DE102004017604B4 - Verfahren und Anordnung für ein Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation - Google Patents

Verfahren und Anordnung für ein Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation, wobei eine Mehrzahl von ersten Fahrzeugen (1, F1, F2, F3) einem Subnetz zugeordnet ist oder zugeordnet werden kann, wobei das Subnetz eine Netzstruktur aufweist, in der eine direkte Kommunikation zwischen zumindest einem Teil der ersten Fahrzeuge (1, F1, F2, F3) möglich ist, und wobei ein langsam fahrendes Fahrzeug - im folgenden: LFF - (1) als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in dem Subnetz genutzt wird, die die Kommunikation in dem Subnetz verwaltet, koordiniert ermöglicht, blockiert und/oder auf andere Weise steuert, wobei ein langsam fahrendes Fahrzeug LFF (1) ein Fahrzeug ist, dessen Fahrgeschwindigkeit niedriger als ein definierter Grenzwert ist oder diesen Grenzwert nicht übersteigt oder in der Regel nicht übersteigt, wobei der Grenzwert derart gewählt wird, dass eine Kommunikation zwischen dem langsam fahrenden Fahrzeug LFF (1) und einem Hotspot zuverlässig möglich ist, solange es die Reichweite der Kommunikation erlaubt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben von Kommunikationsnetzen mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation oder zum Betreiben von Teilen solcher Kommunikationsnetze.
  • In Kommunikationsnetzen mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation können Daten zwischen den Teilnehmern (Fahrzeugen) direkt, insbesondere ohne indirekte Übertragung von Kommunikationssignalen über ortsfeste Basis- oder Relaisstationen, übertragen werden. Beispielsweise sendet ein Teilnehmer Anfragen bezüglich Daten aus, die möglicherweise von anderen Teilnehmern bereitstellbar sind. Diese Anfragen werden dann von den anderen Teilnehmern beantwortet oder weitergeleitet. Bei den Daten kann es sich z. B. um Daten zur Gewinnung von Verkehrsinformation, zur dynamischen Routenoptimierung und/oder um Unfallvermeidungsdaten handeln. Dabei wird unter Unfallvermeidungsdaten beispielsweise verstanden, dass ein Fahrzeug von anderen Fahrzeugen Daten über Gefahrenquellen wie beispielsweise Unfälle erhält, und sein Fahrverhalten bzw. seine Fahrtroute darauf abgestimmt werden kann. Beispiele für ein derartiges Kommunikationsnetz bzw. für die Gewinnung von Verkehrsinformation sind in der DE 102 066 98 A1 und in der EP 1 151 428 B1 beschrieben. Die Kommunikation findet in der Regel durch Funksignale statt, die mittels elektromagnetischer Wellen in bestimmten zugelassenen Frequenzbereichen übertragen werden. Geeignet ist z. B. eine Kommunikation mit Eigenschaften eines W-LAN (wireless LAN).
  • Aus der DE 101 31 839 A1 ist ein Interfahrzeug-Kommunikationsverfahren bekannt, das folgende Schritte umfasst:
    • - die Bestimmung einer geschlossenen Benutzergruppe anhand bestimmter Kriterien,
    • - die Bereitstellung eines Funksystems für die geschlossene Benutzergruppe, und
    • - das Austauschen von Datenpaketen über das Funksystem zwischen den Mitgliedern der geschlossenen Benutzergruppe.
  • Auf Grund der Bewegung der Fahrzeuge wird die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen insbesondere spontan oder „ad hoc“ begonnen und beendet, je nach momentaner Relativposition und Reichweite für eine Übertragung von Kommunikationssignalen. Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetze können daher auch als Ad-Hoc-Netze bezeichnet werden.
  • In Ad-Hoc-Netzen, in denen die Geschwindigkeit der teilnehmenden Fahrzeuge über einen großen Geschwindigkeitsbereich variieren kann (beispielsweise auf Autobahnen bis zu Geschwindigkeiten von mehr als 200 km/h, die zu Geschwindigkeitsdifferenzen von mehr 400 km/h führen), kann die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen und zu zentralen Einrichtungen des Kommunikationsnetzes gestört sein oder plötzlich abbrechen. Derartige Ad-Hoc-Netze sind daher schwierig zu verwalten und zu betreiben.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Anordnung für ein Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeugkommunikation anzugeben, mit denen die Zuverlässigkeit bei der Kommunikation in Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetzen mit hoher Geschwindigkeitsvarianz erhöht werden kann.
  • Es wird vorgeschlagen, zumindest ein Subnetz in einem Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetz oder für ein solches Kommunikationsnetz zu bilden. Ferner wird vorgeschlagen, ein langsam fahrendes Fahrzeug - im Folgenden: LFF - als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in dem Subnetz zu nutzen.
  • Unter dem Begriff „Subnetz“ wird ein Teil eines gesamten Kommunikationsnetzes verstanden, in dem eine auf das Subnetz begrenzte Netzstruktur vorhanden ist. Das Subnetz ist jedoch nicht notwendigerweise autark. Insbesondere können verschiedene Subnetze in dem Kommunikationsnetz vorhanden sein, wobei eine Kommunikation zwischen den Subnetzen möglich ist und wobei Teilnehmer der verschiedenen Subnetze in eine Netzstruktur des gesamten Kommunikationsnetzes eingebunden sind. Die Subnetzstruktur ist z. B. derart, dass alle Kommunikationsteilnehmer des Subnetzes direkt und/oder indirekt miteinander kommunizieren können, eine Kommunikation zu einem Teilnehmer außerhalb des Subnetzes nur über das LFF möglich ist.
  • Dabei ist eine Hauptfunktion des LFF als zentraler Kommunikationsstation, das Subnetz zu bilden, das Subnetz zu verwalten und/oder das Subnetz aufzulösen.
  • Unter Verwendung des LFF als zentraler Kommunikationsstation kann ferner insbesondere eine Zugangskontrolle für eine Kommunikation der Teilnehmer des Subnetzes durchgeführt werden. Z. B. kann für die Kommunikation der Teilnehmer des Subnetzes eine Autorisierung erforderlich sein, wobei ohne eine erfolgreiche Autorisierung eines Teilnehmers keine Kommunikation möglich ist oder nur eine eingeschränkte Kommunikation möglich ist. Beispielsweise prüft das LFF, ob ein neuer zu dem Subnetz hinzukommender Teilnehmer berechtigt ist, an der Kommunikation teilzunehmen, und autorisiert bei entsprechendem Prüfungsergebnis die Kommunikation mit diesem Teilnehmer.
  • Alternativ oder zusätzlich kann das LFF als zentrale Kommunikationsstation ein Verschlüsselungssystem für die Kommunikation der Teilnehmer des Subnetzes verwalten, wobei das Verschlüsselungssystem beispielsweise zumindest einen Schlüssel aufweist, ohne den eine Kommunikation in dem und/oder mit dem Subnetz nicht möglich ist. Ein solcher Schlüssel weist z. B. einen Code in digitaler Form auf.
  • Insbesondere ist es eine von dem LFF als zentrale Kommunikationsstation ausgeübte Funktion, eine Kommunikation zwischen Teilnehmern des Subnetzes und anderen Teilen des Kommunikationsnetzes und/oder mit anderen Kommunikationsnetzen zu ermöglichen. Beispielsweise kann eine Kommunikation zwischen einem Teilnehmer des Subnetzes und dem Internet über das LFF durchgeführt werden. Z. B. empfängt das LFF zu diesem Zweck Kommunikationssignale von dem Teilnehmer (z. B. ein schnell fahrendes Fahrzeug) und überträgt die Kommunikationssignale zu einer ortsfesten Station (im Folgenden: Hotspot).
  • Unter einem LFF wird dabei ein Fahrzeug verstanden, dessen Fahrgeschwindigkeit
    • - niedriger als ein definierter Grenzwert ist oder diesen Grenzwert nicht übersteigt oder in der Regel nicht übersteigt, wobei der Grenzwert z. B. derart gewählt wird, dass eine Kommunikation zwischen dem LFF und einem Hotspot zuverlässig möglich ist, solange es die Reichweite der Kommunikation erlaubt.
  • Bevorzugte LFF sind Lastwagen, Busse und/oder Fahrzeuge mit Anhänger. Der oben genannte Grenzwert kann insbesondere im Bereich von 70 bis 100 km/h liegen und beispielsweise 90 oder 80 km/h betragen.
  • Die Erfindung ist insbesondere für Fahrsituationen auf Autobahnen oder Schnellstraßen geeignet. Auf derartigen Straßen können besonders hohe Fahrgeschwindigkeiten erreicht werden. Bei ungehindertem Verkehr sind zumindest einige LFF (beispielsweise mit Geschwindigkeiten bis etwa 90 km/h) vorhanden, eine im Vergleich zu den LFF größere Anzahl von Fahrzeugen mit mittlerer Geschwindigkeit (beispielsweise mit Geschwindigkeiten bis etwa 130 km/h) vorhanden und eine im Vergleich zu dieser Gruppe kleinere Anzahl von Fahrzeugen mit höherer Geschwindigkeit (beispielsweise mit Geschwindigkeiten bis über 200 km/h) vorhanden. Nimmt die Verkehrsdichte zu, vergrößert sich die Anzahl der LFF und verschwindet die Gruppe von Fahrzeugen mit höherer Geschwindigkeit. Auch in diesem Fall sind ausreichend viele LFF vorhanden. Nimmt die Verkehrsdichte noch weiter zu verschwindet auch die Gruppe von Fahrzeugen mit mittlerer Geschwindigkeit. In diesem Fall sind prinzipiell alle Fahrzeuge als LFF geeignet. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch vorab oder nach einer Auswertung des Verhaltens der Fahrzeuge festgelegt werden, welche Fahrzeuge grundsätzlich als LFF zur Verfügung stehen. Vorzugsweise wird zusätzlich jeweils geprüft, ob ein Fahrzeug die Kriterien für ein LFF erfüllt, bevor es die Funktion einer zentralen Kommunikationsstation in einem Subnetz übernimmt. Auch kann z. B. nur in Fahrzeugen, die speziell als LFF geeignet sind, eine Vorrichtung zum Betreiben von Subnetzen vorhanden sein, die insbesondere zur Verwaltung eines oder mehrere Subnetze oder für andere Aufgaben im Zusammenhang mit dem Betrieb eines oder mehrerer Subnetze ausgestaltet ist.
  • Insbesondere wird Folgendes vorgeschlagen: Ein Verfahren zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation, wobei eine Mehrzahl von ersten Fahrzeugen einem Subnetz zugeordnet ist oder zugeordnet werden kann, wobei das Subnetz eine Netzstruktur aufweist, in der eine direkte Kommunikation zwischen zumindest einem Teil der ersten Fahrzeuge möglich ist, und wobei ein LFF als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in dem Subnetz genutzt wird.
  • Insbesondere kann eine Mehrzahl der Subnetze gebildet sein, wobei jeweils ein LFF als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in dem jeweiligen Subnetz genutzt wird. Beispielsweise sind die Fahrzeuge (Teilnehmer) der Subnetze eindeutig einem der Subnetze zugeordnet und ist eine direkte Kommunikation zwischen Teilnehmern verschiedener Subnetze nicht möglich. Die Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
  • Dabei dient das LFF als Hauptzertifizierungsstelle für das Subnetz dienen, oder allgemeiner formuliert als zentrale Kommunikationsstation, die die Kommunikation in dem Subnetz verwaltet, koordiniert, ermöglicht, blockiert und/oder auf andere Weise steuert.
  • Zusätzlich kann das LFF als für das Subnetz zentraler Kommunikationsknoten dienen, über den die Kommunikation zwischen Teilnehmern des Subnetzes und Subnetz-externen Kommunikationspartnern durchgeführt wird. Z. B. leitet das LFF entsprechende Kommunikationssignale weiter und/oder transformiert diese beispielsweise in ein anderes Format oder gemäß einem anderen Kommunikationsprotokoll.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das LFF die maximal vorkommenden Geschwindigkeitsunterschiede bei der Kommunikation in dem Kommunikationsnetz reduzieren kann. Beispielsweise kann ein schnell fahrendes Fahrzeug durch indirekte Kommunikation über das LFF mit einem Hotspot kommunizieren. Dabei bestehen jeweils zwischen dem schnell fahrenden Fahrzeug und dem LFF bzw. zwischen dem LFF und dem Hotspot wesentlich geringere Geschwindigkeitsunterschiede als zwischen dem schnell fahrenden Fahrzeug und dem Hotspot. Hierdurch kann z. B. ein Zugang des schnell fahrenden Fahrzeugs zum Internet ermöglicht werden.
  • Bei der Nutzung von Lastwagen, Fahrzeugen mit Anhänger und anderen Fahrzeugen, die auf Schnellstraßen meist mit konstanter Geschwindigkeit fahren, können diese LFF z. B. eine Kommunikationskette bilden, wobei Mitglieder der Kommunikationskette beispielsweise hintereinander fahren (sogenannter Konvoi). Die Kommunikationskette ist insbesondere derart ausgestaltet, dass Kommunikationssignale zu und von allen LFF der Kommunikationskette übertragen werden können. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine Kommunikation von allen Fahrzeugen der Subnetze der LFF untereinander und/oder zwischen jedem beliebigen Fahrzeug der Subnetze einerseits und externen, nicht den Subnetzen angehörenden Kommunikationspartnern möglich ist.
  • Ferner wird eine Vorrichtung zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation vorgeschlagen. Die Vorrichtung weist eine Kommunikationseinrichtung auf, die für die Kommunikation mit zumindest einem Fahrzeug in einem Subnetz ausgestaltet ist, und weist eine Steuereinrichtung auf, die ausgestaltet ist, eine Kommunikation innerhalb des Subnetzes zu steuern und/oder eine Kommunikation zwischen zumindest einem Kommunikationsteilnehmer des Subnetzes einerseits und einem subnetz-externen Kommunikationsteilnehmer zu steuern. Die Kommunikationseinrichtung und die Steuereinrichtung sind miteinander verbunden.
  • Insbesondere ist die Steuereinrichtung (beispielsweise durch entsprechend ausgestaltete Hardware und/oder Software) ausgestaltet, eine oder mehrere der Funktionen eines LFF zu erfüllen, die in dieser Beschreibung beschrieben sind.
  • Es wird vorgeschlagen, die Vorrichtung in einem LFF zu verwenden.
  • Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben. Sie ist jedoch nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Die einzelnen Figuren der Zeichnung zeigen:
    • 1 ein Subnetz eines Fahrzeug-Kommunikationsnetzes mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation,
    • 2 eine Verkehrssituation auf einer Autobahn oder Schnellstraße mit zwei Subnetzen und
    • 3 eine besonders bevorzugte Ausgestaltung einer Vorrichtung zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation.
  • 1 stellt schematisch ein Subnetz in einem Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikationsnetz dar. Das Subnetz weist eine Mehrzahl von Fahrzeugen F1, F2, F3 auf, die direkt miteinander kommunizieren können, wie durch Pfeile angedeutet ist. Diese Fahrzeuge F1, F2, F3 sind schnell fahrende Fahrzeuge und bewegen sich z. B. auf einer Autobahn oder auf einer Schnellstraße mit hoher Geschwindigkeit (z. B. mit mehr als 130 km/h). Daher ist die Kommunikation der Fahrzeuge F1, F2, F3 mit fest am Straßenrand angeordneten Basisstationen, die auch als Hotspots bezeichnet werden können, unter Umständen zumindest zeitweise gestört oder unmöglich. Es können laufend weitere Fahrzeuge Teilnehmer des Subnetzes werden und/oder vorhandene Teilnehmer das Subnetz verlassen.
  • Weiterhin weist das Subnetz ein langsam fahrendes Fahrzeug 1 auf, z. B. einen Lastwagen, der sich mit einer Geschwindigkeit von maximal 90 km/h bewegt. Hinzukommt, dass sich solche langsam fahrenden Fahrzeuge auf Autobahnen oder Schnellstraßen meist mit konstanter Geschwindigkeit bewegen. Sie eignen sich daher als zentrale, fahrende Station für die Fahrzeuge F1, F2, F3 des Subnetzes. Insbesondere für Fahrzeuge, die auf Autobahnen oder Schnellstraßen in die gleiche Richtung fahren, sind die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen dem langsam fahrenden Fahrzeug 1 und den anderen Fahrzeugen des Subnetzes deutlich geringer als die Geschwindigkeitsunterschiede zwischen einem Hotspot und den anderen Fahrzeugen. Dennoch ist die Erfindung nicht auf Subnetze mit Fahrzeugen beschränkt, die in die gleiche Richtung fahren. Vielmehr können zumindest temporär auch Fahrzeuge Teilnehmer eines Subnetzes werden, die sich im Vergleich zu dem langsam fahrenden Fahrzeug 1 in die entgegengesetzte Richtung oder in eine andere Richtung bewegen. Dies gilt insbesondere für Fahrsituationen auf Autobahnen und Schnellstraßen.
  • Eine solche Fahrsituation ist in 2 dargestellt. Eine Vielzahl von Fahrzeugen fährt auf einer Fahrbahn 7 in die gleiche Richtung. Am Rand der Fahrbahn 7 sind zwei Hotspots 5a, 5b ortsfest angeordnet. In Kommunikationsreichweite zu dem Hotspot 5a fährt ein langsam fahrendes Fahrzeug (im Folgenden kurz: LFF), das mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Das LFF 1 bildet eine zentrale Station für ein Subnetz F1 von Fahrzeugen für eine direkte Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation. Dem Subnetz S1 können insbesondere die in 2 gezeigten Fahrzeuge F1 - F6 als Kommunikationsteilnehmer angehören. In Kommunikationsreichweite zu dem zweiten Hotspot 5b fährt auf der Fahrbahn 7 ein LFF 2, das beispielsweise ebenso wie das LFF 1 ein Lastwagen ist. Das LFF 2 fungiert als zentrale Kommunikationsstation für ein zweites Subnetz S2. Diesem Subnetz können insbesondere die Fahrzeuge F3 - F11 als Kommunikationsteilnehmer angehören.
  • Eine Funktion der durch die LFF 1, 2 gebildeten zentralen Stationen ist die Verbindung der Subnetze S1, S2 miteinander. Auf diese Weise können die Fahrzeuge der verschiedenen Subnetze miteinander kommunizieren, obwohl unter Umständen eine direkte Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation nicht möglich ist. Beispiele hierfür in der in 2 dargestellten Verkehrssituation sind die Fahrzeuge F1 und F11. Weitere mögliche Funktionen der zentralen Station eines Subnetzes sind wie folgt dargestellt, wobei auch jede beliebige Kombination der Funktionen möglich ist:
    1. a) Die zentrale Station sichert die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen in dem Subnetz, insbesondere gegen äußere Störungen, wie Angriffe von Hackern. Hierzu vergibt die zentrale Station beispielsweise Kommunikationsadressen, so dass jeder der Teilnehmer des Subnetzes über zumindest eine Kommunikationsadresse verfügt, vergibt Identitäten und/oder vergibt Schlüssel für eine verschlüsselte Kommunikation zwischen den Teilnehmern des Subnetzes. Die genannten Beispiele betreffen jedoch nicht nur eine sichere Kommunikation, sondern können grundsätzlich zur Organisation der Kommunikation in dem Subnetz dienen.
    2. b) Die zentrale Station dient als Verbindung zwischen dem eigenen Subnetz und anderen Teilen eines gesamten Kommunikationsnetzes. Insbesondere kann die zentrale Station eine direkte Kommunikation mit einer zentralen Station eines anderen Subnetzes aufbauen, betreiben und/oder beenden. Vorzugsweise verbindet sich die zentrale Station mit jedem anderen LFF, wenn es die Möglichkeit dazu bekommt. Insbesondere gilt dies unabhängig von dem Betriebszustand des eigenen Subnetzes.
    3. c) Miteinander verbundene LFF bilden eine Hauptverbindungsstrecke zwischen einer Mehrzahl von Subnetzen, wobei die Hauptverbindungsstrecke insbesondere für ein Routing über große Distanzen dient. Für diese Funktion genutzte LFF können als Cluster-Master-Router (CMR) bezeichnet werden. Insbesondere diese CMR können die unter a) genannten Funktionen erfüllen.
    4. d) Die zentrale Station stellt eine Verbindung zu einem Hotspot her. Dies gilt insbesondere für den Fall, dass die zentrale Station als CMR fungiert. So lange ein Hotspot in Kommunikationsreichweite der zentralen Station ist, wird eine Verbindung zwischen der zentralen Station des Subnetzes und dem Hotspot aufrechterhalten. Die zentrale Station kann eine Kommunikationsverbindung zu einer Mehrzahl der Hotspots aufbauen, aufrechterhalten und/oder abbrechen.
    5. e) Die zentrale Station, insbesondere als CMR, aktualisiert Daten in dem eigenen Subnetz. Grundsätzlich kann die Art der in den aktualisierten Daten enthaltenen Informationen beliebig sein. Beispielsweise betrifft die Information den Zugang zum Internet über den Hotspot, zu dem die zentrale Station eine Verbindung unterhält.
    6. f) Die zentrale Station, also das LFF, dient als Haupt-Zertifizierungsstelle in einem dynamischen Fahrzeug-Fahrzeug Netz. Insbesondere kann sie an die Fahrzeuge in seinem Subnetz Zertifikate für die Kommunikation vergeben und/oder die Gültigkeit von Zertifikaten, Schlüsseln und anderen Daten in dem Kommunikationsnetz kontrollieren. Insbesondere hierdurch steuert das LFF die Kommunikation zwischen Fahrzeugen in dem Subnetz.
    7. g) Die zentrale Station dient der Authentifizierung bei der direkten Kommunikation von Teilnehmern in dem Subnetz und/oder in anderen Teilen des Kommunikationsnetzes. Die Authentifizierung ist eine weitere Art der Steuerung der Kommunikation in dem Subnetz. Beispielsweise können prinzipiell alle Teilnehmer eines Ad-Hoc-Netzes direkt miteinander kommunizieren. Ob tatsächlich direkt kommuniziert wird, kann jedoch auch von einem Modus der Kommunikation abhängen. Z. B. kann der Modus es erlauben, dass spontan direkt zwischen Fahrzeugen kommuniziert wird. In einem anderen Modus dient zumindest ein Fahrzeug als Master bei der Kommunikation und dient zumindest ein anderes Fahrzeug als Slave bei der Kommunikation.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfüllt das LFF alle in der vorstehenden Auflistung beschriebenen Funktionen.
  • Die beispielsweise in 2 dargestellte Fahrsituation verändert sich laufend. Z. B. kann eines der LFF 1, 2 außer Funkreichweite zu den Hotspots 5a, 5b geraten. Wenn noch eine direkte oder indirekte Kommunikation des LFF 1, 2 zu einem anderen als zentrale Station für ein Subnetz dienenden LFF besteht (z. B. das andere LFF1, 2), kann das LFF 1, 2 über das andere LFF 1, 2 eine Verbindung für sein Subnetz zu anderen Teilen des gesamten Kommunikationsnetzes und/oder zu anderen Kommunikationsnetzen wie beispielsweise das Internet herstellen, aufrechterhalten und/oder abbrechen. Auch kann ein weiteres LFF, beispielsweise das in 2 dargestellte LFF 3 (welches z. B. ein langsam fahrendes Fahrzeug mit Anhänger ist) für diese Art von Kommunikation zu anderen Teilen des Kommunikationsnetzes oder zu anderen Kommunikationsnetzen genutzt werden. Dies gilt auch dann, wenn dieses LFF 3 selbst kein Subnetz verwaltet. Ferner ist es möglich, dass eine Gruppe von Fahrzeugen F, die einem gemeinsamen Netz angehören, ein anderes LFF als bisher als zentrale Station zugeordnet bekommen. Beispielsweise können die Fahrzeuge F3 bis F6 in der in 2 dargestellten Fahrsituation von Subnetz S1 zu Subnetz S2 wechseln. Auch ist es möglich, dass ein Subnetz mehr als ein LFF aufweist, wobei die Aufgaben der zentralen Station auf die verschiedenen LFF verteilt sind und/oder redundant ausgeübt werden. Bei der in 2 dargestellten Fahrsituation können auch Fahrzeuge auf der Gegenfahrbahn 8 Teilnehmer der Subnetze der Fahrzeuge auf der Fahrbahn 7 sein.
  • Die in 3 gezeigte Vorrichtung 11 weist eine erste Kommunikationseinrichtung 12, eine Steuereinrichtung 13 und eine zweite Kommunikationseinrichtung 14 auf. Die erste Kommunikationseinrichtung 12 ist über die Steuereinrichtung 13 mit der zweiten Kommunikationseinrichtung 14 verbunden. Die erste Kommunikationseinrichtung 12 ist ausgestaltet, mit Fahrzeugen zu kommunizieren, die einem Subnetz als Teilnehmer angehören. Die zweite Kommunikationseinrichtung 14 ist für eine Kommunikation mit subnetz-externen Kommunikationsteilnehmern und/oder Stationen ausgestaltet. Die erste und/oder zweite Kommunikationseinrichtung 12, 14 weist jeweils beispielsweise eine Antenne und eine Einrichtung zum Verarbeiten von Kommunikationssignalen auf, die über die Antenne gesendet werden oder empfangen werden. Die Steuereinrichtung ist ausgestaltet, Steuerfunktionen zur Steuerung eines Betrieb des Subnetzes (z. B. des in 2 dargestellten Subnetzes S1) auszuführen. Insbesondere können durch die Steuereinrichtung alle zuvor genannten Funktionen eines LFF erfüllt werden.
  • Beim Betrieb der Vorrichtung 11, die beispielsweise in dem LFF 1 gemäß 2 angeordnet ist, können z. B. Funksignale von einem Teilnehmer des Subnetzes über die Kommunikationseinrichtung 12 empfangen werden, können aus den Funksignalen ermittelte Kommunikationssignale zu der Steuereinrichtung 13 übertragen werden und kann die Steuereinrichtung 13 feststellen, ob die Kommunikationssignale für eine Weiterleitung zu einem subnetz-externen Kommunikationsteilnehmer bestimmt sind. Wenn dies der Fall ist, leitet die Steuereinrichtung 13 die Kommunikationssignale (unter Umständen nach einer Veränderung des Signalformats) an die zweite Kommunikationseinrichtung 14 weiter, die die Kommunikationssignale in Form von Funksignalen aussendet. In entsprechender Weise können Signale über die zweite Kommunikationseinrichtung 14 empfangen werden und über die Steuereinrichtung 13 sowie über die erste Kommunikationseinrichtung 12 an einen Teilnehmer des eigenen Subnetzes weitergeleitet werden. In beiden Fällen kann die Steuereinrichtung 13 außerdem prüfen, ob eine Berechtigung zur Weiterleitung der Kommunikationssignale besteht und/oder ob die Kommunikationssignale schädliche Daten enthalten (z. B. einen Virus). Insbesondere kann die Steuereinrichtung 13 die Weiterleitung blockieren.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation, wobei eine Mehrzahl von ersten Fahrzeugen (1, F1, F2, F3) einem Subnetz zugeordnet ist oder zugeordnet werden kann, wobei das Subnetz eine Netzstruktur aufweist, in der eine direkte Kommunikation zwischen zumindest einem Teil der ersten Fahrzeuge (1, F1, F2, F3) möglich ist, und wobei ein langsam fahrendes Fahrzeug - im folgenden: LFF - (1) als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in dem Subnetz genutzt wird, die die Kommunikation in dem Subnetz verwaltet, koordiniert ermöglicht, blockiert und/oder auf andere Weise steuert, wobei ein langsam fahrendes Fahrzeug LFF (1) ein Fahrzeug ist, dessen Fahrgeschwindigkeit niedriger als ein definierter Grenzwert ist oder diesen Grenzwert nicht übersteigt oder in der Regel nicht übersteigt, wobei der Grenzwert derart gewählt wird, dass eine Kommunikation zwischen dem langsam fahrenden Fahrzeug LFF (1) und einem Hotspot zuverlässig möglich ist, solange es die Reichweite der Kommunikation erlaubt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das LFF (1) zumindest zeitweise mit jedem Fahrzeug (F1, F2, F3) des Subnetzes direkt kommuniziert.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das LFF (1) die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen in dem Subnetz sichert.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zwischen dem LFF (1) und zumindest einem anderen LFF (2) direkt Kommunikationssignale übertragen werden.
  5. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das andere LFF (2) als zentrale Kommunikationsstation für die Kommunikation in einem zweiten Subnetz (S2) genutzt wird, wobei das zweite Subnetz (S2) eine Netzstruktur aufweist, in der eine direkte Kommunikation zwischen zumindest einem Teil von Fahrzeugen (2, F7, F8, F9, F10, F11) möglich ist, die Teilnehmer des zweiten Subnetzes (S2) sind.
  6. Verfahren nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von hintereinander fahrenden LFF (1, 2, 3) eine Kommunikationskette bildet, wobei die Kommunikationskette derart ausgestaltet ist, dass Kommunikationssignale zwischen allen LFF (1, 2, 3) der Kommunikationskette übertragen werden können.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Kommunikationssignale von Teilnehmern des Subnetzes über das LFF (1) zu anderen Teilen des Kommunikationsnetzes und/oder zu anderen Kommunikationsnetzen übertragen werden.
  8. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kommunikationssignale zu einer ortsfesten Station (5a, 5b) übertragen werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das LFF (1) eine Kommunikation zwischen Fahrzeugen des Subnetzes steuert.
  10. Vorrichtung zum Betreiben von Subnetzen in einem Kommunikationsnetz mit direkter Fahrzeug-Fahrzeug Kommunikation, wobei die Vorrichtung folgendes aufweist: - eine Kommunikationseinrichtung (12), die für die Kommunikation mit zumindest einem Fahrzeug (F1, F2) in einem Subnetz (S1) ausgestaltet ist, - eine Steuereinrichtung (13), die ausgestaltet ist, eine Kommunikation innerhalb des Subnetzes (S1) zu steuern und/oder eine Kommunikation zwischen zumindest einem Kommunikationsteilnehmer des Subnetzes (S1) einerseits und einem subnetz-externen Kommunikationsteilnehmer (5a) zu steuern.
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