Welche Rolle spielt das Netzwerk für den IBIS-IP / VDV 301 Standard?

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30 Nov, 2023

Die Digitalisierung im Verkehrssektor erfordert die Übertragung immer größerer Datenmengen, wodurch die bisherige serielle Kommunikation an ihre Grenzen stößt. Als IP-basierte Datenübertragungslösung bietet IBIS-IP eine effiziente Alternative.

Der Standard IBIS-IP wurde von Arbeitsgruppen unter der Leitung des Verbands Deutscher Verkehrsunternehmen (VDV) entwickelt und bringt vielfältige Vorteile mit sich. Dazu zählt die Übertragung großer Datenmengen, die Ermöglichung neuer Funktionen sowie eine verbesserte Kompatibilität zwischen Komponenten verschiedener Hersteller in einem System. Die Anwendungsbereiche von IBIS-IP erstrecken sich über verschiedene Einsatzgebiete.

IBIS-IP Standard und die VDV 301 Schriften

IBIS-IP definiert allgemeine Kommunikationsregeln für IP-basierte Geräte der Kundeninformation im öffentlichen Verkehr. Als Nachfolgestandard für den IBIS-Wagenbus berücksichtigt IBIS-IP die bestehenden Funktionen und ersetzt die Master/Slave-Architektur durch eine moderne, dienstorientierte Architektur. Dadurch ermöglicht es eine flexible Netzwerktechnologie und fördert die Herstellerunabhängigkeit bei Peripheriegeräten.

IBIS-IP ist in VDV 301 Schriften in folgenden Kapiteln unterteilt:

VDV 301-1 beschreibt die allgemeine Systemarchitektur
VDV 301-2 beschreibt die unterschiedlichen Dienste
VDV 301-3 beschreibt die Netzwerkinfrastruktur

Alle Schriften sind im Know-how-Bereich des VDV öffentlich zugänglich: https://knowhow.vdv.de/topics/ibis-ip/.

Bedeutung von Ethernet Switches für IBIS-IP

Die Netzwerkinfrastruktur ist für die Umsetzung von IBIS-IP essentiell. Ohne eine stabile und robuste Netzwerkinfrastruktur funktioniert kein IBIS-IP Dienst im Fahrzeug.

Betrachtet man das OSI-Modell genauer, wird sofort klar, warum das so ist:

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Ethernet-Schichten

Der Ethernet-Standard wird durch die ersten beiden Schichten definiert: Layer 1 und Layer 2. Layer 1, auch bekannt als „Physical Layer“, umfasst die physikalische Übertragungsschicht (wie Lichtleiter oder Kupferleitung). Die Signalübertragung erfolgt beispielsweise über verdrillte Adern-Paare, auch bekannt als Twisted Pair (TP).

Layer 2 stellt die Verbindungsebene dar und wird als „Data Link Layer“ bezeichnet. Um eine weitgehend fehlerfreie Datenübertragung zu gewährleisten, werden die Daten in Blöcke aufgeteilt, die auch als (Ethernet-)Frames bekannt sind. Der Data Link Layer ist auch mit der MAC (Media Access Control) verknüpft, die dem Benutzer als „MAC-Adresse“ bekannt ist. Diese Adresse dient zur Adressierung der Netzwerkteilnehmer auf Layer 2. Eine MAC-Adresse ist weltweit einzigartig, oft am Gerät angebracht und dient der Geräteidentifikation.

Bei Verwendung unpassender Kabel, Steckverbindungen oder Kupferleitungen kann keine Kommunikation zwischen den Teilnehmern stattfinden. Eingesetzte Netzwerk-Switches mit herkömmlichen RJ45 Steckverbindungen können sporadische Ausfälle durch Schock- und Vibrationen verursachen. Diese Ausfallzeiten können die Fahrgastinformation, die Videoüberwachung und Fahrgastzählsysteme beeinträchtigen.

Des Weiteren müssen die Kommunikationswege innerhalb des Netzwerks im Fahrzeug genauer betrachtet werden. Hierbei ist zu entscheiden, welche Komponente das Netzwerk-Management übernimmt. Eine sinnvolle Lösung ist eine Kombination aus Router und Switches. Router managen die Kommunikation vom und ins Fahrzeug, Switches innerhalb des Fahrzeugs.

Weitere Informationen über die Auswahl des richtigen Switches sowie Tipps für ein robustes und stabiles Netzwerk im Fahrzeug finden Sie in unseren weiterführenden Artikeln:

Ethernet Switches sind ein wichtiger Bestandteil der Netzwerkinfrastruktur im ÖV-Fahrzeug. Sie ermöglichen die Datenkommunikation zwischen den Teilnehmern. Intelligente Managed Switches können zusätzlich zur einfachen Datenkommunikation den Datenverkehr steuern und auftretende Netzwerkfehler überwachen.

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