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Title:
NETWORK CONNECTION OF VEHICLES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/104192
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a data transmission system (1, 1a) for a track-bound transport system comprising at least one vehicle (2, 2a). The data transmission system (1, 1a) comprises a plurality of vehicle-mounted optical transmitting/receiving devices (3, 3a, 3b) on the at least one vehicle, which are arranged perpendicularly to the direction of travel, and a plurality of track-mounted stationary optical transmitting/receiving devices (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) arranged along a route to be travelled by the vehicle (2, 2a), on the side of the route (2, 2a). The plurality of vehicle-mounted optical transmitting/receiving devices (3, 3a, 3b) is designed to communicate at least with the track-mounted stationary optical transmitting/receiving device (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) positioned the closest thereto and to independently maintain separate communication links (6) at as full a bandwidth as possible with one of the track-mounted stationary optical transmitting/receiving devices (5). The invention also relates to a track-bound transport system. The invention further relates to a method for transmitting data between a vehicle (2, 2a) and a stationary network.

Inventors:
BERGER GISBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP2017/081284
Publication Date:
June 14, 2018
Filing Date:
December 04, 2017
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
B61L15/00; B61L27/00; H04B10/116
Domestic Patent References:
WO2014195431A12014-12-11
Foreign References:
DE102013001358A12014-07-31
JPH0263331A1990-03-02
JPS6012832A1985-01-23
EP2056492A12009-05-06
DE69727562T22004-11-25
Other References:
SHINICHIRO HARUYAMA ET AL: "New ground-to-train high-speed free-space optical communication system with fast handover mechanism", 2011 OPTICAL FIBER COMMUNICATION CONFERENCE AND EXPOSITION AND THE NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE (OFC/NFOEC 2011) : LOS ANGELES, CALIFORNIA, USA, 6 - 10 MARCH 2011, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 6 March 2011 (2011-03-06), pages 1 - 3, XP031946727, ISBN: 978-1-4577-0213-6
HARUYAMA, SH. ET AL.: "New Ground-to-Train High-Speed Free-Space Optical Communication System with Fast Handover Mechanism", OPTICAL FIBER COMMUNICATION CONFERENCE AND EXPOSITION AND THE NATIONAL FIBER OPTIC ENGINEERS CONFERENCE, 2011
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Claims:
Patentansprüche

1. Datenübertragungssystem (1, la) für ein streckengebundenes Transportsystem mit mindestens einem Fahrzeug (2, 2a), auf- weisend:

- eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-

/Empfangseinrichtungen (3, 3a, 3b) an dem mindestens einen Fahrzeug, welche senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet sind,

- eine Mehrzahl von streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) , welche längs einer Fahrstrecke des Fahrzeugs (2, 2a) seitlich zu der Fahrstrecke (2, 2a) angeordnet sind, wobei

die Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangs- einrichtungen (3, 3a, 3b) dazu eingerichtet sind, zumindest mit der ihnen am nächsten positionierten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) zu kommunizieren und unabhängig voneinander separate Kommunikationsverbindungen (6) mit der jeweils vollen möglichen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5) zu halten.

2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, wobei die Mehrzahl von streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Emp- fangseinrichtungen (5a, 5d) dazu eingerichtet sind, eine op¬ tische Kommunikationsverbindung (6a, 6b) mit einer fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung (3a, 3b) aufrechtzuerhalten, bis eine Verbindungsaufnahme der in

Fahrtrichtung nächsten streckenseitigen, stationären opti- sehen Sende-/Empfangseinrichtungen (5b, 5e) mit einer jeweiligen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung (3a, 3b) erreicht ist, so dass sich die jeweilige fahrzeug- seitige optische Sende-/Empfangseinrichtung (3a, 3b) ständig in Verbindung mit mindestens einer streckenseitigen, statio- nären optischen Sende-/Empfangseinrichtung (5a, 5b, 5d, 5e) befindet .

3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 2, wobei die stre- ckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangsein- richtungen (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) von der Mehrzahl von fahr- zeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (3a, 3b) und voneinander derart beabstandet sind, dass eine ständige Verbindung zu der mindestens einen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung (3a, 3b) ermöglicht ist.

4. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden An- Sprüche, aufweisend eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen opti¬ sche Sende-/Empfangseinrichtungen (3a, 3b) an einem jeweiligen Fahrzeug (2), welche in Längsrichtung angeordnet sind und dazu eingerichtet sind, unabhängig voneinander separate Kom¬ munikationsverbindungen (6a, 6b) mit der jeweils vollen mög- liehen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5a, 5d) zu halten.

5. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (3, 3a, 3b, 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dazu eingerichtet sind, über mehrere unterschiedliche Lichtwellenlängen miteinander zu kommunizieren .

6. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden An- Sprüche, wobei die optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (3, 3a, 3b, 5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) dazu eingerichtet sind, über mehrere unterschiedliche Modulationsfrequenzen je Lichtwel¬ lenlänge miteinander zu kommunizieren. 7. Datenübertragungssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5) auf beiden Seiten der Fahrstrecke in Längsrichtung zumindest teilweise überlappend an¬ geordnet sind und die fahrzeugseitigen Sende-/Empfangsein- richtungen (3) auf beiden Seiten des jeweiligen Fahrzeugs (2a) angeordnet sind.

8. Streckengebundenes Transportsystem, aufweisend:

- mindestens eine Fahrstrecke, auf der sich streckengebundene Fahrzeuge (2, 2a) bewegen,

- mindestens ein Datenübertragungssystem (1, la) nach einem der vorstehenden Ansprüche.

9. Streckengebundenes Transportsystem nach Anspruch 8, wobei die Fahrstrecke ein Schienensystem umfasst. 10. Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen einem Fahrzeug (2, 2a) und einem stationären Netzwerk in einem streckengebundenen Transportsystem, aufweisend eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (3, 3a, 3b) , welche senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet sind, und eine Mehrzahl von streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) , welche längs einer Fahrstrecke des Fahrzeugs (2, 2a) seitlich zu der Fahrstrecke (2, 2a) angeordnet sind und mit dem stationären Netzwerk über eine Kommunikationsverbindung verbunden sind, wobei die Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-

/Empfangseinrichtungen (3, 3a, 3b) zumindest mit der ihnen am nächsten positionierten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung (5, 5a, 5b, 5c, 5d, 5e) kommunizieren und unabhängig voneinander separate Kommunikati- onsverbindungen (6) mit der jeweils vollen möglichen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen (5) halten.

Description:
Beschreibung

Netzwerkanbindung von Fahrzeugen

Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem. Weiterhin betrifft die Erfindung ein streckengebundenes Transportsys ¬ tem. Überdies betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen einem Fahrzeug und einem statio- nären Netzwerk.

Im öffentlichen Personenverkehr werden heutzutage von Fahrgästen Kommunikationsdienste gewünscht, um während der Fahrt Zugang zu Informationen zu haben und mit anderen Personen kommunizieren zu können.

Für die meisten modernen Fahrzeuge wird heutzutage eine Netz- werkanbindung zur Kommunikation mit stationären oder anderen mobilen Netzwerkteilnehmern zur Verfügung gestellt. Eine sol- che Netzwerkanbindung wird zum Beispiel für folgende Aufgaben benötigt :

die Übermittlung von Betriebs- und Verkehrsdaten von Fahrzeugen an stationäre Einrichtungen,

die Übermittlung von Video- und Audiodaten aus dem Inneren eines Fahrzeugs oder von Außensensoren an stationäre Ein ¬ heiten zur Begutachtung,

die Übermittlung von Alarmsignalen mit oder ohne zusätzliche Multimediadaten an stationäre Einrichtungen,

die Bereitstellung von nur per Breitbanddatenübertragung zu übermittelnden Informationen mit Multimediadaten, wie zum Beispiel Fahrpläne, Flugpläne, Voraussagen, für die Passagiere,

Internet an Bord des Fahrzeugs mit hoher Bandbreite für Passagiere und Personal,

- Breitbandverbindungen für Audio- und Videotelefonie für das Betriebspersonal und die Passagiere, beispielsweise über die Bereitstellung von VOIP-Anschlüssen,

Bereitstellung von Multimediainhalten für die Passagiere, Nutzung von Cloud-Computing für die Bereitstellung von Rechenressourcen für die Lösung von Problemen in dem Fahrzeug, wie zum Beispiel CCTV-Analysen, ADAS-Analysen etc. Problematisch ist die Situation, wenn die Anzahl der Personen in einem solchen Verkehrsmittel eine Maximalzahl übersteigt, so dass die Bandbreite des genutzten Kommunikationsnetzwerks nicht mehr ausreicht. Insbesondere bei schienengebundenen Fahrzeugen im Personenverkehr ergeben sich besondere Engpäs- se, da wegen der deutlich höheren Beförderungsleistung für die genannten Aufgaben besonders hohe Bandbreiten benötigt werden. Bei Bussen ist die Situation etwas günstiger, da aufgrund der niedrigeren Zahl der beförderten Fahrgäste die pro Passagier verfügbare Bandbreite deutlich höher ausfällt.

Andererseits eignen sich schienengebundene Massenverkehrs ¬ mittel wie kein anderes Verkehrsmittel für die Nutzung von Internet an Bord, da diese beste Bedingungen für störungs ¬ freies Arbeiten bieten. Dies ist vor allem einer hohen Lauf- ruhe, einem ausreichenden Platzangebot, idealen Arbeits ¬ bedingungen mit Tischen und Stromversorgung und kaum Beeinträchtigungen durch Reisekrankheit zu verdanken.

Aktuell sind Züge über schnelle drahtlose Verbindungen mit einem stationären Netzwerk verbunden. Selbst wenn einzelne Waggons eine getrennte Funkverbindung zu dem Netzwerk auf ¬ weisen, wird die Bandbreite nur unzureichend verbessert, da in der Regel die einzelnen Waggons um die Ressourcen der gleichen Funkzelle des stationären Netzwerks konkurrieren.

In HARUYAMA, Sh. et al . : New Ground-to-Train High-Speed Free- Space Optical Communication System with Fast Handover Mecha- nism. In: Optical Fiber Communication Conference and Exposi ¬ tion and the National Fiber Optic Engineers Conference 2011 wird ein Kommunikationssystem mit optischer Übertragung zwischen Schienenfahrzeugen und stationären Einheiten beschrieben . In EP 2 056 492 AI wird ein mobiles optisches Kommunikations ¬ system für Schienenfahrzeuge beschrieben, wobei an der Unterseite der Schienenfahrzeuge Kommunikationseinheiten angeord ¬ net sind, die mit im Gleisbett angeordneten stationären Kom- munikationseinheiten zusammenwirken.

In DE 697 27 562 T2 wird ein Amphibienfahrzeug beschrieben, welches mit Hilfe von auf einem Fahrweg angeordneten Lichtdu ¬ schen gesteuert wird.

In WO 2014/ 195 431 AI wird ein Kommunikationssystem zur drahtlosen Datenübertragung zwischen einer mobilen Einheit und einer stationären Kommunikationseinrichtung beschrieben. Mithin besteht ein Problem einer zu geringen Datenübertragungskapazität bei Fahrzeugen, insbesondere mit größeren Fahrgastzahlen .

Diese Aufgabe wird durch ein Datenübertragungssystem gemäß Patentanspruch 1, ein streckengebundenes Transportsystem gemäß Patentanspruch 8 und einem Verfahren zum Übermitteln von Daten zwischen einem Fahrzeug und einem stationären Netzwerk gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Das erfindungsgemäße Datenübertragungssystem für ein streckengebundenes Transportsystem mit mindestens einem Fahrzeug weist eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende- /Empfangseinrichtungen an dem mindestens einen Fahrzeug, welche senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet sind, und eine Mehrzahl von streckenseitigen, stationären optischen Sende- /Empfangseinrichtungen auf, welche längs einer Fahrstrecke des Fahrzeugs seitlich zu der Fahrstrecke angeordnet sind. Als streckengebundenes Transportsystem soll in diesem Zusammenhang ein Transportsystem verstanden werden, welches fest definierte Transportwege aufweist, von denen die Fahrzeuge nicht abweichen. Beispiele hierfür sind Straßensysteme oder Schienensysteme. Dabei sind die Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen dazu eingerichtet, zu- mindest mit der ihnen am nächsten positionierten streckensei- tigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung zu kommunizieren und unabhängig voneinander separate Kommunikationsverbindungen mit der jeweils vollen möglichen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende- /Empfangseinrichtungen zu halten. Als optische Datenübertragung soll in diesem Zusammenhang vorzugsweise eine Datenübertragung mit Licht verstanden werden, wobei Licht sichtbares Licht und auch Infrarotlicht und Ultraviolettlicht mit ein- schließen soll. Das Licht kann zur Übertragung zum Beispiel als gerichtetes Licht erzeugt werden. Unter gerichtetem Licht soll ein Lichtstrahl oder Lichtkegel verstand werden, der eine gewisse Richtungseinschränkung aufweist. Der Einsatz optischer Datenübertragung hat den Vorteil, dass diese Art der Datenübertragung eine hohe Datenrate bzw. Bandbreite ermög ¬ licht, so dass insbesondere auch ein gleichzeitiger Zugriff durch eine Vielzahl von Fahrgästen auf ein stationäres Netzwerk ermöglicht wird. Vorteilhaft können die stationären Sen- de-/Empfangseinrichtungen aufgrund der Streckenbindung der Fahrzeuge in kurzer Distanz zu den fahrzeugseitigen Sende-

/Empfangseinrichtungen angeordnet werden, so dass eine optische Datenübertragung über geringe Entfernung ermöglicht wird . Dadurch können die sonst üblichen Störungen, welche zum Beispiel durch schlechtes Wetter, Partikel oder Objekte zwischen Sender und Empfänger bedingt sind, weitgehend vermieden werden. Eine optische Datenübertragung bringt zudem den Vorteil mit sich, dass bei der Datenübertragung mit Hilfe mehrerer fahrzeugseitiger und/oder stationärer Sende-/Empfangseinrichtungen im Gegensatz zur Funkübertragung keine Störungen der einzelnen Einrichtungen untereinander auftreten können, wenn, wie beschrieben, das zur Datenübertragung verwendete Licht eine gewisse Richtungseinschränkung aufweist, so dass Lichtstrahlen bzw. Lichtkegel von unterschiedlichen Sendern sich nicht überschneiden. Alternativ kann zur Datenübertragung auch ungerichtetes Licht genutzt werden, wobei die Date ¬ nübertragungsreichweite auf einen vorbestimmten Abstandswert beschränkt ist. Auf diese Weise kann ebenfalls erreicht wer ¬ den, dass das Sende-/Empfangseinrichtungen Daten parallel übertragen können, ohne sich gegenseitig zu stören. Mithin lässt sich die Bandbreite durch parallele Datenübertragung mit mehreren Sende-/Empfangseinrichtungen, die sich bei erfindungsgemäßer Auslegung nicht gegenseitig stören, noch weiter erhöhen.

Sind zum Beispiel auf beiden Seiten des Fahrzeugs am Stre- ckenrand stationäre, optische Sende-/Empfangseinrichtungen positioniert, so kann das Fahrzeug parallel zu beiden Seiten hin kommunizieren, wobei nebeneinander in Querrichtung angeordnete fahrzeugseitige optischen Sende-/Empfangseinrichtungen nach verschiedenen Seiten hin kommunizieren. Auf diese Weise kann die Bandbreite der Kommunikation erhöht werden.

Weiterhin kann auch eine erhöhte Flexibilität bei der Positi ¬ onierung der streckenseitigen, stationären optischen Sende- /Empfangseinrichtungen erreicht werden. Das erfindungsgemäße streckengebundene Transportsystem weist mindestens eine Fahrstrecke auf, auf der sich streckengebun ¬ dene Fahrzeuge bewegen, und mindestens ein erfindungsgemäßes DatenübertragungsSystem. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrens werden in einem streckengebundenen Transportsystem Daten zwischen einem Fahrzeug mit einer Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-/Emp- fangseinrichtungen, welche senkrecht zur Fahrtrichtung angeordnet sind, und einer Mehrzahl von streckenseitigen, statio- nären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen, welche längs einer Fahrstrecke des Fahrzeugs seitlich zu der Fahrstrecke angeordnet sind und mit einem Netzwerk über eine Kommunikati ¬ onsverbindung verbunden sind, ausgetauscht. Dabei kommunizie ¬ ren die Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende- /Empfangseinrichtungen zumindest mit der ihnen am nächsten positionierten streckenseitigen, stationären optischen Sende- /Empfangseinrichtung und halten unabhängig voneinander separate Kommunikationsverbindungen mit der jeweils vollen mögli- chen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen . D.h. die Datenübertragung zwischen dem Fahrzeug und einem landseitigen Datennetzwerk erfolgt per optischer Datenübertragung zumindest über die einander am nächsten positionierten optischen Sende- /Empfangseinrichtungen . Wie bereits erwähnt, werden durch diese Vorgehensweise eine erhöhte Bandbreite bei der Daten ¬ übertragung sowie eine geringere Störanfälligkeit erreicht. Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den ab ¬ hängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weiter- gebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden . In einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems sind die Mehrzahl von streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen dazu eingerichtet, eine optische Kommunikationsverbindung mit einer fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung auf- rechtzuerhalten, bis eine Verbindungsaufnahme der in Fahrt ¬ richtung jeweils nächsten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung mit der fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung erreicht ist, so dass sich die fahrzeugseitige optische Sende-/Empfangseinrichtung stän- dig in Verbindung mit mindestens einer streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung befindet.

Mithin kann eine zeitlich ununterbrochene Kommunikationsverbindung zwischen Fahrzeug und Landseite aufrechterhalten wer- den.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems sind die streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen von der Mehrzahl von fahr- zeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen und voneinander derart beabstandet, dass eine ständige Verbindung zu der mindestens einen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Emp- fangseinrichtung ermöglicht ist. Bei dieser Variante sind die Abstände zwischen mindestens einer stationären und der mindestens einen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung stets ausreichend klein, dass mit mindestens eines Kommunikationsverbindung zwischen einer stationären und der mindestens einen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung aufrechterhalten werden kann. Mithin kann fahr- zeugseitig eine ständige und übergangslose Kommunikationsver ¬ bindung aufrechterhalten werden. Vorzugsweise werden die stationären optischen Sende-Empfangseinrichtungen zudem in aus- reichend großen Abständen zueinander aufgestellt, dass eine parallele, störungsfreie Kommunikation von benachbarten stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen mit fahrzeug- seitigen optischen Sende-Empfangseinrichtungen ermöglicht ist .

In einer bevorzugten Variante weist das erfindungsgemäße Da ¬ tenübertragungssystem eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen an einem jeweiligen Fahrzeug auf, welche in Längsrichtung angeordnet sind und da- zu eingerichtet sind, unabhängig voneinander separate Kom ¬ munikationsverbindungen mit der jeweils vollen möglichen Bandbreite mit einem der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen zu halten. Durch Anordnung in Längsrichtung wird eine parallele Datenübertragung über mehrere fahrzeugseitige optische Sende-/Empfangseinrichtungen ermöglicht, was die erreichbare erzielbare Datenübertragungs ¬ rate weiter erhöht. Bei dieser Art der parallelen Datenübertragung kommunizieren mehrere Paare von jeweils einander gegenüberliegende fahrzeugseitigen und streckenseitigen, stati- onären Sende-/Empfangseinrichtungen zeitgleich miteinander.

Besonders bevorzugt werden die einzelnen fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen auf dem Fahrzeug derart positioniert, dass ein notwendiger Störabstand zwischen den einzelnen Einrichtungen eingehalten wird, so dass eine störungsfreie parallele Datenübertragung erreicht wird.

Wie erwähnt, weist das erfindungsgemäße Datenübertragungssys- tem eine Mehrzahl von fahrzeugseitigen optischen Sende-

/Empfangseinrichtungen an einem jeweiligen Fahrzeug auf, welche quer zur Fahrtrichtung nebeneinander angeordnet sind und dazu eingerichtet sind, unabhängig voneinander separate Kom ¬ munikationsverbindungen mit der jeweils vollen möglichen Bandbreite mit einer der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen zu halten. Sind zum Beispiel auf beiden Seiten des Fahrzeugs am Streckenrand statio ¬ näre, optische Sende-/Empfangseinrichtungen positioniert, so kann das Fahrzeug parallel zu beiden Seiten hin kommunizie- ren, wobei nebeneinander in Querrichtung angeordnete fahr- zeugseitige optischen Sende-/Empfangseinrichtungen nach verschiedenen Seiten hin kommunizieren. Auf diese Weise kann die Bandbreite der Kommunikation erhöht werden. Weiterhin kann auch eine erhöhte Flexibilität bei der Positionierung der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen erreicht werden.

Die parallelen Anordnungen der fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen in Längsrichtung und in Quer- richtung können auch miteinander kombiniert werden, um so die Bandbreite der Datenübertragung weiter zu erhöhen.

Arbeiten benachbarte Sende-/Empfangseinrichtungen mit Trägersignalen mit unterschiedlichen Lichtwellenlängen, so können auf diese Weise auch Mindestabstände von Sende-/Empfangsein ¬ richtungen zueinander weiter reduziert werden, da sich zum Beispiel zwei benachbarte Sende-/Empfangseinrichtungen mit unterschiedlichen Wellenlängen bei der Übertragung nicht stören .

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems sind die optischen Sende-/Empfangsein ¬ richtungen dazu eingerichtet, gleichzeitig über mehrere un- terschiedliche Lichtwellenlängen als Trägersignal miteinander zu kommunizieren. Auf diese Weise kann die Bandbreite der Da ¬ tenübertragung zwischen den fahrzeugseitigen, optischen Sen- de-/Empfangseinrichtungen und den streckenseitigen stationä- ren optischen Sende-/Empfangseinrichtungen weiter erhöht werden .

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Datenübertragungssystems sind die optischen Sende-/Empfangseinrichtungen dazu eingerichtet, über mehrere unterschiedliche Modulations ¬ frequenzen je Lichtwellenlänge miteinander zu kommunizieren. Auch diese Maßnahme dient der Erhöhung der Bandbreite der Da ¬ tenübertragung zwischen den fahrzeugseitigen, optischen Sen- de-/Empfangseinrichtungen und den streckenseitigen statio- nären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen .

In einer Variante des erfindungsgemäßen Datenübertragungssys ¬ tems sind die streckenseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen auf beiden Seiten der Fahrstrecke in Längsrichtung zumindest teilweise überlappend angeordnet und sind die fahr- zeugseitigen Sende-/Empfangseinrichtungen auf beiden Seiten des jeweiligen Fahrzeugs angeordnet. Eine solche Anordnung erlaubt es bei der Positionierung der streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen, die Seiten zu wechseln, wobei durch die überlappende Anordnung in einem Zwischenabschnitt ein unterbrechungsfreier Übergang bei dem Wechsel der Seiten erreicht wird.

Eine sinnvolle Anwendung des erfindungsgemäßen Datenüber- tragungssystems kann auch zur Ausleuchtung von Tunneln durch entsprechende stationäre, optische Sende-/Empfangseinrich ¬ tungen genutzt werden. Dabei kann eine vergleichsweise gerin ¬ ge Bandbreite der Übertragung gewählt werden und es genügen fahrzeugseitig wenige Sende-/Empfangseinrichtungen, die für eine vereinfachte Aufrechterhaltung einer konventionellen

Netzwerkverbindung mit einer gleichbleibenden Bandbreite dienen können. In einer speziellen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen streckengebundenen Transportsystems umfasst die Fahrstrecke ein Schienensystem. Bei einem Schienensystem ist die Trajektorie der Schienenfahrzeuge exakt festgelegt, so dass auch die Ab- stände zwischen den fahrzeugseitigen optischen Sende-/Emp- fangseinrichtungen und den streckenseitigen stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen festgelegt sind. Mithin können stationäre und mobile Sende-/und Empfangseinrichtungen in sehr geringer Entfernung zueinander angeordnet werden, so dass umweltbedingte Störungen vermieden werden können.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beige ¬ fügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen:

FIG 1 eine schematische Draufsicht auf ein Datenübertragungs ¬ system für ein schienengebundenes Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung,

FIG 2 das in FIG 1 veranschaulichte Datenübertragungssystem zu einem späteren Zeitpunkt,

FIG 3 das in FIG 1 und FIG 2 veranschaulichte Datenübertra ¬ gungssystem zu einem noch späteren Zeitpunkt während einer Übergabe einer Kommunikationsverbindung zwischen streckenseitigen stationären und fahrzeugseitigen Sen- de-/Empfangseinrichtungen,

FIG 4 das in FIG 1, FIG 2 und FIG 3 gezeigte Datenübertra ¬ gungssystem nach der Übergabe einer Kommunikationsverbindung zwischen streckenseitigen stationären und fahrzeugseitigen Sende-/Empfangseinrichtungen,

FIG 5 eine Draufsicht auf ein Datenübertragungssystem mit

beidseitig angeordneten Sende-/Empfangseinrichtungen während einer Phase einer linksseitigen Nutzung der Sende-/Empfangseinrichtungen,

FIG 6 eine Draufsicht auf das in FIG 5 gezeigte Datenübertra- gungssystem während einer Phase einer beidseitigen Nutzung der Sende-Empfangseinrichtungen, eine Draufsicht auf das in FIG 5 und FIG 6 gezeigte Da tenübertragungssystem während einer Phase einer rechts seifigen Nutzung der Sende-/Empfangseinrichtungen . In FIG 1 ist ein Datenübertragungssystem 1 für ein schienengebundenes Transportsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Ein Schienenfahrzeug 2 bewegt sich in Fahrtrichtung FR auf einem Schienenkörper (nicht gezeigt) . An dem Schienenfahrzeug 2 sind zwei fahrzeugseitige optische Sende/-Empfangseinrichtungen 3a, 3b seitlich, in diesem Ausführungsbeispiel auf der linken Seite, angeordnet, welche da ¬ zu dienen, fahrzeugseitige Kommunikationseinheiten an ein stationäres Kommunikationsnetzwerk, welches beispielsweise Anschluss an das Internet bietet, anzubinden. Optische Sende- /Empfangseinheiten haben den Vorteil, dass sie eine große

Bandbreite aufweisen und somit eine sehr hohe Datenübertra ¬ gungskapazität haben. Die fahrzeugseitigen optischen Sende/- Empfangseinrichtungen 3a, 3b sind in diesem konkreten Ausführungsbeispiel hintereinander in Fahrtrichtung betrachtet angeordnet. Seitlich zur Fahrstrecke des Schienenfahrzeugs 2, in diesem Fall auf der linken Seite in Fahrtrichtung betrachtet, ist eine parallel zu der Fahrstrecke verlaufende Trag ¬ einrichtung 4 angeordnet, welche eine Mehrzahl von strecken- seitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e umfasst, welche mit einem stationären

Netzwerk (nicht gezeigt) , beispielsweise dem Internet, ver ¬ bunden sind und eine Kommunikationsverbindung zwischen dem Schienenfahrzeug 2 und dem stationären Netzwerk herstellen sollen .

Aufgrund des schienengebundenen Fahrwegs des Schienenfahrzeugs 2 kann ein Abstand zwischen den fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen 3a, 3b und den strecken- seitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen 5a, 5b, 5c, 5d, 5e exakt definiert und sehr klein sein. Mit ¬ hin können atmosphärische Störungen kaum Einfluss auf die Sende-/Empfangsqualität ausüben und die notwendigen Sende ¬ leistungen können gering sein. Zudem lassen sich Ausrichtun- gen der Sende-/Empfangseinrichtungen aufeinander aufgrund der festgelegten Position von Schienen und Fahrzeug leicht festlegen und kontrollieren, so dass eine störungsfreie Kommunikation erzielt werden kann. Weiterhin kann bei einem Schie- nensystem eine Störung, zum Beispiel durch eine Blendung des kreuzenden Verkehrs, ausgeschlossen werden. Zu dem in FIG 1 gezeigten Zeitpunkt unterhält eine erste fahrzeugseitige op ¬ tische Sende-/Empfangseinrichtung 3a eine erste Kommunikati ¬ onsverbindung 6a mit einer der ersten fahrzeugseitigen opti- sehen Sende-/Empfangseinrichtung gegenüberliegenden ersten streckenseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a. Weiterhin unterhält eine zweite fahrzeugseitige optische Sen- de-/Empfangseinrichtung 3b eine zweite Kommunikationsverbindung 6b mit einer der zweiten fahrzeugseitigen optischen Sen- de-/Empfangseinrichtung 3b gegenüberliegenden zweiten streckenseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5d. Vorteilhaft können bei der in FIG 1 gewählten Anordnung der fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen 3a, 3b in Längsrichtung Daten parallel über beide Kommunikations- kanäle 6a, 6b gesendet werden, so dass die technisch bedingte große Bandbreite einzelner Kommunikationskanäle noch gestei ¬ gert werden kann.

In FIG 2 ist das in FIG 1 veranschaulichte Datenübertragungs- System 1 zu einem späteren Zeitpunkt skizziert, bei dem sich das Schienenfahrzeug 2 um etwas weniger als eine halbe Dis ¬ tanz zwischen zwei streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen vorwärts bewegt hat. Sowohl die erste Kommunikationsverbindung 6a zwischen der ersten fahr- zeugseitigen optischen Sende-/Empfangsrichtung 3a und der ersten streckenseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a als auch die zweite Kommunikationsverbindung 6b zwischen der zweiten fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangsrichtung 3b und der zweiten streckenseitigen optischen Sende- /Empfangseinrichtung 5d bestehen in dieser Phase noch. Allerdings befinden sich nun auch benachbarte dritte und vierte streckenseitige stationäre optische Sende-/Empfangseinrich ¬ tungen 5b, 5e bereits in Reichweite der ersten streckensei- tigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a bzw. der zweiten streckenseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5b.

In FIG 3 ist das in FIG 1 und FIG 2 veranschaulichte Datenü- bertragungssystem 1 zu einem Zeitpunkt skizziert, zu dem sich das Schienenfahrzeug 2 um eine halbe Distanz zwischen zwei streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangsein- richtungen vorwärts bewegt hat. In dieser Situation wird von der ersten fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrich- tung 3a eine zusätzliche dritte Kommunikationsverbindung 6c mit einer zu der ersten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a benachbarten dritten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5b aufgebaut, während die erste Kommunikationsver- bindung 6a mit der ersten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a aufrechterhalten wird. Analog dazu wird auch von der zweiten fahrzeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 3b eine zusätzliche vierte Kommunikationsverbindung 6d mit einer zu der zweiten stre- ckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5d benachbarten vierten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5e aufgebaut, während die zweite Kommunikationsverbindung 6b mit der zweiten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrich- tung 5d noch aufrechterhalten wird.

In FIG 4 ist das in FIG 1, FIG 2 und FIG 3 veranschaulichte Datenübertragungssystem 1 zu einem Zeitpunkt skizziert, zu dem sich das Schienenfahrzeug 2 um mehr als eine halbe Dis- tanz zwischen zwei streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtungen vorwärts bewegt hat. Zu diesem Zeitpunkt bestehen nur noch die dritte Kommunikationsverbindung 6c zwischen der ersten fahrzeugseitigen optischen Sende- /Empfangseinrichtung 3a und der dritten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5b und die vierte Kommunikationsverbindung 6d zwischen der zweiten fahr- zeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 3b und der vierten streckenseitigen, stationären Sende-/Empfangsein- richtung 5e. Dagegen wurden die erste Kommunikationsverbindung 6a zwischen der ersten fahrzeugseitigen optischen Sende- /Empfangseinrichtung 3a und der ersten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Empfangseinrichtung 5a und die zweite Kommunikationsverbindung 6b zwischen der zweiten fahr- zeugseitigen optischen Sende-/Empfangseinrichtung 3b und der zweiten streckenseitigen, stationären optischen Sende-/Emp- fangseinrichtung 5d bereits abgebrochen. Mithin ist eine ständige ununterbrochene breitbandige Datenübertragung zwi- sehen dem Fahrzeug 2 und dem streckenseitig angeschlossenen Netzwerk stets gewährleistet.

FIG 5, FIG 6 und FIG 7 veranschaulichen ein Datenübertra ¬ gungssystem la gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Datenübertragungssystem la gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel weist im Gegensatz zu dem Datenübertra ¬ gungssystem 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ab ¬ schnittsweise auf der linken Streckenseite 4a angeordnete streckenseitige, stationäre optische Sende-/Empfangseinrich- tungen 5 (siehe FIG 5) und abschnittsweise auf der rechten Streckenseite 4b angeordnete streckenseitige, stationäre op ¬ tische Sende-/Empfangseinrichtungen 5 (siehe FIG 7) auf. In einem Übergangsabschnitt (siehe FIG 6) sind die streckensei ¬ tigen optischen Sende-/Empfangseinrichtungen 5 beidseitig angeordnet, so dass bei der Durchfahrt durch diesen Übergangs ¬ abschnitt eine Kommunikation in beide Richtungen möglich ist. Hierfür weist das in FIG 5, FIG 6, FIG 7 gezeigte Schienen ¬ fahrzeug 2a auf beiden Seitenflächen angeordnete fahrzeugsei- tige optische Sende-/Empfangseinrichtungen 3 auf. Mithin ist eine unterbrechungsfreie Kommunikation zwischen Fahrzeug 2a und stationärem Netzwerk ermöglicht.

Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorbeschriebenen Verfahren und Vorrichtungen le- diglich um bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung han ¬ delt und dass die Erfindung vom Fachmann variiert werden kann, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen, soweit er durch die Ansprüche vorgegeben ist. So wurden das Verfahren und die Vorrichtung in erster Linie im Zusammenhang mit dem Einsatz von Schienenfahrzeugen erläutert. Das genannte Verfahren und die beschriebenen Einrichtungen sind jedoch nicht auf die Anwendung auf Schienenfahrzeuge beschränkt, sondern können auch im Zusammenhang mit anderen Fahrzeugen, wie zum Beispiel Straßenfahrzeugen eingesetzt werden. Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Ver wendung der unbestimmten Artikel „ein" bzw. „eine" nicht aus schließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließt der Begriff „Einheit" nicht aus, dass diese aus mehreren Komponenten besteht, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.