DE102017216318A1 - Datenübertragungsvorrichtung und -verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten und zweiten Fahrzeugeinheit eines spurgebundenen Fahrzeugs - Google Patents

Datenübertragungsvorrichtung und -verfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten und zweiten Fahrzeugeinheit eines spurgebundenen Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungsvorrichtung (10) und ein Datenübertragungsverfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit (11) und einer zweiten Fahrzeugeinheit (12) eines spurgebundenes Fahrzeugs (1). Die Datenübertragungsvorrichtung (10) umfasst eine Übertragungseinrichtung (20) zum Übertragen eines für die Daten repräsentativen Datensignals (26) zwischen der ersten (11) und zweiten Fahrzeugeinheit (12). Zum einfachen Nachrüsten des spurgebundenen Fahrzeugs für eine Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s zwischen den Fahrzeugeinheiten ist die Übertragungseinrichtung (20) zur Übertragung der Daten mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s ausgebildet und umfasst eine erste Verbindungseinheit (31), welche ausgebildet ist, ein erstes Fahrzeugkabel (22), welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals (26) innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit (11) ausgebildet ist, mit zwei Übertragungskabeln (23, 123), welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen und zur Übertagung des Datensignals (26) an die zweite Fahrzeugeinheit (12) ausgebildet sind, zu verbinden, und eine Netzwerkisolator-Einheit (41, 42) zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts (25, 127) von einem zweiten Abschnitt (27, 125) der Übertragungskabel (23, 123).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Datenübertragungsvorrichtung sowie ein Datenübertragungsverfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit und einer zweiten Fahrzeugeinheit eines spurgebundenes Fahrzeugs. Die Datenübertragungsvorrichtung umfasst eine Übertragungseinrichtung zum Übertragen eines für die Daten repräsentativen Datensignals zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugeinheit.
  • Grundsätzlich ist es bekannt, Daten zwischen Fahrzeugeinheiten eines spurgebundenen Fahrzeugs zu übertragen. Dazu ist eine Übertragungseinrichtung vorgesehen, die zumindest abschnittsweise zwischen den Fahrzeugeinheiten angeordnet ist und ein die Daten repräsentierendes Datensignal überträgt.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Datenübertragungsvorrichtung bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird durch die eingangs genannte Datenübertragungsvorrichtung gelöst, bei welcher die Übertragungseinrichtung zur Übertragung der Daten mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s ausgebildet ist und bei welcher die Übertragungseinrichtung eine erste Verbindungseinheit umfasst, welche ausgebildet ist, ein Fahrzeugkabel, welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit ausgebildet ist, mit zwei Übertragungskabeln, welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen und zur Übertagung des Datensignals an die zweite Fahrzeugeinheit ausgebildet sind, zu verbinden. Die Übertragungseinrichtung umfasst weiter eine Netzwerkisolator-Einheit zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts von einem zweiten Abschnitt der Übertragungskabel.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass bei spurgebundenen Fahrzeugen Übertragungskabel zwischen den Fahrzeugeinheiten häufig für eine Übertragungsrate von 100 MBit/s (Fast Ethernet) vorgesehen sind. Insbesondere werden häufig zwei parallele Übertragungskabel mit jeweils zwei Aderpaaren zur redundanten Übertragung eines Datensignals mit einer Übertragungsrate von 100 MBit/s verwendet. Wünschenswert ist es, eine Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s zwischen den Fahrzeugeinheiten zu erzielen, da innerhalb der Fahrzeugeinheiten derzeit und zukünftig häufig Netzkomponenten (in der Regel Switches) vorhanden sind, die eine Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s unterstützen. Für die Erzielung einer Übertragungsrate von 1000 MBit/s wenden die Netzkomponenten innerhalb der Fahrzeugeinheit häufig den Standard 1000BASE-T an. Die Netzkomponenten sind dafür über Kabel mit vier Ader-Paaren (d. h. acht Adern) miteinander verbunden.
  • Die Erfindung beruht weiter auf der Erkenntnis, dass eine Aufrüstung von Fahrzeugen von einer Übertragungsrate von 100 MBit/s auf eine Übertragungsrate von 1000 MBit/s mit hohem Aufwand verbunden ist. So ist es häufig erforderlich, Übertragungskabel und Verbinder auszutauschen. Die Erfindung beruht weiter auf der Erkenntnis, dass zwei miteinander zu verbindende Fahrzeugeinheiten häufig auf unterschiedlichen elektrischen Potentialen liegen können.
  • Die erfindungsgemäße Lösung behebt diese Probleme, indem die Verbindungseinheit das innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit übertragene Datensignal auf die zwei Übertragungskabel verteilt. So können bereits vorhandene Übertragungskabel mit zwei Ader-Paaren - die bisher für eine Übertragungsrate von 100 MBit/s verwendet wurden - für die Übertragung von Daten mit einer Übertragungsrate von 1000 MBit/s verwendet werden. Die Redundanz der Übertragung geht dabei zwar verloren. Es ergibt sich jedoch der Vorteil, dass das Nachrüsten eines spurgebundenen Fahrzeugs besonders einfach und mit geringem Aufwand erzielt werden kann. Weiter behebt die erfindungsgemäße Lösung diese Probleme, indem eine Netzwerkisolator-Einheit eine galvanische Trennung zwischen der ersten Fahrzeugeinheit und zweiten Fahrzeugeinheit herstellt.
  • Das spurgebundene Fahrzeug ist vorzugsweise als Schienenfahrzeug, weiter vorzugsweise als Verband von Schienenfahrzeugen ausgebildet.
  • Der Fachmann versteht den Begriff „Ader“ vorzugsweise als Kupferleiter, insbesondere als Kupferdraht, vorzugsweise als kunststoffisolierter Kupferdraht.
  • Der Fachmann versteht den Begriff „Paar“ vorzugsweise als zwei Adern, die zu einem Paar verdrillt sind. Weiter versteht der Fachmann den Begriff „Kabel“ vorzugsweise als ein einziges Ader-Paar oder mehrere Ader-Paare, die zur Bildung eines Kabels miteinander verseilt sind.
  • Weiter versteht der Fachmann die Formulierung „Fahrzeugkabel, welches zur Übertragung des Datensignals ausgebildet ist“ oder Übertragungskabel, welches zur Übertragung des Datensignals ausgebildet ist“ vorzugsweise dahingehend, dass das jeweilige Kabel als Übertragungsmedium für das Datensignal dient.
  • Das Fahrzeugkabel weist vorzugsweise genau vier Aderpaare, weiter vorzugsweise vier separat abgeschirmte Aderpaare auf. Das Übertragungskabel weist vorzugsweise genau zwei Aderpaare auf.
  • Den Begriff „Datensignal“ versteht der Fachmann als physikalisches Signal (z. B. eine elektromagnetische Welle), welches die Daten repräsentiert. Dazu sind die Daten beispielsweise mittels Pulsamplitudenmodulation auf das Signal aufmoduliert. Der Begriff Datensignal umfasst im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Ausbildung als mehrere Signale, die auf mehrere Ader-Paare verteilt sind und gemeinsam das Datensignal bilden.
  • Die erste Verbindungseinheit ist vorzugsweise derart mit dem Fahrzeugkabel und den Übertragungskabeln verschaltet, dass das Datensignal in einer ersten Übertragungsrichtung ausgehend von dem ersten Fahrzeugkabel über die Übertragungskabel zur zweiten Fahrzeugeinheit übertragen werden kann.
  • Um eine zweite, entgegengesetzte Übertragungsrichtung zu ermöglichen, ist die erste Verbindungseinheit weiter vorzugsweise ausgebildet, das Datensignal, welches zwischen der zweiten Fahrzeugeinheit und der ersten Fahrzeugeinheit mittels des Übertragungskabels übertragen wird, zur Übertragung auf das erste Fahrzeugkabel zu aggregieren.
  • Insbesondere ist die Übertragungseinrichtung ausgebildet, Datensignale in beiden Übertragungsrichtungen gleichzeitig zu übertragen. Diese gleichzeitige Übertragung in beiden Richtungen wird fachmännisch häufig als Vollduplex bezeichnet. Der Fachmann versteht den Begriff „Netzwerkisolator-Einheit“ als eine Einheit zum Übertragen des Datensignals zwischen einem ersten Abschnitt und einem zweiten Abschnitt eines Kabels, wobei gleichzeitig eine galvanische Trennung des ersten Abschnitts von dem zweiten Abschnitt des Kabels erzielt wird. Die Netzwerkisolator-Einheit ist vorzugsweise zur galvanischen Trennung bei einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s ausgelegt.
  • Die erste Fahrzeugeinheit weist vorzugsweise ein erstes Kommunikationsnetz und die zweite Fahrzeugeinheit weist vorzugsweise ein zweites Kommunikationsnetz auf. Weiter vorzugsweise sind eine oder mehrere Endgeräte an das jeweilige Kommunikationsnetz datentechnisch angeschlossen. Insbesondere wird das Kommunikationsnetz von einem oder mehreren Switches gebildet, wobei die Endgeräte jeweils an einen Port eines Switches angeschlossen sind. Die Endgeräte sind häufig mit einer Übertragungsrate von 100 MBit/s mittels Kabeln, die zwei Ader-Paare aufweisen, oder mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s mittels Kabeln, die vier Ader-Paare aufweisen, angeschlossen. Die Kommunikationsnetze umfassen vorzugsweise jeweils ein Ethernet-Netzwerk oder sind als solche ausgebildet.
  • Vorzugsweise dient die erfindungsgemäße Datenübertragungsvorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen dem ersten und zweiten Kommunikationsnetz. Insbesondere dient die erfindungsgemäße Datenübertragungsvorrichtung zur Übertragung von Daten zwischen einem an das erste Kommunikationsnetz angeschlossenen ersten Endgerät und einem an das zweite Kommunikationsnetz angeschlossenen zweiten Endgerät.
  • Vorzugsweise ist das Verbindungselement als Steckverbinder ausgebildet
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung ist die erste und/oder zweite Fahrzeugeinheit ein Triebzug eines Triebzugverbands. Die erfindungsgemäße Lösung ist insbesondere bei Bildung eines Verbands von Triebzügen besonders vorteilhaft, da Potentialdifferenzen zwischen Triebzügen besonders häufig auftreten.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung, ist das Datensignal unter Anwendung von 1000BASE-T codiert. Unter der Bezeichnung 1000BASE-T versteht der Fachmann eine Codierung unter Anwendung des Standards IEEE 802.3 Clause 40 bzw. IEEE 802.3ab.
  • Insbesondere wird das innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit auf dem Fahrzeugkabel übertragene Datensignal unter Anwendung von 1000BASE-T codiert. Gleichzeitig wird das auf den zwei Übertragungskabeln zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugeinheit übertragene Datensignal unter Anwendung von 1000BASE-T codiert.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung umfasst die Übertragungseinrichtung eine zweite Verbindungseinheit. Die zweite Verbindungseinheit ist ausgebildet, ein zweites Fahrzeugkabel, welches wenigstens vier Ader-Paare aufweist und zur Übertragung des Datensignals innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit ausgebildet ist, mit den Übertragungskabeln zu verbinden.
  • Mit anderen Worten: Für die zweite Übertragungsrichtung ausgehend von der zweiten Fahrzeugeinheit zu der ersten Fahrzeugeinheit ist es erforderlich, das Datensignal, welches innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit übertragen wird, auf die zwei Übertragungskabel zu verteilen. Dies wird durch die zweite Verbindungseinheit erzielt. Für die erste Übertragungsrichtung dient die zweite Verbindungseinheit vorzugsweise zum Aggregieren des Datensignals für die Übertragung auf das zweite Fahrzeugkabel.
  • Mit anderen Worten: Für die Übertragung der Daten in der ersten Richtung (d.h. von der ersten zur zweiten Fahrzeugeinheit) dient die zweite Verbindungseinheit als Aggregationseinheit zum Zusammenführen des Datensignals auf das zweite Fahrzeugkabel. Für die Übertragung der Daten in der zweiten, entgegengesetzten Richtung dient die erste Verbindungseinheit als Aggregationseinheit zum Zusammenführen des Datensignals auf das erste Fahrzeugkabel.
  • Das innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit übertragene Datensignal wird vorzugsweise unter Anwendung des Standards 1000BASE-T codiert.
  • Bei einer bevorzugten Weiterbildung ist die Netzwerkisolator-Einheit auf einem Übertragungsweg des Datensignals, insbesondere auf einem Übertragungsweg mittels der Übertragungskabel, zwischen der ersten Verbindungseinheit und der zweiten Verbindungseinheit angeordnet. Vorzugsweise ist die Netzwerkisolator-Einheit auf dem Übertragungsweg verschaltet, insbesondere mit den Übertragungskabeln in Reihe geschaltet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Weiterbildung umfassen die zwei Übertragungskabel ein erstes Übertragungskabel und ein zweites Übertragungskabel. Die Netzwerkisolator-Einheit umfasst ein erstes Netzwerkisolator-Element, welches zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts des ersten Übertragungskabels von einem zweiten Abschnitt des zweiten Übertragungskabels ausgebildet ist, und ein zweites Netzwerkisolator-Element, welches zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts des zweiten Übertragungskabels von einem zweiten Abschnitt des zweiten Übertragungskabels ausgebildet ist.
  • Aus dieser Ausführungsform, bei der die Netzwerkisolator-Elemente an unterschiedlichen Orten verbaut sein können, ergibt sich der Vorteil, dass die räumliche Anordnung der Netzwerkisolator-Einheit flexibel gestaltet und die Netzwerkisolator-Einheit folglich platzsparend verbaut werden kann.
  • Vorzugsweise ist das erste und/oder zweite Netzwerkisolator-Element zur galvanischen Trennung bei einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s ausgebildet.
  • Bei einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung sind das erste Netzwerkisolator-Element innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit und das zweite Netzwerkisolator-Element innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit angeordnet. Hierdurch ergibt sich der weitere Vorteil, dass ein Nachrüsten einer Übertragungsvorrichtung im Bereich zwischen den Fahrzeugeinheiten mit geringem Aufwand verbunden ist.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeugkabel als Kabel der Kategorie 5e, Kategorie 6, Kategorie 6a und/oder Kategorie 7 ausgebildet. Dies ermöglicht eine einfache Implementierung der Lösung, da gängige Kabel für die Übertragung des ersten Datensignals innerhalb der Fahrzeugeinheit verwendet werden können.
  • Ein Kabel der Kategorie 5e, 6, 6a bzw. 7 wird fachmännisch häufig als Cat-5e-Kabel, Cat-6-Kabel, Cat-6a-Kabel bzw. Cat-7-Kabel bezeichnet.
  • Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Übertragungskabel als Kabel der Kategorie 5 ausgebildet. Auch dies ermöglicht eine einfache Implementierung der Lösung, da gängige Kabel für die Übertragung des zweiten Datensignals auf dem Übertragungskabel verwendet werden können.
  • Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Übertragungskabel jeweils zumindest eine Viererverseilung verdrillter Adern auf. Vorzugsweise weisen die Übertragungskabel einen Sternvierer auf.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein spurgebundenes Fahrzeug, welches eine Datenübertragungsvorrichtung der vorstehend beschriebenen Art umfasst.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Datenübertragungsverfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit und einer zweiten Fahrzeugeinheit eines spurgebundenen Fahrzeugs umfassend:
    • Übertragen eines die Daten repräsentierenden Datensignals innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit auf einem ersten Fahrzeugkabel mit wenigstens vier Ader-Paaren und
    • Übertragen des Datensignals zwischen der ersten Fahrzeugeinheit und der zweiten Fahrzeugeinheit mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s auf zwei Übertragungskabeln, welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen. Das Übertragen zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugeinheit umfasst ein Verteilen des Datensignals mittels einer ersten Verbindungseinheit von dem Fahrzeugkabel auf die zwei Übertragungskabel und ein galvanisches Trennen eines ersten Abschnitts der Übertragungskabel von einem zweiten Abschnitt der Übertragungskabel mittels einer Netzwerkisolator-Einheit.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Verwendung von
    • - zwei Übertragungskabeln, welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen und zumindest abschnittsweise zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit und einer zweiten Fahrzeugeinheit eines spurgebundenes Fahrzeugs verlaufen, und
    • - einer Netzwerkisolator-Einheit zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts von einem zweiten Abschnitt der Übertragungskabel
    zum Übertragen von Daten zwischen der ersten und zweiten Fahrzeugeinheit mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Verwendung wird eine erste Verbindungseinheit verwendet, um ein erstes Fahrzeugkabel, welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit ausgebildet ist, mit den zwei Übertragungskabeln zu verbinden.
  • Zu Vorteilen, Ausführungsformen und Ausführungsdetails zu dem erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahren und/oder der erfindungsgemäßen Verwendung kann auf die vorstehende Beschreibung zu den entsprechenden Vorteilen, Ausführungsformen und Ausführungsdetails der erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung verwiesen werden.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:
    • 1 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Datenübertragungsvorrichtung in einem spurgebundenen Fahrzeug und
    • 2 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Datenübertragungsverfahrens.
  • 1 zeigt einen Abschnitt eines spurgebundenen Fahrzeugs 1 in einer schematischen Draufsicht. In der betrachteten Ausführung ist das spurgebundene Fahrzeug 1 als Verband von Schienenfahrzeugen, welches jeweils mehrere mechanisch gekoppelte Wagen umfassen, ausgebildet. Das spurgebundene Fahrzeug 1 weist eine erste Fahrzeugeinheit 11 und eine zweite Fahrzeugeinheit 12 auf, die jeweils ein Schienenfahrzeug bilden und miteinander gekoppelt sind. In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Fahrzeugeinheit 11 ein Triebzug 111 und die Fahrzeugeinheit 12 ein Triebzug 112.
  • Eine datentechnische Verbindung der Fahrzeugeinheiten 11 und 12 wird beim Kuppeln mittels eines Steckverbinders 46 bzw. 146 geschaffen, welcher an einem Kupplungsaltar angeordnet ist.
  • Die erste Fahrzeugeinheit 11 weist ein erstes Kommunikationsnetz 13 und die zweite Fahrzeugeinheit 12 ein zweites Kommunikationsnetz 14 auf. Das erste Kommunikationsnetz 13 umfasst als Netzkomponente wenigstens eine Switch-Einheit 28 und das zweite Kommunikationsnetz 14 umfasst als Netzkomponente wenigstens eine Switch-Einheit 29. Die Netzkomponenten des jeweiligen Kommunikationsnetzes 13 bzw. 14 unterstützen eine Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s. Die Netzkomponenten sind dafür über Kabel mit vier Ader-Paaren (d. h. acht Adern) miteinander verbunden. Daten werden über das erste Kommunikationsnetz 13 bzw. zweite Kommunikationsnetz 14 mittels eines Datensignals 26, welches jeweils für die Daten repräsentativ ist, übertragen (gemäß einem Verfahrensschritt A). Die Daten werden als Datensignal 26 unter Anwendung des Standards 1000BASE-T (IEEE 802.3ab) codiert.
  • An das erste Kommunikationsnetz 13 sind mehrere Endgeräte (nicht gezeigt) und an das zweite Kommunikationsnetz 14 mehrere Endgeräte (nicht gezeigt) datentechnisch angeschlossen. Die Endgeräte sind mit einer Übertragungsrate von 100 MBit/s mittels Kabeln, die zwei Ader-Paare aufweisen, oder mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s mittels Kabeln, die vier Ader-Paare aufweisen, angeschlossen.
  • Um eine Kommunikation zwischen dem ersten Kommunikationsnetz 13 und dem zweiten Kommunikationsnetz 14 zu ermöglichen, ist es wünschenswert, Daten zwischen diesen Kommunikationsnetzen zu übertragen.
  • In einer ersten Übertragungsrichtung 8 werden die Daten zwischen dem ersten Kommunikationsnetz 13 und dem zweiten Kommunikationsnetz 14 über eine Datenübertragungsvorrichtung 10 mit einer Übertragungseinrichtung 20 übertragen (gemäß einem Verfahrensschritt B): Die Übertragungseinrichtung 20 umfasst ein Übertragungskabel 23, welches zwei Ader-Paare aufweist, und ein Übertragungskabel 123, welches zwei Ader-Paare aufweist. Das Übertragungskabel 23 bzw. 123 verläuft (in Übertragungsrichtung 8 gesehen) ausgehend von einer ersten Verbindungseinheit 31, welche innerhalb der Fahrzeugeinheit 11 angeordnet ist, auf einem Weg über einen Steckverbinder 44 bzw. 144, welcher an einem Wagenkasten der Fahrzeugeinheit 11 angeordnet ist, weiter über den Steckverbinder 46 bzw. 146 und weiter über einen Steckverbinder 48 bzw. 148, welcher an einem Wagenkasten der Fahrzeugeinheit 12 angeordnet ist, bis zu einer zweiten Verbindungseinheit 32, welche innerhalb der Fahrzeugeinheit 12 angeordnet ist. Die erste Verbindungseinheit 31 dient zum Verbinden eines Fahrzeugkabels 22 mit den Übertragungskabeln 23 und 123. Dabei wird das Datensignal 26 in Übertragungsrichtung 8 gesehen ausgehend von dem Fahrzeugkabel 22 zur Übertragung zur zweiten Fahrzeugeinheit 12 auf den Übertragungskabeln 23 und 123 verteilt (gemäß einem Verfahrensschritt B1). Die zweite Verbindungseinheit 32 dient zum Verbinden eines Fahrzeugkabels 24 mit den Übertragungskabeln 23 und 123. In Übertragungsrichtung 8 gesehen wird das Datensignal 26 zur Übertragung innerhalb der Fahrzeugeinheit 12 auf das zweite Fahrzeugkabel 24 aggregiert.
  • Die erste Verbindungseinheit 31 ist über das Fahrzeugkabel 22 mit der Switch-Einheit 28 des ersten Kommunikationsnetzes 13 datentechnisch verbunden. Die zweite Verbindungseinheit 32 ist über das Fahrzeugkabel 24 mit der Switch-Einheit 29 des zweiten Kommunikationsnetzes 14 datentechnische verbunden.
  • Ausgehend von der Switch-Einheit 28 bzw. 29 kann ein oder mehrere Fahrzeugkabel (nicht gezeigt) zu weiteren Switch-Einheiten des Kommunikationsnetzes 13 bzw. 14 führen.
  • Zudem werden Daten in einer zweiten Übertragungsrichtung 9 zwischen dem zweiten Kommunikationsnetz 14 und dem ersten Kommunikationsnetz 13 mittels der Datenübertragungsvorrichtung 10 übertragen: Die zweite Verbindungseinheit 32 dient in dieser Übertragungsrichtung 9 zum Aufteilen des Datensignals 26 auf die Übertragungskabel 23 und 123. Die erste Verbindungeinheit 31 dient in Übertragungsrichtung 9 gesehen zum Aggregieren des Datensignals 26 auf das erste Fahrzeugkabel 22.
  • Die Datenübertragungsvorrichtung 10 ist ausgebildet, Daten in beiden Übertragungsrichtungen 8 und 9 (zwischen dem ersten Kommunikationsnetz 13 und dem zweiten Kommunikationsnetz 14) gleichzeitig zu übertragen (fachmännisch als Vollduplex bezeichnet) .
  • Die Übertragungskabel 23 und 123 weisen jeweils eine Viererverseilung verdrillter Adern auf und sind jeweils als Kabel der Kategorie 5 ausgebildet.
  • Innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit 11 ist ein Netzwerkisolator-Element 41 angeordnet, welches einen ersten Abschnitt 25 des Übertragungskabels 23 galvanisch von einem zweiten Abschnitt 27 des Übertragungskabels 23 trennt (gemäß einem Verfahrensschritt B2). Innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit 12 ist ein Netzwerkisolator-Element 42 angeordnet, welches einen ersten Abschnitt 125 des Übertragungskabels 123 galvanisch von einem zweiten Abschnitt 127 des Übertragungskabels 123 trennt (gemäß dem Verfahrensschritt B2). Die Netzwerkisolator-Elemente 41 und 42 sind jeweils für eine Übertragungsrate von 1000 MBit/s ausgelegt.
  • Das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel ermöglicht eine Übertragung von Daten in den Übertragungsrichtungen 8 und 9 zwischen dem ersten 13 und zweiten Kommunikationsnetz 14 jeweils mit einer Übertragungsrate von 1000 MBit/s. Dabei werden zwischen den Fahrzeugeinheiten 11 und 12 zwei Übertragungskabel 23 und 123 verwendet, welche jeweils zwei Aderpaare aufweisen. Auf diese Weise können häufig bereits vorhandene Übertragungskabel, die zwischen dem Wagenkasten und einem Kupplungsaltar verlaufen (und bisher für die redundante Übertragung von Daten mit einer Übertragungsrate von 100 MBit/s verwendet wurde), mit der erfindungsgemäßen Lösung für eine Übertragung von Daten mit einer Übertragungsrate von 1000 MBit/s genutzt werden.

Claims (14)

  1. Datenübertragungsvorrichtung zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit (11) und einer zweiten Fahrzeugeinheit (12) eines spurgebundenes Fahrzeugs (1) umfassend: eine Übertragungseinrichtung (20) zum Übertragen eines für die Daten repräsentativen Datensignals (26) zwischen der ersten (11) und zweiten Fahrzeugeinheit (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (20) zur Übertragung der Daten mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s ausgebildet ist und - eine erste Verbindungseinheit (31), welche ausgebildet ist, o ein erstes Fahrzeugkabel (22), welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals (26) innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit (11) ausgebildet ist, mit o zwei Übertragungskabeln (23, 123), welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen und zur Übertagung des Datensignals (26) an die zweite Fahrzeugeinheit (12) ausgebildet sind, zu verbinden, und - eine Netzwerkisolator-Einheit (41, 42) zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts (25, 125) von einem zweiten Abschnitt (27, 127) der Übertragungskabel (23, 123) umfasst.
  2. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Fahrzeugeinheit (11) ein Triebzug (111) und die zweite Fahrzeugeinheit (12) ein Triebzug (112) eines Triebzugverbands ist.
  3. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Datensignal (26) unter Anwendung von 1000BASE-T codiert ist.
  4. Datenübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungseinrichtung (20) eine zweite Verbindungseinheit (32) umfasst, welche ausgebildet ist, ein zweites Fahrzeugkabel (24), - welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals (26) innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit (12) ausgebildet ist, mit den Übertragungskabeln (23, 123) zu verbinden.
  5. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Netzwerkisolator-Einheit (41, 42) auf einem Übertragungsweg des Datensignals (26) mittels der Übertragungskabel (23, 123) zwischen der ersten Verbindungseinheit (31) und der zweiten Verbindungseinheit (32) angeordnet ist.
  6. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Übertragungskabel (23, 123) ein erstes Übertragungskabel (23) und ein zweites Übertragungskabel (123) umfassen und die Netzwerkisolator-Einheit - ein erstes Netzwerkisolator-Element (41), welches zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts (25) des ersten Übertragungskabels (23) von einem zweiten Abschnitt (27) des ersten Übertragungskabels (23) ausgebildet ist, und - ein zweites Netzwerkisolator-Element (42), welches zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts (125) des zweiten Übertragungskabels (123) von einem zweiten Abschnitt (127) des zweiten Übertragungskabels (123) ausgebildet ist, umfasst.
  7. Datenübertragungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Netzwerkisolator-Element (41) innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit (11) und das zweite Netzwerkisolator-Element (42) innerhalb der zweiten Fahrzeugeinheit (12) angeordnet sind.
  8. Datenübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugkabel (22, 24) als Kabel der Kategorie 5e, Kategorie 6, Kategorie 6a und/oder Kategorie 7 ausgebildet ist.
  9. Datenübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskabel (23, 123) als Kabel der Kategorie 5 ausgebildet sind.
  10. Datenübertragungsvorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungskabel (23, 123) jeweils zumindest eine Viererverseilung verdrillter Adern aufweisen.
  11. Spurgebundenes Fahrzeug umfassend eine Datenübertragungsvorrichtung (10) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche.
  12. Datenübertragungsverfahren zum Übertragen von Daten zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit (11) und einer zweiten Fahrzeugeinheit (12) eines spurgebundenen Fahrzeugs (1) umfassend: Übertragen (A) eines die Daten repräsentierenden Datensignals (26) innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit (11) auf einem ersten Fahrzeugkabel (22) mit wenigstens vier Ader-Paaren, Übertragen (B) des Datensignals (26) zwischen der ersten Fahrzeugeinheit (11) und der zweiten Fahrzeugeinheit (12) mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s auf zwei Übertragungskabeln (23, 123), welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen, wobei das Übertragen (B) zwischen der ersten (11) und zweiten Fahrzeugeinheit (12) - ein Verteilen (B1) des Datensignals (26) mittels einer ersten Verbindungseinheit (31) von dem Fahrzeugkabel (22) auf die zwei Übertragungskabel (23, 123) und - ein galvanisches Trennen (B2) eines ersten Abschnitts (25, 125) der Übertragungskabel (23, 123) von einem zweiten Abschnitt (27, 127) der Übertragungskabel (23, 123) mittels einer Netzwerkisolator-Einheit (41, 42) umfasst.
  13. Verwendung von - zwei Übertragungskabeln (23, 123), welche jeweils wenigstens zwei Ader-Paare aufweisen und zumindest abschnittsweise zwischen einer ersten Fahrzeugeinheit (11) und einer zweiten Fahrzeugeinheit (12) eines spurgebundenes Fahrzeugs (1) verlaufen, und - einer Netzwerkisolator-Einheit (41, 42) zum galvanischen Trennen eines ersten Abschnitts (25, 125) von einem zweiten Abschnitt (27, 127) der Übertragungskabel (23, 123) zum Übertragen von Daten zwischen der ersten (11) und zweiten Fahrzeugeinheit (12) mit einer Übertragungsrate von wenigstens 1000 MBit/s.
  14. Verwendung nach Anspruch 13, wobei eine erste Verbindungseinheit (31) verwendet wird, um ein erstes Fahrzeugkabel (22), welches wenigstens vier Ader-Paare ausweist und zur Übertagung des Datensignals (26) innerhalb der ersten Fahrzeugeinheit (11) ausgebildet ist, mit den zwei Übertragungskabeln (23, 123) zu verbinden.
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