FPGA basiertes HW/SW Codesign eines Frameworks für TSN Switches

Abstract

Die aktuelle Entwicklung neuer Anwendungen wie Advanced Driver Assistance Systems im Automobil zeigen, dass zukünftige Fahrzeugnetze einen steigenden Bedarf an Bandbreite aufweisen werden, während Fahrzeugnetze ein weiteres Spektrum an Echtzeitanforderungen erfüllen müssen. Da gegenwärtig verwendete Technologien in absehbarer Zeit diesen Anforderungen nicht mehr gerechtwerden, stellt Real-Time Ethernet einen geeigneten Nachfolger dar. Das weite Spektrum an Echtzeitanforderungen erfordert die Kombination mehrerer Konzepte für Real-Time Ethernet. Time Sensitive Networking (TSN) stellt eines dieser Konzepte dar. Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Frameworks für TSN Switches. Ziel ist es, in Zukunft über ein Framework zur flexiblen Kombination mehrerer Konzepte für Real-Time Ethernet zu einem Prototypen zu verfügen und daran zukünftige Fahrzeugnetze zu evaluieren. Das Framework wurde auf Basis des NetFPGA 1G Boards umgesetzt.

New applications like Advanced Driver Assistance Systems show an increasing demand for bandwidth in future in-car networks, as real-time requirements become more diverse. While current technology will fail to fulfill these demands in foreseeable future, Real-Time Ethernet will satisfy them. The increasing diversity of demands for real-time communication requires the combination of different concepts for Reat-Time Ethernet. Time Sensitive Networking (TSN) is one of them. In this thesis, a framework for prototypes of TSN Switches is developed. This framework allows the flexible combination of multiple Real-Time Ethernet concepts to build and evaluate prototypes of future in-car networks. It is based on the NetFPGA 1G Board.