Echtzeit-Ethernet-Standards

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In vielen Anwendungsbereichen (z.B. Automobil, Avionik oder Industrie-
automatisierung) erreichen klassische Feldbusse wie z.B. CAN oder FlexRay
im Automobilbereich ihre Kapazitäts-- und Skalierungsgrenzen und können
in naher Zukunft die steigenden Anforderungen (z.B. die Datenrate) nicht
mehr erfüllen. Ethernet bietet hier als Paket-Vermitteltes geswitchtes
Netzwerk eine vielversprechende Alternative. Damit Ethernet jedoch in den
oben genannten Anwendungsbereichen sinnvoll eingesetzt werden kann, muss
es gewisse Anforderungen erfüllen. Eine dieser Anforderungen ist
Echtzeitfähigkeit, also die Eigenschaft Daten garantiert innerhalb zuvor
festgelegter zeitlicher Grenzen zu übermitteln. Das Zeitverhalten von
Ethernet lässt sich auf verschiedene Arten untersuchen. Mittels
Simulation erhält man Einblicke in das Systemverhalten, kann aber in
der Regel nicht die Grenzfälle des Zeitverhaltens betrachten. Mit
formalen Analyseverfahren jedoch können Garantien z.B. für Ende-zu-
Ende Latenzen gegeben werden. In diesem Seminarvortrag soll eine
Einführung in das Zeitverhalten von Ethernet gegeben werden. Dazu wird
sowohl Standardethernet (IEEE 802.1) und Standards für Echtzeitethernet
vorgestellt. Zu diesen Standards gehören der AVB (audio video bridging)
Standard und die aufkommenden Alternativen der TSN (time sensitive
network) Standards.

 

Bereitschaft Draft-Standards zu lesen erforderlich.

Literatur

  • Formal Worst-Case Timing Analysis of Ethernet TSN's Time-Aware and Peristaltic Shaper
    Formal Worst-Case Timing Analysis of Ethernet Topologies with Strict-Priority and AVB Switching
    Modeling of Ethernet AVB Networks for Worst-Case Timing Analysis 
    http://www.ieee802.org/1/pages/tsn.html
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