EP4464125A1 - Subskription bei nebenläufig aktiven vermittlungsvorrichtungen - Google Patents

Subskription bei nebenläufig aktiven vermittlungsvorrichtungen

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Publication number
EP4464125A1
EP4464125A1 EP23710229.8A EP23710229A EP4464125A1 EP 4464125 A1 EP4464125 A1 EP 4464125A1 EP 23710229 A EP23710229 A EP 23710229A EP 4464125 A1 EP4464125 A1 EP 4464125A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
type
switching devices
subscription
order
communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23710229.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raoul PLETTKE
Bernd Schultze
Roland Porsch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4464125A1 publication Critical patent/EP4464125A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/2866—Architectures; Arrangements
    • H04L67/30—Profiles
    • H04L67/306—User profiles
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/14—Multichannel or multilink protocols
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/40—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass for recovering from a failure of a protocol instance or entity, e.g. service redundancy protocols, protocol state redundancy or protocol service redirection
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting data, a system for carrying out the method, a computer program and a computer-readable medium.
  • Switching devices are usually used for the purpose of transmitting data between different sections of a network. These switching devices serve on the one hand as contacts for a communication participant in this network and on the other hand as a kind of translator between differently configured network sections of the network. The latter switching of the data can take place on all layers of the OS I standard model and is not restricted to a particular layer, in particular not to the network layer. Such a switching device is referred to as a "gateway" in the English-speaking world. So far, it has been known to equip a communication participant with several switching devices. However, of these several switching devices, only one is set up to actively transmit data between the different network sections several switching devices meanwhile remain in a passive operating state.
  • Process data are, for example, localization data, speed data or other data relating to operation of the communication user as such.
  • a type and scope of the process data to be transmitted are defined in the IEC 61375-2-6 standard for the transmission of process data from rail vehicles.
  • Such process data are usually transmitted between communication participants by means of a publication and subscription protocol.
  • a publication and subscription protocol there is a risk that transmission of the process data will be delayed or interrupted. Consequently, this can have negative effects on the operational sequence and on the operational reliability of the communication subscriber.
  • the object of the invention is to specify an improved method for transmitting data.
  • the invention is based on the object of specifying a system by means of which the method according to the invention can be carried out.
  • the invention is based on the objects of specifying a computer program for carrying out the method and a computer-readable medium.
  • data is transmitted concurrently between the communication participant of the first type and the communication participant of the second type by means of a plurality of switching devices of the communication participant of the second type.
  • a switching device is to be understood in the present context as a hardware-based gateway which has at least one processor and is set up to transmit data in a network from a first network section of the network to a further network section of the network.
  • the gateway is one in the sense of computer science, which can mediate on all layers of the OS I standard model.
  • the switching device is a so-called “mobile communication gateway” (MCG) or a so-called “ground communication gateway” (GCG).
  • the feature "concurrent" is to be understood in the present context in the sense of computer science in such a way that data is transmitted or received simultaneously by means of various of the several switching devices of a communication participant.
  • this does not rule out that in an advantageous embodiment in addition, different data can be transmitted simultaneously by means of at least one of the several switching devices This can be realized, for example, virtually and/or by means of different communication channels.
  • An advantageous development provides for the data mentioned to be transmitted concurrently in accordance with a publication and subscription protocol.
  • the publication and subscription protocol is to be understood as a data transmission method which is based on a message-oriented middleware system and in which a communication participant publishes data in a network, which is then received by all those other communication participants who have deposited a subscription with the data-publishing communication participant.
  • the publish and subscribe protocol is also known as the "publish and subscribe” protocol, which is abbreviated to the "pub-sub” protocol.
  • the most prominent example of such a publication and subscription protocol is the standard protocol “OPC UA Pub Sub” from the OPC Foundation.
  • the publication and subscription protocol can be implemented using the Message Queuing Telemetry Transport Protocol (MQTT).
  • MQTT Message Queuing Telemetry Transport Protocol
  • the publication and subscription protocol described above differs from a "request and response” protocol, which is also known as a “request-response” protocol or "client-server” protocol, in that the latter Protocol in each case a receiver is specifically addressed by a transmitter.
  • the publication and subscription protocol makes it possible to transmit data when, for example, specified parameters exceed or fall below specified threshold values, specified points in time have been reached or time intervals have expired. Data transmission can thus be reduced to what is absolutely necessary. For example, queries that are not followed by a usable answer can simply be avoided. This enables efficient data transmission.
  • a further advantageous development provides for generating a subscription. For this purpose, the first type of communication participant sends a subscription order to one of the several switching devices of the second type of communication participant.
  • Such a subscription order has at least instructions regarding a type or an amount of data to be transmitted. Furthermore, the subscription order can have instructions regarding a frequency or a point in time at or after which a transmission of predetermined data is to take place. Furthermore, the subscription order can have further conditions, under the prerequisite of which data transmission is to take place.
  • Process data are preferably requested by means of the subscription order. Such process data are data that can be used to characterize an operating sequence and/or an operating state of a device. For example, information relating to the utilization of the device, a speed, a spatial position, a destination or a temperature of the device, in particular of the second type of communication participant, is process data.
  • the said subscription order is stored in a database for this purpose.
  • the database is to be understood as a database system which is set up for the purpose of electronic data management.
  • this database system is designed as a distributed, replicated database system, as a distributed, replicated file system, as a virtual shared memory, which is also referred to as "Virtual Shared Memory” (VSM) in information technology, or as a distributed shared memory, which is known in information technology as “Distributed Shared Memory” (DSM). .
  • VSM Virtual Shared Memory
  • DSM Distributed Shared Memory
  • a subscription record stored in the database is carry selected .
  • the selection criterion of the first type can be, for example, a requested amount of data, a number of requested variables, such as process data variables, a frequency of transmission of the data or another parameter specified in the subscription order.
  • the selection criterion of the second type is a criterion relating to the utilization of hardware in the switching devices.
  • a criterion is, for example, a CPU load, a memory utilization, such as the main memory or an external memory, a number of free communication channels or another criterion relating to the hardware as such, such as an available total memory, a maximum transmission speed or a maximum transmission capacity.
  • the selection criterion of the second type is made up of a freely selectable combination of the aforementioned criteria.
  • the selected subscription order is accepted and executed by the switching device selected for accepting the subscription order.
  • the subscription order is sent to one of the several switching devices of the second type of communication user by means of the first type of communication user.
  • each of the switching devices can serve as a contact person for the first type of communication subscriber, independently of the other switching devices.
  • the said subscription order stored by means of this one of the several switching devices of the communication subscriber of the second type in a database that is jointly accessible by the several switching devices.
  • the database mentioned is in particular the database already described above. This allows all switching devices to access a central database quickly.
  • an advantageous development provides that the data requested by means of the subscription order are published using that switching device of the plurality of switching devices through which the subscription order was accepted.
  • the subscription order is clearly assigned to a switching device, and if this switching device fails, the subscription order can immediately be taken over by another switching device. In this way, operational reliability can be increased.
  • an advantageous embodiment provides that the selection criterion of the second type is used to select that switching device of the multiple switching devices for the purpose of accepting a subscription order whose hardware utilization is the lowest compared to a hardware utilization of the other switching devices. This makes it possible to distribute the workload as evenly as possible over the multiple switching devices.
  • An advantageous embodiment provides that the selection criterion of the second type is weighted in such a way that acceptance of subscription orders is restricted to predetermined switching devices. This makes it possible to easily group the multiple switching devices. It is also conceivable that a distinction is made between those switching devices that process subscription orders and those that are entrusted with other tasks. It is also conceivable that the mediation ment devices are grouped in such a way that some of these switching devices either do not process any subscription orders at all or only take over subscription orders from this failed switching device in the event of a failure of another switching device.
  • subscription orders be assigned to at least some of the multiple switching devices in accordance with a predetermined sequence.
  • Such a principle is also known as a "round robin" method.
  • a method for the purpose of changing a subscription order accepted by one of the switching devices.
  • the communication subscriber of the first type sends a change order relating to a change to a predetermined subscription order to any one of the plurality of switching devices of the communication subscriber of the second type.
  • This change order is stored in a database.
  • the database mentioned is the database described above.
  • the change order is selected from the database and executed by means of that switching device through which the subscription order to be changed was accepted. This makes it possible to send the change order to any one of the several switching devices and then to assign the change order with little effort.
  • This method also enables subscription orders to be changed quickly and reliably.
  • a method for the purpose of deleting a subscription is proposed.
  • a deletion order regarding the deletion of a specific subscription order is sent to any one of the several switching devices of the communication participant. mers second kind sent .
  • This deletion order is stored in a database.
  • This database is in particular the database already described above.
  • the deletion order is selected from the database and the predetermined subscription order is deleted by means of that switching device through which the subscription order to be deleted was accepted.
  • each of the several switching devices can be addressed, regardless of whether they are entrusted with executing the subscription order to be deleted or not. Accordingly, a rapid and reliable deletion of subscription orders is made possible.
  • each switching device of the multiple switching devices of the communication subscriber of the second type is monitored by at least one other of the multiple switching devices for a defective operating state. This makes it possible to provide a high level of operational reliability and fail-safety for the data transmission method.
  • An advantageous embodiment variant provides that information regarding the operating state is output at regular time intervals by means of each of the multiple switching devices of the communication subscriber of the second type. At least one of the other switching devices of the plurality of switching devices is used to check whether the said information has been output. In this way, the switching devices can be monitored efficiently and reliably for a faulty operating state.
  • a first advantageous embodiment provides that information regarding the operating status is stored in a database at regular time intervals by means of each of the several switching devices of the communication subscriber of the second type. It is conceivable here that it the database mentioned is the database described in detail above. At least one of the other switching devices then checks whether the stored information is present.
  • At least one of the other switching devices of the plurality of switching devices is used to evaluate the said information, if it was output.
  • a faulty operating state of a switching device can also be detected if the switching device does not fail completely, but only works incorrectly.
  • such a malfunction of a switching device can be detected by means of a self-test of a switching device known to those skilled in the art.
  • An advantageous embodiment variant provides that the at least one subscription order of the failed switching device is accepted and executed by at least one switching device selected from the remaining of the plurality of switching devices based on the selection criterion of the second type.
  • a workload can be continue to be evenly distributed to the remaining of the plurality of switching devices.
  • the method according to the invention is carried out by means of the system according to the invention.
  • the system for carrying out the method has a first-type communication participant and a second-type communication participant.
  • the communication subscriber of the second type has a number of switching devices.
  • the several switching devices mentioned are set up to carry out the method according to the invention.
  • the switching devices mentioned are in particular the switching devices already described in connection with the method according to the invention.
  • Such a system makes it possible to use available resources efficiently and evenly.
  • availability and failsafety of the system can be improved in this way.
  • the first type of communication participant is in the form of a stationary communication participant.
  • the stationary communication subscriber is preferably a land-based system with a fixed location.
  • the communication participant of the second type is in the form of a mobile communication participant.
  • the mobile communication user is preferably a vehicle.
  • the vehicle is particularly preferably a rail-mounted vehicle.
  • an advantageous development of the system provides that the multiple switching devices of the communication subscriber of the second type are set up to To transmit data between a local area network and a mobile radio network.
  • the effects of poor reception from a switching device on a transmission of data can be compensated for by good reception from other switching devices.
  • Such a difference between the reception of a switching device and other rental devices can arise, for example, through the use of different network providers.
  • the invention provides a computer-readable medium, which has instructions by means of which the system according to the invention is prompted to carry out the method according to the invention.
  • the computer-readable medium can be, for example, a CD-ROM, a DVD, a USB or flash memory or an intangible medium such as a data stream and/or a data carrier signal.
  • Show it : 1 shows an exemplary embodiment of the system according to the invention for carrying out an example of the method according to the invention in a schematic representation and an illustration of the example of the method according to the invention;
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of the example of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exemplary embodiment of a system 10 according to the invention in a schematic representation. Furthermore, FIG. 1 illustrates an example of a method 100 according to the invention.
  • the system 10 has, for example, a stationary communication subscriber 12, which is preferably a land-based system. Furthermore, the system 10 has, for example, a rail-bound vehicle 14 as a mobile communication participant.
  • the rail-bound vehicle 14 itself has three switching devices 16 , 18 , 20 which are set up to transmit 101 data D between the stationary communication subscriber 12 and the rail-bound vehicle 14 in parallel.
  • the three switching devices 16 , 18 , 20 are each set up to transmit data D between a local network L of the rail-bound vehicle 14 and a mobile radio network M.
  • the rail-bound vehicle 14 has a central database 22 .
  • the three switching devices 16 , 18 , 20 have joint access to this database 22 .
  • FIG. 2 shows a further schematic illustration of the aforementioned example of the method 100 for the transmission of data D .
  • the data D mentioned are, for example, process data D of the diagram shown schematically in FIG. provided rail vehicle 14 .
  • the process data D are transmitted 101 concurrently to the stationary communication subscriber 12 by means of the mobile radio network M and the three switching devices 16 , 18 , 20 .
  • Said concurrent transmission 101 of the process data D takes place in accordance with a publication and subscription protocol.
  • the standard protocol of the OPC Foundation with the designation "OPC UA Pub Sub" is used as an example.
  • process data D are only transmitted if they are present under the conditions defined within a subscription order 12. In this way, unnecessary data traffic due to inquiries from the stationary communication subscriber 12 can easily be dispensed with.
  • FIG. 2 also illustrates, by way of example, how a subscription is generated 102 .
  • a subscription order is first sent 104 to one of the three switching devices 16 , 18 , 20 of the rail-bound vehicle 14 by means of the stationary communication subscriber 12 .
  • all three switching devices 16 , 18 , 20 are set up as equal contact persons of the rail-bound vehicle 14 . Therefore, said subscription order can be sent 104 to any one of the three switching devices 16 , 18 , 20 .
  • the said subscription order is then stored 106 in the jointly accessible database 22 of the rail-bound vehicle 14 .
  • the subscription order has at least instructions regarding the type and scope of process data D to be transmitted and/or regarding a frequency of transmission of this process data D.
  • the IEC 61375-2-6 standard specifies which parameters or process variables are to be transmitted by the rail-bound vehicle 14 to the stationary communication tion participants 12, the so-called land side, are to be sent.
  • the selection criterion of the second type is a criterion relating to the utilization of hardware in the switching device 16 , 18 , 20 .
  • a criterion is, for example, a CPU load, a memory utilization, such as the main memory or an external memory, a number of free communication channels or another criterion relating to the hardware as such, such as an available total memory, a maximum transmission speed or a maximum transmission capacity.
  • the selection criterion of the second type is made up of a freely selectable combination of the aforementioned criteria. It is also conceivable that the selection criterion of the second type is weighted such that initially only predetermined switching devices are available for a selection and other switching devices can only be selected in the event of failure of such a predetermined switching device for the purpose of accepting subscription orders.
  • one of possibly several subscription orders stored in the database 22 is selected 108 using a selection criterion of the first type.
  • At least one parameter specified in the subscription order is used as a selection criterion of the first type.
  • this can be a data quantity, a number of requested data D, a frequency of data D requested for transmission and/or other process variables specified in the IEC 61375-2-6 standard.
  • the one on the previously The subscription order selected in said manner 110 is then accepted 112 by the intermediary device 16, 18, 20 selected for accepting the subscription order. After said acceptance 112, the subscription order selected in this regard is executed by means of the intermediary device 16, 18, 20 selected for this purpose 114.
  • FIG. 2 also illustrates that the switching devices 16, 18, 20 acting concurrently monitor one another for a faulty operating state 132
  • Information regarding their operating status is output 134. It is conceivable here that this information is stored in the database 22 that is accessible together. The other switching devices 16, 18, 20 are used to check whether the information mentioned has been output 136. It is also conceivable that the other switching devices 16, 18, 20 can be used to transmit the information mentioned with regard to an operating state of the switching device 16, 18 outputting the information , 20 are evaluated. This enables a faulty operating state to be detected if a switching device has not failed but is working incorrectly.
  • the subscription order or those subscription orders which are assigned to the failed switching device are taken over by at least one of the remaining switching devices 16, 18, 20 140.
  • the subscription order or the subscription orders of the failed switching device 16, 18, 20 are first stored 106 in the database 22.
  • one of the remaining switching devices 16, 18, 20 is then selected for the purpose of taking over the subscription orders or a subscription order from the failed switching device 16, 18, 20 selected 108. In this way, a workload can be distributed evenly to the remaining switching devices 16 , 18 , 20 despite a failure of one of the switching devices 16 , 18 , 20 .
  • FIG. 2 also illustrates by way of example how a change to a subscription order is implemented 116 .
  • the stationary communication subscriber 12 sends 118 a change order regarding a change to a predetermined subscription order to any one of the plurality of switching devices 16 , 18 , 22 .
  • This change order is stored 120 in the common database 22 .
  • the switching device 16 , 18 , 20 to which the subscription order to be changed was originally assigned is then selected.
  • the change order is then assigned to this switching device 16 , 18 , 20 .
  • the change order is then selected from the database 22 and executed 122 by means of this switching device 16 , 18 , 20 .
  • the subscription order changed in this way continues to be executed 114 by the same switching device 16 , 18 , 20 .
  • FIG. 2 illustrates by way of example how a subscription order is deleted 124 .
  • the stationary communication subscriber 12 sends 126 a deletion order regarding the deletion of a specific subscription order to any one of the plurality of switching devices 16 , 18 , 20 of the rail-bound vehicle 14 .
  • the deletion order is stored 128 in the database 22 .
  • switching device 16, 18, 20 is selected 108, by means of which the subscription order to be deleted is executed 114.
  • the deletion request is selected from the database and executed 130 by means of the switching device 16 , 18 , 20 selected in this way.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren (100) zur Übertragung von Daten (D) zwischen einem Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) und einem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14). Mittels mehrerer Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren (100) Daten (D) zwischen dem Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) und dem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14) nebenläufig übertragen (101).

Description

Beschreibung
Subskription bei nebenläufig aktiven Vermittlungsvorrichtungen
Die Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Übertragung von Daten, ein System zur Durchführung des Verfahrens , ein Computerprogramm sowie ein computerlesbares Medium .
Zum Zwecke einer Übermittlung von Daten zwischen verschiedenen Abschnitten eines Netzwerks werden üblicherweise Vermittlungsvorrichtungen eingesetzt . Diese Vermittlungsvorrichtungen dienen zum einen als Ansprechpartner eines Kommunikationsteilnehmers in diesem Netzwerk und zum anderen als eine Art Übersetzer zwischen unterschiedlich konfigurierten Netzwerkabschnitten des Netzwerks . Die zuletzt genannte Vermittlung der Daten kann auf allen Schichten des OS I- Standardmodells stattfinden und ist nicht auf eine besondere Schicht beschränkt , insbesondere nicht auf die Vermittlungsschicht . Eine solche Vermittlungsvorrichtung wird im englischen Sprachraum als „Gateway" bezeichnet . Bislang ist es zwar bekannt , einen Kommunikationsteilnehmer mit mehreren Vermittlungsvorrichtungen aus zustatten . Jedoch ist von diesen mehreren Vermittlungsvorrichtungen lediglich eine dazu eingerichtet , aktiv Daten zwischen den unterschiedlichen Netzwerkabschnitten zu übermitteln . Die übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen verharren derweil in einem passiven Betriebs zustand . Lediglich im Falle , dass die aktive Vermittlungsvorrichtung aus fällt , wird eine Funktion der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung durch eine der bislang passiven Vermittlungsvorrichtungen übernommen . In dieser zuvor beschriebenen Betriebsweise der mehreren Vermittlungsvorrichtungen eines Kommunikationsteilnehmers bleiben j edoch vorhandene Ressourcen der passiven Vermittlungsvorrichtung ungenutzt . Selbst hohe Lasten müssen hier allein mittels der aktiven Vermittlungsvorrichtung bewältigt werden . Folglich können j e nach Lastanfall Engpässe bei der Übermittlung von Daten auftreten . Dies kann insbesondere im Falle einer Über- mittlung von Prozessdaten zu Problemen führen . Prozessdaten sind beispielsweise Lokalisierungsdaten, Geschwindigkeitsdaten oder andere auf einen Betrieb des Kommunikationsteilneh- mers als solche bezogene Daten . Beispielsweise sind für eine Übertragung von Prozessdaten schienengebundener Fahrzeuge eine Art und ein Umfang der zu übertragenden Prozessdaten in der Norm IEC 61375-2- 6 festgelegt . Üblicherweise werden solche Prozessdaten mittels eines Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokolls zwischen Kommunikationsteilnehmern übertragen . Im Falle eines Engpasses bei der Datenübertragung besteht allerdings die Gefahr, dass eine Übertragung der Prozessdaten verzögert oder unterbrochen wird . Dies kann mithin negative Auswirkungen auf einen Betriebsablauf sowie auf eine Betriebssicherheit des Kommunikationsteilnehmers haben .
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zur Übertragung von Daten anzugeben .
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 .
Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde , ein System anzugeben, mittels welchem das erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist .
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System mit den Merkmalen des nebengeordneten Systemanspruchs .
Ferner liegen der Erfindung die Aufgaben zugrunde , ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens sowie ein computerlesbares Medium anzugeben .
Diese Aufgaben werden gelöst durch ein Computerprogramm gemäß dem nebengeordneten Computerprogrammanspruchs sowie durch ein computerlesbares Medium gemäß dem nebengeordneten Anspruch bezüglich eines computerlesbaren Mediums . Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung können j eweils abhängigen Unteransprüchen entnommen werden .
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einem Kommunikationsteilnehmer erster Art und einem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art werden Daten mittels mehrerer Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilneh- mers zweiter Art zwischen dem Kommunikationsteilnehmer erster Art und dem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art nebenläufig übertragen .
Unter einer Vermittlungsvorrichtung soll im vorliegenden Zusammenhang ein hardwarebasiertes Gateway verstanden werden, welches wenigstens einen Prozessor aufweist und dazu eingerichtet ist , Daten in einem Netzwerk von einem ersten Netzwerkabschnitt des Netzwerks in einen weiteren Netzwerkabschnitt des Netzwerks zu übermitteln . Insbesondere handelt es sich bei dem Gateway um ein solches im Sinne der Informatik, welches auf allen Schichten des OS I-Standardmodells vermitteln kann . Beispielsweise handelt es sich bei der Vermittlungsvorrichtung um ein sogenanntes „mobile communication gateway" (MCG) oder um ein sogenanntes „ground communication gateway" ( GCG) .
Des Weiteren ist das Merkmal „nebenläufig" im vorliegenden Zusammenhang im Sinne der Informatik zu verstehen und zwar derart , dass mittels verschiedener der mehreren Vermittlungsvorrichtungen eines Kommunikationsteilnehmers Daten gleichzeitig übertragen oder empfangen werden . Dies schließt j edoch nicht aus , dass in einer vorteilhaften Aus führungs form zusätzlich mittels wenigstens einer der mehreren Vermittlungsvorrichtungen verschiedene Daten gleichzeitig übertragen werden . Dies kann beispielsweise virtuell und/oder mittels verschiedener Kommunikationskanäle realisiert werden .
Auf diese Weise können bislang ungenutzte Ressourcen bereits vorhandener Vermittlungsvorrichtungen genutzt werden . Ferner kann so eine besonders schnelle und zuverlässige Datenübertragung realisiert werden .
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die genannten Daten nebenläufig gemäß einem Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokoll übertragen werden .
Unter dem Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokoll soll im vorliegenden Zusammenhang ein Datenübertragungsverfahren verstanden werden, welches auf einem nachrichtenorientierten Middlewaresystem basiert und bei welchem mittels eines Kommunikationsteilnehmers Daten in einem Netzwerk veröf fentlicht werden, die daraufhin von all denj enigen weiteren Kommunikationsteilnehmern empfangen werden, welche eine Subskription bei dem die Daten veröf fentlichenden Kommunikationsteilnehmer hinterlegt haben . Das Veröf f entlichungs- und Subskriptions- Protokoll ist auch bekannt als „publish and subscribe"- Protokoll , welches abgekürzt wird mit „pub-sub"-Protokoll . Prominentestes Beispiel für ein solches Veröf fentlichungsund Subskriptions-Protokoll stellt das Standardprotokoll „OPC UA Pub Sub" der OPC-Foundation dar . Alternativ kann das Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokoll mittels des Message Queuing Telemetry Transport-Protokolls (MQTT ) realisiert werden . Das vorhergehend beschriebene Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokoll unterscheidet sich von einem „Anfrage und Antwort"-Protokoll , welches auch als „request-response"- Protokoll oder „client-server"-Protokoll bekannt ist , dadurch, dass bei dem letztgenannten Protokoll j eweils konkret ein Empfänger von einem Sender angesprochen wird . Mittels des Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokoll wird es ermöglicht , Daten dann zu übertragen, wenn beispielsweise vorgegebene Parameter vorbestimmte Schwellwerte überschreiten oder unterschreiten, festgelegte Zeitpunkte erreicht oder Zeitintervalle abgelaufen sind . Eine Datenübertragung kann so auf das Notwendigste reduziert werden . Beispielsweise können Anfragen, auf welche keine verwertbare Antwort folgt , einfach vermieden werden . Damit wird eine ef fi ziente Datenübertragung ermöglicht . Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, eine Subskription zu erzeugen . Hierzu wird mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art ein Subskriptionsauftrag an eine der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art gesandt . Ein solcher Subskriptionsauftrag weist zumindest Anweisungen bezüglich einer Art oder eines Umfangs von zu übermittelnden Daten auf . Des Weiteren kann der Subskriptionsauftrag Anweisung bezüglich einer Häufigkeit oder eines Zeitpunkts aufweisen, zu oder nach welchem eine Übermittlung vorbestimmter Daten stattfinden soll . Ferner kann der Subskriptionsauftrag weitere Bedingungen aufweisen, unter deren Voraussetzung eine Datenübermittlung stattfinden soll . Bevorzugt werden mittels des Subskriptionsauftrags Prozessdaten angefordert . Solch Prozessdaten sind Daten, anhand derer ein Betriebsablauf und/oder ein Betriebs zustand einer Vorrichtung charakterisierbar sind . Beispielsweise handelt es sich bei einer Information bezüglich einer Auslastung der Vorrichtung, einer Geschwindigkeit , einer räumlichen Position, einem Fahrtziel oder einer Temperatur der Vorrichtung, insbesondere des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art , um Prozessdaten .
Zudem wird hierzu der genannte Subskriptionsauftrag in einer Datenbank gespeichert . Unter der Datenbank soll im vorliegenden Zusammenhang ein Datenbanksystem verstanden werden, welches zum Zwecke einer elektronischen Datenverwaltung eingerichtet ist . Beispielsweise ist dieses Datenbanksystem als ein verteiltes , repli ziertes Datenbanksystem, als ein verteiltes , repli ziertes Dateisystem, als ein virtueller Gemeinspeicher, welcher in der Inf ormationstechnologie auch als „Virtual Shared Memory" (VSM) bezeichnet wird, oder als ein verteilter gemeinsamer Speicher, welcher in der Informationstechnologie als „Distributed Shared Memory" ( DSM) bezeichnet wird, bekannt . .
Des Weiteren wird hierzu anhand eines Auswahlkriteriums erster Art ein in der Datenbank gespeicherter Subskriptionsauf- trag ausgewählt . Das Auswahlkriterium erster Art kann beispielsweise eine angeforderte Datenmenge , eine Anzahl an angeforderten Variablen, wie beispielsweise Variablen von Prozessdaten, eine Häufigkeit der Übermittlung der Daten oder ein anderer in dem Subskriptionsauftrag festgelegter Parameter sein .
Ferner wird anhand eines Auswahlkriteriums zweiter Art eine der mehreren Vermittlungsvorrichtungen zum Zwecke einer Übernahme des Subskriptionsauftrags ausgewählt . Bei dem Auswahlkriterium zweiter Art handelt es sich um ein Kriterium bezüglich einer Auslastung einer Hardware der Vermittlungsvorrichtungen . Ein solches Kriterium ist beispielsweise eine CPU- Last , eine Auslastung eines Speichers , wie beispielsweise des Hauptspeichers oder eines externen Speichers , einer Anzahl an freien Kommunikationskanälen oder ein anderes Kriterium bezüglich der Hardware als solches , wie beispielsweise ein zur Verfügung stehender Gesamtspeicher , eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit oder eine maximale Übertragungskapazität . Des Weiteren ist denkbar, dass das Auswahlkriterium zweiter Art aus einer frei wählbaren Kombination der zuvorgenannten Kriterien zusammengesetzt ist . Zudem wird der ausgewählte Subskriptionsauftrag von der zur Übernahme des Subskriptionsauftrags ausgewählten Vermittlungsvorrichtung übernommen und ausgeführt .
Auf diese Weise kann eine flexible und individuell gestaltbare Verteilung einer Arbeitslast auf verschiedene Vermittlungsvorrichtungen realisiert werden .
In einer vorteilhaften Aus führungsvariante wird vorgesehen, dass mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art der Subskriptionsauftrag an eine der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art gesandt wird . So kann j ede der Vermittlungsvorrichtungen unabhängig von den übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen als Ansprechpartner für den Kommunikationsteilnehmer erster Art dienen . Des Weiteren wird der genannte Subskriptionsauftrag mittels dieser einen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art in einer von den mehreren Vermittlungsvorrichtungen gemeinsam zugänglichen Datenbank gespeichert . Bei der genannten Datenbank handelt es sich insbesondere um die bereits zuvor beschriebene Datenbank . Dies ermöglicht einen schnellen Zugri f f aller Vermittlungsvorrichtungen auf eine zentrale Datenbank .
Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass die mittels des Subskriptionsauftrags angeforderten Daten anhand derj enigen Vermittlungsvorrichtung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen veröf fentlicht werden, durch welche der Subskriptionsauftrag übernommen wurde . So ist der Subskriptionsauftrag eindeutig einer Vermittlungsvorrichtung zugeordnet und im Falle eines Aus falls dieser Vermittlungsvorrichtung kann sogleich der Subskriptionsauftrag von einer weiteren Vermittlungsvorrichtung übernommen werden . So kann eine Betriebssicherheit erhöht werden .
Ferner sieht eine vorteilhafte Aus führungsvariante vor, dass anhand des Auswahlkriteriums zweiter Art diej enige Vermittlungsvorrichtung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen zum Zwecke einer Übernahme eines Subskriptionsauftrags ausgewählt wird, deren Hardwareauslastung im Vergleich zu einer Hardwareauslastung der übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen am geringsten ist . Dies ermöglicht es , eine Verteilung der Arbeitslast möglichst gleichmäßig auf die mehreren Vermittlungsvorrichtungen zu verteilen .
Eine vorteilhafte Aus führungs form sieht vor, dass das Auswahlkriterium zweiter Art derart gewichtet wird, dass eine Übernahme von Subskriptionsaufträgen auf vorbestimmte Vermittlungsvorrichtungen beschränkt wird . Dies ermöglicht es , eine einfache Gruppierung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen vorzunehmen . Weiter ist denkbar, dass zwischen solchen Vermittlungsvorrichtungen unterschieden wird, welche Subskriptionsaufträge bearbeiten und solchen, welche mit anderen Aufgaben betraut sind . Ferner ist denkbar, dass die Vermitt- lungsvorrichtungen derart gruppiert werden, dass ein Teil dieser Vermittlungsvorrichtungen entweder gar keine Subskriptionsaufträge bearbeitet oder lediglich im Falle eines Ausfalls einer anderen Vermittlungsvorrichtung Subskriptionsaufträge dieser ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung übernimmt .
In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird vorgeschlagen, dass Subskriptionsaufträge gemäß einer vorbestimmten Reihenfolge zumindest eines Teils der mehreren Vermittlungsvorrichtungen diesen zugeordnet werden . Ein solches Prinzip ist ebenfalls bekannt als „Round-Robin"-Verf ahren .
Ferner wird in einer vorteilhaften Weiterbildung ein Verfahren zum Zwecke einer Änderung eines von einer der Vermittlungsvorrichtungen übernommenen Subskriptionsauftrags vorgeschlagen . Hierbei wird mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art ein Änderungsauf trag bezüglich einer Änderung eines vorbestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilneh- mers zweiter Art übersandt . Dieser Änderungsauf trag wird in einer Datenbank gespeichert . Insbesondere handelt es sich bei der genannten Datenbank um die vorhergehend beschriebene Datenbank . Mittels derj enigen Vermittlungsvorrichtung, durch welche der zu ändernde Subskriptionsauftrag übernommen wurde , wird der Änderungsauf trag aus der Datenbank ausgewählt und ausgeführt . Dies ermöglicht es , den Änderungsauf trag an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen zu übersenden und daraufhin den Änderungsauf trag aufwandsgünstig zuzuordnen . Anhand dieses Verfahrens wird des Weiteren eine rasche und zuverlässige Änderung von Subskriptionsaufträgen ermöglicht .
Des Weiteren wird in einer vorteilhaften Weiterbildung ein Verfahren zum Zwecke einer Löschung einer Subskription vorgeschlagen . Hierbei wird mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art ein Löschungsauftrag bezüglich eines Löschens eines bestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilneh- mers zweiter Art übersandt . Dieser Löschungsauftrag wird in einer Datenbank gespeichert . Bei dieser Datenbank handelt es sich insbesondere um die zuvor bereits beschriebene Datenbank . Zudem wird hierbei mittels derj enigen Vermittlungsvorrichtung, durch welche der zu löschende Subskriptionsauftrag übernommen wurde , der Löschungsauftrag aus der Datenbank ausgewählt und der vorbestimmte Subskriptionsauftrag gelöscht . Zum Zwecke einer Löschung einer Subskription kann so j eder der mehreren Vermittlungsvorrichtungen angesprochen werden, unabhängig davon, ob diese mit der Aus führung des zu löschenden Subskriptionsauftrags betraut ist oder nicht . Demnach wird ein rasches und zuverlässiges Löschen von Subskriptionsaufträgen ermöglicht .
Ferner sieht eine vorteilhafte Weiterbildung vor, dass j ede Vermittlungsvorrichtung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art von mindestens einer übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen auf einen mangelhaften Betriebs zustand hin überwacht wird . Dies ermöglicht es , eine hohe Betriebssicherheit und Aus fallsicherheit des Verfahrens zur Datenübertragung bereitzustellen .
Eine vorteilhafte Aus führungsvariante sieht vor, dass mittels j eder der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art in regelmäßigen Zeitabständen eine Information bezüglich deren Betriebs zustand ausgegeben wird . Mittels wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen wird überprüft , ob die genannte Information ausgegeben wurde . Auf diese Weise kann eine ef fi ziente und sichere Überwachung der Vermittlungsvorrichtungen hin auf einen fehlerhaften Betriebs zustand realisiert werden .
Eine erste vorteilhafte Aus führungs form sieht vor, dass mittels j eder der mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art in regelmäßigen Zeitabständen eine Information bezüglich des Betriebs zustands in einer Datenbank gespeichert wird . Denkbar ist hierbei , dass es sich bei der genannten Datenbank um die zuvor aus führlich beschriebene Datenbank handelt . Mittels wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen wird daraufhin überprüft , ob die gespeicherte Information vorliegt .
In einer weiteren vorteilhaften Aus führungs form wird vorgesehen, dass mittels wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen die genannte Information ausgewertet wird, sofern diese ausgegeben wurde . Auf diese Weise kann ein mangelhafter Betriebs zustand einer Vermittlungsvorrichtung auch dann erkannt werden, falls die Vermittlungsvorrichtung nicht gänzlich aus fällt , sondern lediglich fehlerhaft arbeitet . Beispielsweise kann ein solches Fehlverhalten einer Vermittlungsvorrichtung mittels eines dem Fachmann bekannten Selbsttests einer Vermittlungsvorrichtung erkannt werden .
Ferner wird vorgeschlagen, dass im Falle , dass ein Aus fall einer der mehreren Vermittlungsvorrichtungen festgestellt wird, derj enige Subskriptionsauftrag oder diej enigen Subskriptionsaufträge der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung von wenigstens einem Teil der übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen übernommen wird/werden . Auf diese Weise kann auf einfache Weise verhindert werden, dass Vermittlungsvorrichtungen in einem passiven Betriebs zustand für den Fall eines Aus falls einer aktiven Vermittlungsvorrichtung bereitzustehen haben . Ressourcen von vorhandenen Vermittlungsvorrichtungen können so zum Zwecke einer Verhinderung von Engpässen genutzt werden .
Eine vorteilhafte Aus führungsvariante sieht vor, dass der wenigstens eine Subskriptionsauftrag der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung von wenigstens einer anhand des Auswahlkriteriums zweiter Art aus den übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen ausgewählten Vermittlungsvorrichtung übernommen und ausgeführt wird . Neben einer Optimierung einer Zuverlässigkeit und Aus fallsicherheit kann so eine Arbeitslast weiterhin gleichmäßig auf die übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen verteilt werden .
Mittels des erfindungsgemäßen Systems wird das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt .
Das System zur Durchführung des Verfahrens weist einen Kommunikationsteilnehmer erster Art sowie einen Kommunikationsteilnehmer zweiter Art auf . Dabei weist der Kommunikationsteilnehmer zweiter Art mehrere Vermittlungsvorrichtungen auf . Die genannten mehreren Vermittlungsvorrichtungen sind hierbei dazu eingerichtet , das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei den genannten Vermittlungsvorrichtungen handelt es sich insbesondere um die bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschriebenen Vermittlungsvorrichtungen . Ein solches System ermöglicht es , verfügbare Ressourcen ef fi zient zu nutzen und gleichmäßig aus zulasten . Ferner kann auf diese Weise eine Verfügbarkeit und eine Aus fallsicherheit des Systems verbessert werden .
Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass der Kommunikationsteilnehmer erster Art als ein stationärer Kommunikationsteilnehmer ausgebildet ist . Bevorzugt handelt es sich bei dem stationären Kommunikationsteilnehmer um ein landseitiges System mit festem Standort . Des Weiteren ist hierbei vorgesehen, dass der Kommunikationsteilnehmer zweiter Art als ein mobiler Kommunikationsteilnehmer ausgebildet ist . Vorzugsweise handelt es sich bei dem mobilen Kommunikationsteilnehmer um ein Fahrzeug . Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Fahrzeug um ein schienengebundenes Fahrzeug . In Anbetracht der immer größer werdenden Datenmengen, welche aus mobilen Kommunikationsteilnehmern versandt oder von diesen empfangen werden sollen, wird so auf einfache Weise eine ef fi ziente sowie zuverlässige Übertragung von Daten ermöglicht .
Des Weiteren sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des Systems vor, dass die mehreren Vermittlungsvorrichtungen des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art dazu eingerichtet sind, Daten zwischen einem lokalen Netzwerk und einem Mobil funknetzwerk zu übermitteln . Auf diese Weise können Auswirkungen eines schlechten Empfangs einer Vermittlungsvorrichtung auf eine Übertragung von Daten durch einen guten Empfang weiterer Vermittlungsvorrichtungen kompensiert werden . Ein solcher Unterschied zwischen einem Empfang einer Vermittlungsvorrichtung und weiterer Vermietungsvorrichtungen kann beispielsweise durch die Nutzung unterschiedlicher Netzprovider entstehen .
Mittels des erfindungsgemäßen Computerprogramms wird bei dessen Aus führung das erfindungsgemäße System dazu veranlasst , das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen .
Des Weiteren sieht die Erfindung ein computerlesbares Medium vor, welches Instruktionen aufweist , anhand derer das erfindungsgemäße System dazu veranlasst wird, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen . Bei dem computerlesbaren Medium kann es sich beispielsweise um eine CD-ROM, eine DVD, einen USBoder Flash-Speicher oder um ein nicht körperliches Medium, wie ein Datenstrom und/oder ein Datenträgersignal handeln .
Die voranstehend beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise , wie diese erreicht werden, werden im Zusammenhang mit den Figuren in der folgenden Beschreibung der Aus führungen der Erfindung näher erläutert . Soweit zweckdienlich, werden in den Figuren dieselben Bezugs zeichen für dieselben oder einander entsprechende Elemente der Erfindung verwendet . Das Aus führungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale . Zudem können alle in dem Aus führungsbeispiel angegebenen Merkmale isoliert betrachtet und in geeigneter Weise mit den Merkmalen eines beliebigen Anspruchs kombiniert werden .
Es zeigen : FIG 1 ein Aus führungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems zur Durchführung eines Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer schematischen Darstellung sowie eine I llustration des Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ;
FIG 2 eine weitere schematische I llustration des Beispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens .
FIG 1 zeigt ein Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Systems 10 in einer schematischen Darstellung . Des Weiteren illustriert FIG 1 ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens 100 .
In dem in FIG 1 gezeigten Aus führungsbeispiel weist das System 10 beispielhaft einen stationären Kommunikationsteilneh- mer 12 auf , welcher bevorzugt ein landseitiges System ist . Des Weiteren weist das System 10 beispielhaft ein schienengebundenes Fahrzeug 14 als mobilen Kommunikationsteilnehmer auf . Das schienengebundene Fahrzeug 14 selbst weist drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 auf , welche dazu eingerichtet sind, Daten D zwischen dem stationären Kommunikationsteilnehmer 12 und dem schienengebundenen Fahrzeug 14 nebenläufig zu übertragen 101 . Beispielhaft sind die drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 j eweils dazu eingerichtet , Daten D zwischen einem lokalen Netzwerk L des schienengebundenen Fahrzeugs 14 und einem Mobil funknetzwerk M zu übertragen . Ferner weist das schienengebundene Fahrzeug 14 eine zentrale Datenbank 22 auf . Im Rahmen des nachfolgend beschriebenen Beispiels des Verfahrens 100 haben die drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 gemeinsam Zugri f f auf diese Datenbank 22 .
FIG 2 zeigt eine weitere schematische I llustration des zuvor genannten Beispiels des Verfahrens 100 zur Übertragung von Daten D . Bei den genannten Daten D handelt es sich vorliegend beispielhaft um Prozessdaten D des in FIG 1 schematisch dar- gestellten schienengebundenen Fahrzeugs 14 . Mittels des Mobil funknetzes M und den drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 werden im vorliegend beschriebenen Beispiel des Verfahrens 100 die Prozessdaten D nebenläufig zu dem stationären Kommunikationsteilnehmer 12 übertragen 101 . Die genannte nebenläufige Übertragung 101 der Prozessdaten D erfolgt hierbei gemäß eines Veröf f entlichungs- und Subskriptions-Protokolls . Hierbei wird beispielhaft das Standardprotokoll der OPC- Foundation mit der Bezeichnung „OPC UA Pub Sub" verwendet . Alternativ ist eine Verwendung des Message Queuing Telemetry Transport-Protokolls denkbar, welches ebenfalls unter der abgekürzten Schreibweise MQTT-Protokoll bekannt ist . Auf diese Weise werden Prozessdaten D lediglich dann übertragen, wenn diese unter den innerhalb eines Subskriptionsauftrags festgelegten Konditionen vorliegen . So kann einfach auf unnötigen Datenverkehr aufgrund von Anfragen des stationären Kommunikationsteilnehmers 12 verzichtet werden .
FIG 2 illustriert des Weiteren beispielhaft , auf welche Weise eine Subskription erzeugt wird 102 . Hierzu wird zunächst mittels des stationären Kommunikationsteilnehmers 12 ein Subskriptionsauftrag an eine der drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 des schienengebundenen Fahrzeugs 14 gesandt 104 . Dabei sind alle drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 als gleichberechtigte Ansprechpartner des schienengebundenen Fahrzeugs 14 eingerichtet . Daher kann der genannte Subskriptionsauftrag an eine beliebige der drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 gesandt werden 104 . Daraufhin wird der genannte Subskriptionsauftrag in der gemeinsam zugänglichen Datenbank 22 des schienengebundenen Fahrzeugs 14 gespeichert 106 . Der Subskriptionsauftrag weist vorliegend zumindest Anweisungen bezüglich der Art und des Umfangs von zu übermittelnden Prozessdaten D und/oder bezüglich einer Häufigkeit einer Übermittlung dieser Prozessdaten D auf . Für schienengebundene Fahrzeuge ist in der Norm IEC 61375-2- 6 festgelegt , welche Parameter oder Prozessvariablen von dem schienengebundenen Fahrzeug 14 an den stationären Kommunika- tionsteilnehmer 12 , der sogenannten Landseite , zu übersenden sind .
Nachdem der genannte Subskriptionsauftrag in der Datenbank 22 gespeichert wurde 106 , wird dieser als einer von mehreren möglichen in der Datenbank 22 gespeicherten Subskriptionsaufträgen einer der drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 wie folgt beschrieben zugeordnet : Anhand eines Auswahlkriteriums zweiter Art wird zunächst eine der drei Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 ausgewählt 108 . Bei dem Auswahlkriterium zweiter Art handelt es sich um ein Kriterium bezüglich einer Auslastung einer Hardware der Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 . Ein solches Kriterium ist beispielsweise eine CPU-Last , eine Auslastung eines Speichers , wie beispielsweise des Hauptspeichers oder eines externen Speichers , einer Anzahl an freien Kommunikationskanälen oder ein anderes Kriterium bezüglich der Hardware als solches , wie beispielsweise ein zur Verfügung stehender Gesamtspeicher , eine maximale Ubertragungsgeschwindigkeit oder eine maximale Übertragungskapazität . Des Weiteren ist denkbar, dass das Auswahlkriterium zweiter Art aus einer frei wählbaren Kombination der zuvorgenannten Kriterien zusammengesetzt ist . Zusätzlich ist denkbar, dass das Auswahlkriterium zweiter Art derart gewichtet wird, dass zunächst lediglich vorbestimmte Vermittlungsvorrichtungen für eine Auswahl bereit stehen und übrige Vermittlungsvorrichtungen nur im Falle eines Aus falls einer solchen vorbestimmten Vermittlungsvorrichtung zum Zwecke einer Übernahme von Subskriptionsaufträgen auswählbar sind .
Des Weiteren wird anhand eines Auswahlkriteriums erster Art einer von möglicherweise mehreren in der Datenbank 22 gespeicherten Subskriptionsaufträgen ausgewählt 108 . Als Auswahlkriterium erster Art wird zumindest ein in dem Subskriptionsauftrag festgelegter Parameter herangezogen . Beispielsweise kann es sich dabei um eine Datenmenge , eine Anzahl an angeforderten Daten D, eine Häufigkeit an zur Übermittlung angeforderten Daten D und/oder weitere in der Norm IEC 61375-2- 6 festgelegten Prozessvariablen handeln . Der auf die zuvor ge- nannte Weise ausgewählte 110 Subskriptionsauftrag wird daraufhin von der zur Übernahme des Subskriptionsauftrags ausgewählten Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 übernommen 112. Nach der genannten Übernahme 112 wird der diesbezüglich ausgewählte Subskriptionsauftrag mittels der hierfür ausgewählten Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 ausgeführt 114.
FIG 2 illustriert zudem, dass die nebenläufig agierenden Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 sich gegenseitig hin auf einen fehlerhaften Betriebszustand überwachen 132. Hierzu wird in dem vorliegend beschriebenen Beispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 mittels jeder der drei Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 in regelmäßigen Zeitabständen eine Information bezüglich deren Betriebszustand ausgegeben 134. Denkbar ist hierbei, dass diese Information in der gemeinsam zugänglichen Datenbank 22 gespeichert wird. Mittels der übrigen Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 wird überprüft, ob die genannte Information ausgegeben wurde 136. Zusätzlich ist denkbar, dass mittels der übrigen Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 die genannten Informationen im Hinblick auf einen Betriebszustand der die Information ausgebenden Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 ausgewertet werden. Dies ermöglicht eine Erkennung eines fehlerhaften Betriebszustands, falls eine Vermittlungsvorrichtung zwar nicht ausgefallen ist, jedoch fehlerhaft arbeitet. Tritt der Fall ein, dass ein Ausfall einer der mehreren Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 festgestellt wird 138, wird derjenige Subskriptionsauftrag oder diejenigen Subskriptionsaufträge, welche der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung zugeordnet sind von wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen 16, 18, 20 übernommen 140. Beispielhaft wird hierzu zunächst der Subskriptionsauftrag oder die Subskriptionsaufträge der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 in der Datenbank 22 gespeichert 106. Gemäß dem Auswahlkriterium zweiter Art wird daraufhin eine der übrigen Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 zum Zwecke einer Übernahme der Subskriptionsaufträge oder eines Subskriptionsauftrags der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung 16, 18, 20 ausgewählt 108. Auf diese Weise kann eine Arbeitslast trotz eines Aus falls einer der Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 gleichmäßig auf die übrigen Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 verteilt werden .
Ferner illustriert FIG 2 beispielhaft , auf welche Weise eine Änderung eines Subskriptionsauftrags realisiert wird 116 . Zunächst wird mittels des stationären Kommunikationsteilneh- mers 12 ein Änderungsauf trag bezüglich einer Änderung eines vorbestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 22 übersandt 118 . Dieser Änderungsauf trag wird in der gemeinsamen Datenbank 22 gespeichert 120 . Daraufhin wird diej enige Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 ausgewählt , welcher der zu ändernde Subskriptionsauftrag ursprünglich zugeordnet wurde . Daraufhin wird dieser genannten Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 der Änderungsauf trag zugeordnet . Mittels dieser Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 wird sodann der Änderungsauf trag aus der Datenbank 22 ausgewählt und ausgeführt 122 . Der auf diese Weise geänderte Subskriptionsauftrag wird so von derselben Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 weiterhin ausgeführt 114 .
Darüber hinaus illustriert FIG 2 beispielhaft , auf welche Weise ein Subskriptionsauftrag gelöscht wird 124 . Hierbei wird mittels des stationären Kommunikationsteilnehmers 12 ein Löschungsauftrag bezüglich eines Löschens eines bestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen 16 , 18 , 20 des schienengebundenen Fahrzeugs 14 übersandt 126 . Der Löschungsauftrag wird in der Datenbank 22 gespeichert 128 . Daraufhin wird diej enige Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 ausgewählt 108 , mittels welcher der zu löschende Subskriptionsauftrag ausgeführt wird 114 . Mittels der auf diese Weise ausgewählten Vermittlungsvorrichtung 16 , 18 , 20 wird der Löschungsauftrag aus der Datenbank ausgewählt und ausgeführt 130 .
Obwohl die Erfindung im Detail durch die vorhergehenden Ausführungen näher illustriert und beschrieben wurde , ist die Erfindung nicht durch die of fenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren (100) zur Übertragung von Daten (D) zwischen einem Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) und einem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14) , bei welchem mittels mehrerer Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) Daten (D) zwischen dem Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) und dem Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14) nebenläufig übertragen werden (101) .
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1, bei welchem die genannten Daten (D) gemäß eines Veröffentli- chungs- und Subskriptions-Protokolls nebenläufig übertragen werden ( 101 ) .
3. Verfahren (100) nach Anspruch 2, bei welchem eine Subskription erzeugt wird (102) , indem
- mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art (12) ein Subskriptionsauftrag an eine der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) gesandt wird (104) ;
- der genannte Subskriptionsauftrag in einer Datenbank (22) gespeichert wird (106) ;
- anhand eines Auswahlkriteriums erster Art ein in der Datenbank (22) gespeicherter Subskriptionsauftrag ausgewählt wird (110) ;
- anhand eines Auswahlkriteriums zweiter Art eine der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) zum Zwecke einer Übernahme des Subskriptionsauftrags ausgewählt wird (108) ;
- der ausgewählte Subskriptionsauftrag von der zur Übernahme des Subskriptionsauftrags ausgewählten Vermittlungsvorrichtung (16, 18, 20) übernommen (112) und ausgeführt wird (114) .
4. Verfahren (100) nach Anspruch 3, bei welchem anhand des Auswahlkriteriums zweiter Art diejeni- ge Vermittlungsvorrichtung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) zum Zwecke einer Übernahme eines Subskriptionsauftrags ausgewählt wird (108) , deren Hardwareauslastung im Vergleich zu einer Hardwareauslastung der übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) am geringsten ist.
5. Verfahren (100) nach Anspruch 3 oder 4, bei welchem eine Änderung eines von einer Vermittlungsvorrichtung übernommenen Subskriptionsauftrags erfolgt (116) , indem
- mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art (12) ein Änderungsauf trag bezüglich einer Änderung eines vorbestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) übersandt wird (118) ;
- dieser Änderungsauf trag in einer Datenbank (22) gespeichert wird (120) ;
- mittels derjenigen Vermittlungsvorrichtung, durch welche der zu ändernde Subskriptionsauftrag übernommen wurde, der Änderungsauf trag aus der Datenbank (22) ausgewählt und ausgeführt wird (122) .
6. Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei welchem eine Subskription gelöscht wird (124) , indem
- mittels des Kommunikationsteilnehmers erster Art (12) ein Löschungsauftrag bezüglich eines Löschens eines bestimmten Subskriptionsauftrags an eine beliebige der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) übersandt wird (126) ;
- der Löschungsauftrag in einer Datenbank (22) gespeichert wird (128) ;
- mittels derjenigen Vermittlungsvorrichtung, durch welche der zu löschende Subskriptionsauftrag übernommen wurde, der Löschungsauftrag aus der Datenbank (22) ausgewählt und ausgeführt wird (130) .
7. Verfahren (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem jede Vermittlungsvorrichtung der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteil- nehmers zweiter Art (14) von wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) auf einen mangelhaften Betriebszustand hin überwacht wird (132) .
8. Verfahren (100) nach Anspruch 7, bei welchem
- mittels jeder der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) in regelmäßigen Zeitabständen eine Information bezüglich deren Betriebszustand ausgegeben wird (134) ;
- mittels wenigstens einer der übrigen Vermittlungsvorrichtungen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) überprüft wird, ob die genannte Information ausgegeben wurde (136) .
9. Verfahren (100) nach Anspruch 7 oder 8, bei welchem im Falle, dass ein Ausfall einer der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16) festgestellt wird (138) , derjenige Subskriptionsauftrag oder diejenigen Subskriptionsaufträge der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung von wenigstens einem Teil der übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (18, 20) übernommen wird (140) .
10. Verfahren (100) nach Anspruch 9, bei welchem der wenigstens eine Subskriptionsauftrag der ausgefallenen Vermittlungsvorrichtung (16, 18, 20) von wenigstens einer anhand des Auswahlkriteriums zweiter Art aus den übrigen der mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) ausgewählten Vermittlungsvorrichtung übernommen wird (140) .
11. System (10) aufweisend einen Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) sowie einen Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14) , welcher mehrere Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) aufweist, die dazu eingerichtet sind, das Verfahren (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
12. System (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Kommunikationsteilnehmer erster Art (12) als ein stationärer Kommunikationsteilnehmer ausgebildet ist und der Kommunikationsteilnehmer zweiter Art (14) als ein mobiler Kommunikationsteilnehmer, vorzugsweise als ein Fahrzeug, besonders bevorzugt als ein schienengebundenes Fahrzeug, ausgebildet ist .
13. System (10) nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Vermittlungsvorrichtungen (16, 18, 20) des Kommunikationsteilnehmers zweiter Art (14) jeweils dazu eingerichtet sind, Daten (D) zwischen einem lokalen Netzwerk (L) und einem Mobilfunknetzwerk (M) zu übermitteln.
14. Computerprogramm, welches bei dessen Ausführung das System (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 dazu veranlasst, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen .
15. Computerlesbares Medium aufweisend Instruktionen, welche das System (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 13 dazu veranlassen, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.
EP23710229.8A 2022-02-25 2023-02-23 Subskription bei nebenläufig aktiven vermittlungsvorrichtungen Pending EP4464125A1 (de)

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DE102022201970.9A DE102022201970A1 (de) 2022-02-25 2022-02-25 Subskription bei nebenläufig aktiven Vermittlungsvorrichtungen
PCT/EP2023/054602 WO2023161369A1 (de) 2022-02-25 2023-02-23 Subskription bei nebenläufig aktiven vermittlungsvorrichtungen

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