Untersuchung von Polling-MAC-Algorithmen und ausgewählter MAC-/Link-Layer Aspekte für einen Wireless PROFIBUS

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Adam Wolisz
• Subject Area: Electronic Semiconductors, Components and Circuits, Integrated Systems, Sensor Technology, Theoretical Electrical Engineering
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5249184

In jüngster Zeit ist die Idee eines drahtlosen Feldbus, insbesondere eines drahlosen PROFIBUS, attraktiv geworden. An solche Systeme werden harte Echtzeitanforderungen gestellt. Eine wesentliche Erschwernis hierfür sind u.a. die hohen Bitfehlerraten und das nichtstationäre Fehlverhalten von drahtlosen Links. Zwei Problemkreise sind das Design des MAC- und des Data-Link-Layers auf der drahtlosen Seite, besonders der MAC-Layer wird in diesem Vorhaben addressiert. Voruntersuchungen haben ergeben, daß das ursprüngliche PROFIBUS-MAC-Protokoll nicht gut über Links mit drahtlosen Fehlercharakteristiken funktioniert. Aufgrund ihrer Eigenschaften erscheinen Polling-basierte Verfahren als guten Kanidaten für ein Wireless-PROFIBUS-MAC-Protokoll. Im Vorhaben werden neue Polling-Verfahren entworfen und gemeinsam mit bereits bekannten Verfahren hinsichtlich ihrer Echtzeit- und Zuverlässigkeitseigenschaften (Realtime-Performance) bewertet. Von besonderem Interesse ist dabei die Abhängigkeit der Realtime-Performance der Polling-Algorithmen von den Fehlercharakteristiken drahtlosen Links, speziell seinen First- und Second-Orer Statistiken. Insbesondere zwischen den Korrelationseigenschaften des Fehlerprozesses und der Realtime-Performance wird ein enger Zusammenhang vermutet. Die freien Parameter der Polling-Verfahren sollen für konkrete Fehlermodelle optimiert werden, zum anderen werden Verfahren zur Adaption der Parameter an unbekannte Fehlerstatistiken untersucht. Ergänzend werden weitere ausgewählte Design-Aspekte des MAC- bzw. Link-Layers untersucht.

• DFG Programme: Research Grants