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Title:
METHOD FOR OPERATING AN ETCS MOBILE RADIO ANTENNA ASSEMBLY AND ETCS RAILWAY VEHICLE HAVING AN ETCS MOBILE RADIO ANTENNA ASSEMBLY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/118520
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for operating an ETCS (European Train Control System) mobile radio antenna assembly in an on-board unit (1) of an ETCS railway vehicle having at least one ETCS mobile radio antenna (8) with an attached ETCS mobile radio device (5). The ETCS mobile radio antenna (8) is connected alternatively to a further ETCS mobile radio device or to a further mobile radio device (12) of another rail service by means of an ETCS antenna switch (7), wherein the switch position of the ETCS antenna switch (7) is determined by means of a control logic from ETCS status information of the on-board unit (1) of the ETCS railway vehicle, and an actuation of the ETCS antenna switch (7) is carried out. The invention also relates to an ETCS railway vehicle having an ETCS mobile radio antenna assembly.

Inventors:
DÄGELE ELMAR (DE)
KAISER FRANK (DE)
STEIN FABRICE (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/080317
Publication Date:
July 13, 2017
Filing Date:
December 08, 2016
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B61L15/00
Foreign References:
DE10319904A12004-11-25
EP0077179A21983-04-20
EP0573856A11993-12-15
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Betreiben einer ETCS (European Train Control System) -Mobilfunkantennenanordnung in einer On-Board-Unit (1) eines ETCS-Bahnfahrzeugs mit mindestens einer ETCS- Mobilfunkantenne (8) mit einem angeschlossenen ETCS- Mobilfunkgerät (5) , die mittels eines ETCS-Antennenumschal- ters (7) alternativ mit einem weiteren ETCS-Mobilfunkgerät oder mit einem weiteren Mobilfunkgerät (12) eines anderen Bahndienstes verbunden wird, wobei

mittels einer Steuerungslogik aus ETCS-Zustandsinformationen der On-Board-Unit (1) des ETCS-Bahnfahrzeugs die Schaltstel¬ lung des ETCS-Antennenumschalters (7) ermittelt und eine An- steuerung des ETCS-Antennenumschalters (7) vorgenommen 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

die ETCS-Zustandsinformationen für die Steuerungslogik aus Informationen bezüglich Zustand, Belegung und Kommunikations- anforderungen des in der On-Board-Unit (1) des ETCS- Bahnfahrzeugs verwendeten Mobilfunkgeräts (5) gewonnen wer¬ den .

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

die ETCS-Zustandsinformationen mittels eines nichtsicher- heitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners (3) der On-Board- Unit (1) des ETCS-Bahnfahrzeugs von der Steuerungslogik ge¬ wonnen 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

als Steuerungslogik eine in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner integrierte Steuerungslogik verwendet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die ETCS-Zustandsinformationen mittels eines die Steuerungs¬ logik umfassenden, separaten Rechnerbausteins gewonnen werden, der auch den ETCS-Antennenumschalter enthält. 6. Verfahren nach Anspruch 5,

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

der separate Rechnerbaustein als eine Baugruppe des nicht¬ sicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners eingesetzt wird .

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

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

der ETCS-Antennenumschalter (7) auf einer externen Baugruppe angeordnet und mittels einer drahtgebundenen Schnittstelle (10) mit dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner (3) verbunden wird.

8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

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

bei der Bildung von Umschaltbefehlen für den Antennenumschalter von der Steuerungslogik ETCS-interne Zustands- und Diag¬ noseinformationen herangezogen werden.

9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

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

im Antennenweg zwischen dem ETCS-Antennenumschalter (7) und dem weiteren Mobilfunkgerät (12) eine Antennensignalweiche (41) integriert wird. 10. Verfahren nach Anspruch 9,

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

als Antennensignalweiche eine passive Antennensignalweiche verwendet wird. 11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche,

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

Ortsinformationen des ETCS-Bahnfahrzeugs von der Steuerungslogik berücksichtigt werden.

12. ETCS-Bahnfahrzeug mit einer ETCS- Mobilfunkantennenanordnung in einer On-Board-Unit (1) mit mindestens einer ETCS-Mobilfunkantenne (8) und mit einem ETCS-Antennenumschalter (7), der

alternativ mit einem weiteren ETCS-Mobilfunkgerät oder mit einem weiteren Mobilfunkgerät (12) eines anderen Bahndienstes verbindbar ist, wobei mittels einer Steuerungslogik aus ETCS- Zustandsinformationen der On-Board-Unit (1) des ETCS- Bahnfahrzeugs die Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters (7) ermittelbar und eine Ansteuerung des ETCS- Antennenumschalters (7) vornehmbar ist.

13. ETCS-Bahnfahrzeug 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 Steuerungslogik in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner (3) der On-Board-Unit (1) integriert ist.

14. ETCS-Bahnfahrzeug 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

ein die Steuerungslogik umfassender, separater Rechnerbaustein vorgesehen ist, der auch den ETCS-Antennenumschalter enthält .

15. Bahnfahrzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 14,

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

im Antennenweg zwischen dem ETCS-Antennenumschalter (7) und dem weiteren Mobilfunkgerät 812) eine Antennensignalweiche (41) angeordnet ist.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Betreiben einer ETCS-Mobilfunkantennenanordnung und ETCS-Bahnfahrzeug mit einer ETCS- Mobilfunkantennenanordnung

Bahnfahrzeuge, die mit dem standardisierten ETCS (European Train Control System) ausgerüstet sind und im ETCS Level 2 oder 3 fahren, nutzen für die Kommunikation mit der jeweils zuständigen Streckenzentrale das digitale Mobilfunknetz GSM (Globale System for Mobile Communications ) -R, wobei „R" für Railway steht. Um eine lückenlose Zugsicherung zu gewährleis ¬ ten, sind die sogenannten On-Board-Units jeweils mit zwei GSM-R- bzw. ETCS-Mobilfunkgeräten bestückt, so dass während des Übergangs zur nächsten örtlich zuständigen Streckenzentrale parallele Mobilfunkverbindungen (zur vorherigen und nachfolgenden Streckenzentrale) verfügbar sind.

Die beiden Mobilfunkgeräte einer On-Board-Unit sind nur zu einem geringen Teil der ETCS-Betriebszeit parallel in Verwen ¬ dung, nämlich während des Nachbarzentralenübergangs. In der überwiegenden Betriebszeit wird für ETCS Level 2 bzw. 3 nur ein ETCS-Mobilfunkgerät belegt. Daneben gibt es Streckenab ¬ schnitte, die nicht mit ETCS Level 2 oder 3 ausgerüstet sind und auf denen der Bahnbetrieb mit anderen Zugsicherungssyste ¬ men abgewickelt wird, so dass die ETCS-Mobilfunkgeräte wäh ¬ rend der Fahrt über diese Streckenabschnitte für ETCS nicht benötigt werden. In dieser Zeit könnten ein oder ggf. beide ETCS-Mobilfunkgeräte oder deren Antennen für andere Dienste verwendet werden. Dabei ist allerdings zu berücksichtigen, dass im Falle einer Anforderung von Mobilfunkgeräten durch ETCS diese sofort wieder für ETCS bereitgestellt werden müs ¬ sen. Außerdem muss die Qualität der Mobilkommunikation, auch als „Quality of Service" bezeichnet, für ETCS jederzeit vor- handen sein.

Um die für ETCS benötigte Qualität der Mobilkommunikation si ¬ cherzustellen, wird auf dem Fahrzeugdach für jedes ETCS- Mo- bilfunkgerät eine eigene Dachantenne installiert. ETCS- Dachantennen und ihre Zuleitungen müssen eine Reihe von Anforderungen erfüllen, die den Aufbau und die Platzierung der Antennen auf dem Dach beschränken. Diverse elektrische und mechanische Anforderungen sowie Mindestabstände zwischen den Antennen müssen eingehalten werden. Dadurch ist die mögliche Anzahl von Mobilfunkantennen auf den Schienenfahrzeugen begrenzt. Sollen neben den ETCS Mobilfunkantennen weitere Antennen auf einem Dach eines Bahnfahrzeugs nachgerüstet wer- den, entstehen oftmals Platzprobleme oder technisch aufwändi ¬ ge Lösungen werden notwendig.

Neben der Zugsicherung ETCS gibt es eine Reihe weiterer Bahndienste im ERTMS (European Rail Traffic Management System) und außerhalb des ERTMS mit Kommunikationsbedarf über Mobil ¬ funk. Ein Beispiel dafür ist der Sprachdienst Zugfunk, über den der Fahrzeugführer mittels bahnspezifischen Erweiterungen des GSM Mobilfunkstandards (location dependent adressing) mit dem zuständigen Fahrdienstleiter kommunizieren kann.

Der Ausbau mobiler Bahndienste mit Sprach- und Datenkommunikation wird sich zukünftig stark weiterentwickeln, beispielsweise auch hinsichtlich neuer Dienste für Bahnfahrgäste. Dies betrifft sowohl das ETCS System selbst, als auch andere auf dem Fahrzeug vorhandene Infrastruktur und Steuerungssysteme. Um ETCS Fahrzeuge wirtschaftlich zu betreiben, müssen künftig diverse Zusatzdienste für ETCS über Mobilkommunikation be ¬ reitgestellt werden. Beispiele hierfür sind:

Übertragung von (verschlüsselten) Schlüsseldaten für die sig- naltechnisch gesicherte Funkkommunikation an Fahrzeuge, beispielsweise aufgrund von zeitlich eingeschränkter Schlüssel ¬ gültigkeit oder für das Befahren neuer Streckenabschnitte durch Mietfahrzeuge,

Übertragung von Software bzw. Konfigurationsdaten an Fahrzeu- ge (z.B. zur Anpassung an Betriebssituationen oder zur Fehlerkorrektur) , Übertragung von Statusinformationen des ETCS Systems oder anderer Fahrzeugkomponenten (Ort, Geschwindigkeit, Level etc.) an streckenseitige Dispatcher und

Übertragung von Diagnosedaten des ETCS Systems oder anderer Fahrzeugkomponenten an streckenseitige Wartungseinrichtungen.

Neben den ETCS-Datendiensten im bahneigenen GSM-R-Netz besteht für neue Bahndienste auch der Bedarf, öffentliche Mo ¬ bilfunknetze mit Services der 3. und 4. Generation (z.B. UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) zu nutzen.

Es ist aus technischen und wirtschaftlichen Gründen nicht möglich, für jeden Bahndienst eine eigene Mobilfunkantenne zu installieren. Auch eine gleichzeitige Nutzung der vorhandenen ETCS-Mobilfunkantennen für die Anschaltung weiterer Mobilfunkgeräte mit UMTS oder LTE (Long Term Evolution) -Datendiensten, beispielsweise durch Nutzung eines Diplexers, ist wegen der überlappenden, bzw. zu nahe beieinander liegenden Frequenzbereiche nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer ETCS-Mobilfunkantennenanordnung anzugeben, mit dem sich ETCS-externe Bahndienste mit Mobilkommunikation in ETCS-Bahnfahrzeuge integrieren lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer ETCS (European Train Control System) - Mobilfunkantennenanordnung in einer On-Board-Unit eines ETCS- Bahnfahrzeugs mit mindestens einer ETCS-Mobilfunkantenne mit einem angeschlossenen ETCS-Mobilfunkgerät vorgeschlagen, die mittels eines ETCS-Antennenumschalters alternativ mit einem weiteren ETCS-Mobilfunkgerät oder mit einem weiteren Mobil ¬ funkgerät eines anderen Bahndienstes verbunden wird, wobei mittels einer Steuerungslogik aus ETCS-Zustandsinformationen der On-Board-Unit des ETCS-Bahnfahrzeugs die Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters ermittelt und eine Ansteuerung des ETCS-Antennenumschalters vorgenommen wird. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin gesehen, dass unterschiedliche Dienste, nämlich ETCS-interne und/oder ETCS-externe Dienste, die vorhandenen ETCS-Mobilfunkantennen des jeweiligen Bahnfahrzeugs mitbenut- zen. Eine weitere Antenneninstallation auf dem Dach eines Bahnfahrzeugs kann für diese Dienste in vorteilhafter Weise entfallen. Damit entspannt sich das Platzproblem für weitere Mobilfunkantennen auf dem Dach eines Bahnfahrzeugs. Hinzu kommt, dass das Verfahren einfach ist, indem eine

Steuerungslogik zum Einsatz kommt, die aus ETCS-Zustandsin- formationen einer On-Board-Unit die Schaltstellung des ETCS- Antennenumschalters ermittelt und daraufhin den Antennenum ¬ schalter entsprechend ansteuert; die benötigte Hardware kann flexibel aufgebaut und in unterschiedlicher Weise in das Bahnfahrzeug integriert sein.

Außerdem bleibt die ETCS-Funktion unverändert. Weder die Da ¬ tenkommunikation noch die ETCS-Protokolle werden beeinflusst. Einflüsse auf die ETCS-Systemverfügbarkeit durch den ETCS- Antennenumschalter sind vernachlässigbar klein, wenn eine hochwertige Hardwareausführung verwendet wird.

Schwierigkeiten mit überlappenden Frequenzbereichen sind ohne Weiteres vermeidbar. Dabei ist es möglich, mindestens eine Mobilfunkantenne zu installieren, die für Frequenzbereiche von GSM-R und UMTS bzw. LTE geeignet ist. Mit Hilfe des ETCS- Antennenumschalters kann ein Hochfrequenz-Signal einer oder mehrerer ETCS-Dachantennen alternativ für die ETCS Fahrzeug- Steuerung oder für andere Kommunikationsdienste bereitge ¬ stellt werden. Andere Kommunikationsdienst können Mobilfunk ¬ geräte, Mobilfunknetze und/oder Mobilfunkdienste sein.

Mittels der speziellen Steuerungslogik kann entschieden wer- den, ob die ETCS-Mobilfunkantenne für die ETCS-Fahrzeugsteue- rung aktiviert wird oder für andere Dienste im Fahrzeug. Da die Steuerung des Bahnfahrzeugs zu jedem Zeitpunkt Priorität hat, muss die Steuerungslogik fortlaufend Kenntnis darüber haben, ob die ETCS-Mobilfunkantenne für ETCS benötigt wird oder nicht. Sobald ETCS Kommunikationsbedarf für die umschaltbare Antenne hat, wird diese für ETCS bereitgestellt. Andere Dienste müssen deshalb mit einer jederzeitigen Unter- brechung und einer zeitweisen Nichtverfügbarkeit der Mobil ¬ kommunikation rechnen. Diese Randbedingung muss bei der Auswahl potentieller anderer Bahndienste berücksichtigt werden. Jedoch ist die durch das erfindungsgemäße Verfahren bereitge ¬ stellte Übertragungsqualität für Dienste, wie beispielsweise das ETCS Schlüsselmanagement und die Übertragung von ETCS- Diagnosedaten ausreichend.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können verschiedene ETCS- Zustandsinformationen für die Steuerungslogik herangezogen werden. Als besonders vorteilhaft hat es sich jedoch erwie ¬ sen, wenn die ETCS-Zustandsinformationen aus Informationen bezüglich Zustand, Belegung und Kommunikationsanforderungen der in der On-Board-Unit des ETCS-Bahnfahrzeugs verwendeten Mobilfunkgeräte gewonnen werden.

Als ETCS-Zustandsinformationen werden bevorzugt folgende Zustände abgefragt:

Zustand der GSM-R-Mobilfunkgeräte, wie eingeschaltet, im GSM- R-Netz eingebucht und nicht verfügbar;

Anzahl der aktuell genutzten Kommunikationsmöglichkeiten, wie GSM-R-Mobilfunkgeräte, GSM-R-Netze und

aktuelle Verbindungsanforderungen, wie zur Streckenzentrale, von der Streckenzentrale.

Anhand dieser ETCS-Zustandsinformationen kann die Steuerungs- logik des ETCS-Antennenumschalters entscheiden, ob eine ETCS- Mobilfunkantenne gegenwärtig für ETCS benötigt wird oder nicht. So kann die ETCS-Mobilfunkantenne für andere Bahn ¬ dienste freigegeben werden, wenn

das an die ETCS-Mobilfunkantenne angeschlossene eine ETCS- Mobilfunkgerät und das weitere ETCS-Mobilfunkgerät funktions ¬ fähig sind,

kein oder ein ETCS-Mobilfunkgerät von ETCS belegt ist und keine weitere Verbindungsanforderung zur Streckenzentrale be ¬ steht .

Anzumerken ist in diesem Zusammenhang, dass im ETCS ein Ruf- aufbau während der Fahrt stets vom ETCS-Bahnfahrzeug ausgeht, so dass in der Zeit, in der die ETCS-Mobilfunkantenne für an ¬ dere Bahndienste bereitgestellt wird, kein Kommunikations ¬ problem hinsichtlich erfolgloser Verbindungsanforderungen seitens der Streckenzentrale entsteht.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird, wie an sich bekannt, außer der mindestens einen ETCS-Mobilfunkantenne und dem ETCS-Antennenumschalter ein nichtsicherheitsrelevanter Vorverarbeitungsrechner und ein signaltechnisch sicherer Rechner verwendet. Vorteilhaft ist es, die ETCS-Zustandsin- formationen mittels des nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners der On-Board-Unit des ETCS-Bahnfahrzeugs von der Steuerungslogik zu gewinnen. Als vorteilhaft wird es ferner erachtet, wenn bei dem erfin ¬ dungsgemäßen Verfahren als Steuerungslogik eine in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner integrierte Steuerungslogik verwendet wird. Insbesondere kann die Integ ¬ ration der Steuerungslogik vorteilhaft in die CPU des nicht- sicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners erfolgen. Es ist aber auch möglich, die Steuerungslogik in einer besonderen Komponente, beispielsweise in einem MikroController, unterzubringen . Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die ETCS-Zustandsinformationen mittels eines die Steuerungslogik umfassenden, separaten Rechnerbausteins gewonnen, der auch den ETCS-Antennenumschalter enthält. Die so gebildete Baugruppe kann als Baugruppe in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner integriert werden und ermöglicht einen einfachen Datentransfer zwischen der CPU des nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners und der Peripherie des nichtsicherheitsrelevanten Vor- Verarbeitungsrechners hinsichtlich der ETCS-Zustandsin- formationen oder des Ansteuerungssignals für den ETCS- Antennenumschalter .

Es ist aber auch möglich, bei dem erfindungsgemäßen Verfahren den separaten Rechnerbaustein als eine Baugruppe des nicht- sicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechners einzusetzen.

Ferner erscheint es vorteilhaft, wenn bei dem erfindungsgemä ¬ ßen Verfahren der ETCS-Antennenumschalter auf einer externen Baugruppe angeordnet und mittels einer drahtgebundenen

Schnittstelle mit dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner

verbunden wird, also nicht in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner integriert wird. Über diese Schnitt ¬ stelle werden wahlweise das Ansteuerungssignal für den ETCS- Antennenumschalter oder die ETCS-Zustandsinformationen übertragen. Allerdings wird hier ein Baustein für die Steuerungs ¬ logik auf der externen Baugruppe benötigt, und außerdem ist für die externe Baugruppe eine Spannungsversorgung notwendig.

Vorteilhaft ist es auch, wenn bei der Bildung von Umschaltbe ¬ fehlen für den Antennenumschalter von der Steuerungslogik ETCS-interne Zustands- und Diagnoseinformationen herangezogen werden .

Als vorteilhaft wird es ferner angesehen, wenn bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Antennenweg zwischen dem ETCS- Antennenumschalter und dem weiteren Mobilfunkgerät eine An- tennensignalweiche integriert wird. Ist die Antennensignal- weiche eine aktive Antennensignalweiche, dann wird das ETCS- Mobilfunkgerät auch dann noch mit einer Antennenspannung versorgt, wenn der ETCS-Antennenumschalter die ETCS-Mobilfunk- antenne für andere Dienste freigegeben hat. Bei Verwendung einer passiven Antennensignalweiche reduziert sich zwar das Antennensignal um etwa 3 dB, wodurch die Qualität für die an ¬ deren Bahndienste leicht gemindert wird, jedoch ergibt sich der Vorteil, dass das ETCS-Mobilfunkgerät im GSM-R-Netz eingebucht bleibt und die GSM-R-Zell-Weiterschaltung weiterhin durchführt. Damit kann nach der Rückschaltung der ETCS- Mobilfunkantenne auf ETCS ein Verbindungsaufbau ohne Verzöge ¬ rung erfolgen.

Vorteilhaft erscheint es ferner, wenn bei dem erfindungsgemä ¬ ßen Verfahren Ortsinformationen des ETCS-Bahnfahrzeugs von der Steuerungslogik berücksichtigt werden. Die Steuerung zur Freigabe der umschaltbaren Antenne für andere Dienste hängt nämlich auch davon ab, wie schnell ein ETCS-Mobilfunkgerät wieder in das GSM-R-Netz einbucht, nachdem die Antenne wieder für ETCS verfügbar ist. Um lange Verzögerungen des ETCS- Verbindungsaufbaus zu vermeiden, können ggf. weitere Informa ¬ tionen für die Umschaltlogik hinzugezogen werden, mittels de- rer die Antennenumschaltung für ETCS bereits zu einem Zeitpunkt erfolgt, bevor die ETCS-Verbindung angefordert wird. Dazu können vor allem Ortsinformationen genutzt werden.

Die Erfindung stellt sich ferner die Aufgabe, ein ETCS- Bahnfahrzeug mit einer ETCS-Mobilfunkantennenanordnung anzugeben, mit dem sich ETCS-externe Bahndienste mit Mobilkommu ¬ nikation in ETCS-Bahnfahrzeuge integrieren lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient erfindungsgemäß ein ETCS- Bahnfahrzeug mit einer ETCS-Mobilfunkantennenanordnung in der On-Board-Unit mit mindestens einer ETCS-Mobilfunkantenne und mit einem angeschlossenen ETCS-Mobilfunkgerät sowie mit einem ETCS-Antennenumschalter, der alternativ mit einem weiteren ETCS-Mobilfunkgerät oder mit einem weiteren Mobilfunkgerät eines anderen Bahndienstes verbindbar ist, wobei mittels ei ¬ ner Steuerungslogik aus ETCS-Zustandsinformationen der On- Board-Unit des ETCS-Bahnfahrzeugs die Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters ermittelbar und eine Ansteuerung des ETCS-Antennenumschalters vornehmbar ist.

Mit dem erfindungsgemäßen ETCS-Bahnfahrzeug sind sinngemäß die gleichen Vorteile verbunden, wie sie eingangs zum erfindungsgemäßen Verfahren aufgeführt sind. Bei dem erfindungsgemäßen ETCS-Bahnfahrzeug wird ein an sich bekannter nichtsicherheitsrelevanter Vorverarbeitungsrechner in der On-Board-Unit verwendet, um die ETCS- Zustandsinformationen zu gewinnen, wobei die Steuerungslogik in unterschiedlicher Weise angeordnet sein kann. So kann es vorteilhaft sein, die Steuerungslogik in den nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner zu integrieren. Es kann aber auch vorteilhaft sein, wenn ein die Steuerungs ¬ logik umfassender, separater Rechnerbaustein vorgesehen ist, der auch den ETCS-Antennenumschalter enthält.

Der separate Rechnerbaustein kann dabei als eine Baugruppe dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner zuge- ordnet sein.

Andererseits kann es auch vorteilhaft sein, den ETCS- Antennenumschalter auf einer externen Baugruppe anzuordnen und mittels einer drahtgebundenen Schnittstelle mit dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner zu

verbinden .

Bei dem erfindungsgemäßen ETCS-Bahnfahrzeug kann in vorteil ¬ hafter Weise im Antennenweg zwischen dem ETCS-Antennenum- Schalter und dem weiteren Mobilfunkgerät eine Antennensignal- weiche angeordnet sein, wobei diese eine

passive Antennensignalweiche sein kann.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung ist in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer On-Board-Unit eines mit zwei ETCS-Mobilfunkgeräten ausgerüsteten ETCS- Bahnfahrzeugs ,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines ETCS- Bahnfahrzeugs mit einer externen Baugruppe mit

ETCS-Antennenumschalter,

Fig. 3 ein zusätzliches Ausführungsbeispiel eines ETCS- Bahnfahrzeugs mit eine in die On-Board-Unit eines ETCS-Bahnfahrzeugs integrierten ETCS- Antennenumschalters und in

Fig. 4 ein ergänzendes Ausführungsbeispiel einer On-Board- Unit mit einer Antennensignalweiche

dargestellt.

Figur 1 zeigt eine On-Board-Unit 1 eines nicht näher darge ¬ stellten ETCS-Bahnfahrzeugs , die in bekannter Weise mit einem signaltechnisch sicheren Rechner 2 und einem nichtsicher- heitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 ausgerüstet ist.

Mit dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 ist einerseits ein ETCS-Mobilfunkgerät 4 verbunden und ande ¬ rerseits ein weiteres ETCS-Mobilfunkgerät 5. Die beiden ETCS- Mobilfunkgeräte 4 und 5 werden in der Regel benutzt, um in einen Überlappungsbereich die Funktion beider ETCS-Mobil- funkgeräte sicherzustellen.

Das eine ETCS-Mobilfunkgerät 4 ist mit einer ETCS-Antenne 6 verbunden, während das weitere ETCS-Mobilfunkgerät 5 über ei- nen ETCS-Antennenumschalter 7 an eine weitere ETCS-Mobilfunk- antenne 8 angeschlossen ist. Ferner verläuft zwischen dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 und dem ETCS-Antennenumschalter 7 eine Verbindungsleitung 10, über die die Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters 7 von dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 ermittelt wird; außerdem wird über die Verbindungsleitung 10 eine Ansteuerung des ETCS-Antennenumschalters 7 von dem nicht sicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 vorgenommen. Je nach Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters 7 wird ein Zugang zu der weiteren ETCS-Mobilfunkantenne 8 gewährleistet oder über einen weiteren Nachrichtenkanal 11 eine Verbindung zu einem Nicht-ETCS-Mobilfunkgerät 12 hergestellt bzw. zu anderen Bahndiensten ermöglicht, bezüglich der hier nur ein weiterer Nachrichtenkanal 13 schematisch dargestellt ist . In dem nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner 3 ist eine Steuerungslogik - nicht im Einzelnen dargestellt - vorhanden, von der verschiedene ETCS-Zustandsinformationen ermittelt werden. Dabei bestehen die ETCS-Zustandsinforma- tionen aus Informationen hinsichtlich des Zustandes, der Belegung und Kommunikationsanforderung der in der On-Board-Unit 1 des ETCS-Bahnfahrzeugs verwendeten Mobilfunkgeräte. So wird - wie eingangs bereits ausgeführt - der Zustand der GSM-R- Mobilfunkgeräte ermittelt, die Anzahl der aktuell genutzten Kommunikationsmöglichkeiten sowie aktuelle Verbindungsanforderungen, wie sie zur Streckenzentrale und von der Streckenzentrale vorhanden sind. Die Steuerungslogik des ETCS-Antennenumschalters 7 entscheidet im Hinblick auf die ETCS- Zustandsinformationen, ob eine ETCS-Mobilfunkantenne derzeit benötigt wird oder nicht. Ist ersteres der Fall, dann werden über die weitere ETCS-Mobilfunkantenne 7 Nachrichten übertra ¬ gen bzw. empfangen. Anderenfalls wird in einer anderen

Schaltstellung des ETCS-Antennenumschalters 7 der Nachrich ¬ tenkanal 13 zu weiteren Nicht-ETCS-Mobilfunkgeräten eröffnet bzw. Dienste eingerichtet.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist ein Teil eines ETCS-Bahnfahrzeugs 20 mit einer On-Board-Unit 21 gezeigt. Mit der On-Board-Unit 21 ist ein GSM-R-Mobilfunkgerät 22 verbun- den; außerdem ist an die On-Board-Unit 21 ein weiteres GSM-R- Mobilfunkgerät 23 angeschlossen. Auch besteht die Möglichkeit ein UMTS-/LTE-Mobilfunkgerät 24 zu verwenden.

Das weitere GSM-R-Mobilfunkgerät 23 ist mit einem Antennenum- Schalter 25 der On-Board-Unit 21 verbunden, wobei der Antennenumschalter 25 über eine drahtgebundene Schnittstelle 26 auch mit dem hier nicht gezeigten nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner der On-Board-Unit 21 zur Ermittlung der Schaltstellung des Antennen-Umschalters 25 und zur An- Steuerung dieses Umschalters verbunden ist. Sowohl das eine GSM-R-Mobilfunkgerät 22 ist mit einer GSM-R-Antenne 27 ver ¬ bunden als auch der Antennen-Umschalter 25 an eine weitere GSM-R-Antenne 28 angeschlossen. Beide Antennen 27 und 28 strahlen ab und empfangen Nachrichten über das geschlossene GSM-R-Netz und über das öffentliche UMTS/LTE-Netzwerk 29.

Zur Ermittlung der Schaltstellung des ETCS-Antennenumschal- ters 25 und zu seiner Ansteuerung werden von der Steuerlogik im nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner der On- Board-Unit 21 die entsprechenden Informationen geliefert, wie es oben im Einzelnen dargelegt ist. Die On-Board-Unit 21 steht in Verbindung mit einem geschlos ¬ senen GSM-R-Netzwerk und einem öffentlichen UMTS/LTE-Netzwerk 29.

In der Anordnung gemäß Figur 3 sind Teile, die denen nach Figur 2 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Es ist zu erkennen, dass ein wesentlicher Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen 2 und 3 darin besteht, dass in der On-Board-Unit 30 der ETCS-Antennenumschalter 31 in integrierter Form vorhanden ist, so dass direkt in dem hier nicht dargestellten nichtsicherheitsrelevanten Vorverarbeitungsrechner der On-Board-Unit 30 die Schaltstellung dieses Antennenumschalters 31 und seine Ansteuerung erfolgen können. Ansonsten erfolgt die Umschaltung des ETCS-Antennenumschal- ters in derselben Weise wie es anhand der Figur 1 bereits er ¬ läutert worden ist.

In Figur 4 sind Elemente, die denen nach Figur 1 entsprechen, mit denselben Bezugszeichnen versehen. Es ist zu erkennen, dass hier im Antennenweg zwischen dem ETCS-Antennenumschalter 7 und dem Nicht-ETCS-Mobilfunkgerät 12 eine aktive Antennen- signalweiche 41 zwischengeschaltet ist, die über eine Verbin ¬ dung 42 mit einer Antennenspannung versorgt wird.