Elau setzt auf »Weihenstephaner« Standard

In den Software-Bibliotheken seines PacDrive-Automatisierungssystems hat Elau den Weihenstephaner-Standard, der sich immer mehr im Bereich der Getränke-Abfüllmaschinen und als Kommunikations-Standard für die Anbindung an BDE-Systeme durchsetzt, umgesetzt.

Das „Einfallstor“ für Multimedia in das Haus ist immer noch das Koaxialkabel des Kabelnetzbetreibers, alternativ die Satellitenempfangsanlage oder die schnelle DSL-Verbindung, die mit einem leistungsfähigen, also multimediafähigen Netzübergang (Gateway), abgeschlossen ist. Die Halbleiterhersteller bieten für diese Anwendung nun hoch integrierte „Gateways on a Chip“.

Mit dem so genannten »Weihenstephaner«-Standard für die Betriebsdaten-Erfassung wurde ein praktikables Modell für die Kommunikation zwischen Produktionsmaschinen und BDE-Systemen vorgestellt. Die vom Lehrstuhl für Lebensmittel-Verpackungstechnik an der technischen Universität München in Weihenstephan erarbeiteten Richtlinien entstanden als Antwort auf die steigenden Bedürtnisse der Getränkeindustrie, um Betriebsdaten von Getränke-Abfüllmaschinen zu erfassen.

Diesen Standard hat Elau in den Software-Bibliotheken des PacDrive-Automatisierungssystems integriert und umgesetzt. Maßgeblich für die Kommunikation von Maschinensteuerungen mit BDE-Systemen ist die in Teil 1 des Standards definierte physikalische Schnittstelle. In den PacDrive-Bibliotheken sind die entsprechenden Funktionen und Dienste implementiert, die für eine Kommunikation über diese Schnittstelle erforderlich sind.

Freescale stellt für den Aufbau eines „universalen Gateways“ für die Heimvernetzung mit dem „MPC8323E“ (Bild 1) einen Prozessor aus der PowerQUICC-II-Pro-Serie vor, der eine ganze Reihe der Anschlussvarianten in der nächsten Generation der „Home Gateways“ bedienen kann: DSL, WiMAX und PON (Passive Optical Network) ebenso wie Ethernet und Wireless LAN. Mit einer auf dem Chip integrierten PCI-Schnittstelle ist dabei die Anbindung an die PC-Welt sichergestellt; so lassen sich hierüber USB-2.0-Hubs ebenso realisieren wie die drahtlose Vernetzung über Wireless LAN oder WiMAX.

Das 32-bit-Prozessor-Modul bietet insgesamt fünf Controller-Baugruppen für die Kommunikation (UCC – Universal Communciation Controller), die sich für die verschiedensten Standards programmieren lassen: Ethernet, ATM (Asynchronous Transfer Mode) bis hin zu OC3 (155 Mbit/s), das von Cisco verwendete HDLC-Protokoll (High-Level Data Link Control) oder auch das von Philips eingesetzte DUART-Kommunikationsprotokoll (Dual Asynchronous Receiver Transmitter). Als Prozessorkern kommt der neue e330c2- Kern zum Einsatz, der mit zwei Multiplizierern ausgestattet ist. Dadurch kann auf einen speziellen DSP verzichtet werden, die so erreichte Rechenleistung genügt für die Abarbeitung der Codecs bei „Voice over IP“-Übertragungen. Infineon bietet mit dem Chip „Danube“ einen DSLGateway auf einem Chip; dieser integriert einen ADSL2/2+-Transceiver, einen 32-bit-Mips-Prozessor, einen VoIP-Coprozessor und zwei Codec- Baugruppen. Die Verarbeitungsleistung ist auf die ADSL2+-Datenübertragungsrate von 24 Mbit/s abgestimmt.

Die Software, die im Rahmen des vollständigen Referenz-Designs den Gateway- Herstellern zur Verfügung gestellt wird, bietet Module für Dreierkonferenzen per VoIP, Rufnummererkennung und Echounterdrückung. Mit dem Ein-Chip-System realisieren lassen sich die Schnittstellen WLAN, Ethernet, DECT und ISDN sowie Bluetooth, für die Umsetzung von Video-Signalen stehen die üblichen Video-Codecs zur Verfügung (Bild 2).

Conexant hat mit der Familie der CX9461x-Bausteine bereits die zweite Generation von Chips für den Aufbau von DSL-Gateways (CPE – Customer Premise Equipment) im Produkt-Portfolio. Der Chipsatz besteht aus einer analogen Vorstufe mit dem Transceiver für die DSLSignale, einem Ein-Chip-Netzwerk- Prozessor mit integriertem WLANMAC (Media Access Controller) nach IEEE 802.11a/b/g und Basisband-Verarbeitung. Standard-Schnittstellen sind USB 2.0 und Fast Ethernet; für den Aufbau von VPNs ist eine „Security Engine“ integriert, die mit einem Hardware- Beschleuniger für die Abwicklung des VPN-Verkehrs (Virtual Private Network) ausgestattet ist.

Conexant bietet zu diesem Chipsatz auch „Referenz-Designs“ mit dem Betriebssystem Linux, alternativ steht das Conexant- Betriebssystem ISOS zur Verfügung. Unterstützt werden auch Funktionen wie etwa die Sicherung der Dienstgüte für die Fernseh-Übertragung via Internet (IPTV), die Einrichtung einer Firewall oder eine „Simple Config“-Routine für die Einrichtung von WLAN-Verbindungen nach dem WiFi-Standard. Darüber hinaus unterstützt das Referenz-Design die Vorgaben der DSLHome-Initiative (www. dslforum.org), nach denen sich DSLAnschlüsse leichter bereitstellen und in Betrieb nehmen lassen. Auch PMC Sierra will im Wettbewerb um den „Design Win“ in den DSL-CPEs der nächsten Generation nicht zurückstehen und geht mit einer neuer VoIP-fähigen „Multi Service Processor“-Familie an den Markt. Die beiden bisherigen Mitglieder „MSP7120“ und „MSP7130“ bieten

  • die Durchmusterung von 180 000 Datenpaketen/s für die Weiterleitung (IP Forwarding), angepasst an die neuen Übertragungsstandards VDSL2 und auch an „Fiber to the Home“ (FTTH);
  • Koexistenz von QoS-Diensten wie VoIP oder IPTV mit „Best Effort“- Diensten wie File Sharing oder Internet- Zugang;
  • verbesserte Funktionen für die Fernwartung durch den Service Provider.

Zentraler Block auf dem „System on Chip“ (Bild 3) ist ein 32-bit-Mips-Prozessor mit „Multi Threading“-Architektur, der die wesentlichen Aufgaben bei der Verarbeitung der Datenpakete übernimmt. Der Hersteller spricht von einer „dynamischen“ Parallelverarbeitung, die zudem neueste QoS-Mechanismen implementiert. Auf dem Chip ist das ADSL-Modem StatiPHY2+ von Aware (www.aware.com) integriert (7120).

Alternativ wird eine Ethernet- WAN-Schnittstelle angeboten (7130), als weitere Schnittstellen stehen hier VDSL2 und xPON (Passive Optical Network) zur Verfügung. Beide Chips bieten Schnittstellen für PCI, USB 2.0 (Host und Client) sowie eine TDM-Schnittstelle (Time Division Multiplexing) für den Anschluss externer SLIC/SLAC-Bausteine (Subscriber Line Interface Circuit/Subscriber Line Audio Processing Circuit). Als Software steht das „MSP7100 Linux Residential Gateway Software Development Kit“ zur Verfügung, das auf Basis von Linux erstellt wurde. Darin enthalten sind auch ein „Multi Threaded Networking Software Solution Package“ (SSP) sowie eine „Management Framework SSP“.

Jens Würtenberg, Elektronik