Vergleichende Untersuchungen zur sicherheitstechnischen Optimierung eines optischen Kraftfahrzeugdatenbussystems:
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| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1994
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| adam_text | Titel: Vergleichende Untersuchungen zur sicherheitstechnischen Optimierung eines optischen Kraftfahrzeugdat
Autor: Moos, Peter
Jahr: 1994
Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen und Abkürzungen X 1 . Problemstellung 1 2. N etzwerktopologien 4 2.1 Stern 4 2.1.1 Aktiver Stern 4 2.1.2 Passiver Stern 5 2.1.2.1 Zentralstem 6 2.1.2.2 Räumlich verteilter Stern 6 2.2 Linearer optischer Bus 7 2.3 Ring 8 2.3.1 Token-Ring 8 2.3.2 Optischer Ring 8 2.4 Schlußfolgerung 9 3. Kommunikationsnetze 10 3.1 Kommunikation 10 3.1.1 Verfahren der Multiplexübertragung 10 3.1.1.1 Raum-Multiplex-V erfahren 10 3.1.1.2 Frequenz-Multiplex-V erfahren 11 3.1.1.3 Zeit-Multiplex-V erfahren 11 3.1.1.3.1 Time Division Multiplex Access-Verfahren 11 3.1.1.3.2 T oken-Passing-V erfahren 12 3.1.1.3.3 CSMA/CD-Verfahren 12 3.1.2 Adressierungsarten 14 3.1.3 N achrichtenty pen 14 3.1.4 Framelänge 15 3.1.5 Quittierungsverfahren 15 3.1.6 Datensicherung 15 3.1.6.1 Bitstuffing 16 3.1.6.2 Mehrfachübertragung 16 3.1.6.3 Physikalische Verfahren 16 3.2 Kommunikationssy steme 16 3.2.1 Kommunikationssysteme mit elektrischer Übertragungsstrecke 17 3.2.1.1 CAN (Controller Area Network) 17 V
18 19 19 20 20 20 22 23 24 25 25 25 26 26 27 27 28 28 29 29 31 32 33 33 34 34 35 36 37 38 38 39 42 43 43 46 47 49 50 VAN (Vehicle Area Network) C 2 D-Bus (Chrysler Collision Detection) ABUS (Automobile Bitserielle Universal-Schnittstelle Sonstige Multiplexsysteme Kommunikationssysteme mit optischer Übertragungsstrecke FDDI (Fiber Distributer! Data Interface) Optisches Kommunikationssystem mit passivem Stem Kommunikationssystem mit optischem Bus Fazit Optische Systemkomponenten Lichtwellenleiter Grundlagen Faserprofile Schichtwellenleiter Multimode-Faser mit Stufenindex-Profil Eigenwertgleichung Phasenraumdiagramm und Anzahl der ausbreitungsfahigen Moden Lichteinkopplung Dispersion Modenlaufzeit Materialdispersion Modendispersion Dämpfung Absorption Streuverluste Strahlungsverluste Gesamtverluste Reflexionsverluste an der Stirnfläche einer Faser Gradientenfaser Monomodefaser Einsatzmöglichkeiten der Fasertypen Optische Koppler Spiegelkoppler Modenabhängige Koppler Stimflächenkoppler Oberflächenkoppler Schmelzkoppler (fuse tapered coupler) W aveguide-Koppler Fazit VI
5. Versuchsaufbau eines Lichtwellenleiter-Rrafitfahrzeug-Datenbussy stems 51 5.1 Aufgabenstellung 51 5.2 Beschreibung und Einsatz des ISO/OSI Modells 52 5.3 Physical Layer 54 5.3.1 Beschreibung der eingesetzten optischen Doppelringe 56 5.3.1.2 Ring 0 56 5.3.1.3 Ring 1 59 5.3.1.4 Fazit 62 5.3.2 Treiberkarte für den optischen Bus 62 5.3.2.1 Licht Emittierende Diode (LED) 62 5.3.2.1.1 Wirkungsgrad 62 5.3.2.1.2 Abstrahlcharakteristik 63 5.3.2.1.3 Charakterisierende Kennlinien einer LED 63 5.3.2.2 Sendeschaltung mit LED als Sender 65 5.3.2.3 Laserdiode 66 5.3.2.4 Sendeschaltung für eine Laserdiode 69 5.3.2.5 Photodiode 71 5.3.2.5.1 Grundlagen 71 5.3.2.5.2 Rauschen 73 5.3.2.6 Empfangsschaltung 74 5.3.3 Interface- und Controllerkarte 76 5.3.3.1 Zentrale Steuerung der Interface- und Controllerkarte 77 5.3.3.2 Interfaces zur Rechnerkarte 78 5.3.3.3 Interface zur lokalen Peripherie 78 5.3.3.4 Interface zur optischen Treiberkarte 78 5.3.3.5 Rechnerkarte 79 5.3.3.5.1 Central Processing Unit 81 5.3.3.5.2 Speicher 83 5.3.3.5.3 Datensicherung der RAM s 83 5.3.3.5.4 Schnittstellen zur .Interface- und Controllerkarte 83 5.3.4 Laufzeiten und Übertragungskapazität 83 5.4 Kommunikationssoftware (Data Link Layer) 85 5.4.1 Arbitration mit zerstörungsfreiem CSMA/CD-Verfahren 85 5.4.2 Protokoll 86 5.4.3 Kommunikationsoftware 88 5.4.3.1 Der Prozeß SENDER 90 5.4.3.2 Der Prozeß RECEIVER 90 5.4.3.3 Der Prozeß COM.INTERN 92 5.4.3.4 Der Prozeß WATCHDOG 93 5.4.3.5 Die Prozesse USER und MONITOR 94 5.4.3.6 Der Prozeß MANAGER 95 vn
96 97 98 102 103 103 108 109 109 109 110 110 111 111 114 114 114 115 115 115 115 115 116 116 116 116 117 117 118 120 120 121 122 124 125 127 129 Datensicherungsverfahren LRC-Code (Longitudinal Redundancy Check) BCH-Code (Bose-Chaudhuri-Hocquemhem-Code) Ergebnisse Untersuchung der Rekonfigurierbarkeit eines optischen Doppelringes nach Teilausfällen Modellbildung Definition der Fälle A und K Definition der Fälle B und L Definition von Fall C Definition von Fall D Definition der Fälle E und M Definition von Fall F Algorithmen Fehlerortlokalisierung Identifikation der Fälle A-F, K - M Reaktionen auf Teilausfälle Allgemeine Reaktionsvorschriften Reaktionen bei den Fällen A-F Fall A Fall B Fall C Fall D Fall E Fall F Fälle K-M Beschreibung des Softwaremoduls manager Beschreibung des Unterprozesses “bitpro Beschreibung des Unterprozesses topro Beschreibung des Unterprozesses mainpro Versuchsdurchfuhrung mit Hilfe induzierter Teilausfälle V ersuchsaufbau Versuchsdurchfuhrung von Fall A Versuchsdurchfuhrung von Fall B Versuchsdurchführung von Fall C Versuchsdurchfuhrung von Fall D Versuchsdurchfuhrung von Fall E Versuchsdurchfuhrung von Fall F VIII
6.5.7 Ausfall des Links zur Interface- und Controllerkarte 130 6.5.8 Ausfall von Transputer 1 131 6.6 Ergebnisse aus den Versuchsdurchführungen 132 7. Zusammenfassung und Ausblicke 133 8 . Anhang 135 8.1 Galois Felder 135 8.2 Minimalpolynome 136 8.3 Generatorpolynome 138 8.4 Verbindungsmatrix für 3 Systeme mit Einfachring 139 8.5 Verbindungsmatrix für 4 Systeme mit Einfachring 140 8.6 Verbindungsmatrix für 3 Systeme mit zwei antiparallelen Ringen 141 8.7 Verbindungsmatrix für 4 Systeme mit zwei antiparallelen Ringen 142 8.8 Fälle A - F (auf 64 Ausfallkombinationen reduziert) 145 8.9 Fälle K - M (auf 48 Ausfallkombinationen reduziert) 145 8.10 Definition der fail-Bytes 146 8.11 Fallidentifizierung 147 8.12 Tastatureingaben 148 8.13 Grafikoberfläche 149 8.14 Erläuterung wichtiger Größen in Kapitel 4 152 9. Literaturverzeichnis 153 IX
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