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Kommunikationsbordnetze


Ziele

Moderne Kfz-Bussysteme arbeiten mit vergleichsweise hohen Datenraten, aber sehr einfachen Leitungen als Übertragungsmedium. Die Sicherstellung einer zuverlässigen Datenübertragung ist besonders bei ausgedehnten Netzwerken eine komplexe Aufgabe. Die Simulation ist hierfür ein wichtiges Hilfsmittel. Präzise Modelle für Kfz-Bussystem-Komponenten wie Busleitungen, Transceiver und passive Strukturen sind notwendig.

Platine mit Bussystem Controllern © AGBS ​/​ TU Dortmund

Methoden

Das Arbeitsgebiet Bordsysteme beschäftigt sich im Bereich der Kfz-Bussysteme mit den folgenden Schwerpunkten: 

Modellierung und Simulation von Busleitungen

Bei der Modellierung von ungeschirmten und geschirmten Busleitungen ist der differentiellen Datenübertragung, die bei CAN, CAN-FD, FlexRay oder Ethernet üblich ist, besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Besonders bei längeren Leitungen müssen auch frequenzabhängige Verluste - wie durch den Skin-Effekt oder Abstrahlung - nachgebildet werden. Modelle für Mehrleitersysteme wurden entwickelt und werden kontinuierlich optimiert. Die folgenden Punkte stehen im Vordergrund:

  • Skin-Effekt im Zeitbereich
  • Störfestigkeit
  • Störaussendung
  • Schirmung

 

Modellierung und Simulation von Bustransceivern

Die verhaltensbasierte Modellierung ermöglicht eine schnelle und gleichzeitig genaue Nachbildung relevanter Eigenschaften von Transceivern. Dabei ist eine genaue Kenntnis der inneren Struktur des Bauteils nicht notwendig. Ein bekannter und verbreiteter Standard zur verhaltensbasierten Modellierung ist IBIS. Die zugrundeliegenden Ideen wurden aufgegriffen und erweitert. Für verschiedene Transceiver wurden Modelle erstellt, die kontinuierlich verbessert werden.

 

Untersuchung der Signalintegrität in Bussystemen (CAN, FlexRay, Ethernet)

Die Übertragung von Signalen auf dem Physical Layer von Bussystemen wird von vielen Faktoren beeinflusst. Schwankungen von Bauteileparametern oder verschiedene Konfigurationen können die Zuverlässigkeit erheblich beeinflussen. Der Nachweis der zuverlässigen Funktion ist ein Forschungsschwerpunkt am Arbeitsgebiet Bordsysteme. Für eine sichere Aussage muss eine große Zahl an Parameterkombinationen untersucht und automatisiert ausgewertet werden, was nur durch Simulation möglich ist. Der Einsatz von modernen Optimierungsverfahren erweist sich hier als hilfreich.

 

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.