Verfahren und System zur Steuerung einer Übertragung von unterschiedlichen Verkehrsklassen zugeordneten Daten

Die Erfindung betri f ft ein Verfahren und System zur Steuerung einer Übertragung von Daten zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung .

Grundsätzlich ist es bekannt , dass Daten zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung ( z . B . einer Betriebsleit zentrale ) übertragen werden . Die Betriebsleitzentrale kann sich z . B . in einem Bahnhof oder in einem Stellwerk befinden oder cloudbasiert ausgebildet sein . Für die Datenübertragung ( auch Kommunikation genannt ) zwischen einem Fahrzeug und der landseitigen Einrichtung stehen unterschiedliche Übertragungsarten ( z . B . Funk, Licht , etc . ) zur Verfügung .

DE 10 2019 208 515 Al beschreibt ein Verfahren zum Aufbau einer drahtlosen Datenverbindung zwischen einem Fahrzeug und einer externen Einheit . Bei dem Verfahren wird in einer Prüfung von dem Fahrzeug geprüft , ob zumindest eine Bedingung von einer oder mehreren vorgegebenen Bedingung ( en) zum Verbindungsaufbau erfüllt ist . Weiter wird vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von dem Ergebnis der Prüfung von dem Fahrzeug mit der externen Einheit eine drahtlose Datenverbindung zur Datenübertragung aufgebaut wird .

WO 2007 / 147700 beschreibt ein Verfahren zur Übertragung von Daten, insbesondere zwischen einem Schienenfahrzeug und einer Betriebsleit zentrale . Dabei wird bei der Übertragung der Daten die Priorität der Daten für eine Reihenfolge der Übertragungen berücksichtigt .

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, die Steuerung der Übertragung der Daten zu verbessern . Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung einer Übertragung von Daten zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung gelöst , bei welchem die zu übertragenden Daten j eweils einer von mehreren Verkehrsklassen zugeordnet sind . Für j ede Verkehrsklasse wird in regelmäßigen zeitlichen Abständen eine für die Übertragung von Daten vorgesehene Klassenbandbreite ermittelt . Die vorgesehene Klassenbandbreite wird anhand einer für die Übertragung von Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite ermittelt .

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus , dass spurgebundene Fahrzeuge mit Einrichtungen zur Datenfernübertragung ausgestattet sind . Diese Einrichtungen werden häufig als Router bezeichnet , welche im Regel fall mit einem Funk-Modem ausgestattet sind . Über ein Mobil funknetz ( z . B . LTE : Long Term Evolution) wird eine Kommunikationsverbindung zu einem Zielsystem hergestellt . Über diese Kommunikationsverbindung werden unterschiedliche Daten übertragen . So werden beispielsweise betrieblich relevante Daten ( z . B . Warnungen) gegenüber Daten bevorzugt (priorisiert ) , die einer Komfort funktion dienen . Vor diesem Hintergrund ist es wünschenswert , erforderlichen Datenverkehr zu klassi fi zieren und die Priorität bei der Übertragung zu steuern .

Die Erfindung beruht auf der weiteren Erkenntnis , dass bisherige Systeme die Bandbreite absolut ( d . h . in bit/ s ) einer Verkehrsklasse zuordnen . Da sich die Qualität bzw . die Eigenschaften der Mobil funkanbindung während einer Fahrt des spurgebundenen Fahrzeugs häufig ändern, hat dies Auswirkungen auf die für die Datenübertragung verfügbare Gesamtbandbreite .

Bisherige Lösung sehen vor, dass dedi zierte Funkverbindungen für entsprechende Verkehrsklassen verwendet werden . Alternativ oder zusätzlich wird bei bisherigen Lösungen die Mobilfunkinfrastruktur auf gerüstet . Zudem wurden Sondervereinbarungen mit Mobil funkbetreibern geschlossen, um eine bevorzugte Übertragung der Daten zwischen dem Fahrzeug und der Landseite zu erreichen . Sogar der Aufbau einer privaten Infrastruktur entlang der Fahrstrecke wurde bei bisherigen Lösungen vorgenommen . All diese Lösungen haben gemeinsam, dass durch unterschiedliche technische Maßnahmen die zur Verfügung stehende Gesamtbandbreite für die Übertragung von Daten zwischen dem Fahrzeug und der Landseite erhöht werden soll . Eine Anpassung an die aktuell zur Verfügung stehende Gesamtbandbreite erfolgt in keiner Weise .

Die erfindungsgemäße Lösung behebt diese Probleme , indem für j ede Verkehrsklasse in regelmäßigen zeitlichen Abständen die vorgesehene Klassenbandbreite anhand der für die Übertragung von Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite ermittelt wird . Auf diese Weise wird eine sich während der Fahrt des spurgebundenen Fahrzeugs verändernde Gesamtbandbreite berücksichtigt , um den j eweiligen Verkehrsklassen die vorgesehene Klassenbandbreite für die Übertragung der Daten dieser Verkehrsklasse zuzuteilen .

Die Ermittlung der für die Übertragung der Daten vorgesehenen Klassenbandbreite erfolgt vorzugsweise mittels einer Kommunikationseinrichtung . Die Kommunikationseinrichtung kann eine Kommunikationseinrichtung des Fahrzeugs , insbesondere ein Mobile-Communication Gateway (MCG) , umfassen . Alternativ oder zusätzlich kann die Kommunikationseinrichtung eine Kommunikationseinrichtung der landseitigen Einrichtung, insbesondere ein Ground-Communication-Gateway, umfassen .

Vorzugsweise wird die Übertragung der Daten über eine Netzwerkschnittstelleneinheit ( z . B . eine Netzwerkkarte ) anhand der ermittelten Klassenbandbreiten mittels einer Verkehrssteuereinrichtung des Mobile-Communication-Gateway gesteuert . Die Datenübertragung zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug und der landseitigen Einrichtung erfolgt demnach vorzugsweise mittels der Kommunikationseinrichtung . Die Kommunikationseinrichtung weist vorzugsweise eine Sendeeinheit ( z . B . die Netzwerkkarte ) und eine Empfangseinheit auf . Bei einer Datenübertragung ausgehend von dem spurgebundenen Fahrzeug zu der landseitigen Einrichtung ist die Sendeeinheit an dem spurgebundenen Fahrzeug angeordnet und die Empfangseinheit landseitig angeordnet . Bei einer umgekehrten Datenübertragung ausgehend von der landseitigen Einrichtung zu dem spurgebundenen Fahrzeug ist die Sendeeinheit landseitig und die Empfangseinheit an dem spurgebundenen Fahrzeug angeordnet .

Das spurgebundene Fahrzeug ist vorzugsweise ein Schienenfahrzeug, beispielsweise ein Triebzug .

Der Fachmann versteht die Formulierung „zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung" dahingehend, dass Daten sowohl ausgehend von dem Fahrzeug an die Landseite als auch ausgehend von der landseitigen Einrichtung an das Fahrzeug übertragen werden können . Mit anderen Worten : Beide Richtungen der Datenübertragung sind von der Formulierung „zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung" umfasst .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der für die Übertragung von Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite eine für die Übertragung von Daten vorgesehene Bandbreite ermittelt . Die vorgesehene Klassenbandbreite umfasst dabei eine absolute Klassenbandbreite . Die absolute Klassenbandbreite wird anhand eines j eder Verkehrsklasse zugeordneten Relativanteils der vorgesehenen Bandbreite und anhand der vorgesehenen Bandbreite ermittelt .

Diese Aus führungs form stellt eine besonders geeignete Art und Weise dar, die Klassenbandbreite anhand der zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite zu ermitteln . Durch die den Verkehrsklassen zugeordneten Relativanteile wird die Möglichkeit geschaf fen, bestimmten Verkehrsklassen einen Vorrang gegenüber anderen bestimmten Verkehrsklassen bei der Übertragung zu verschaf fen . Die Zuordnung von Relativanteilen hat den weiteren Vorteil , dass eine Priorisierung von Daten bereits vor eine Lauf zeit der Kommunikation ohne Wissen über der während der Lauf zeit zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite konfiguriert oder proj ektiert werden kann .

Die vorgesehene Bandbreite wird vorzugsweise für einen vorgegebenen Zeitraum in der Zukunft festgelegt und ist weiter vorzugsweise kleiner oder gleich einer für diesen vorgegebenen Zeitraum erwarteten Gesamtbandbreite . Beispielsweise wird die aktuelle für die Übertragung zur Verfügung stehende Gesamtbandbreite ermittelt und auf dieser Basis die zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite für den vorgegebenen Zeitraum in der Zukunft abgeschätzt . Anhand dieser Abschätzung wird die vorgesehene Bandbreite derart festgelegt , dass diese während des vorgegebenen Zeitraums in der Zukunft kleiner oder gleich der erwarteten Gesamtbandbreite ist .

Eine Priorisierung der Verkehrsklassen erfolgt vorzugsweise wie folgt : Fällt die Gesamtbandbreite während eines Zeitraums unter die für diesen Zeitraum vorgesehene Bandbreite , wird zunächst für eine Verkehrsklasse die vorgesehene Klassenbandbreite reduziert . Auf diese Weise erhalten die restlichen Verkehrsklassen eine Priorisierung gegenüber der Verkehrsklasse , deren Klassenbandbreite reduziert wird . Weiter vorzugsweise kann eine Reihenfolge von Verkehrsklassen für die Reduktion der zugehörigen Klassenbandbreite vordefiniert und auf diese Weise eine Priorisierung der Verkehrsklassen erfolgen .

Die Aus führungs form eignet sich besonders für eine verschlüsselte Übertragung der Daten über die Kommunikationsverbindung zwischen dem Fahrzeug und der landseitigen Einrichtung . Denn die Zuordnung der Klassenbandbreiten auf Basis der Relativanteile bewirkt bereits auf der Seite der sendenden Einrichtung ( z . B . dem spurgebundenen Fahrzeug) eine Priorisierung der Datenübertragung . Die Daten, die für die tatsächliche Übertragung über die Kommunikationsverbindung verschlüsselt werden ( d . h . nach der Steuerung der Übertragung anhand der Klassenbandbreiten) , bedürfen keiner gesonderten Priorisierung . Dies ist besonders vorteilhaft , da die Priorisierung von verschlüsselten Daten häufig mit Aufwand verbunden ist : Denn den verschlüsselten Daten sind Informationen, wie bestimmte Eigenschaften oder zugeordneten Verkehrsklassen, in der Regel ( aufgrund der Verschlüsselung) nicht entnehmbar .

Nach einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die zur Verfügung stehende Gesamtbandbreite anhand eines in regelmäßigen zeitlichen Abständen durchgeführten Messens einer Datenübertragungsrate von Daten, die zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug und der landseitigen Einrichtung übertragen werden, ermittelt .

Durch das in regelmäßigen zeitlichen Abständen erfolgende Messen der Datenübertragungsrate können die Klassenbandbreiten in besonders geeigneter Weise während der Lauf zeit des spurgebundenen Fahrzeugs an die aktuell zur Verfügung stehenden Gegebenheiten angepasst werden .

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Aus führungs form umfasst das Ermitteln ein Messen einer freien Bandbreite . Diese freie Bandbreite ist eine Bandbreite , welche zuzüglich zu einer für die Übertragung eines Nutzdatenstroms verwendeten Bandbreite bis zur Ausschöpfung der Gesamtbandbreite verbleibt . Der Nutzdatenstrom umfasst die mit den Klassenbandbreiten übertragenen Daten .

Auf diese Weise wird besonders einfach ermittelt , welche Gesamtbandbreite für eine Übertragung von Daten aktuell zur Verfügung steht .

Der Begri f f Nutzdatenstrom ist dahingehend zu verstehen, dass während eines Zeitintervalls überwacht wird, mit welcher Bandbreite die Daten, denen die Klassenbandbreiten zugeordnet sind, tatsächlich übertragen werden . Die freie Bandbreite stellt demnach eine Bandbreite dar, die man der für die Übertragung der Nutzdaten verwendeten Bandbreite hinzufügen kann, bis die Gesamtbandbreite ausgeschöpft ist . Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung wird ein Messdatenstrom mittels einer Datengeneratoreinrichtung erzeugt . Der Messdatenstrom wird dem Nutzdatenstrom bei der Übertragung von Daten hinzugefügt . Das Messen der freien Bandbreite erfolgt anhand des Messdatenstroms .

Die Nutzung des Messdatenstroms stellt eine besonders geschickte und geeignete Möglichkeit zum Messen der freien Bandbreite dar .

Beispielsweise wird eine Senderate des mittels der Datengeneratoreinrichtung erzeugten Messdatenstroms gemessen . Zusätzlich kann eine Empfangsrate eines Messdatenstroms , welcher mittels einer Datengeneratoreinrichtung der Gegenseite der Kommunikationsverbindung erzeugt wird, gemessen werden .

Während der Messdatenstrom dem Nutzdatenstrom bei der Übertragung von Daten hinzugefügt wird, wird vorzugsweise eine möglichst hohe Anzahl zu übertragender Datenpakete des Messdatenstroms angestrebt , um eine Auslastung der verfügbaren Gesamtbandbreite zu erreichen und auf diese Weise die freie Bandbreite zu ermitteln .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfasst die Datengeneratoreinrichtung eine fahrzeugseitige Datengeneratoreinrichtung und eine landseitige Datengeneratoreinrichtung .

Auf diese Weise kann ein Messdatenstrom sowohl von der fahrzeugseitigen Datengeneratoreinrichtung als auch von der landseitigen Datengeneratoreinrichtung erzeugt werden . Beispielsweise wird der von der landseitigen Datengeneratoreinrichtung erzeugte Messdatenstrom von einer Messeinrichtung des spurgebundenen Fahrzeugs empfangen . Auf diese Weise kann eine Empfangsrate des von der landseitigen Datengeneratoreinrichtung stammenden Messdatenstroms gemessen werden . Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus führungs form des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die zu übertragenden Daten j eweils der einen von mehreren Verkehrsklassen in Abhängigkeit wenigstens einer Eigenschaft der Daten zugeordnet .

Die wenigstens eine Eigenschaft umfasst eine Quell- und/oder Zieladresse der zu übertragenden Daten . So kann beispielsweise anhand der Quelladresse der zu übertragenden Daten darauf geschlossen werden, dass die Daten eine bestimmte Kriti- kalität aufweisen und dementsprechend einer bestimmten Verkehrsklasse zuzuordnen sind .

Alternativ oder zusätzlich umfasst die wenigstens eine Eigenschaft einen Quell- und/oder Zielport der zu übertragenden Daten . So kann beispielsweise anhand des Quellports eines Switches , an den ein die Daten sendendes Endgerät angeschlossen ist , darauf geschlossen werden, welcher Verkehrsklasse die Daten zuzuordnen sind .

Alternativ oder zusätzlich umfasst die wenigstens eine Eigenschaft ein für die Übertragung der Daten verwendetes Quell- und/oder Ziel-Kommunikationsprotokoll . Dies ist besonders zweckmäßig, da häufig anhand des für die Übertragung von Daten verwendeten Protokolls auf die Art und Kritikalität der Daten geschlossen werden kann und entsprechend entschieden werden, welcher Verkehrsklasse die Daten zuzuordnen sind .

Alternativ oder zusätzlich umfasst die wenigstens eine Eigenschaft eine Kritikalität der zu übertragenden Daten . Der Begri f f „Kritikalität" ist vorzugsweise als Wichtigkeit der Daten zu verstehen . Daten mit hoher Kritikalität sind insbesondere Daten, deren Verlust ein Risiko darstellt . Das Risiko kann beispielsweise ein Risiko für die Sicherheit ( Safety) des spurgebundenen Fahrzeugs und der Umgebung des spurgebundenen Fahrzeugs sein . Die Kritikalität lässt sich beispielsweise anhand eines Attributs ermitteln, welches die Daten charakterisiert und als Metaangabe der Datei zugeordnet und/oder in dieser eingetragen ist . Eine geringe Kritikalität weisen demnach Daten auf , deren Verlust oder Aus fall der Übertragung keine weitere Bedeutung hat . Ein Beispiel sind Daten, die einer Komfort funktion dienen . Eine geringe Kritikalität weisen zudem Daten auf , deren Verlust dazu führt , dass für Fahrgäste relevante Daten am Fahrzeug, beispielsweise an einem Fahrgastinf ormationssystem, nicht aktualisiert werden können .

Eine hohe Kritikalität weisen Daten auf , die aus Diagnosesystemen stammen und dazu dienen, Wartungsvorgänge für das Fahrzeug beim nächsten Depotaufenthalt vorzubereiten . Eine hohe Kritikalität weisen zudem Daten auf , mit deren Hil fe in landseitigen Systemen Abrechnungsdaten erzeugt werden . Beispiele hierfür sind Daten, die aus Checkln/CheckOut-Systemen, Fahrgast zählsystemen und/oder Energy-Metering-Systemen stammen .

Alternativ oder zusätzlich umfasst die wenigstens eine Eigenschaft einen mittleren Anteil der Daten an einer regelmäßig für die Übertragung vorgesehenen Gesamtmenge an Daten . Mit anderen Worten : Der mittlere Anteil betri f ft nicht den vorstehend beschriebenen Relativanteil , sondern den Anteil , den diese Daten an einer Gesamtmenge an Daten, die regelmäßig für eine Übertragung vorgesehen sind, ausmachen .

Die Erfindung betri f ft ferner ein Computerprogrammprodukt , umfassend Befehle , die bei der Aus führung des Programms durch eine Recheneinrichtung diese veranlassen, das Verfahren der vorstehend beschriebenen Art aus zuführen .

Die Erfindung betri f ft ferner eine Bereitstellungsvorrichtung für das Computerprogrammprodukt der vorstehend beschriebenen Art , wobei die Bereitstellungsvorrichtung das Computerprogrammprodukt speichert und/oder bereitstellt . Die Bereitstellungsvorrichtung ist beispielsweise eine Speichereinheit , die das Computerprogrammprodukt speichert und/oder bereitstellt . Alternativ und/oder zusätzlich ist die Bereitstellungsvorrichtung beispielsweise ein Netzwerkdienst , ein Computersystem, ein Serversystem, insbesondere ein verteiltes , beispielsweise cloudbasiertes Computersystem und/oder virtuelles Rechnersystem, welches das Computerprogrammprodukt vorzugsweise in Form eines Datenstroms speichert und/oder bereitstellt .

Die Bereitstellung erfolgt in Form eines Programmdatenblocks als Datei , insbesondere als Downloaddatei , oder als Datenstrom, insbesondere als Downloaddatenstrom, des Computerprogramms . Diese Bereitstellung kann beispielsweise aber auch als partieller Download erfolgen, der aus mehreren Teilen besteht . Ein solches Computerprogramm wird beispielsweise unter Verwendung der Bereitstellungsvorrichtung in ein System eingelesen, sodass das erfindungsgemäße Verfahren auf einem Computer zur Aus führung gebracht wird .

Die Erfindung betri f ft ferner ein spurgebundenes Fahrzeug zur Steuerung einer Übertragung von Daten zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung . Das spurgebundene Fahrzeug umfasst eine Recheneinrichtung, welche eingerichtet ist , die zu übertragenden Daten j eweils einer von mehreren Verkehrsklassen zuzuordnen . Das spurgebundene Fahrzeug umfasst ferner eine Bandbreitensteuereinrichtung, welche eingerichtet ist , für j ede Verkehrsklasse in regelmäßigen zeitlichen Abständen eine für die Übertragung von Daten vorgesehene Klassenbandbreite anhand einer für die Übertragung von Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite zu ermitteln .

Die Erfindung betri f ft ferner ein System zur Steuerung einer Übertragung von Daten zwischen einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung . Das System umfasst eine Recheneinrichtung, welche eingerichtet ist , die zu übertragenden Daten j eweils einer von mehreren Verkehrsklassen zuzuordnen . Das System umfasst ferner eine Bandbreitensteuereinrichtung, welche eingerichtet ist , für j ede Verkehrsklasse in regelmäßigen zeitlichen Abständen eine für die Übertragung von Daten vorgesehene Klassenbandbreite anhand einer für die Übertragung von Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite zu ermitteln .

Zu Vorteilen, Aus führungs formen und Ausgestaltungsdetails des erfindungsgemäßen Computerprogrammprodukts , der erfindungsgemäßen Bereitstellungsvorrichtung, des erfindungsgemäßen spurgebundenen Fahrzeugs und des erfindungsgemäßen Systems kann auf die vorstehende Beschreibung zu den entsprechenden Merkmalen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwiesen werden .

Aus führungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert . Es zeigen :

Figur 1 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen

Systems mit einem spurgebundenen Fahrzeug und einer landseitigen Einrichtung,

Figur 2 schematisch den Ablauf eines Aus führungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens ,

Figur 3 schematisch den Aufbau eines Aus führungsbeispiels eines Mobile-Communication-Gateway und eine Ground- Communication- Gateway,

Figur 4 ein Diagramm, welches einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Gesamtbandbreite zeigt und

Figur 5 schematisch ein Aus führungsbeispiel für eine

Abhängigkeit zwischen einer Eigenschaft und einem Relativanteil .

Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Systems 1 mit einem spurgebundenen Fahrzeug 3 und einer landseitigen Einrichtung 5 .

Das spurgebundene Fahrzeug 3 ist ein Schienenfahrzeug 4 , beispielsweise eine U-Bahn . Die landseitige Einrichtung 5 ist Teil einer Betriebsleit zentrale . Das spurgebundene Fahrzeug 3 weist ein Kommunikationsnetz 7 auf , welches als Ethernet-Netz ausgebildet ist . An das Kommunikationsnetz 7 ist beispielsweise ein Endgerät 9 und eine Eingabeeinrichtung 22 , welche eine Recheneinrichtung 123 umfasst , datentechnisch angeschlossen . Das Endgerät 9 ist beispielsweise Teil eines Subsystems des spurgebundenen Fahrzeugs 3 und ausgebildet , Daten für eine Übertragung an die landseitige Einrichtung 5 über das Kommunikationsnetz 7 abzusenden . Zudem ist ein Mobile-Communication-Gateway 11 an das Kommunikationsnetz 7 angeschlossen, welches mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 13 verbunden ist . Das Mo- bile-Communication-Gateway 11 bildet zusammen mit der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 13 eine Kommunikationseinrichtung 15 , welche ausgebildet ist , Daten an die landseitige Einrichtung 5 zu senden und Daten von der landseitigen Einrichtung 5 zu empfangen .

Die landseitige Einrichtung 5 weist ein Kommunikationsnetz 17 auf , welches als Ethernet-Netz ausgebildet ist . An das Kommunikationsnetz 17 sind beispielsweise ein Server 19 und eine Eingabeeinrichtung 20 datentechnisch angeschlossen . Zudem ist ein Ground-Communication-Gateway 21 an das Kommunikationsnetz 17 angeschlossen, welches mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 23 verbunden ist . Das Ground-Communication- Gateway 21 bildet zusammen mit der drahtlosen Kommunikationsschnittstelle 23 eine Kommunikationseinrichtung 25 , welche ausgebildet ist , Daten an das spurgebundene Fahrzeug 3 zu senden und Daten von dem spurgebundenen Fahrzeug 3 zu empfangen .

Die Kommunikationseinrichtungen 15 und 25 bilden gemeinsam eine Kommunikationsverbindung 30 zum Übertragen von Daten zwischen dem spurgebundenen Fahrzeug 3 und der landseitigen Einrichtung 5 , d . h . ausgehend von dem spurgebundenen Fahrzeug 3 zur landseitigen Einrichtung 5 sowie ausgehend von der landseitigen Einrichtung 5 zu dem spurgebundenen Fahrzeug 3 . Figur 2 zeigt schematisch den Ablauf eines Aus führungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens . Figur 3 zeigt den Aufbau eines Aus führungsbeispiels des Mobile-Communication- Gateway 11 und des Ground-Communication-Gateway 21 . Figur 4 zeigt ein Diagramm, welches einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Gesamtbandbreite GB während der Lauf zeit der Communication-Gateways 11 und 21 zeigt .

In einem Verfahrensschritt A werden unterschiedliche Daten, die von unterschiedlichen Subsystemen (Einrichtungen und/oder Systemen) des spurgebundenen Fahrzeugs 3 bereitgestellt werden, für eine Übertragung an die landseitige Einrichtung 5 vorgesehen . So werden beispielsweise Daten, die während einer Lauf zeit des Systems 1 von dem Endgerät 9 ausgesendet werden, für eine Übertragung an den Server 19 der landseitigen Einrichtung 5 vorgesehen . Die Daten weisen eine Eigenschaft oder mehrere Eigenschaften EG auf . Ein Beispiel für eine Eigenschaft der Daten ist die Quelladresse . Werden beispielsweise Daten von dem Endgerät 9 gesendet , weisen diese die dem Endgerät 9 zugehörige Quelladresse auf .

In einem Verfahrensschritt B wird eine Konfiguration oder Proj ektierung vorgenommen, bei der eine Anzahl von n Verkehrsklassen VK1 bis VKn definiert wird . In einem Verfahrensschritt C werden die Daten anhand ihrer Eigenschaften EG einer Verkehrsklasse VK zugeordnet . Dabei kann eine einzige Eigenschaft die Zuordnung zu einer Verkehrsklasse VK bestimmen oder mehrere Eigenschaften EG der Daten bei der Zuordnung berücksichtigt werden . Zudem wird im Rahmen der Konfiguration oder Pro ektierung in einem Verfahrensschritt D j eder Verkehrsklasse ein Relativanteil einer zu Verfügung stehenden Bandbreite zugeordnet . Beispielsweise wird bei n=3 Verkehrsklassen VK der Verkehrsklasse VK1 ein Relativanteil von RVK1 = 50% , der Verkehrsklasse VK2 ein Relativanteil von RVK2 = 30% und der Verkehrsklasse VK3 ein Relativanteil von RVK3 = 20% der zur Verfügung stehenden Bandbreite zugeordnet . Die vorstehend beschriebene Zuordnung ist schematisch in Figur 5 dargestellt und repräsentiert eine Konstellation, bei der eine einzige Eigenschaft EG1 , EG2 bzw . EG3 die zugeordnete Verkehrsklasse VK1 , VK2 bzw . VK3 bestimmt . Die Erfindung ist j edoch sinnfällig auf eine Konstellation, bei der mehrere Eigenschaften der Daten die Zuordnung zu einer Verkehrsklasse VK bestimmen, anwendbar . Bei dem in Figur 5 gezeigten Beispiel werden Daten mit der Eigenschaft EG1 und EG2 der Verkehrsklasse VK1 , Daten mit der Eigenschaft EG3 der Verkehrsklasse VK2 und Daten mit der Eigenschaft EG4 der Verkehrsklasse VK3 zugeordnet . Der Verkehrsklasse VK1 , VK2 bzw . VK3 wird j eweils der relative Anteil RVK1 , RVK2 bzw . RVK3 zugeordnet .

Die Konfiguration oder Proj ektierung kann vor einer Lauf zeit des Systems 1 beispielsweise von dem Betreiber des Fahrzeugs 3 geplant und unter Verwendung der landseitigen Eingabeeinrichtung 20 in Form einer Parametrisierung, welche die konfigurierten oder proj ektierten Einstellungen repräsentiert , vorgenommen werden . Alternativ oder zusätzlich erfolgt dies unter Verwendung der fahrzeugseitigen Eingabeeinrichtung 22 , welche eine Recheneinrichtung 123 umfasst . Die Parametrisierung wird auf eine Speichereinheit 31 der Mobile-Communica- tion-Gateway 11 geladen .

Während der Lauf zeit des Mobile-Communication-Gateways 11 erfolgt die Ermittlung einer vorgesehenen Klassenbandbreite anhand einer für die Übertragung der Daten zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite gemäß einem Verfahrensschritt E :

Figur 4 illustriert den zeitlichen Verlauf der Gesamtbandbreite GB in einer Diagrammdarstellung . Dieser Verlauf der Gesamtbandbreite GB ist als Kurve 203 dargestellt , welche die Anzahl der pro Zeiteinheit übertragenen Bits BT gegenüber der Zeit t repräsentiert . Für einen Initial zeitpunkt TS O bei der Übertragung wird eine vorgesehene Bandbreite BBO für die Übertragung der Daten in einem Verfahrensschritt El vordefiniert . Anhand der vordefinierten Bandbreite BBO und anhand der relativen Anteile RVK1 , RVK2 und RVK3 werden die absoluten Bandbreiten AVK1 für die Verkehrsklasse VK1 , AVK2 für die Verkehrsklasse VK2 und AVK3 für die Verkehrsklasse VK3 in einem Verfahrensschritt E2 festgelegt und für die Übertragung der Daten innerhalb des darauf folgenden Zeitraums von TS O bis zu einem Zeitpunkt TS 1 vorgesehen .

Während des Zeitraums von TS O bis TS 1 wird in einem Verfahrensschritt E3 mittels einer Bandbreitenüberwachungseinheit 24 überwacht , mit welcher Bandbreite BB ein Nutzdatenstrom ND, der die Daten der unterschiedlichen Verkehrsklassen VK1 , VK2 und VK3 umfasst , mittels einer Netzwerkschnittstelleneinheit 26 an die landseitige Einrichtung 5 gesendet werden . Die Netzwerkschnittstelleneinheit 26 ist beispielsweise eine Netzwerkkarte des Mobile-Communication Gateway 11 . Die überwachte Bandbreite BB empfängt die Bandbreitensteuereinrichtung 33 von der Bandbreitenüberwachungseinrichtung 24 .

In einem parallelen Verfahrensschritt E31 wird mittels einer Datengeneratoreinrichtung 27 ein Messdatenstrom MDI erzeugt . Der Messdatenstrom MDI wird dem Nutzdatenstrom ND bei der Übertragung der Daten der Verkehrsklassen VK1 , VK2 und VK3 in einem Verfahrensschritt E32 hinzugefügt . Dabei wird eine möglichst hohe Anzahl zu übertragender Datenpakete des Messdatenstroms MDI angestrebt , um eine Auslastung der verfügbaren Gesamtbandbreite GB zu erreichen . So wird als Datenübertragungsrate einer für den Messdatenstrom MDI erzielte Senderate mittels einer Messeinrichtung 35 des Mobile-Communication-Ga- teway 11 gemessen . Informationen über die Senderate erhält die Messeinrichtung 35 von der Datengeneratoreinrichtung 27 . Ergänzend kann eine Empfangsrate , mit welcher der Messdatenstrom MDI von einer landseitigen Messeinrichtung 39 des Ground-Communication-Gateway 21 empfangen wird, gemessen werden . Zudem kann eine Empfangsrate eines empfangenen Messdatenstrom MD2 gemessen werden, welcher mittels einer landseitigen Datengeneratoreinrichtung 29 erzeugt und über eine Netzwerkschnittstelleneinheit 28 des Ground-Communication-Ga- teway 21 gesendet wird .

Anhand des Messdatenstroms MDI und/oder MD2 wird eine freie Bandbreite FBB in einem Verfahrensschritt E33 mittels der Messeinrichtung 35 gemessen . Die freie Bandbreite FBB repräsentiert eine Di f ferenz zwischen der für die Übertragung der Nutzdaten ND verwendeten Bandbreite BB und der zur Verfügung stehenden Gesamtbandbreite GB (Kurve 203 in Figur 4 ) . Die ermittelte freie Bandbreite FBB empfängt die Bandbreitensteuereinrichtung 33 von der Messeinrichtung 35 .

Anhand der mittels der Bandbreitenüberwachungseinheit 24 überwachten Bandbreite BB und anhand der ermittelten freien Bandbreite FBB wird in einem Verfahrensschritt E4 mittels einer Bandbreitensteuereinrichtung 33 für den Zeitraum TS 1 bis TS2 eine erwartete zur Verfügung stehende Gesamtbandbreite GB abgeschätzt . Anhand dieser Abschätzung wird in einem Verfahrensschritt E5 mittels der Bandbreitensteuereinrichtung 33 eine vorgesehene Bandbreite BB1 für die Übertragung von Daten während des Zeitraum TS 1 bis TS2 ermittelt . Für die Ermittlung der vorgesehenen Bandbreite BB1 wird berücksichtigt , dass die Gesamtbandbreite GB während das Zeitraums TS 1 bis TS2 abfallen kann . Dementsprechend wird die vorgesehene Bandbreite BB1 beispielsweise mit einem Unschärfepuf fer zu der erwarteten Gesamtbandbreite versehen . Auch ein abfallender Trend der Gesamtbandbreite GB kann bei der Ermittlung der vorgesehenen Bandbreite BB berücksichtigt werden ( siehe beispielsweise den abfallenden Trend von GB bei TS3 und die entsprechend vergleichsweise klein gesetzte vorgesehene Bandbreite BB3 in Figur 4 ) .

Anhand der festgelegten vorgesehenen Bandbreite BB1 und des j eweiligen relativen Anteils RVK1 , RVK2 bzw . RVK3 wird in einem Verfahrensschritt E 6 die j eweilige absolute Bandbreite AVK1 , AVK2 bzw . AVK3 für die j eweilige Verkehrsklasse VK1 , VK2 bzw . VK3 für die Übertragung während des Zeitraum TS 1 bis TS2 ermittelt . Mittels der Verkehrssteuereinrichtung 37 wird die Übertragung der Daten während des Zeitraums TS 1 bis TS2 ( gemäß einem Verfahrensschritt F) über die Netzwerkschnittstelleneinheit 26 gesteuert .

Während des Zeitraums TS 1 bis TS2 werden die Verfahrensschritt E3 bis E 6 und E31 bis E 6 wiederholt , um die vorgesehene Bandbreite BB2 für die Übertragung von Daten während des Zeitraum TS2 bis TS3 festzulegen . Während des Zeitraums TS2 bis TS3 werden die Verfahrensschritt E3 bis E 6 wiederholt , um eine Bandbreite BB3 für die Übertragung von Daten während des Zeitraums TS3 bis TS4 festzulegen .

Eine Möglichkeit zur Priorisierung der Verkehrsklassen VK lässt sich anhand von Figur 4 ablesen . Fällt die Gesamtübertragungsrate GB beispielsweise während des Zeitraum TS2 bis TS3 unter die vorgesehene Bandbreite BB2 , wird zunächst die für die Verkehrsklasse VK3 vorgesehene Klassenbandbreite AVK3 reduziert . Die Verkehrsklassen VK1 und VK2 haben dann zunächst noch die zugeteilten Klassenbandbreiten AVK1 und AVK2 zur Verfügung . Dieses Ereignis ( d . h . der Abfall der Gesamtbandbreite GB unter die vorgesehene Bandbreite BB2 ) kann j edoch zum Anlass genommen werden, die Verkehrssteuerung neu zu j ustieren .

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Aus führungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde , so ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .