Scheduling von TDMA Kommunikation in Switch basierten Netzwerken

Abstract

Die wachsende Anzahl elektronischer Systeme im Automobil und deren vielfältigen Anforderungen an das zugrundeliegende Netzwerk führt zu einem Bedarf an neuer Kommunikationstechnik, um sowohl eine hohe Bandbreite, als auch niedrige Latenzen und einen niedrigen Jitter zu bieten. TT-Ethernet ist ein vielversprechender Kandidat, um dieses Problem zu lösen. In dieser Arbeit wird eine Lösung für das Scheduling Problem erarbeitet, welches bei dieser Art von Netzwerken auftritt. Dazu wird das Problem in den Bereich des Multiprozessor- Schedulings transformiert, um auf bekannte Lösungsansätze aufbauen zu können. Zusätzlich wird ein Optimierungsziel und eine dazugehörige Bewertungsfunktion definiert, die auf die Eigenschaften und Anforderungen des TT-Ethernet Protokolls zugeschnitten sind. Zur Umsetzung des Schedulings wird ein Framework umgesetzt, welches es erlaubt mehre Lösungsansätze zu implementieren und aus mehreren Ergebnissen das Beste wählen zu können.

The increasing amount of electronic control units in the automotive domain and the versatile requirements towards the underlying network leads to the demand of a new comunication technology to provide high bandwidth as well as a low latency and jitter. TT-Ethernet is a promising candidate to solve this problem. This thesis developes a solution for the schedulig problem, which is implied by these kind of networks. To achieve this goal, the problem is transformed into the domain of multiprocessor scheduling to be able to reuse and extend well known scheduling approaches. Furthermore, a optimization goal and the associated evaluation function are developed, to respect the characteristics and requirements of the TT-Ethernter protocol. A framework is implemented to realize the scheduling, which copes multiple approaches to solve the problem. This enables the user to choose the most suitable schedule out of a batch of solutions.