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Im Werk suchen
Adaptive Echtzeitkommunikationsnetze / Björn Griese. 2009
Inhalt
Einleitung
Selbstoptimierende Systeme
Zielsetzung dieser Arbeit
Aufbau der Arbeit
Echtzeitkommunikationsnetze
Echtzeit
Begriffserläuterungen
Kommunikationsnetze
Begriffserläuterungen
ISO/OSI-Referenzmodell
Medienzugriffsverfahren
Netzwerktopologien
Ethernet
TCP/UDP/IP
Echtzeitkommunikation
Dienstgüte und Dienstklasse
Ereignis- und zeitgesteuerte Echtzeitkommunikation
Feldbusse
Ethernet-basierte Echtzeitkommunikation
Switched-Ethernet
VLAN – Ein virtuelles lokales Netz
Priorisierung nach IEEE 802.1D
Uhrensynchronisation nach IEEE 1588
Standardisierte Echtzeitprotokolle
Leistungsklassen
Modbus/TCP
EtherNet/IP
Ethernet Powerlink
PROFINET
EtherCAT
Leistungsbewertung von Echtzeitprotokollen
Berechnung der Leistungsfähigkeit
Modbus/TCP
EtherNet/IP
Ethernet Powerlink
PROFINET
EtherCAT
Vergleich
Zusammenfassung
Eine rekonfigurierbare Switch-Architektur
Ein rekonfigurierbarer Ethernet-Switch
Die dynamische partielle Rekonfiguration eines FPGAs
Rekonfigurationsstrategien
Automatische Rekonfiguration des Switches
Prototypische Umsetzung
Software-Switch
Hardware-Switch
Rekonfigurationssteuerung
Bus-Architektur
Performanceevaluation
Messaufbau
Latenzzeiten und Jitter
Ressourcenverbrauch des rekonfigurierbaren Switches
Verifikation der Rekonfiguration ohne Paketverlust
Rekonfigurationszeit
Leistung und Ressourcenbedarf des rekonfigurierbaren Systems
Zusammenfassung
Ein selbstsynchronisierendes Echtzeitprotokoll
Modell
Selbstsynchronisation
Prozess der Selbstsynchronisation
Harmonische Zykluszeiten
Beliebige Zykluszeiten
Weitere Topologien
Geteilte Verbindungen
In Bäume eingebettete Ringe
Ereignisgesteuerte Nachrichten
Zusammenfassung
Evaluierung einer Self S-Portierung auf Ethernet
Portierung auf Ethernet
Paketformat
Erweiterung des Swítches
Synchronisationsstatus
Simulationsmodell
Modell der Switch-Architektur
Modell des Verbindungskanals
Zusammenfassung der Modellparameter
Selbstsynchronisation
Synchronisationszeit
Echtzeiteigenschaften
Mittlere Paketumlaufzeit
Jitter der Paketumlaufzeit
Kompensierung des Jitters durch die IFG
Jitter bei großen Verarbeitungszeiten
Latenzzeit
Vergleich von Hardware- und Software-Switch
Dynamische Rekonfiguration
Experimentelle Validierung von Self S
Aufbau des Testsystems
Ergebnisse Hardware-Switch
Ergebnisse Software-Switch
Vergleichende Leistungsbewertung
Zykluszeit
Latenzzeit
Jitter
Protokolleffizienz
Protokollerweiterungen
Variation der Basiszykluszeit
Fehlertoleranz
Zusammenfassung
Zusammenfassung und Ausblick
Verzeichnis der verwendeten Abkürzungen und Formelzeichen
Abbildungsverzeichnis
Tabellenverzeichnis
Literaturverzeichnis
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