oben bereits erläu ¬ tert .

Ferner kann die Diagnoseeinrichtung zur Kommunikation mit den Teilnehmern ausgebildet sein. Dies kann beispielsweise mit

Hilfe der Ping-Diagnose geschehen. Dies hat den oben bereits beschriebenen Vorteil, dass die Diagnoseeinrichtung auf einfache Weise die Kommunikationsqualität der Kommunikationsver ¬ bindungen prüfen kann.

Schließlich betrifft die Erfindung auch ein Datenübertragungsnetzwerk mit mehreren Teilnehmern, mit Kommunikationsverbindungen zwischen den Teilnehmern und mit wenigstens einer Diagnoseeinrichtung zur Ortung einer eine Kommunikations- qualität verringernde Schwachstelle. Um die Ortung der

Schwachstelle besonders effektiv durchführen zu können, ist die Diagnoseeinrichtung nach einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ausgebildet. Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beispiel ¬ haften Ausführungsformen in den beigefügten Zeichnungen erläutert .

Es zeigen:

Figuren 1 - 3 eine schematische Darstellung einer ersten

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung in unterschiedlichen Zuständen; Figuren 4 - 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsge- mäßen Diagnoseeinrichtung in unterschiedlichen Zuständen . Zunächst wird die Erfindung mit Bezug auf die beispielhaft Ausführungsform der Figuren 1 - 3 beschrieben. Die Figuren 1 - 3 zeigen eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung 1, in der eine Netzwerkarchitektur eines Datenübertragungsnetzwerkes 2 abge ¬ bildet ist. Das Datenübertragungsnetzwerk 2 ist beispielswei ¬ se ein Datenübertragungsnetzwerk einer eisenbahntechnischen Anlage, wie einer Streckensicherung, das eine Vielzahl von

Elementen 3 und zwischen den Elementen 3 verlaufenden Verbindungen 4 umfasst. Das Datenübertragungsnetzwerk 2 kann aber auch eines einer Industrieanlage oder eines Energieversorgungsnetzes sein.

Die Elemente 3 können alternativ auch als Knoten und die Verbindungen 4 als Kanten des Datenübertragungsnetzwerkes 2 be ¬ zeichnet werden. Die Elemente 3 sind entweder als einfache Netzwerkknoten 5 oder als Teilnehmer 6 ausgebildet. Zwischen den Teilnehmer 6 sind teilweise logische Verbindungen 7 zu anderen Teilnehmer 6 geknüpft. Die Diagnoseeinrichtung 1 kennt die Teilnehmer 6 des Datenübertragungsnetzwerkes 2 und die logischen Verbindungen 7 zwischen den Teilnehmer 6 auf Basis ihrer Adressen, wie beispielsweise ihrer IP-Adressen, MAG-Adressen, Namen, etc. Die Struktur des Datenübertragungs ¬ netzwerkes 2 ist der Diagnoseeinrichtung 1 in der beispielhaften Ausführungsform der Figuren 1 - 3 bekannt. Alternativ kann diese Struktur auch aktiv von der Diagnoseeinrichtung 1 ermittelt werden. Die Anzahl der logischen Verbindungen 7 zwischen den Teilnehmern 6 in den Figuren 1 - 3 ist lediglich beispielhaft und es können weitere logische Verbindungen 7 geknüpft werden.

Um sicherzustellen, dass die gewünschte QoS-Qualität der Da- tenübertragung innerhalb des Datenübertragungsnetzwerkes 2 eingehalten wird, kann die Kommunikationsqualität in dem Da ¬ tenübertragungsnetzwerk 2 geprüft werden. Hierfür wird die Kommunikationsqualität einer Kommunikationsverbindung zwischen zwei Teilnehmern 6 geprüft. Die Überprüfung wird in der beispielhaften Ausführungsform der Figuren 1 - 3 durch eine Latenzzeitüberwachung und eine Paketfehlererkennung mit Hilfe einer Ping-Diagnose durchgeführt. Die über logische Verbin ¬ dungen 7 miteinander verbundenen Teilnehmer 6 sind dabei sogenannte Ping-Partner zwischen denen die Ping-Diagnose durchgeführt wird. Mit Hilfe der Ping-Diagnose wird beim Prüfen der Kommunikationsqualität ein für die Kommunikationsqualität repräsentativer Wert ermittelt. Dieser Wert wird mit einem vorgegebenen Grenzwert verglichen, so dass entschieden werden kann, ob die Kommunikationsqualität akzeptabel ist und ob ei ¬ ne Schwachstelle besteht oder nicht. Die erfindungsgemäße Ortung einer Schwachstelle im Datenü ¬ bertragungsnetzwerk 2, die die Datenübertragungsqualität ei ¬ ner Verbindung 4 unter den vorgegebenen Grenzwert verringert, wird im Folgenden mit Bezug auf die Figuren 2 und 3 beschrie ¬ ben .

In dem in Figuren 2 und 3 dargestellten Zustand des Datenübertragungsnetzwerkes 2 besteht eine Schwachstelle 8, die auch als Fehler bezeichnet werden könnte, in einer Verbindung 4.1 zwischen den Elementen 3.1 und 3.2. Die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 1 prüft die Kommunikationsqualität zwi ¬ schen sämtlichen Teilnehmern 6, die über eine logische Verbindung 7 miteinander verbunden sind. Daher werden beispielsweise auch die lediglich zur Kenntlichmachung fett dargestellten logischen Verbindungen 7.1 und 7.2 zwischen den Teilnehmern 6.1 und 6.2 beziehungsweise 6.2 und 6.3 geprüft und überwacht.

Bei der Überwachung der Kommunikationsqualität der logischen Verbindung 7.2 wird bedingt durch die Schwachstelle 8 erfin- dungsgemäß eine zu geringe Kommunikationsqualität diagnosti ¬ ziert. Aber die Schwachstelle 8 kann nicht geortet werden, weil die logische Verbindung 7.2 zwischen den Teilnehmern 6.1 und 6.2 real über die physischen Verbindungen 4.1 bis 4.6 verläuft und eine genauere Ortung in welcher dieser Verbindungen 4 die Schwachstelle 8 liegt noch nicht möglich ist. Die physikalischen Verbindungen 4.1 - 4.6 zwischen den Teil- nehmern 6.1 und 6.2 stellen hier eine erste Kommunikations ¬ verbindung 9 dar.

Erfindungsgemäß wird anschließend eine Teilverbindung 10 der ersten Kommunikationsverbindung 9 geprüft, um die Schwach- stelle 8 genauer orten zu können. Diese Teilverbindung 10 besteht in der beispielhaften Ausführungsform in Figur 2 aus den Verbindungen 4.1 und 4.2. Diese Teilverbindung 10 wird mit Hilfe der logischen Verbindung 7.1 zwischen den Teilnehmern 6.2 und 6.3 geprüft. Diese logische Verbindung 7.1 ver- läuft über die physikalischen Verbindungen 4.1, 4.2, 4.7 und somit über die gewählte Teilverbindung 10. Die physikalischen Verbindungen 4.1, 4.2, 4.7 stellen eine zweite Kommunikationsverbindung 12 dar. Da sich die Schwachstelle 8 in der beispielhaften Darstellung in Figur 2 in der Teilverbindung 10 befindet, wird auch bei der Prüfung der logischen Verbindung 7.1 eine zu geringe Kommunikationsqualität zwischen den Teil ¬ nehmern 6.2 und 6.3 ermittelt. Dadurch ermittelt die Diagno ¬ seeinrichtung 1, dass sich die Schwachstelle 8 innerhalb der Teilverbindung 10, also auf der Verbindung 4.1 oder der Ver- bindung 4.2 befindet.

Im nächsten Prüfschritt, der in Figur 3 dargestellt ist, er ¬ mittelt die Diagnoseeinrichtung 1 auf welcher Verbindung 4 sich die Schwachstelle 8 befindet. Da die Schwachstelle 8 bisher bei der Prüfung dieselben Symptome, also eine geringe Kommunikationsqualität, für die Verbindungen 4.1 und 4.2 ver ¬ ursacht, prüft die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 1 im nächsten Prüfschritt eine gegenüber der ersten Teilverbindung 10 kürzere Teilverbindung 11. Hierfür führt die Diagnoseein- richtung 1 eine Prüfung der Kommunikationsqualität in den lo ¬ gischen Verbindungen 7.3 und 7.4 durch. Dafür erzeugt die Diagnoseeinrichtung 1 zunächst die genannten logischen Verbin- düngen 7.3 und 7.4 zwischen den Teilnehmern 6.3 und 6.4 beziehungsweise 6.2 und 6.4. Durch die Ermittlung der zusätzlichen Kommunikationsqualität in den logischen Verbindungen 7.3 - 7.4 zeigt sich, dass die Kommunikationsqualität in der lo- gischen Verbindung 7.4 in Ordnung, jedoch die Kommunikationsqualität in der logischen Verbindung 7.3, die über die Teilverbindung 11 zwischen den Elementen 3.1 und 3.2 verläuft, zu gering ist. Folglich muss die Schwachstelle 8 in der Verbindung 4.2 zwischen den Elementen 3.1 und 3.2 liegen.

Die Diagnoseeinrichtung 1 kann die nun geortete Schwachstelle 8 anzeigen und entsprechende Gegenmaßnahmen können ergriffen werden. Die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 1 führt die genannte Fehlerermittlung mit einer algorithmischen Bewertung der Kommunikationsqualität der genannten logischen Verbindungen über mehrere logische Verbindungen 7 durch, um eine automatische Ortung der Schwachstelle 8 durchführen zu können.

Das erfindungsgemäße Datenübertragungsnetzwerk 2 ist nach der Standard IP-Technologie ausgebildet, die bereits Funktionen zur Prüfung der Kommunikationsqualität beinhaltet, wie bei ¬ spielsweise die Ping-Diagnose, die hier Anwendung findet. Das erfindungsgemäße Verfahren stellt eine Fehloer-Ursache- Analyse (Root Cause Analysis) dar, um die Schwachstelle 8 zu lokalisieren.

Die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 1 und das beschrie ¬ bene Verfahren zur Ortung der Schwachstelle 8 kann für jede Art von Datenübertragungsnetzwerk 2 eingesetzt werden, insbe- sondere auch für heterogene Datenübertragungsnetzwerke. Hier ¬ bei können die Verbindungen 4 des Netzwerks ein physikali ¬ scher Übertragungsweg zwischen zwei Elementen 3 sein, aber auch ein komplettes Teilnetzwerk, wie zum Beispiel ein Firmennetzwerk, das beispielsweise durch einen Beteiligten, be- reitgestellt wird. Die Diagnoseeinrichtung 1 führt eine dau ¬ erhafte Überwachung der Kommunikationsqualität durch und startet bei einer diagnostizierten Verringerung der Kommuni- kationsqualität zusätzliche logische Verbindungen 7, um eine Schwachstelle 8 zu lokalisieren. Dies hat den Vorteil, dass das Datenübertragungsnetzwerk 2 nicht permanent mit Überwa ¬ chungsprozessen belastet wird, sondern nur beim Auftreten von verringerter Kommunikationsqualität.

Im Folgenden wird die weitere beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung 1 mit Bezug auf die Figuren 4 - 6 beschrieben. Der Einfachheit halber wird ledig- lieh auf Unterschiede zu der Ausführungsform der Figuren 1 - 3 eingegangen.

Die beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Diagnoseeinrichtung 1 in den Figuren 4 - 6 bildet ein Daten- Übertragungsnetzwerk 2 einer eisenbahntechnischen Anlage ab, in dem die logische Verbindung 7.2 zwischen den Teilnehmern

6.1 und 6.2 redundant ausgeführt ist. Die fehlerverursachende Schwachstelle 8 befindet sich auf der Verbindung 4.5. Bevor eine Schwachstelle 8 detektiert wird, werden nur möglichst weite Pfade mit Ping-Diagnosen überwacht, wie hier die logi ¬ schen Verbindungen 7.1 und 7.2.

Die Diagnoseeinrichtung 1 stellt in dem in Figur 4 dargestellten Zustand eine verringerte Kommunikationsqualität in der logischen Verbindung 7.2 zwischen den Teilnehmern 6.1 und

6.2 fest. Im nächsten Prüfschritt werden die hier gleichlangen ersten Teilverbindungen 10.1 und 10.2 geprüft. Dafür werden die logischen Verbindungen 7.3 und 7.4 zwischen den Teilnehmern 6.1 und 6.3 zw. 6.2 und 6.3 aktiviert. Dabei zeigt sich, dass die Schwachstelle 8 im Bereich der logischen Verbindung 7.4 liegt, weil die Kommunikationsqualität der logi ¬ schen Verbindung 7.3 zwischen den Teilnehmern 6.1 und 6.3 in Ordnung ist. Also prüft die Diagnoseeinrichtung 1 im nächsten Prüfschritt eine kürzere zweite Teilverbindung 11 mit Hilfe der logischen Verbindung 7.5 zwischen den Teilnehmern 6.2 und 6.4. Da die Teilverbindung 11 jedoch eine ausreichende Kommunikationsqua ¬ lität aufweist, kann die erfindungsgemäße Diagnoseeinrichtung 1 schlussfolgern, dass die gesuchte Schwachstelle 8 auf der Verbindung 4.5 oder 4.6 liegen muss. Eine genauere Ortung der Schwachstelle 8 ist in diesem Fall allerdings nicht möglich, weil kein weiterer Teilnehmer 6 zur Verfügung steht, der eine nächstkleinere Teilverbindung der Kommunikationsverbindung 9 prüfen könnte.