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Transformative Network Engineering

Die durch ein verteiltes System erbrachte Gesamtfunktion erfordert oft deterministische, schnelle und zuverlässige Kommunikation zwischen verteilten Geräten sowie eine präzise zeitliche Koordination der vernetzten Knoten. Die Forschung des InES beinhaltet die Entwicklung, Optimierung und Verifikation von international standardisierten Protokollen sowie von applikations- und kundenspezifischen Systemen.

Die durch ein verteiltes System erbrachte Gesamtfunktion erfordert oft eine zeitliche Koordination der vernetzten Knoten. Der flexibelste Lösungsansatz besteht darin, eine gemeinsame Zeitbasis zu schaffen, indem in jedem Knoten eine über das Netzwerk synchronisierte Uhr betrieben wird. Das InES ist in der Lage, entsprechende Projekte mit Knowhow, Hardware und Software zu unterstützen und arbeitet an der Weiterentwicklung und Optimierung der entsprechenden internationalen Standards des IEEE mit.

In vielen Anlagen der Automatisierungs- und Prozesstechnik ist die Verfügbarkeit der Kommunikationsnetze von entscheidender Bedeutung. Im Fehlerfall ist oft nur eine sehr kurze oder gar keine Unterbrechung der Kommunikation tolerierbar. Das InES arbeitet bei der Entwicklung und Verifikation der entsprechenden internationalen Standards bei der IEEE und IEC mit und bringt seine Referenzimplementationen in Industrieprojekten ein.

Unser Knowhow

Redundanzprotokolle werden verwendet, um die Verfügbarkeit von Netzwerken zu steigern.

Redundanzprotokolle arbeiten in der Regel so, dass sie beim Ausfall eines Knotens oder eines Übertragungsabschnittes die verbleibenden Ressourcen rekonfigurieren, das heisst, eine neue Topologie berechnen und aktivieren. Während dieser Rekonfigurationszeit, die je nach Umschaltverfahren im Bereich von 100 ms bis einige Sekunden liegt, ist für die Anwendung keine Kommunikation möglich.

Anspruchsvolle Anwendungen in der Automatisierungs-, Verkehrs- und Energietechnik verlangen sehr kurze Umschaltzeiten, wie sie das Medium Redundancy Protocol (MRP) bietet oder völlig umschaltungsfreie (auch stossfreie, «zero switchover time» oder «bumpless» genannte) Lösungen.

Zur Realisierung von stossfreier Redundanz wird jedes Frame mehrfach auf verschiedenen voneinander unabhängigen Pfaden gleichzeitig übertragen. Der Empfänger verwendet das zuerst eintreffende Frame und eliminiert die später eintreffenden Duplikate. Das Parallel Redundancy Protocol (PRP) und High-availability Seamless Redundancy (HSR) Protocol verfolgen diese Strategie. PRP basiert dabei auf zwei unabhängigen Netzwerken; HSR auf einer Ringtopologie. Beide stellen für jede Kommunikationsbeziehung zwei unabhängige disjunkte Pfade zur Verfügung.

Für die obigen Verfahren haben wir verschiedene Lösungen bereitgestellt. Daneben verfolgen wir aktiv die interessanten Entwicklungen im IEEE 802.1. Hier besteht der Ansatz darin, mit Hilfe des ISIS-Routing-Protokolls redundante und disjunkte Pfade zu ermitteln.

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