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Es werden ein Datenverbindungbetriebsverfahren, eine Datenübermittlungseinheit zur Durchführung des Datenverbindungbetriebsverfahrens und ein Fahrzeug mit einer Datenübermittlungseinheit angegeben.
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Aus einer Vielzahl von Fahrzeugen wie beispielsweise schienengebundenen Fahrzeugen werden während der Fahrt Daten wie beispielsweise Statusmeldungen oder Passagierzahlen an eine stationäre Empfangsstation gesendet. Für eine solche Online-übertragung von Daten werden üblicherweise Mobilfunkkarten, sogenannte SIM-Karten (SIM: „subscriber identity module“, Teilnehmer-Identitätsmodul), mit einem maximalen Datenvolumen pro Monat verwendet. Die Fahrzeuge werden immer häufiger mit Modems, die Slots für mehrere SIM-Karten aufweisen, oder mit mehreren Modems, die mit einzelnen SIM-Karten bestückt sind, ausgestattet. Die Bestückung erfolgt üblicherweise mit SIM-Karten von verschiedenen Mobilfunkbetreibern, um zu erreichen, dass die Fahrzeuge an verschiedenen Positionen ihres Fahrtwegs möglichst gut kommunizieren können, da aus Messungen bekannt ist, dass sich die Signalstärken und die Signalqualitäten der Mobilfunknetze der verschiedenen Betreiber an verschiedenen Ortspositionen deutlich unterscheiden können. Gerade bei sich bewegenden Fahrzeugen kann es aber schwierig sein, das für eine anstehende Datenübertragung momentan am besten geeignete Mobilfunknetz auszuwählen.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Datenverbindungbetriebsverfahren zum Betrieb einer drahtlosen Datenverbindung zwischen einem Fahrzeug und einer externen Einheit anzugeben. Weitere Aufgaben liegen darin, eine Datenübermittlungseinheit zur Durchführung des Datenverbindungbetriebsverfahrens und ein Fahrzeug mit einer Datenübermittlungseinheit anzugeben.
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Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren und Gegenstände gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens und der Gegenstände sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.
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Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird mittels eines Datenverbindungbetriebsverfahrens eine drahtlose Datenverbindung betrieben. Das Datenverbindungbetriebsverfahren wird im Folgenden auch kurz als „Verfahren“ bezeichnet. Die drahtlose Datenverbindung wird im Folgenden auch kurz als „Datenverbindung“ bezeichnet. Bei dem Datenverbindungbetriebsverfahren erfolgt eine drahtlose Datenverbindung mittels einer Datenübermittlungseinheit zwischen einem Fahrzeug und einer externen Einheit. Insbesondere ist die Datenverbindung eine Datenverbindung über ein Übertragungsnetz. Vorzugsweise ist das Übertragungsnetz für eine drahtlose Datenverbindung nutzbar. Vorteilhafterweise ist das Übertragungsnetz für eine drahtlose Datenübermittlung geeignet und insbesondere eingerichtet. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Übertragungsnetz um ein Mobilfunknetz.
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Zur Nutzung der Datenverbindung wird zumindest ein Datenübermittlungselement einer Mehrzahl von Datenübermittlungselementen verwendet, wobei jedes Datenübermittlungselement in einem vorbestimmten Zeitraum in einem zugeordneten Übertragungsnetz Daten bis zu einem maximalen Datenvolumen übermitteln kann. Insbesondere kann jedes Datenübermittlungselement eine SIM-Karte aufweisen, so dass zur Datenübermittlung zumindest eine SIM-Karte verwendet wird. Alternativ werden mehrere Datenübermittlungselemente und damit mehrere SIM-Karten verwendet, so dass mehrere Mobilfunknetze zur Datenübertragung zur Verfügung stehen können.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird über die Datenübermittlungseinheit das Verfahren durchgeführt, wobei über die Datenübermittlungseinheit Datenverbindungen über eines oder mehrere Übertragungsnetze bereitgestellt werden. Die Datenübermittlungseinheit ist somit dafür vorgesehen und eingerichtet, das Datenverbindungbetriebsverfahren durchzuführen. Die Datenübermittlungseinheit weist eine Mehrzahl von Datenübermittlungselementen auf. Entsprechend kann die Datenübermittlungseinheit eine oder mehrere SIM-Karten aufweisen, die eine Kommunikation über eines oder mehrere Übertragungsnetze ermöglichen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das Fahrzeug eine Datenübermittlungseinheit auf, mit der das Verfahren durchgeführt wird. Die vorherige und nachfolgende Beschreibung bezieht sich gleichermaßen auf das Verfahren, die Datenübermittlungseinheit und das Fahrzeug.
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Das Fahrzeug ist vorzugsweise ein Fernverkehrsfahrzeug. Das Fahrzeug ist beispielsweise ein Bus oder ein Lastkraftwagen (LKW). In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Fahrzeug ein Schienenfahrzeug wie etwa ein Zug. Die externe Einheit ist beispielsweise eine ortsgebundene Einheit, insbesondere eine landseitige Einheit. Beispielsweise ist die externe Einheit Teil einer Betriebszentrale, von der aus eine Koordinierung und/oder Diagnose des Fahrzeugs erfolgen kann. Weiterhin kann die externe Einheit auch ein anderes Fahrzeug sein.
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Im vorbestimmten Zeitraum ist für jedes Datenübermittlungselement ein maximales Datenvolumen zur Übermittlung von Datenpaketen, insbesondere vom Fahrzeug zur externen Einheit, über die Datenverbindung vorgesehen. Der vorbestimmte Zeitraum ist Teil einer Folge von Zeiträumen, wobei für jeden der Zeiträume jeweils ein maximales Datenvolumen vorgesehen ist. Beispielsweise entspricht der vorbestimmte Zeitraum einem Kalendermonat, so dass die Folge von Zeiträumen eine Folge von aufeinanderfolgenden Kalendermonaten ist. Zu Beginn jedes Zeitraums steht für jedes Datenübermittlungselement ein Datenvolumen zur Verfügung, das dem jeweiligen maximalen Datenvolumen entspricht. Mit jedem Datenpaket, das innerhalb des Zeitraums mittels eines Datenübermittlungselements über die Datenverbindung übermittelt wird, reduziert sich das restliche dem entsprechenden Datenübermittlungselement zur Verfügung stehende Datenvolumen. Durch die Nutzung der Datenverbindung wird somit Datenvolumen der verwendeten Datenübermittlungselemente „verbraucht“. Unabhängig vom jeweiligen Datenvolumenverbrauch innerhalb eines Zeitraums steht zu Beginn des nächsten Zeitraums für jedes Datenübermittlungselement wieder das dem maximalen Datenvolumen entsprechende Datenvolumen zur Verfügung.
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Über die Datenverbindung findet besonders bevorzugt eine Datenübermittlung vom Fahrzeug zur externen Einheit statt. Daten, beispielsweise in Form von Dateien, die zur externen Einheit, also beispielsweise auf die Landseite, übertragen werden, sind von einem bestimmten Datentyp. Solche Datentypen sind beispielsweise Daten, die Ortsinformationen, also beispielsweise GNSS-Information (GNSS: „global navigation satellite system“, globales Navigationssatellitensystem) enthalten, Daten, die Diagnoseinformationen enthalten, Daten, die Informationen von sogenannten Passenger-Counting-Systemen, also Systemen, die die Anzahl der ein- und aussteigenden Passagiere ermitteln, enthalten, sowie Daten, die abrechnungsrelevante Informationen enthalten. Weiterhin können solche Daten auch Logdateien für die Softwareentwicklung sein.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für das Übertragungsnetz jedes Datenübermittlungselements in Abhängigkeit von einer Position des Fahrzeugs zumindest ein Übertragungsnetzparameter ermittelt. Somit wird zumindest ein Parameter für jedes der Übertragungsnetze, für die die Datenübermittlungseinheit mit entsprechenden Datenübermittlungselementen und damit besonders bevorzugt mit entsprechenden SIM-Karten ausgestatten ist, in Verbindung mit der zum aktuellen Zeitpunkt lokalen Position des Fahrzeugs ermittelt. Der aktuelle Zeitpunkt ist insbesondere der Zeitpunkt, zu dem das Verfahren durchgeführt wird. Die lokale Position, die dem Ort des Fahrzeugs entspricht, wird beispielsweise mittels GNSS-Koordinaten und/oder mittels Balisen und einer ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. Weiterhin sind auch andere Verfahren zur Lokalisierung des Fahrzeugs möglich.
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Der zumindest eine ermittelte Übertragungsnetzparameter kann ein Maß für die Netzwerkqualität des jeweiligen Übertragungsnetzes sein. Der Übertragungsnetzparameter für jedes Übertagungsnetz ist besonders bevorzugt eine Signalstärke des Übertragungsnetzes und/oder eine Signalqualität des Übertragungsnetzes. Beispielsweise kann der zumindest eine Übertragungsnetzparameter an der Position des Fahrzeugs zum aktuellen Zeitpunkt ermittelt werden. Die Ermittlung der Übertragungsnetzparameter erfolgt beispielsweise für jedes Übertragungsnetz über eine jeweilige Messung der am Ort des Fahrzeugs zum aktuellen Zeitpunkt vorliegenden Signalstärke und/oder Signalqualität. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, einen bereitgestellten Übertragungsnetzparameteratlas, beispielsweise einen Signalstärkenatlas, zu verwenden, in dem der oder die zu ermittelnden Übertragungsnetzparameter für die Übertragungsnetze ortsabhängig eingetragen sind. Mithilfe des Übertragungsnetzparameteratlas ist es weiterhin auch möglich, für die Übertragungsnetze den zumindest einen zu ermittelnden Übertragungsnetzparameter an einer späteren Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Dadurch ist es möglich, dass die Signalstärke und/oder die Signalqualität zusätzlich oder alternativ zu der Position zum aktuellen Zeitpunkt an einer prognostizierten Position, an der sich das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt befinden wird, ermittelt werden.
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Der für jedes Datenübermittlungselement ermittelte Übertragungsnetzparameter geht als ein Merkmal in die Auswahl des oder der für die anstehende Übermittlung des Datenpakets zu verwendenden Datenübermittlungselemente ein. Hierbei ist es möglich, dass eine oder mehrere Datenübermittlungselemente, für das oder die ein Übertragungsnetzparameter unterhalb eines vorgewählten Schwellwerts liegt, von den weiteren Verfahrensschritten ausgeschlossen wird, da bekannt ist, dass unterhalb von bestimmten Signalstärken und Signalqualitäten eine Mobilfunkdatenkommunikation gar nicht mehr oder zumindest nicht mehr sinnvoll möglich ist. Dadurch ist es möglich, gezielt diejenigen Datenübermittlungselementen und damit die entsprechenden SIM-Karten auszuwählen, die beispielsweise gute Signalstärken und/oder Signalqualitäten aufweisen. Die ermittelten Übertragungsnetzparameter, also beispielsweise die Signalstärke und/oder Signalqualität sowie beispielsweise auch deren Bewertungen können in einem Tupel gespeichert werden, der dem entsprechenden Datenübermittlungselement und damit der entsprechenden SIM-Karte zugeordnet ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird für zumindest einige der Datenübermittlungselemente zumindest ein Datenparameter ermittelt. Insbesondere wird beispielsweise nur für diejenigen Datenübermittlungselemente zumindest ein Datenparameter ermittelt, die nicht schon aufgrund der Ermittlung des zumindest einen Übertragungsnetzparameters ausgeschlossen wurden. Dass zumindest ein Datenparameter ermittelt wird, bedeutet, dass genau ein Datenparameter oder alternativ eine Mehrzahl von Datenparametern ermittelt wird.
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Als Datenparameter kann beispielsweise ein Restdatenvolumen ermittelt werden, das für ein Datenübermittlungselement ab dem aktuellen Zeitpunkt im Hinblick auf das im gegebenen Zeitraum zur Verfügung stehende maximale Datenvolumen noch zur Verfügung steht. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass über ein Datenübermittlungselement nur Daten versendet werden können, deren Länge kleiner ist als das restliche für das Datenübermittlungselement zur Verfügung stehende Datenvolumen, da ansonsten eine Datenübertragung nicht möglich ist.
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Weiterhin kann als Datenparameter beispielsweise ein im vorbestimmten Zeitraum bereits von einem Datenübermittlungselement verbrauchtes Datenvolumen ermittelt werden, also das Datenvolumen, das seit Beginn des vorbestimmten Zeitraums bis zum aktuellen Zeitpunkt bereits verbraucht wurde. Hierdurch kann ein weiteres Kriterium für die Auswahl eines Datenübermittlungselements das Datenvolumen sein, das bereits verbraucht oder aufgelaufen ist. Für die Datenübertragung können beispielsweise solche Datenübermittlungselemente bevorzugt werden, die noch ein hohes verbleibendes Datenvolumen aufweisen.
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Weiterhin können als Datenparameter beispielsweise mit einem Datenübermittlungselement verbundene Kosten ermittelt werden. Die Kosten sind beispielsweise für das maximale Datenvolumen anfallende Kosten und/oder für die Übermittlung des Datenpakets anfallende Kosten. Letztere können beispielsweise sogenannte Roaming-Gebühren sein. Alternativ oder zusätzlich zu den vorher beschriebenen Datenparametern kann somit noch der Preis für die Übertragung und/oder der Preis für das maximale Datenvolumen in die Auswahl eingehen, da ein Datenvolumen bei Mobilfunkprovidern üblicherweise monatlich Kosten verursacht. Beispielsweise ist es dadurch möglich, Datenübermittlungselemente mit preisgünstigen Datenvolumen zu bevorzugen.
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Können die zu ermittelnden Übertragungsnetzparameter aus einem Übertragungsnetzparameteratlas entnommen werden, kann unter Heranziehung einer oder mehrerer prognostizierter Positionen des Fahrzeugs ermittelt werden, wieviel Zeit für eine Datenübertragung pro Übertragungsnetz noch zur Verfügung steht, bevor über das zugeordnete Datenübermittlungselement nicht mehr gesendet werden kann. Abhängig von der Länge des zu übermittelnden Datenpakets, also der Länge der zu übermittelnden Dateien, die sich beispielsweise auch in einer Warteschlange befinden können, kann weiterhin die prognostizierte Übermittlungsdauer und/oder die verfügbare Übermittlungszeit als Datenparameter ermittelt werden. Dadurch kann es möglich sein, diejenigen Datenübermittlungselemente bevorzugt auszuwählen, über die in der noch verfügbaren Zeit das anstehende Datenpaket übertragen werden kann.
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Der zumindest eine Datenparameter ist somit besonders bevorzugt ausgewählt aus einem oder mehreren der folgenden Parameter: ein im vorbestimmten Zeitraum bereits verbrauchtes Datenvolumen, ein Restdatenvolumen, für das maximale Datenvolumen anfallende Kosten, für die Übermittlung des Datenpaktes anfallende Kosten, eine prognostizierte Übermittlungsdauer, eine verfügbare Übermittlungszeit. Der für die Datenübermittlungselemente jeweils zumindest eine ermittelte Datenparameter kann ebenfalls in den Tupel eingetragen werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird in Abhängigkeit der ermittelten Übertragungsnetzparameter und Datenparameter zumindest ein Datenübermittlungselement zur Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Hierzu können die den Datenübermittlungselementen zugeordneten Parameter-Tupel ausgewertet und verglichen werden. Beispielsweise ist es möglich, den in den Tupeln enthaltenen Parametern Gewichtungsfaktoren zuzuordnen, durch die den einzelnen Parametern unterschiedliche Gewichte zugeteilt werden können. Sollen einzelne Parameter wie beispielsweise solche in Bezug auf Kosten oder Datenvolumina außer Acht gelassen werden, kann der Gewichtungsfaktor dieser Parameter jeweils auf einen Wert von Null gesetzt werden.
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Es ist somit möglich, für die Datenübermittlungselemente durch Gewichtung des zumindest einen Übertragungsnetzparameters und des zumindest einen Datenparameters einen Kennwert zu ermitteln. Der Kennwert wird beispielsweise in Form einer gewichteten Summe der Einträge im Tupel berechnet. Weiterhin können beispielsweise Algorithmen verwendet werden, die mit sogenannten Scoring-Algorithmen vergleichbar sind, wie sie beispielsweise bei Internetsuchmaschinen für die Sortierung von Suchergebnissen von Webseiten verwendet werden.
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In Abhängigkeit der ermittelten Kennwerte wird zumindest ein Datenübermittlungselement zur Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Beispielsweise können die Kennwerte und somit die zugeordneten Datenübermittlungselemente durch eine absteigende Sortierung in eine Reihenfolge gebracht werden. Aufgrund der Reihenfolge kann nun entschieden werden, welches oder welche Datenübermittlungselemente für die Übermittlung des Datenpakets verwendet werden. Beispielsweise wird das Datenübermittlungselement mit dem größten Kennwert ausgewählt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise ein Schwellwert für die Kennwerte definiert werden und es werden beispielsweise alle Datenübermittlungselemente mit einem Kennwert größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert für die Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Alternativ kann auch in diesem Fall nur das Datenübermittlungselement mit dem größten Kennwert ausgewählt werden, sofern dieser größer oder gleich dem Schwellwert ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass nur dann versucht wird, das Datenpaket zu übermitteln, wenn zumindest ein Kennwert über dem Schwellwert liegt.
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Mit dem hier beschriebenen Datenverbindungsbetriebsverfahren kann es möglich sein, die bereitgestellten Datenübermittlungselemente und damit die bereitgestellten SIM-Karten möglichst gut ausnutzen. Insbesondere kann es möglich sein sicherzustellen, dass die Übertragung von Daten von einem Fahrzeug an eine externe Einheit wie beispielsweise ein landseitiges System möglichst immer über das oder die bestmöglichen Übertragungsnetze durchgeführt wird, wobei das Kriterium „bestmöglich“ durch die Kombination verschiedener Parameter ermittelt wird. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass die Übertragungsqualität, also beispielsweise der Durchsatz der Übertragung sowie der Onlinecharakter der Übertragung, möglichst hoch ist. Darüber hinaus kann erreicht werden, auch Datenübermittlungselemente und damit SIM-Karten zu verwenden, bei denen die Übertragungsqualität möglicherweise geringer ist, die aber dafür noch ein höheres zur Verfügung stehendes Datenvolumen aufweisen. Damit kann es möglich sein, ein Verfahren zu erreichen, das zum Sendezeitpunkt diejenigen Datenübermittlungselemente und damit diejenigen SIM-Karten auswählt, die eine möglichst gute Übertragung gewährleisten können, die besonders bevorzugt frei von Verbindungsabbrüchen, Wiederholungen oder Datenverlusten ist.
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Die oben genannten Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung und die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden durch die folgende Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit den entsprechenden Figuren weitergehend erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit einer Datenübermittlungseinheit gemäß einem Ausführungsbeispiel und
- 2 eine schematische Darstellung eines Datenverbindungbetriebsverfahren zum Betrieb einer drahtlosen Datenverbindung mittels einer Datenübermittlungseinheit gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
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In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
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In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 1000 gezeigt, das eine Datenübermittlungseinheit 100 zur Übermittlung von Daten über eine drahtlose Datenverbindung 200 zwischen dem Fahrzeug 1000 und einer externen Einheit 2000 aufweist.
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In 1 ist das Fahrzeug 1000 gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ein Schienenfahrzeug, also insbesondere ein Zug oder Teil eines Zugs wie etwa ein Triebwagen. Das Fahrzeug 1000 kann alternativ auch beispielsweise ein Bus oder ein Lastkraftwagen sein. Die externe Einheit 2000 ist besonders bevorzugt eine ortsgebundene Einheit, also insbesondere eine landseitige Einheit wie etwa eine Betriebszentrale, von der aus eine Koordinierung und/oder Diagnose des Fahrzeugs 1000 erfolgen kann.
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Die Datenübermittlungseinheit 100 weist eine Datenverarbeitungseinheit 101 und Datenübermittlungselemente 102, 103, 104 auf. Rein beispielhaft sind in 1 drei Datenübermittlungselemente 102, 103, 104 gezeigt. Alternativ können auch mehr oder weniger als die gezeigten Datenübermittlungselemente vorhanden sein, so dass die nachfolgende Beschreibung für eine beliebige Mehrzahl von Datenübermittlungselementen gilt.
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Die Datenverbindung 200 ist eine Datenverbindung über ein Übertragungsnetz, das besonders bevorzugt ein Mobilfunknetz ist. Zur Nutzung der Datenverbindung 200 werden im gezeigten Ausführungsbeispiel SIM-Karten für die Nutzung von Mobilfunknetzen verwendet. Jede der Datenübermittlungselemente 101, 102, 103 weist eine SIM-Karte auf. Beispielsweise ist jedes Datenübermittlungselement 102, 103, 104 ein Modem oder Teil eines Modems, das mit einer SIM-Karte bestückt ist. Alternativ hierzu können mehrere oder alle der Datenübermittlungselemente 102, 103, 104 Teil desselben Modems sein, das entsprechend mit mehreren SIM-Karten bestückt ist. Um zu erreichen, dass das Fahrzeug 1000 über seinen Fahrtweg möglichst gut über Mobilfunknetze kommunizieren kann, sind die SIM-Karten bevorzugt von verschiedenen Mobilfunkbetreibern. Alternativ hierzu können beispielsweise einige SIM-Karten auch von demselben Mobilfunkbetreiber sein und beispielsweise mit unterschiedlichen Tarifen verbunden sein.
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Die Datenverarbeitungseinheit 101 ist dazu eingerichtet und vorgesehen, anhand einer Prüfung von Kriterien und Parametern, wie in Verbindung mit der 2 beschrieben ist, die Übermittlung von Daten über die Datenverbindung 200 zu steuern. Die Datenverarbeitungseinheit 101 kann dazu beispielsweise Daten von einem Zeitgeber, einem GNSS- oder anderen Lokalisierungssystem, einem Passenger-Counting-System, Sensorsystemen, Diagnosesystemen, Systemen, die abrechnungsrelevante Daten ermitteln, und anderen Systemen des Fahrzeugs 1000 oder der externen Einheit 2000 erhalten und weiterverarbeiten. Die Daten können zur Durchführung der Prüfung und/oder zur Übermittlung an die externe Einheit 2000 vorgesehen sein. Weiterhin kann die Datenverarbeitungseinheit 101 Daten von den Datenübermittlungselementen 102, 103, 104 erhalten und weiterverarbeiten, insbesondere in Bezug auf weiter unten näher beschriebene Übertragungsnetzparameter und Datenparameter. Bei entsprechender Freigabe durch die Datenverarbeitungseinheit 101 kann eines oder mehrere der Datenübermittlungselemente 102, 103, 104 zur Übermittlung vorgesehene Daten über die Datenverbindung 200 an die externe Einheit 2000 übermitteln.
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In 2 ist ein Ausführungsbeispiel für ein Datenverbindungbetriebsverfahren zum Betrieb der in 1 angedeuteten drahtlosen Datenverbindung 200 mittels der Datenübermittlungseinheit 100 zwischen dem Fahrzeug 1000 und der externen Einheit 2000 gezeigt.
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Jedes Datenübermittlungselement kann in einem vorbestimmten Zeitraum in einem jeweils zugeordneten Übertragungsnetz Daten bis zu einem jeweiligen maximalen Datenvolumen übermitteln, insbesondere vom Fahrzeug zur externen Einheit. Der vorbestimmte Zeitraum ist Teil einer Folge von Zeiträumen, wobei für jeden der Zeiträume jeweils ein maximales Datenvolumen vorgesehen ist. Beispielsweise entspricht der vorbestimmte Zeitraum einem Kalendermonat, so dass die Folge von Zeiträumen eine Folge von aufeinanderfolgenden Kalendermonaten ist.
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Zu Beginn jedes Zeitraums steht für jedes Datenübermittlungselement das jeweilige maximale Datenvolumen zur Verfügung. Mit jedem Datenpaket, das innerhalb des Zeitraums mittels eines Datenübermittlungselements über die Datenverbindung übermittelt wird, reduziert sich das restliche dem entsprechenden Datenübermittlungselement zur Verfügung stehende Datenvolumen. Durch die Nutzung der Datenverbindung wird somit Datenvolumen der verwendeten Datenübermittlungselemente verbraucht. Unabhängig vom jeweiligen Datenvolumenverbrauch innerhalb eines Zeitraums steht zu Beginn des nächsten Zeitraums für jedes Datenübermittlungselement wieder das dem maximalen Datenvolumen entsprechende Datenvolumen zur Verfügung.
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In einem ersten Verfahrensschritt 10 wird für das Übertragungsnetz jedes Datenübermittlungselements in Abhängigkeit von einer Position des Fahrzeugs zumindest ein Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 ermittelt. Mit anderen Worten wird zumindest ein Parameter für jedes der Übertragungsnetze, für die die Datenübermittlungseinheit mit entsprechenden Datenübermittlungselementen und damit insbesondere mit entsprechenden SIM-Karten ausgestatten ist, in Verbindung mit der zum aktuellen Zeitpunkt lokalen Position des Fahrzeugs ermittelt. Der aktuelle Zeitpunkt ist insbesondere der Zeitpunkt, zu dem das Verfahren durchgeführt wird. Die lokale Position und damit der Ort des Fahrzeugs zum aktuellen Zeitpunkt wird beispielsweise mittels GNSS-Koordinaten und/oder mittels Balisen und einer ermittelten Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder andere geeignete Lokalisierungsverfahren ermittelt.
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Der zumindest eine ermittelte Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 bildet insbesondere ein Maß für die Netzwerkqualität des jeweiligen Übertragungsnetzes und ist besonders bevorzugt eine Signalstärke des Übertragungsnetzes und/oder eine Signalqualität des Übertragungsnetzes. Insbesondere kann der zumindest eine Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 an der Position des Fahrzeugs zum aktuellen Zeitpunkt ermittelt werden. Die Ermittlung der Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 erfolgt beispielsweise für jedes Übertragungsnetz über eine jeweilige Messung der am Ort des Fahrzeugs zum aktuellen Zeitpunkt vorliegenden Signalstärke und/oder Signalqualität. Weiterhin ist es auch möglich, einen bereitgestellten Übertragungsnetzparameteratlas, beispielsweise einen Signalstärkenatlas, zu verwenden, in dem der oder die zu ermittelnden Übertragungsnetzparameter für die Übertragungsnetze ortsabhängig eingetragen ist. Ein solcher Übertragungsnetzparameteratlas kann alternativ oder zusätzlich zur Ermittlung der Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 mittels Messungen verwendet werden. Beispielsweise kann der Übertragungsnetzparameteratlas als primäre Informationsquelle für die Netzqualität verwendet werden, während durch Messungen überprüft werden kann, ob die im Übertragungsnetzparameteratlas eingetragenen Übertragungsnetzparameter tatsächlich vorliegen oder die Netzwerkqualität beispielsweise aufgrund von Störungen bei einem Netzwerkbetreiber herabgesetzt ist. Mithilfe des Übertragungsnetzparameteratlas ist es weiterhin auch möglich, für die Übertragungsnetze den zumindest einen zu ermittelnden Übertragungsnetzparameter an einer späteren Position des Fahrzeugs zu ermitteln. Dadurch ist es möglich, dass die Signalstärke und/oder die Signalqualität an einer prognostizierten Position, an der sich das Fahrzeug zu einem späteren Zeitpunkt befinden wird, ermittelt werden.
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Der für jedes Datenübermittlungselement ermittelte Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 geht als ein Merkmal in die Auswahl des oder der für die anstehende Übermittlung des Datenpakets zu verwendenden Datenübermittlungselemente ein. Da unterhalb von bestimmten Signalstärken und Signalqualitäten eine Mobilfunkdatenkommunikation gar nicht mehr oder zumindest nicht mehr sinnvoll möglich ist, kann es möglich sein, dass eine oder mehrere Datenübermittlungselemente, für das oder die ein Übertragungsnetzparameter unterhalb eines vorgewählten Schwellwerts liegt, bereits zu diesem Zeitpunkt von den weiteren Verfahrensschritten ausgeschlossen wird. Dadurch ist es möglich, gezielt diejenigen Datenübermittlungselementen und damit die entsprechenden SIM-Karten auszuwählen, die beispielsweise gute Signalstärken und/oder Signalqualitäten aufweisen.
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Die ermittelten Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13, also beispielsweise die Signalstärke und/oder Signalqualität sowie beispielsweise auch deren Bewertungen können in einem jeweiligen Tupel gespeichert werden, der dem entsprechenden Datenübermittlungselement und damit der entsprechenden SIM-Karte zugeordnet ist. Rein beispielhaft sind in 2 drei Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 gezeigt, wobei jeder der Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 einem der in 1 gezeigten Datenübermittlungselemente 102, 103, 104 zugeordnet ist, wie durch die Indizes angedeutet ist.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 20 wird für zumindest einige der Datenübermittlungselemente zumindest ein Datenparameter 21, 22, 23 ermittelt. Insbesondere wird beispielsweise nur für diejenigen Datenübermittlungselemente zumindest ein Datenparameter ermittelt, die nicht schon aufgrund der Ermittlung des zumindest einen Übertragungsnetzparameters ausgeschlossen wurden. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird rein beispielhaft für jedes der rein beispielhaft gezeigten drei Datenübermittlungselemente jeweils zumindest ein Datenparameter 21, 22, 23 ermittelt. Der für die Datenübermittlungselemente jeweils zumindest eine ermittelte Datenparameter 21, 22, 23 wird ebenfalls in den jeweiligen Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 eingetragen. Wie durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist, kann der Verfahrensschritt mehrmals hintereinander für eine Mehrzahl von verschiedenen Datenparametern durchgeführt werden, so dass in die Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 jeweils mehrere Datenparametern eingetragen werden können, wie in 2 angedeutet ist. Insbesondere können im Verfahrensschritt einer oder mehrere der im Folgenden beschriebenen Datenparameter ermittelt werden.
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Als Datenparameter kann beispielsweise das jeweilige Restdatenvolumen ermittelt werden, das für die Datenübermittlungselemente ab dem aktuellen Zeitpunkt im Hinblick auf das im gegebenen Zeitraum zur Verfügung stehende maximale Datenvolumen noch zur Verfügung steht. Hierdurch kann berücksichtigt werden, dass über ein Datenübermittlungselement nur Daten versendet werden können, deren Länge kleiner ist als das restliche für das Datenübermittlungselement zur Verfügung stehende Datenvolumen. Weiterhin kann als Datenparameter beispielsweise ein im vorbestimmten Zeitraum bereits von einem Datenübermittlungselement verbrauchtes Datenvolumen ermittelt werden, also das Datenvolumen, das seit Beginn des vorbestimmten Zeitraums bis zum aktuellen Zeitpunkt bereits verbraucht wurde. Für die anstehende Datenübertragung können beispielsweise solche Datenübermittlungselemente bevorzugt werden, die noch ein hohes verbleibendes Datenvolumen und/oder einen geringen bisherigen Datenverbrauch aufweisen.
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Weiterhin können als Datenparameter beispielsweise mit einem Datenübermittlungselement verbundene Kosten ermittelt werden. Die Kosten sind beispielsweise für das maximale Datenvolumen anfallende Kosten und/oder für die Übermittlung des Datenpakets anfallende Kosten, die beispielsweise Roaming-Gebühren sein können. Für die anstehende Datenübertragung können beispielsweise Datenübermittlungselemente mit preisgünstigen Datenvolumen bevorzugt werden.
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Mithilfe eines Übertragungsnetzparameteratlas kann unter Heranziehung einer oder mehrerer prognostizierter Positionen des Fahrzeugs ermittelt werden, wieviel Zeit für eine Datenübertragung pro Übertragungsnetz noch zur Verfügung steht, bevor über das zugeordnete Datenübermittlungselement nicht mehr gesendet werden kann. Abhängig von der Länge des zu übermittelnden Datenpakets, also der Länge der zu übermittelnden Dateien können somit die prognostizierte Übermittlungsdauer und/oder die verfügbare Übermittlungszeit als Datenparameter ermittelt werden. Dadurch kann es möglich sein, diejenigen Datenübermittlungselemente bevorzugt auszuwählen, über die in der noch verfügbaren Zeit das anstehende Datenpaket übertragen werden kann.
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In Abhängigkeit der ermittelten Übertragungsnetzparameter 11, 12, 13 und Datenparameter 21, 22, 23 wird zumindest ein Datenübermittlungselement zur Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Hierzu werden die den Datenübermittlungselementen zugeordneten Parameter-Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 ausgewertet und verglichen. Wie in 2 gezeigt ist, können den in den Tupeln (...) 102, (...) 103, (...) 104 enthaltenen Parametern 11, 12, 13, 21, 22, 23 Gewichtungsfaktoren 31, 32 zugeordnet werden, durch die den einzelnen Parametern 11, 12, 13, 21, 22, 23 unterschiedliche Gewichte zugeteilt werden können. Sollen einzelne Parameter, beispielsweise in Bezug auf Kosten oder Datenvolumina, außer Acht gelassen werden, kann der Gewichtungsfaktor dieser Parameter jeweils auf einen Wert von Null gesetzt werden. Mithilfe der Gewichtung des zumindest einen Übertragungsnetzparameters 11, 12, 13 und des zumindest einen Datenparameters 21, 22, 23 kann für jeden Tupel (...) 102, (...) 103, (...) 104 ein Kennwert 41, 42, 43 ermittelt werden, beispielsweise in Form einer gewichteten Summe der Einträge im jeweiligen Tupel oder mittels auf Scoring-Algorithmen basierenden Algorithmen.
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In Abhängigkeit der ermittelten Kennwerte 41, 42, 43 wird zumindest ein Datenübermittlungselement zur Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Beispielsweise können die Kennwerte 41, 42, 43 und somit die zugeordneten Datenübermittlungselemente durch eine absteigende Sortierung in eine Reihenfolge gebracht werden. Aufgrund der Reihenfolge kann nun entschieden werden, welches oder welche Datenübermittlungselemente für die Übermittlung des Datenpakets verwendet werden. Beispielsweise wird das Datenübermittlungselement mit dem größten Kennwert ausgewählt. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise ein Schwellwert für die Kennwerte definiert werden und es werden beispielsweise alle Datenübermittlungselemente mit einem Kennwert größer oder gleich dem vorbestimmten Schwellwert für die Übermittlung des Datenpakets ausgewählt. Alternativ kann auch in diesem Fall nur das Datenübermittlungselement mit dem größten Kennwert ausgewählt werden, sofern dieser größer oder gleich dem Schwellwert ist. Hierdurch kann erreicht werden, dass nur dann versucht wird, das Datenpaket zu übermitteln, wenn zumindest ein Kennwert über dem Schwellwert liegt.
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Obwohl die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen detailliert dargestellt und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Ausführungsbeispiele und die darin erläuterten konkreten Merkmalskombinationen beschränkt. Weitere Variationen der Erfindung können von einem Fachmann erhalten werden, ohne den Schutzumfang der beanspruchten Erfindung zu verlassen.
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Bezugszeichenliste
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- 10, 20, 30
- Verfahrensschritt
- 11, 12, 13
- Übertragungsnetzparameter
- 21, 22, 23
- Datenparameter
- 31, 32
- Gewichtungsfaktor
- 41, 42, 43
- Kennwert
- 100
- Datenübermittlungseinheit
- 101
- Datenverarbeitungseinheit
- 102, 103, 104
- Datenübermittlungselement
- 200
- Datenverbindung
- 1000
- Fahrzeug
- 2000
- externe Einheit
