EP4315619A1 - Method for operating a communication system, and communication system - Google Patents

Method for operating a communication system, and communication system

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Publication number
EP4315619A1
EP4315619A1 EP22713423.6A EP22713423A EP4315619A1 EP 4315619 A1 EP4315619 A1 EP 4315619A1 EP 22713423 A EP22713423 A EP 22713423A EP 4315619 A1 EP4315619 A1 EP 4315619A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal
interface
communication
participant
subscriber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22713423.6A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Schäfer
Michael Strauss
Eike Lyczkowski
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Original Assignee
SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SEW Eurodrive GmbH and Co KG filed Critical SEW Eurodrive GmbH and Co KG
Publication of EP4315619A1 publication Critical patent/EP4315619A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H04B5/28—
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/60—Systems for communication between relatively movable stations, e.g. for communication with lift
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a communication system, in particular in a transport system, which comprises a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide, the communication units enabling wireless communication between the internal participants via the waveguide.
  • the invention also relates to a communication system, in particular in a transport system, which can be operated using the method according to the invention.
  • Slotted waveguides and leaky waveguides are known transmission media for electromagnetic waves, which enable electromagnetic waves to be coupled in and out along the transmission medium. A propagation of the electromagnetic waves outside of the slotted waveguide is thereby limited.
  • known radio standards for example standardized WLAN, but also proprietary wireless technologies are used for data transmission.
  • Communication systems with slotted hollow conductors are used in particular in rail-bound transport systems, for example in electrified monorail systems (EMS), stacker cranes (RGB), push-skid systems or elevators.
  • EMS electrified monorail systems
  • RGB stacker cranes
  • push-skid systems elevators.
  • Such transport systems have one or more rails along which vehicles of the transport system can move.
  • a slotted waveguide for data transmission is usually laid parallel to such a rail.
  • DE 102012 006412 A1 discloses a transport system which has a rail system on which a vehicle can be moved.
  • the rail system has a rail profile with a slotted waveguide.
  • the vehicle has two antennas that protrude into the slotted waveguide.
  • DE 102011 108584 B4 discloses an arrangement for data transmission between a stationary system part and a movable mobile part.
  • the handset has an antenna that protrudes into a slotted waveguide.
  • An arrangement for signal transmission with a slotted waveguide is known from DE 102013002227 B4. In this case, antennas of transmitters and receivers protrude into a cavity of a slotted waveguide.
  • a transport system is known from DE 102011 119351 B4, which has a rail profile on which a slotted waveguide is arranged. A vehicle is movable along the rail profile and along the slotted waveguide.
  • a communication system is known from US Pat. No. 6,778,100 B2, which comprises a plurality of participants and a waveguide. In this case, the participants can communicate with one another via the waveguide.
  • the invention is based on the object of further developing a method for operating a communication system, in particular in a transport system, and a corresponding communication system.
  • the object is achieved by a method for operating a communication system having the features specified in claim 1.
  • Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims.
  • the object is achieved by a communication system having the features specified in claim 11.
  • the method according to the invention serves to operate a communication system, in particular in a transport system.
  • the communication system comprises a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide.
  • the communication units enable wireless communication between the internal participants via the waveguide.
  • the communication units of the internal subscribers each have a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies.
  • the communication system also includes at least one external participant, which has a communication device.
  • the communication device enables wireless communication between the at least one external participant and at least one internal participant outside the waveguide.
  • a data packet to be transmitted is transferred from a sending internal subscriber to a switching internal subscriber sent, and the data packet to be transmitted is forwarded by the mediating internal participant to the at least one external participant.
  • the transport system is, for example, an electric monorail system, a storage and retrieval device, a push-skid system or an elevator.
  • the communication system is preferably based on the 5G mobile radio standard, which is also used in particular in modern mobile radio networks.
  • the first interface is, for example, a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station.
  • the second interface is a C-V2X interface, for example, and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals.
  • the first interface and the second interface of a communication unit of a subscriber are independent of one another.
  • the carrier frequencies used for wireless data transmission are preferably in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz.
  • the method according to the invention permits rapid wireless data transmission between the sending internal subscriber and the external subscriber, with the switching mobile internal subscriber serving as a relay station.
  • a wireless data transmission between the sending internal participant and the external participant is possible, even if no direct communication of the sending internal participant with the external participant is possible due to a spatial separation.
  • a data packet to be transmitted is also sent from the at least one external subscriber to a switching internal subscriber, and the data packet to be transmitted is forwarded by the switching internal subscriber to a receiving internal subscriber.
  • the switching internal subscriber thus also serves as a relay station for data transmission in the opposite direction, namely from the external subscriber to the receiving internal subscriber.
  • the communication device of the external subscriber also has a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies.
  • the communication device of the external participant is identical to a communication unit of an internal participant.
  • the first interface is a 5G New Radio interface, for example, and the second interface is a C-V2X interface, for example.
  • the communication device of the external participant and at least one communication unit of at least one internal participant have a further interface for wireless data transmission, which is different from the first interface and the second interface.
  • the additional interface is, for example, a WLAN interface or a Bluetooth interface.
  • the internal subscriber whose communication unit has the additional interface then acts as the switching internal subscriber.
  • At least one subscriber is in the form of a stationary base station, and at least one subscriber is in the form of a mobile terminal device that can be moved along the waveguide.
  • a mobile terminal is, for example, a rail vehicle.
  • the waveguide is, for example, a slotted waveguide or a leaky waveguide.
  • the internal subscriber designed as a mobile terminal, which can be moved along the waveguide, acts in particular as a switching internal subscriber.
  • the at least one external participant can be moved along the waveguide together with an internal participant designed as a mobile terminal device.
  • the external participant is, for example, a product to be manufactured, in particular a motor vehicle.
  • the manufacture of the external participant takes place and at the same time wireless data transmission to and from the external participant takes place.
  • a data packet to be transmitted is sent at least twice by the sending internal subscriber. This enables fast redundant wireless data transmission in a more reliable medium.
  • the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the same interface via a first carrier frequency and via a second carrier frequency, which differs from the first carrier frequency, within the waveguide.
  • the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the first interface and via the second interface using the same carrier frequency within the waveguide.
  • the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the first interface via a first carrier frequency and via the second interface via a second carrier frequency, which differs from the first carrier frequency, within the waveguide.
  • a communication system is located in particular in a transport system and includes a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide.
  • the communication units enable wireless communication between the internal participants via the waveguide.
  • the communication system also includes at least one external participant, which has a communication device.
  • the communication device enables wireless communication between the at least one external participant and at least one internal participant outside the waveguide.
  • the communication system according to the invention can be operated with the method according to the invention.
  • a data packet to be transmitted is therefore sent from a sending internal subscriber to a mediating internal subscriber, and the data packet to be transmitted is forwarded by the mediating internal subscriber to the at least one external subscriber.
  • the transport system is, for example, an electric monorail system, a storage and retrieval device, a push-skid system or an elevator.
  • the communication system is preferably based on the 5G mobile radio standard, which is also used in particular in modern mobile radio networks.
  • the first interface is, for example, a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station.
  • the second interface is, for example, a C-V2X Interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals.
  • the first interface and the second interface of a communication unit of a subscriber are independent of one another.
  • the carrier frequencies used for wireless data transmission are preferably in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz.
  • a wireless data transmission between the sending internal subscriber and the external subscriber is possible, even if no direct communication of the sending internal participant with the external participant is possible due to a spatial separation.
  • the invention is not limited to the combination of features of the claims.
  • FIG. 1 a schematic representation of a communication system in a transport system.
  • Figure 1 shows a schematic representation of a communication system 10 in a transport system.
  • the transport system is an electric monorail system.
  • the transport system can be a stacker crane, a push-skid system or an elevator.
  • the communication system 10 is largely based on the 5G mobile radio standard, which is also used in modern mobile radio networks in particular.
  • the communication system 10 comprises a first internal subscriber 11, a second internal subscriber 12 and a third internal subscriber 13.
  • the first internal subscriber 11 is embodied in the present case as a mobile terminal device, in particular as a rail-bound vehicle.
  • the second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13 are embodied as stationary base stations.
  • the first internal subscriber 11 has a first communication unit 51 .
  • the second internal subscriber 12 has a second communication unit 52 .
  • the third internal subscriber 13 has a third communication unit 53 .
  • the communication units 51, 52, 53 of the internal participants 11, 12, 13 each have a first interface and a second interface for wireless data transmission.
  • the first interface is in each case a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal device and a base station.
  • the second interface is in each case a C-V2X interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals.
  • the communication system 10 also includes a waveguide 20.
  • the communication units 51, 52, 53 enable wireless communication between the internal participants 11, 12, 13 via the waveguide 20.
  • the transport system has a rail along which rail-bound vehicles can be moved.
  • the waveguide 20 for data transmission is laid parallel to the rail.
  • the first internal participant 11 can thus be moved along the rail and along the waveguide 20 .
  • the waveguide 20 is designed, for example, as a slotted waveguide or as a leaky waveguide.
  • the first interface and the second interface of the communication units 51, 52, 53 of the internal participants 11, 12, 13 are each independent of one another.
  • Wireless data transmission can be carried out over a plurality of carrier frequencies with the first interface as well as with the second interface.
  • the carrier frequencies used for wireless data transmission are in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz. However, other frequency ranges are also conceivable.
  • the core network 25 is a data network. Said connection of the second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13 to the core network 25 is wired in the present case.
  • the communication system 10 also includes an application server 27.
  • the application server 27 is designed as a digital computer and is also connected to the core network 25. Said connection of the application server 27 to the core network 25 is also wired in the present case.
  • the application server 27 can communicate with the second internal subscriber 12 and with the third internal subscriber 13 via the core network 25 .
  • the first internal subscriber 11 also includes an external antenna 33. Said external antenna 33 is located completely outside of the waveguide 20, ie it does not protrude into it.
  • the first interface as well as the second interface of the communication units 51, 52, 53 of the internal subscribers 11, 12, 13 each use the antenna 32 for wireless data transmission.
  • the first interface as well as the second interface of the first Communication unit 51 of first subscriber 11, designed as a mobile terminal device, also uses external antenna 33 for wireless data transmission, if required.
  • the communication system 10 also includes an external participant 17.
  • the external participant 17 can be moved along the waveguide 20 together with the first internal participant 11, which is designed as a mobile terminal.
  • the external participant 17 is, for example, a product to be manufactured, in particular a motor vehicle. During a movement along the rail and along the waveguide 20, the production of the external participant 17 takes place.
  • the external participant 17 has a communication device 57 .
  • the communication device 57 of the external participant 17 and the first communication unit 51 of the first internal participant 11 enable wireless communication between the external participant 17 and the first internal participant 11 outside of the waveguide 20 .
  • the communication device 57 of the external participant 17 has, for example, a first interface and a second interface for wireless data transmission.
  • the first interface is a 5G new radio interface, for example, and the second interface is a C-V2X interface, for example.
  • the communication device 57 is, for example, configured identically to the first communication unit 51 of the first internal subscriber 11 .
  • the communication device 57 of the external participant 17 alternatively or additionally has a further interface.
  • the additional interface is, for example, a WLAN interface or a Bluetooth interface.
  • Other interfaces for wireless data transmission are also conceivable.
  • the first communication unit 51 of the first internal participant 11 has, in addition to the first interface and the second interface, a further interface for wireless data transmission of the same type as the communication device 57 of the external participant 17.
  • the external participant 17 also includes an external antenna 35. Said external antenna 35 is located completely outside the waveguide 20, ie it does not protrude into it. The interfaces of the communication device 57 of the external participant 17 each use the external antenna 35 for wireless data transmission.
  • the first communication connection 41 exists, for example, between the first interfaces of the communication units 51, 52 of said internal participants 11, 12, or between the second interfaces of the communication units 51 , 52 of the said internal participants 11, 12.
  • the said first or second interfaces each use the antennas 32 of the said internal participants 11, 12 for wireless data transmission.
  • the second communication connection 42 exists, for example, between the first interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and the first interface of the communication device 57 of the external participant 17, or between the second interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and the second interface of the communication device 57 of the external participant 17. It is also conceivable that the second communication connection 42 between a further interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and a further interface the communication device 57 of the external participant 17 consists. Said first or second or wide interfaces use the external antenna 33 of the first internal participant 11 and the external antenna 35 of the external participant 17 for wireless data transmission.
  • the external participant 17 can be moved along the waveguide 20 together with the first internal participant 11 embodied as a mobile terminal. Due to their spatial arrangement in the transport system, there is no direct communication connection between the external subscriber 17 and one of the second internal subscribers 12 or third internal subscribers 13 designed as a stationary base station.
  • a data packet is to be transmitted from the application server 27 to the external participant 17 .
  • This is, for example, configuration data that is to be stored in the external subscriber 17 during the production of the external subscriber 17 .
  • the application server 27 first sends the data packet to be transmitted via the core network 25 to the second internal subscriber 12.
  • the data packet to be transmitted is then sent by the sending second internal subscriber 12 via the first communication link 41 to the switching first internal subscriber 11.
  • the data packet to be transmitted is then forwarded by the switching first internal subscriber 11 to the external subscriber 17 via the second communication link 42 .
  • a data packet is to be transmitted from the external participant 17 to the application server 27 .
  • This is, for example, information about the current production status of the external participant 17 that is to be stored in a database of the application server 27 .
  • the data packet to be transmitted is first sent from the external subscriber 17 via the second communication link 42 to the switching first internal subscriber 11 .
  • the data packet to be transmitted is then forwarded by the switching first internal user 11 via the first communication link 41 to the receiving second internal user 12 .
  • the second internal participant 12 then sends the data packet to be transmitted via the core network 25 to the application server 27.
  • the switching first internal participant 11 serves in both as a relay station between the second internal participant 12 and the external participant 17.

Abstract

The invention relates to a method for operating a communication system (10), in particular in a transport installation, comprising a plurality of internal subscribers (11, 12, 13) each having a communication unit (51, 52, 53), and a waveguide (20), wherein the communication units (51, 52, 53) are used to enable wireless communication between the internal subscribers (11, 12, 13) via the waveguide (20), wherein the communication units (51, 52, 53) of the internal subscribers (11, 12, 13) each have a first interface and a second interface for wireless data transmission, wherein each interface can be used to perform wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies, and the communication system (10) comprises at least one external subscriber (17) having a communication device (57), wherein the communication device (57) is used to enable wireless communication between the at least one external subscriber (17) and at least one internal subscriber (11, 12, 13) outside of the waveguide (20), wherein a data packet to be transmitted is sent from a transmitting internal subscriber (11, 12, 13) to an intermediary internal subscriber (11, 12, 13), and wherein the data packet to be transmitted is passed on from the intermediary internal subscriber (11, 12, 13) to the at least one external subscriber (17). The invention relates to a communication system (10) able to be operated using the method according to the invention.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems und Kommunikationssystem Method for operating a communication system and communication system
Beschreibung: Description:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, insbesondere in einer Transportanlage, das eine Mehrzahl von internen Teilnehmern, welche jeweils eine Kommunikationseinheit aufweisen, und einen Hohlleiter umfasst, wobei mittels der Kommunikationseinheiten eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer miteinander über den Hohlleiter ermöglicht ist. Die Erfindung betrifft auch ein Kommunikationssystem, insbesondere in einer Transportanlage, das mit dem erfindungsgemäße Verfahren betreibbar ist. The invention relates to a method for operating a communication system, in particular in a transport system, which comprises a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide, the communication units enabling wireless communication between the internal participants via the waveguide. The invention also relates to a communication system, in particular in a transport system, which can be operated using the method according to the invention.
Schlitzhohleiter sowie Leckwellenleiter sind bekannte Übertragungsmedien für elektromagnetische Wellen, die ein Einkoppeln und Auskoppeln von elektromagnetischen Wellen entlang des Übertragungsmediums ermöglichen. Eine Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen außerhalb des Schlitzhohleiters wird dabei begrenzt. In Kommunikationssystemen mit Schlitzhohleitern werden zur Datenübertragung bekannte Funkstandards, beispielsweise standardisiertes WLAN, aber auch proprietäre Drahtlostechnologien genutzt. Slotted waveguides and leaky waveguides are known transmission media for electromagnetic waves, which enable electromagnetic waves to be coupled in and out along the transmission medium. A propagation of the electromagnetic waves outside of the slotted waveguide is thereby limited. In communication systems with slotted waveguides, known radio standards, for example standardized WLAN, but also proprietary wireless technologies are used for data transmission.
Kommunikationssysteme mit Schlitzhohleitern kommen insbesondere in schienengebundenen Transportanlagen zum Einsatz, beispielsweise in Elektrohängebahnen (EHB), Regalbediengeräten (RGB), Schubskid-Anlagen oder Aufzügen. Solche Transportanlagen weisen eine oder mehrere Schienen auf, entlang denen Fahrzeuge der Transportanlage beweglich sind. Ein Schlitzhohlleiter zur Datenübertragung ist in der Regel parallel zu einer solchen Schiene verlegt. Communication systems with slotted hollow conductors are used in particular in rail-bound transport systems, for example in electrified monorail systems (EMS), stacker cranes (RGB), push-skid systems or elevators. Such transport systems have one or more rails along which vehicles of the transport system can move. A slotted waveguide for data transmission is usually laid parallel to such a rail.
Aus der DE 102012 006412 A1 ist ein Transportsystem bekannt, welches eine Schienenanlage aufweist, auf der ein Fahrzeug beweglich ist. Die Schienenanlage weist ein Schienenprofil mit einem Schlitzhohleiter auf. Das Fahrzeug weist zwei Antennen auf, die in den Schlitzhohleiter hineinragen. DE 102012 006412 A1 discloses a transport system which has a rail system on which a vehicle can be moved. The rail system has a rail profile with a slotted waveguide. The vehicle has two antennas that protrude into the slotted waveguide.
Aus der DE 102011 108584 B4 ist eine Anordnung zur Datenübertragung zwischen einen stationären Anlagenteil und einem verfahrbaren Mobilteil bekannt. Das Mobilteil weist eine Antenne auf, die in einen Schlitzhohleiter hineinragt. Aus der DE 102013002227 B4 ist eine Anordnung zur Signalübertragung mit einem Schlitzhohleiter bekannt. Dabei ragen Antennen von Sendern und Empfängern in einen Hohlraum eines Schlitzhohlleiters hinein. DE 102011 108584 B4 discloses an arrangement for data transmission between a stationary system part and a movable mobile part. The handset has an antenna that protrudes into a slotted waveguide. An arrangement for signal transmission with a slotted waveguide is known from DE 102013002227 B4. In this case, antennas of transmitters and receivers protrude into a cavity of a slotted waveguide.
Aus der DE 102011 119351 B4 ist ein T ransportsystem bekannt, welches ein Schienenprofil aufweist, an dem ein Schlitzhohleiter angeordnet ist. Ein Fahrzeug ist entlang des Schienenprofils und entlang des Schlitzhohleiters beweglich. A transport system is known from DE 102011 119351 B4, which has a rail profile on which a slotted waveguide is arranged. A vehicle is movable along the rail profile and along the slotted waveguide.
Aus der US 6,778,100 B2 ist ein Kommunikationssystem bekannt, das eine Mehrzahl von Teilnehmern und einen Hohlleiter umfasst. Dabei ist eine Kommunikation der Teilnehmer miteinander über den Hohlleiter ermöglicht. A communication system is known from US Pat. No. 6,778,100 B2, which comprises a plurality of participants and a waveguide. In this case, the participants can communicate with one another via the waveguide.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems, insbesondere in einer Transportanlage, sowie ein entsprechendes Kommunikationssystem weiterzubilden. The invention is based on the object of further developing a method for operating a communication system, in particular in a transport system, and a corresponding communication system.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Betreiben eines Kommunikationssystems mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Die Aufgabe wird durch ein Kommunikationssystem mit den in Anspruch 11 angegebenen Merkmalen gelöst. The object is achieved by a method for operating a communication system having the features specified in claim 1. Advantageous refinements and developments are the subject of the dependent claims. The object is achieved by a communication system having the features specified in claim 11.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Kommunikationssystems, insbesondere in einer Transportanlage. Das Kommunikationssystem umfasst dabei eine Mehrzahl von internen Teilnehmern, welche jeweils eine Kommunikationseinheit aufweisen, und einen Hohlleiter. Mittels der Kommunikationseinheiten ist eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer miteinander über den Hohlleiter ermöglicht. Die Kommunikationseinheiten der internen Teilnehmer weisen jeweils eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf, wobei mit jeder Schnittstelle eine drahtlose Datenübertragung über eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen durchführbar ist. Das Kommunikationssystem umfasst ferner mindestens einen externen Teilnehmer, welcher eine Kommunikationsvorrichtung aufweist. Mittels der Kommunikationsvorrichtung ist eine drahtlose Kommunikation des mindestens einen externen Teilnehmers mit mindestens einem internen Teilnehmer außerhalb des Hohlleiters ermöglicht. Dabei wird ein zu übertragendes Datenpaket von einem sendenden internen Teilnehmer zu einem vermittelnden internen Teilnehmer gesendet, und das zu übertragende Datenpaket wird von dem vermittelnden internen Teilnehmer zu dem mindestens einen externen Teilnehmer weitergeleitet. The method according to the invention serves to operate a communication system, in particular in a transport system. In this case, the communication system comprises a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide. The communication units enable wireless communication between the internal participants via the waveguide. The communication units of the internal subscribers each have a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies. The communication system also includes at least one external participant, which has a communication device. The communication device enables wireless communication between the at least one external participant and at least one internal participant outside the waveguide. In this case, a data packet to be transmitted is transferred from a sending internal subscriber to a switching internal subscriber sent, and the data packet to be transmitted is forwarded by the mediating internal participant to the at least one external participant.
Bei der Transportanlage handelt es sich beispielsweise um eine Elektrohängebahn, ein Regalbediengerät, eine Schubskid-Anlage oder einen Aufzug. Das Kommunikationssystem basiert vorzugsweise auf dem 5G-Mobilfunkstandard, welcher insbesondere auch in modernen Mobilfunknetzen Anwendung findet. Die erste Schnittstelle ist beispielsweise ein 5G-New- Radio-Interface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation. Die zweite Schnittstelle ist beispielsweise ein C-V2X- Interface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation sowie zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen zwei Endgeräten. Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle einer Kommunikationseinheit eines Teilnehmers sind unabhängig voneinander. Die zur drahtlosen Datenübertragung genutzten Trägerfrequenzen liegen vorzugsweise in einem Frequenzbereich zwischen 5 GHz und 6 GHz. The transport system is, for example, an electric monorail system, a storage and retrieval device, a push-skid system or an elevator. The communication system is preferably based on the 5G mobile radio standard, which is also used in particular in modern mobile radio networks. The first interface is, for example, a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station. The second interface is a C-V2X interface, for example, and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals. The first interface and the second interface of a communication unit of a subscriber are independent of one another. The carrier frequencies used for wireless data transmission are preferably in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet eine schnelle drahtlose Datenübertragung zwischen dem sendenden internen Teilnehmer und dem externen Teilnehmer, wobei der vermittelnde mobile interne Teilnehmer als Relaisstation dient. Somit ist eine drahtlose Datenübertragung zwischen dem sendenden internen Teilnehmer und dem externen Teilnehmer möglich, auch wenn aufgrund einer räumlichen Trennung keine direkte Kommunikation des sendenden internen Teilnehmers mit dem externen Teilnehmer möglich ist. The method according to the invention permits rapid wireless data transmission between the sending internal subscriber and the external subscriber, with the switching mobile internal subscriber serving as a relay station. Thus, a wireless data transmission between the sending internal participant and the external participant is possible, even if no direct communication of the sending internal participant with the external participant is possible due to a spatial separation.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird auch ein zu übertragendes Datenpaket von dem mindestens einen externen Teilnehmer zu einem vermittelnden internen Teilnehmer gesendet, und das zu übertragendes Datenpaket wird von dem vermittelnden internen Teilnehmer zu einem empfangenden internen Teilnehmer weitergeleitet. Somit dient der vermittelnde interne Teilnehmer auch als Relaisstation zur Datenübertragung in die umgekehrte Richtung, nämlich von dem externen Teilnehmer zu dem empfangenden internen Teilnehmer. According to a preferred embodiment of the invention, a data packet to be transmitted is also sent from the at least one external subscriber to a switching internal subscriber, and the data packet to be transmitted is forwarded by the switching internal subscriber to a receiving internal subscriber. The switching internal subscriber thus also serves as a relay station for data transmission in the opposite direction, namely from the external subscriber to the receiving internal subscriber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Kommunikationsvorrichtung des externen Teilnehmers ebenfalls eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf, wobei mit jeder Schnittstelle eine drahtlose Datenübertragung über eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen durchführbar ist. Beispielsweise ist die Kommunikationsvorrichtung des externen Teilnehmers identisch zu einer Kommunikationseinheit eines internen Teilnehmers ausgebildet. Die erste Schnittstelle ist beispielsweise ein 5G-New-Radio-lnterface, und die zweite Schnittstelle ist beispielsweise ein C-V2X-lnterface. According to an advantageous embodiment of the invention, the communication device of the external subscriber also has a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies. For example the communication device of the external participant is identical to a communication unit of an internal participant. The first interface is a 5G New Radio interface, for example, and the second interface is a C-V2X interface, for example.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weisen die Kommunikationsvorrichtung des externen Teilnehmers und mindestens eine Kommunikationseinheit mindestens eines internen Teilnehmers eine weitere Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf, welche von der ersten Schnittstelle und von der zweiten Schnittstelle verschieden ist. Die weitere Schnittstelle ist dabei beispielsweise ein WLAN-Interface oder ein Bl uetooth- Interface. Der interne Teilnehmer, dessen Kommunikationseinheit die weitere Schnittstelle aufweist, fungiert dann als vermittelnder interner Teilnehmer. According to an advantageous development of the invention, the communication device of the external participant and at least one communication unit of at least one internal participant have a further interface for wireless data transmission, which is different from the first interface and the second interface. The additional interface is, for example, a WLAN interface or a Bluetooth interface. The internal subscriber whose communication unit has the additional interface then acts as the switching internal subscriber.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Teilnehmer als stationäre Basisstation ausgebildet ist, und mindestens ein Teilnehmer ist als mobiles Endgerät ausgebildet, welches entlang des Hohlleiters beweglich ist. Ein solches mobiles Endgerät ist beispielsweise ein schienengebundenes Fahrzeug. Bei dem Hohlleiter handelt es sich beispielsweise um einen Schlitzhohleiter oder um einen Leckwellenleiter. Der als mobiles Endgerät ausgebildete interne Teilnehmer, der entlang des Hohlleiters beweglich ist, fungiert insbesondere als vermittelnder interner Teilnehmer. According to a preferred embodiment of the invention, at least one subscriber is in the form of a stationary base station, and at least one subscriber is in the form of a mobile terminal device that can be moved along the waveguide. Such a mobile terminal is, for example, a rail vehicle. The waveguide is, for example, a slotted waveguide or a leaky waveguide. The internal subscriber designed as a mobile terminal, which can be moved along the waveguide, acts in particular as a switching internal subscriber.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der mindestens eine externe Teilnehmer zusammen mit einem als mobiles Endgerät ausgebildeten internen Teilnehmer entlang des Hohlleiters beweglich. Bei dem externen Teilnehmer handelt es sich beispielsweise um ein zu fertigendes Produkt, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Während einer Bewegung entlang der Schiene und entlang des Hohlleiters erfolgt die Fertigung des externen Teilnehmers, und gleichzeitig erfolgt eine drahtlose Datenübertragung zu und von dem externen Teilnehmer. According to an advantageous embodiment of the invention, the at least one external participant can be moved along the waveguide together with an internal participant designed as a mobile terminal device. The external participant is, for example, a product to be manufactured, in particular a motor vehicle. During movement along the rail and along the waveguide, the manufacture of the external participant takes place and at the same time wireless data transmission to and from the external participant takes place.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird ein zu übertragendes Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer mindestens zweimal gesendet. Dadurch ist eine schnelle redundante drahtlose Datenübertragung in einem zuverlässigerem Medium möglich.According to an advantageous development of the invention, a data packet to be transmitted is sent at least twice by the sending internal subscriber. This enables fast redundant wireless data transmission in a more reliable medium.
Im Vergleich zu einer Kommunikation in einem konventionellen Kommunikationssystem ist eine Anzahl von verlorenen Datenpaketen signifikant verringert. Dadurch ist die Verlässlichkeit des Kommunikationssystems vorteilhaft erhöht. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird dabei das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer über die gleiche Schnittstelle über eine erste Trägerfrequenz und über eine zweite Trägerfrequenz, die von der ersten Trägerfrequenz verschieden ist, innerhalb des Hohlleiters gesendet. Compared to communication in a conventional communication system, a number of lost data packets is significantly reduced. This advantageously increases the reliability of the communication system. According to an advantageous embodiment of the invention, the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the same interface via a first carrier frequency and via a second carrier frequency, which differs from the first carrier frequency, within the waveguide.
Gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer über die erste Schnittstelle und über die zweite Schnittstelle über die gleiche Trägerfrequenz innerhalb des Hohlleiters gesendet. According to another advantageous embodiment of the invention, the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the first interface and via the second interface using the same carrier frequency within the waveguide.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer über die erste Schnittstelle über eine erste Trägerfrequenz und über die zweite Schnittstelle über eine zweite Trägerfrequenz, die von der ersten Trägerfrequenz verschieden ist, innerhalb des Hohlleiters gesendet. According to a further advantageous embodiment of the invention, the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber via the first interface via a first carrier frequency and via the second interface via a second carrier frequency, which differs from the first carrier frequency, within the waveguide.
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem befindet sich insbesondere in einer Transportanlage und umfasst eine Mehrzahl von internen Teilnehmern, welche jeweils eine Kommunikationseinheit aufweisen, und einen Hohlleiter. Mittels der Kommunikationseinheiten ist eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer miteinander über den Hohlleiter ermöglicht. Das Kommunikationssystem umfasst ferner mindestens einen externen Teilnehmer, welcher eine Kommunikationsvorrichtung aufweist. Mittels der Kommunikationsvorrichtung ist eine drahtlose Kommunikation des mindestens einen externen Teilnehmers mit mindestens einem internen Teilnehmer außerhalb des Hohlleiters ermöglicht. Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem ist dabei mit dem erfindungsgemäße Verfahren betreibbar. Ein zu übertragendes Datenpaket wird also von einem sendenden internen Teilnehmer zu einem vermittelnden internen Teilnehmer gesendet, und das zu übertragende Datenpaket wird von dem vermittelnden internen Teilnehmer zu dem mindestens einen externen Teilnehmer weitergeleitet. A communication system according to the invention is located in particular in a transport system and includes a plurality of internal participants, each of which has a communication unit, and a waveguide. The communication units enable wireless communication between the internal participants via the waveguide. The communication system also includes at least one external participant, which has a communication device. The communication device enables wireless communication between the at least one external participant and at least one internal participant outside the waveguide. The communication system according to the invention can be operated with the method according to the invention. A data packet to be transmitted is therefore sent from a sending internal subscriber to a mediating internal subscriber, and the data packet to be transmitted is forwarded by the mediating internal subscriber to the at least one external subscriber.
Bei der Transportanlage handelt es sich beispielsweise um eine Elektrohängebahn, ein Regalbediengerät, eine Schubskid-Anlage oder einen Aufzug. Das Kommunikationssystem basiert vorzugsweise auf dem 5G-Mobilfunkstandard, welcher insbesondere auch in modernen Mobilfunknetzen Anwendung findet. Die erste Schnittstelle ist beispielsweise ein 5G-New- Radio-Interface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation. Die zweite Schnittstelle ist beispielsweise ein C-V2X- Interface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation sowie zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen zwei Endgeräten. Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle einer Kommunikationseinheit eines Teilnehmers sind unabhängig voneinander. Die zur drahtlosen Datenübertragung genutzten Trägerfrequenzen liegen vorzugsweise in einem Frequenzbereich zwischen 5 GHz und 6 GHz. The transport system is, for example, an electric monorail system, a storage and retrieval device, a push-skid system or an elevator. The communication system is preferably based on the 5G mobile radio standard, which is also used in particular in modern mobile radio networks. The first interface is, for example, a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station. The second interface is, for example, a C-V2X Interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals. The first interface and the second interface of a communication unit of a subscriber are independent of one another. The carrier frequencies used for wireless data transmission are preferably in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz.
In einem erfindungsgemäßen Kommunikationssystem ist eine schnelle drahtlose Datenübertragung zwischen dem sendenden internen Teilnehmer und dem externen Teilnehmer möglich, wobei der vermittelnde interne Teilnehmer als Relaisstation dient. Somit ist eine drahtlose Datenübertragung zwischen dem sendenden internen Teilnehmer und dem externen Teilnehmer möglich, auch wenn aufgrund einer räumlichen Trennung keine direkte Kommunikation des sendenden internen Teilnehmers mit dem externen Teilnehmer möglich ist. Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und/oder einzelnen Anspruchsmerkmalen und/oder Merkmalen der Beschreibung und/oder der Figuren, insbesondere aus der Aufgabenstellung und/oder der sich durch Vergleich mit dem Stand der Technik stellenden Aufgabe. In a communication system according to the invention, fast wireless data transmission is possible between the sending internal subscriber and the external subscriber, with the switching internal subscriber serving as a relay station. Thus, a wireless data transmission between the sending internal participant and the external participant is possible, even if no direct communication of the sending internal participant with the external participant is possible due to a spatial separation. The invention is not limited to the combination of features of the claims. For the person skilled in the art, there are further meaningful combinations of claims and/or individual claim features and/or features of the description and/or the figures, in particular from the task and/or the task posed by comparison with the prior art.
Die Erfindung wird nun anhand von Abbildungen näher erläutert. Die Erfindung ist nicht auf die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Die Abbildungen stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar. Es zeigt: The invention will now be explained in more detail with reference to figures. The invention is not limited to the exemplary embodiments shown in the figures. The figures represent the subject matter of the invention only schematically. It shows:
Figur 1: eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems in einer Transportanlage. FIG. 1: a schematic representation of a communication system in a transport system.
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kommunikationssystems 10 in einer Transportanlage. Bei der Transportanlage handelt es sich vorliegend um eine Elektrohängebahn. Alternativ handelt es sich bei der Transportanlage um ein Regalbediengerät, eine Schubskid-Anlage oder einen Aufzug. Das Kommunikationssystem 10 basiert weitgehend auf dem 5G-Mobilfunkstandard, welcher insbesondere auch in modernen Mobilfunknetzen Anwendung findet. Figure 1 shows a schematic representation of a communication system 10 in a transport system. In the present case, the transport system is an electric monorail system. Alternatively, the transport system can be a stacker crane, a push-skid system or an elevator. The communication system 10 is largely based on the 5G mobile radio standard, which is also used in modern mobile radio networks in particular.
Das Kommunikationssystem 10 umfasst vorliegend einen ersten internen Teilnehmer 11, einen zweiten internen Teilnehmer 12 und einen dritten internen Teilnehmer 13. Der erste interne Teilnehmer 11 ist vorliegend als mobiles Endgerät ausgebildet, insbesondere als schienengebundenes Fahrzeug. Der zweite interne Teilnehmer 12 und der dritte interne Teilnehmer 13 sind vorliegend als stationäre Basisstationen ausgebildet. In the present case, the communication system 10 comprises a first internal subscriber 11, a second internal subscriber 12 and a third internal subscriber 13. The first internal subscriber 11 is embodied in the present case as a mobile terminal device, in particular as a rail-bound vehicle. In the present case, the second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13 are embodied as stationary base stations.
Der erste interne Teilnehmer 11 weist eine erste Kommunikationseinheit 51 auf. Der zweite interne Teilnehmer 12 weist eine zweite Kommunikationseinheit 52 auf. Der dritte interne Teilnehmer 13 weist eine dritte Kommunikationseinheit 53 auf. Die Kommunikationseinheiten 51, 52, 53 der internen Teilnehmer 11, 12, 13 weisen jeweils eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf. Die erste Schnittstelle ist dabei jeweils ein 5G-New-Radio-lnterface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation. Die zweite Schnittstelle ist jeweils ein C-V2X-lnterface und dient insbesondere zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen einem Endgerät und einer Basisstation sowie zur direkten drahtlosen Kommunikation zwischen zwei Endgeräten. The first internal subscriber 11 has a first communication unit 51 . The second internal subscriber 12 has a second communication unit 52 . The third internal subscriber 13 has a third communication unit 53 . The communication units 51, 52, 53 of the internal participants 11, 12, 13 each have a first interface and a second interface for wireless data transmission. The first interface is in each case a 5G new radio interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal device and a base station. The second interface is in each case a C-V2X interface and is used in particular for direct wireless communication between a terminal and a base station and for direct wireless communication between two terminals.
Das Kommunikationssystem 10 umfasst auch einen Hohlleiter 20. Mittels der Kommunikationseinheiten 51, 52, 53 ist eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer 11, 12, 13 miteinander über den Hohlleiter 20 ermöglicht. Die Transportanlage weist eine Schiene auf, entlang welcher schienengebundene Fahrzeuge beweglich sind. Der Hohlleiter 20 zur Datenübertragung ist dabei parallel zu der Schiene verlegt. Der erste interne Teilnehmer 11 ist somit entlang der Schiene und entlang des Hohlleiters 20 beweglich. Der Hohlleiter 20 ist beispielsweise als Schlitzhohleiter oder als Leckwellenleiter ausgebildet. The communication system 10 also includes a waveguide 20. The communication units 51, 52, 53 enable wireless communication between the internal participants 11, 12, 13 via the waveguide 20. The transport system has a rail along which rail-bound vehicles can be moved. The waveguide 20 for data transmission is laid parallel to the rail. The first internal participant 11 can thus be moved along the rail and along the waveguide 20 . The waveguide 20 is designed, for example, as a slotted waveguide or as a leaky waveguide.
Die erste Schnittstelle und die zweite Schnittstelle der Kommunikationseinheiten 51, 52, 53 der internen Teilnehmer 11, 12, 13 sind dabei jeweils unabhängig voneinander. Mit der ersten Schnittstelle ebenso wie mit der zweiten Schnittstelle ist eine drahtlose Datenübertragung über eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen durchführbar. Die zur drahtlosen Datenübertragung genutzten Trägerfrequenzen liegen vorliegend in einem Frequenzbereich zwischen 5 GHz und 6 GHz. Aber auch andere Frequenzbereiche sind denkbar. The first interface and the second interface of the communication units 51, 52, 53 of the internal participants 11, 12, 13 are each independent of one another. Wireless data transmission can be carried out over a plurality of carrier frequencies with the first interface as well as with the second interface. In the present case, the carrier frequencies used for wireless data transmission are in a frequency range between 5 GHz and 6 GHz. However, other frequency ranges are also conceivable.
Der zweite interne Teilnehmer 12 und der dritte interne Teilnehmer 13, die jeweils als stationäre Basisstation ausgebildet sind, sind mit einem Kernnetz 25 verbunden. Bei dem Kernnetz 25 handelt es sich um ein Datennetz. Die besagte Verbindung des zweiten internen Teilnehmers 12 und des dritten internen Teilnehmers 13 mit dem Kernnetz 25 ist vorliegend kabelgebunden ausgeführt. The second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13, each of which is in the form of a stationary base station, are connected to a core network 25. The core network 25 is a data network. Said connection of the second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13 to the core network 25 is wired in the present case.
Das Kommunikationssystem 10 umfasst auch einen Applikationsserver 27. Der Applikationsserver 27 ist als Digitalrechner ausgeführt und ebenfalls mit dem Kernnetz 25 verbunden. Die besagte Verbindung des Applikationsservers 27 mit dem Kernnetz 25 ist vorliegend ebenfalls kabelgebunden ausgeführt. Über das Kernnetz 25 ist eine Kommunikation des Applikationsservers 27 mit dem zweiten internen Teilnehmer 12 und mit dem dritten internen Teilnehmer 13 ermöglicht. The communication system 10 also includes an application server 27. The application server 27 is designed as a digital computer and is also connected to the core network 25. Said connection of the application server 27 to the core network 25 is also wired in the present case. The application server 27 can communicate with the second internal subscriber 12 and with the third internal subscriber 13 via the core network 25 .
Der zweite interne Teilnehmer 12 und der dritte interne Teilnehmer 13, die als stationäre Basisstationen ausgebildet sind, umfassen jeweils eine Antenne 32. Die besagte Antenne 32 ragt in den Hohlleiter 20 hinein. Der erste interne Teilnehmer 11, der als mobiles Endgerät ausgebildet ist, umfasst ebenfalls eine Antenne 32, die in den Hohlleiter 20 hinein ragt. Der erste interne Teilnehmer 11 umfasst zusätzlich eine Außenantenne 33. Die besagte Außenantenne 33 befindet sich vollständig außerhalb des Hohlleiters 20, ragt also nicht in diesen hinein. The second internal subscriber 12 and the third internal subscriber 13, which are designed as stationary base stations, each include an antenna 32. Said antenna 32 protrudes into the waveguide 20. FIG. The first internal subscriber 11, which is designed as a mobile terminal device, also includes an antenna 32 which protrudes into the waveguide 20. The first internal subscriber 11 also includes an external antenna 33. Said external antenna 33 is located completely outside of the waveguide 20, ie it does not protrude into it.
Die erste Schnittstelle ebenso wie die zweite Schnittstelle der Kommunikationseinheiten 51, 52, 53 der internen Teilnehmer 11, 12, 13 nutzen zur drahtlosen Datenübertragung jeweils die Antenne 32. Die erste Schnittstelle ebenso wie die zweite Schnittstelle der ersten Kommunikationseinheit 51 des als mobiles Endgerät ausgebildeten ersten Teilnehmers 11 nutzen zur drahtlosen Datenübertragung bei Bedarf jeweils auch die Außenantenne 33. The first interface as well as the second interface of the communication units 51, 52, 53 of the internal subscribers 11, 12, 13 each use the antenna 32 for wireless data transmission. The first interface as well as the second interface of the first Communication unit 51 of first subscriber 11, designed as a mobile terminal device, also uses external antenna 33 for wireless data transmission, if required.
Das Kommunikationssystem 10 umfasst ferner einen externen Teilnehmer 17. Vorliegend ist der externe Teilnehmer 17 zusammen mit dem als mobiles Endgerät ausgebildeten ersten internen Teilnehmer 11 entlang des Hohlleiters 20 beweglich. Bei dem externen Teilnehmer 17 handelt es sich beispielsweise um ein zu fertigendes Produkt, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Während einer Bewegung entlang der Schiene und entlang des Hohlleiters 20 erfolgt die Fertigung des externen Teilnehmers 17. The communication system 10 also includes an external participant 17. In the present case, the external participant 17 can be moved along the waveguide 20 together with the first internal participant 11, which is designed as a mobile terminal. The external participant 17 is, for example, a product to be manufactured, in particular a motor vehicle. During a movement along the rail and along the waveguide 20, the production of the external participant 17 takes place.
Der externe Teilnehmer 17 weist eine Kommunikationsvorrichtung 57 auf. Mittels der Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmers 17 und der ersten Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 ist eine drahtlose Kommunikation des externen Teilnehmers 17 mit dem ersten internen Teilnehmer 11 außerhalb des Hohlleiters 20 ermöglicht. The external participant 17 has a communication device 57 . The communication device 57 of the external participant 17 and the first communication unit 51 of the first internal participant 11 enable wireless communication between the external participant 17 and the first internal participant 11 outside of the waveguide 20 .
Die Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmers 17 weist beispielsweise eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf. Die erste Schnittstelle ist dabei beispielsweise ein 5G-New-Radio-lnterface, und die zweite Schnittstelle ist beispielsweise ein C-V2X- Interface. Die Kommunikationsvorrichtung 57 ist beispielsweise identisch zu der ersten Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 ausgebildet. The communication device 57 of the external participant 17 has, for example, a first interface and a second interface for wireless data transmission. The first interface is a 5G new radio interface, for example, and the second interface is a C-V2X interface, for example. The communication device 57 is, for example, configured identically to the first communication unit 51 of the first internal subscriber 11 .
Es ist auch denkbar, dass die Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmers 17 alternativ oder zusätzlich eine weitere Schnittstelle aufweist. Die weitere Schnittstelle ist dabei beispielsweise ein WLAN-Interface oder ein Bluetooth-Interface. Auch andere Schnittstellen zur drahtlosen Datenübertragung sind denkbar. Die erste Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 weist in diesem Fall zusätzlich zu der ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle eine gleichartige weitere Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung auf wie die Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmers 17. It is also conceivable that the communication device 57 of the external participant 17 alternatively or additionally has a further interface. The additional interface is, for example, a WLAN interface or a Bluetooth interface. Other interfaces for wireless data transmission are also conceivable. In this case, the first communication unit 51 of the first internal participant 11 has, in addition to the first interface and the second interface, a further interface for wireless data transmission of the same type as the communication device 57 of the external participant 17.
Der externe Teilnehmer 17 umfasst auch eine externe Antenne 35. Die besagte externe Antenne 35 befindet sich vollständig außerhalb des Hohlleiters 20, ragt also nicht in diesen hinein. Die Schnittstellen der Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmers 17 nutzen zur drahtlosen Datenübertragung jeweils die externe Antenne 35. Zwischen dem ersten internen Teilnehmer 11 und dem zweiten internen Teilnehmer 12 existiert eine erste drahtlose Kommunikationsverbindung 41. Die erste Kommunikationsverbindung 41 besteht beispielsweise zwischen den ersten Schnittstellen der Kommunikationseinheiten 51, 52 der besagten internen Teilnehmer 11, 12, oder zwischen den zweiten Schnittstellen der Kommunikationseinheiten 51, 52 der besagten internen Teilnehmer 11, 12. Die besagten ersten oder zweiten Schnittstellen nutzen zur drahtlosen Datenübertragung jeweils die Antennen 32 der besagten internen Teilnehmer 11, 12. The external participant 17 also includes an external antenna 35. Said external antenna 35 is located completely outside the waveguide 20, ie it does not protrude into it. The interfaces of the communication device 57 of the external participant 17 each use the external antenna 35 for wireless data transmission. There is a first wireless communication connection 41 between the first internal participant 11 and the second internal participant 12. The first communication connection 41 exists, for example, between the first interfaces of the communication units 51, 52 of said internal participants 11, 12, or between the second interfaces of the communication units 51 , 52 of the said internal participants 11, 12. The said first or second interfaces each use the antennas 32 of the said internal participants 11, 12 for wireless data transmission.
Zwischen dem ersten internen Teilnehmer 11 und dem externen Teilnehmer 17 existiert eine zweite drahtlose Kommunikationsverbindung 42. Die zweite Kommunikationsverbindung 42 besteht beispielsweise zwischen der ersten Schnittstelle der ersten Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 und der ersten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmer 17, oder zwischen der zweiten Schnittstelle der ersten Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 und der zweiten Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmer 17. Auch ist es denkbar, dass die zweite Kommunikationsverbindung 42 zwischen einerweiteren Schnittstelle der ersten Kommunikationseinheit 51 des ersten internen Teilnehmers 11 und einerweiteren Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung 57 des externen Teilnehmer 17 besteht. Die besagten ersten oder zweiten oder weiten Schnittstellen nutzen zur drahtlosen Datenübertragung die Außenantenne 33 des ersten internen Teilnehmers 11 und die externe Antenne 35 des externen Teilnehmers 17. There is a second wireless communication connection 42 between the first internal participant 11 and the external participant 17. The second communication connection 42 exists, for example, between the first interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and the first interface of the communication device 57 of the external participant 17, or between the second interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and the second interface of the communication device 57 of the external participant 17. It is also conceivable that the second communication connection 42 between a further interface of the first communication unit 51 of the first internal participant 11 and a further interface the communication device 57 of the external participant 17 consists. Said first or second or wide interfaces use the external antenna 33 of the first internal participant 11 and the external antenna 35 of the external participant 17 for wireless data transmission.
Der externe Teilnehmer 17 ist zusammen mit dem als mobiles Endgerät ausgebildeten ersten internen Teilnehmer 11 entlang des Hohlleiters 20 beweglich. Aufgrund deren räumlicher Anordnung in der Transportanlage besteht keine direkte Kommunikationsverbindung des externen Teilnehmer 17 zu einem der als stationäre Basisstation ausgebildeten zweiten internen Teilnehmer 12 oder dritten internen Teilnehmer 13. The external participant 17 can be moved along the waveguide 20 together with the first internal participant 11 embodied as a mobile terminal. Due to their spatial arrangement in the transport system, there is no direct communication connection between the external subscriber 17 and one of the second internal subscribers 12 or third internal subscribers 13 designed as a stationary base station.
Es ist beispielsweise ein Datenpaket von dem Applikationsserver 27 zu dem externen Teilnehmer 17 zu übertragen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Konfigurationsdaten, die während der Fertigung des externen Teilnehmers 17 in dem externen Teilnehmer 17 abzulegen sind. Der Applikationsserver 27 sendet zunächst das zu übertragende Datenpaket über das Kernnetz 25 zu dem zweiten internen Teilnehmer 12. Das zu übertragende Datenpaket wird dann von dem sendenden zweiten internen Teilnehmer 12 über die erste Kommunikationsverbindung 41 zu dem vermittelnden ersten internen Teilnehmer 11 gesendet. Anschließend wird das zu übertragende Datenpaket von dem vermittelnden ersten internen Teilnehmer 11 über die zweite Kommunikationsverbindung 42 zu dem externen Teilnehmer 17 weitergeleitet. For example, a data packet is to be transmitted from the application server 27 to the external participant 17 . This is, for example, configuration data that is to be stored in the external subscriber 17 during the production of the external subscriber 17 . The application server 27 first sends the data packet to be transmitted via the core network 25 to the second internal subscriber 12. The data packet to be transmitted is then sent by the sending second internal subscriber 12 via the first communication link 41 to the switching first internal subscriber 11. The data packet to be transmitted is then forwarded by the switching first internal subscriber 11 to the external subscriber 17 via the second communication link 42 .
Es ist beispielsweise ein Datenpaket von dem externen Teilnehmer 17 zu dem Applikationsserver 27 zu übertragen. Dabei handelt es sich beispielsweise um Informationen über den aktuellen Fertigungszustand des externen Teilnehmers 17, die in einer Datenbank des Applikationsservers 27 abzulegen sind. For example, a data packet is to be transmitted from the external participant 17 to the application server 27 . This is, for example, information about the current production status of the external participant 17 that is to be stored in a database of the application server 27 .
Das zu übertragende Datenpaket wird zunächst von dem externen Teilnehmer 17 über die zweite Kommunikationsverbindung 42 zu dem vermittelnden ersten internen Teilnehmer 11 gesendet. Das zu übertragende Datenpaket wird dann von dem vermittelnden ersten internen Teilnehmer 11 über die erste Kommunikationsverbindung 41 zu dem empfangenden zweiten internen Teilnehmer 12 weitergeleitet. Anschließend sendet der zweite interne Teilnehmer 12 das zu übertragende Datenpaket über das Kernnetz 25 zu dem Applikationsserver 27. Der vermittelnde erste interne Teilnehmer 11 dient in beiden als Relaisstation zwischen dem zweiten internen Teilnehmer 12 und dem externen Teilnehmer 17. The data packet to be transmitted is first sent from the external subscriber 17 via the second communication link 42 to the switching first internal subscriber 11 . The data packet to be transmitted is then forwarded by the switching first internal user 11 via the first communication link 41 to the receiving second internal user 12 . The second internal participant 12 then sends the data packet to be transmitted via the core network 25 to the application server 27. The switching first internal participant 11 serves in both as a relay station between the second internal participant 12 and the external participant 17.
Bezugszeichenliste Reference List
10 Kommunikationssystem 11 erster interner Teilnehmer 10 communication system 11 first internal participant
12 zweiter interner T eilnehmer 12 second internal participant
13 dritter interner Teilnehmer 13 third internal participant
17 externer Teilnehmern 17 external participants
20 Hohlleiter 25 Kernnetz 20 waveguide 25 core network
27 Applikationsserver 27 application servers
32 Antenne 32 antenna
33 Außenantenne 33 outdoor antenna
35 externe Antenne 41 erste Kommunikationsverbindung35 external antenna 41 first communication link
42 zweite Kommunikationsverbindung42 second communication link
51 erste Kommunikationseinheit51 first communication unit
52 zweite Kommunikationseinheit52 second communication unit
53 dritte Kommunikationseinheit 57 Kommunikationsvorrichtung 53 third communication unit 57 communication device

Claims

Patentansprüche: Patent Claims:
1. Verfahren zum Betreiben eines Kommunikationssystems (10), insbesondere in einer Transportanlage, umfassend eine Mehrzahl von internen Teilnehmern (11, 12, 13), welche jeweils eine Kommunikationseinheit (51, 52, 53) aufweisen, und einen Hohlleiter (20), wobei mittels der Kommunikationseinheiten (51, 52, 53) eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer (11, 12, 13) miteinander über den Hohlleiter (20) ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinheiten (51, 52, 53) der internen Teilnehmer (11, 12, 13) jeweils eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung aufweisen, wobei mit jeder Schnittstelle eine drahtlose Datenübertragung über eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen durchführbar ist, und dass das Kommunikationssystem (10) mindestens einen externen Teilnehmer (17) umfasst, welcher eine Kommunikationsvorrichtung (57) aufweist, wobei mittels der Kommunikationsvorrichtung (57) eine drahtlose Kommunikation des mindestens einen externen Teilnehmers (17) mit mindestens einem internen Teilnehmer (11, 12, 13) außerhalb des Hohlleiters (20) ermöglicht ist, wobei ein zu übertragendes Datenpaket von einem sendenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) zu einem vermittelnden internen Teilnehmer (11, 12, 13) gesendet wird, und dass das zu übertragende Datenpaket von dem vermittelnden internen Teilnehmer (11, 12, 13) zu dem mindestens einen externen Teilnehmer (17) weitergeleitet wird. 1. A method for operating a communication system (10), in particular in a transport system, comprising a plurality of internal participants (11, 12, 13), which each have a communication unit (51, 52, 53), and a waveguide (20), the communication units (51, 52, 53) enabling wireless communication between the internal participants (11, 12, 13) via the waveguide (20), characterized in that the communication units (51, 52, 53) of the internal participants (11, 12, 13) each have a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission over a plurality of carrier frequencies, and that the communication system (10) comprises at least one external subscriber (17). Having a communication device (57), wherein by means of the communication device (57) a wireless communication of at least an external participant (17) with at least one internal participant (11, 12, 13) outside the waveguide (20) is made possible, with a data packet to be transmitted from a transmitting internal participant (11, 12, 13) to a switching internal participant ( 11, 12, 13) is sent, and that the data packet to be transmitted is forwarded by the switching internal subscriber (11, 12, 13) to the at least one external subscriber (17).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu übertragendes Datenpaket von dem mindestens einen externen Teilnehmer (17) zu einem vermittelnden internen Teilnehmer (11, 12, 13) gesendet wird, und dass das zu übertragendes Datenpaket von dem vermittelnden internen Teilnehmer (11, 12, 13) zu einem empfangenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) weitergeleitet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that a data packet to be transmitted is sent from the at least one external subscriber (17) to a mediating internal subscriber (11, 12, 13), and that the data packet to be transmitted is transmitted by the mediating internal subscriber (11, 12, 13) to a receiving internal subscriber (11, 12, 13).
3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (57) des externen Teilnehmers (17) eine erste Schnittstelle und eine zweite Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung aufweist, wobei mit jeder Schnittstelle eine drahtlose Datenübertragung über eine Mehrzahl von Trägerfrequenzen durchführbar ist. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the communication device (57) of the external participant (17) has a first interface and a second interface for wireless data transmission, with each interface being able to carry out wireless data transmission via a plurality of carrier frequencies .
4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsvorrichtung (57) des externen Teilnehmers (17) und mindestens eine Kommunikationseinheit (51, 52, 53) mindestens eines internen Teilnehmers (11, 12, 13) eine weitere Schnittstelle zur drahtlosen Datenübertragung aufweisen, welche von der ersten Schnittstelle und von der zweiten Schnittstelle verschieden ist. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the communication device (57) of the external participant (17) and at least one communication unit (51, 52, 53) of at least one internal participant (11, 12, 13) have a further interface to have wireless data transmission, which is different from the first interface and the second interface.
5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein interner Teilnehmer (11, 12, 13) als stationäre Basisstation ausgebildet ist, und dass mindestens ein interner Teilnehmer (11, 12, 13) als mobiles Endgerät ausgebildet ist, welches entlang des Hohlleiters (20) beweglich ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one internal participant (11, 12, 13) is designed as a stationary base station, and that at least one internal participant (11, 12, 13) is designed as a mobile terminal which is movable along the waveguide (20).
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine externe Teilnehmer (17) zusammen mit einem als mobiles Endgerät ausgebildeten internen Teilnehmer (11, 12, 13) entlang des Hohlleiters (20) beweglich ist. 6. The method as claimed in claim 5, characterized in that the at least one external participant (17) can be moved along the waveguide (20) together with an internal participant (11, 12, 13) designed as a mobile terminal.
7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu übertragendes Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) mindestens zweimal gesendet wird. 7. The method as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a data packet to be transmitted is sent at least twice by the sending internal subscriber (11, 12, 13).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) über die gleiche Schnittstelle über eine erste Trägerfrequenz und über eine zweite Trägerfrequenz, die von der ersten Trägerfrequenz verschieden ist, innerhalb des Hohlleiters (20) gesendet wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that the data packet to be transmitted from the sending internal subscriber (11, 12, 13) via the same interface via a first carrier frequency and via a second carrier frequency, which is different from the first carrier frequency, within of the waveguide (20) is sent.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) über die erste Schnittstelle und über die zweite Schnittstelle über die gleiche Trägerfrequenz innerhalb des Hohlleiters (20) gesendet wird. 9. The method according to claim 7, characterized in that the data packet to be transmitted is sent by the sending internal subscriber (11, 12, 13) via the first interface and via the second interface via the same carrier frequency within the waveguide (20).
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zu übertragende Datenpaket von dem sendenden internen Teilnehmer (11, 12, 13) über die erste Schnittstelle über eine erste Trägerfrequenz und über die zweite Schnittstelle über eine zweite Trägerfrequenz, die von der ersten10. The method according to claim 7, characterized in that the data packet to be transmitted from the sending internal subscriber (11, 12, 13) via the first interface via a first carrier frequency and via the second interface via a second carrier frequency, which is derived from the first
Trägerfrequenz verschieden ist, innerhalb des Hohlleiters (20) gesendet wird. Carrier frequency is different, is sent within the waveguide (20).
11. Kommunikationssystem (10), insbesondere in einer Transportanlage, umfassend eine Mehrzahl von internen Teilnehmern (11, 12, 13), welche jeweils eine Kommunikationseinheit (51, 52, 53) aufweisen, und einen Hohlleiter (20), wobei mittels der Kommunikationseinheiten (51, 52, 53) eine drahtlose Kommunikation der internen Teilnehmer (11, 12, 13) miteinander über den Hohlleiter (20) ermöglicht ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kommunikationssystem (10) mindestens einen externen Teilnehmer (17) umfasst, welcher eine Kommunikationsvorrichtung (57) aufweist, wobei mittels der Kommunikationsvorrichtung (57) eine drahtlose Kommunikation des mindestens einen externen Teilnehmers (17) mit mindestens einen internen Teilnehmer (11, 12, 13) außerhalb des Hohlleiters (20) ermöglicht ist, wobei das Kommunikationssystem (10) mit dem Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche betreibbar ist. 11. Communication system (10), in particular in a transport system, comprising a plurality of internal participants (11, 12, 13), each having a communication unit (51, 52, 53), and a waveguide (20), by means of the communication units (51, 52, 53) wireless communication between the internal participants (11, 12, 13) via the waveguide (20) is enabled, characterized in that the communication system (10) comprises at least one external participant (17) which has a Communication device (57), the communication device (57) enabling wireless communication between the at least one external participant (17) and at least one internal participant (11, 12, 13) outside the waveguide (20), the communication system (10 ) can be operated with the method according to any one of the preceding claims.
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