Agilent: Durchgängige FlexRay-Lösung

Das FlexRay Modul VPT1000 unterstützt Entwickler und QA-Ingenieure bei der Fehlersuche und Validierung von gemischten FlexRay- und CAN-Netzwerken. Digitale und analoge Signale werden dabei mit den Bussystemen synchronisiert und analysiert.

Die Wireless-Technologie WiMAX (Worldwide Interoperability für Microwave Acess) hat nicht zuletzt aufgrund ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten eine beachtliche Zukunft vor sich. Vor allem die breitbandige High-speed-Übertragung zu mobilen Endgeräten nach dem Standard 802.16e verspricht erhebliches Marktpotential.

Vom Laboreinsatz bis zum rauhen Einsatz im Fahrzeug, bei dem es auf stabile Steckverbindungen und Spritzwasserschutz ankommt, liefert der VPT1000 eine durchgängige Lösung. Im Labor kann der Anwender seinen Laptop entweder über USB direkt mit dem Gerät verbinden oder er schließt es ans Firmennetzwerk an, um von seinem Arbeitsplatz aus komfortabel damit zu arbeiten.

Die Durchgängigkeit zeigt sich auch in der Testabdeckung von der physikalischen Bitübertragungsschicht bis zur Systemschicht. Dazu wird der VPT1000 entweder direkt von einem Agilent-MSO6000-Oszilloskop gesteuert oder in Verbindung mit der VPT1000-PC-Software betrieben, die Signalanalysen per Mausklick ermöglicht und gezieltes Einstreuen von Fehlern erlaubt. Beide Betriebsmodi lassen sich auch parallel betreiben. Die Kombination aus dem VPT1000 und dem MSO6000 ist die einzige auf dem Markt verfügbare Lösung zur zeitkorrelierten Slot/Segment-Grenzen-Darstellung des globalen FlexRay-Timings auf einem Oszilloskop.

Die erweiterten FlexRay-Funktionen erlauben das Validieren einzelner FlexRay-Steuergeräte, unabhängig ob diese die FlexRay-Kaltstartfunktion unterstützen oder nicht. Dazu sind im FPGA des VPT1000 zwei FlexRay-Communication-Controller integriert, die je nach Bedarf zugeschaltet und über ein Windows-COM-Interface auch für die Testautomatisierung verwendet werden können. Der zusätzliche autonome Mess-Controller kann den Startvorgang überwachen und zeichnet korrupte, unvollständige Segmente auf. So stellt er sicher, dass beim Übergang vom asynchronen Startvorgang zum synchronen Kommunikationsbetrieb keine Daten verloren gehen.

Der VPT1000 ist mit 4GB Speicher und einer externen Control-Box als autonomer Datenlogger lieferbar. So können entweder sporadische Fehler automatisch protokolliert oder die Datenaufzeichnung per Knopfdruck manuell gesteuert werden.

In jeder Betriebsart ist der VPT1000 in der Lage, selbst bei höchster Buslast auf allen Schnittstellen, sämtliche Daten mit einem präzisen Zeitstempel von 25 ns festzuhalten. Das sind im einzelnen zwei FlexRay-Kanäle, zwei CAN-Schnittstellen, vier Analog- und vier Digitaleingänge.

Weitere Informationen finden Sie unter www.agilent.com/find/vpt1000

INHALT:
High-speed-Video-Download im Visier
Technologie-Konvergenz zwischen verschiedenen Technologien
„16e“ als mobile Zukunft von WiMAX

Als einer der u.a. in der WiMAX-Technologie führend tätigen Halbleiterhersteller zeigte Fujitsu Microelectronics Europe unlängst auf dem „WiMAX World Europe“-Kongress, welche Möglichkeiten dieser Wireless- High-speed-Standard zu bieten vermag.

Schon die Mobilitäts-/Durchsatzraten- Grafik (siehe Grafik) zeigt, dass WiMAX-Übertragungen eine Vielzahl von Applikationen erfolgreich bewältigen dürften. Das Spektrum reicht von der „Richtfunk“-Anbindung von Wohngebieten oder Industriekomplexen über die Versorgung mobiler Laptops bis hin zur Datenversorgung in Städten (Wireless MANs – Wireless Metropolitan Area Networks) oder auch in großen Gebieten, in denen sich wegen der dünnen Besiedelung das Verlegen von Kabeln nicht lohnt.

Die Zellendurchmesser bis zu 10 oder 20 km lassen bei den auch noch erheblich niedrigeren Installationskosten im Vergleich zu UMTS- oder HSDPA/ HSUPA-Zellen (rund ein Drittel) die Vielfalt der Anwendungsmöglichkeiten noch attraktiver erscheinen. Die (Mobil-)Übertragungsraten liegen in der Praxis zwischen 5 Mbit/s und etwa 25 Mbit/s.

High-speed-Video-Download im Visier

Makato Awaga, General Manager der Mobile Solution Business Division von Fujitsu: „Das mobile WiMAX wird im Jahre 2007 in vielen portablen Endgeräten bereits vorhanden oder wenigstens als Einsteckkarte nachrüstbar sein“.

Durch die Bemühungen von Südkorea in Form der WiBRO-Technologie (Wireless Broadband) ist noch die Übertragungsart SOFDMA (Scalable OFDM) hinzugekommen. SOFDM unterstützt mobile Anwendungen durch Kanal-Untergruppenbildung besser. In einer Kombination aus TDMA und OFDMA erlaubt SOFDMA den Zugriff auf die Untergruppen der Frequenzträger. Kompatibilität zwischen WiBRO und WiMAX ist vereinbart.

Besondere Spektral-Effizienz, Übertragungssicherheit und Durchsatzraten-Steigerung wird WiMAX nicht zuletzt durch die bereits aus den Labors in die Praxis getretenen MIMO-Verfahren (Multiple Input Multiple Output, mehrere Empfangswege) und durch adaptive Antennen (Strahlbündelungen in Richtung des Empfängers) erhalten. Bild 4 zeigt eine Prototypen-Laptop-Einsteckkarte für WiMAX von Motorola (www.motorola. com) mit zwei Antennen für Diversity-Empfang, einer Vorläufer-Technologie von MIMO.

Stephane Cohen, bei Motorola im WiMAX Business Development tätig, sieht denn auch in WiMAX „16e“ einen Teil der vierten Mobilfunk-Generation: „Dieser Standard wird eine Ergänzung zu den bestehenden Wireless-Technologien sein, vor allem wegen der damit möglichen Video- und TV-Anwendungen“, meint der Manager, „WiMAX ist auch für Festanschluss-Provider interessant, um das Angebots-Portfolio zu ergänzen. Und letztlich sind die IP-basierte Übertragung in WiMAX und die OFDM-Zugangstechnologie die Zukunft, die in die 4. Mobilfunkgeneration hineinführt.

Stephane Cohen, WiMAX Business Development Motorola Networks EMEA: „Die Internet- Protokoll-basierte Übertragung in WiMAX und die OFDMZugangstechnologie sind wesentliche Charakteristika, die nicht zuletzt hin zur 4. Mobilfunkgeneration führen.“ (Foto: Elektronik)

Der Chef des „Mobile Solutions“-Geschäftsbereiches von Fujitsu in Japan, Makoto Awaga (siehe Bild), sieht in dieser Applikation ein Beispiel für die umfangreichen WiMAX-Möglichkeiten. „Mobile WiMAX-Übertragungen nach dem Standard 802.16.e sind die Zukunft dieser Technologie“, ist der Chef-Technologe überzeugt. „Aus unserem Hause wird in spätestens einem Jahr ein Chipsatz hierfür verfügbar sein, wobei geringe Baugröße und niedrige Stromaufnahme natürlich wesentliche Randparameter sind. Entsprechende Feldversuche sind bereits im Gange. Vor allem in Zusatz-Einsteckkarten für Laptops und bereits fest eingebaut in PDAs mit einer Leistungsaufnahme unter 2 W werden derartige Chipsätze, bestehend aus Basisband- und HF-Teil, eine weite Verbreitung finden.

Damit ist auch eine Technologie-Konvergenz zwischen mehreren Wireless-Technologien möglich, etwa WLAN, 2,5G und WiMAX in einem Portabel-Endgerät. Unser Vorteil bei weiteren Entwicklungen in den verschiedenen Wireless- Sektoren ist, dass wir Know-how aus verschiedensten Bereichen für derartige Technologien bündeln können.“ Für portable WiMAX-Anwendungen nach 802.16e sieht man bei Fujitsu auch die Kosten mittelfristig in einen moderaten Bereich wechseln – eine Tatsache, die die Verbreitung der Technologie weiter voranbringen würde: „Unser Ziel ist ein Basisband-Chip zum Einbau in eine PCMCIA-Zusatzkarte für unter 9 Dollar“, steckt Awaga die Kostenparameter ab. Mit diesen Werten käme WiMAX natürlich einen erheblichen Schritt weiter voran.

Die heute bereits in zahlreichen Ländern zur drahtlosen Breitband-Versorgung eingesetzte WiMAX-Technologie basiert auf dem Standard 802.16 (getrieben von Intel), der in letzter Zeit als 802.16-2004 (auch „d“) einen technologischen Reifegrad erreicht hat. Bei dieser Version ist der Wechsel der Funkzelle noch nicht möglich, die Anwendung ist also auf echte Fest-Verbindungen fixiert. Bild 3 zeigt eine solche Festverbindungs-Anwendung mit einer Übertragungsrate zwischen 100 und 300 Mbit/s.

Ende 2005 hat das IEEE-Gremium dann die Version 802.16e ratifiziert, womit auch der Zellenwechsel mit beweglichen Endgeräten möglich ist, wie beispielsweise in Notebooks oder PDAs. Frequenzbereiche bei 2,5 und 3,5 GHz sind verfügbar; vor allem auch Sprachübertragung ist damit realisierbar, da ein „Quality of Service“-Parameter definiert ist. Zur Zeit testen zahlreiche Halbleiter- und Systemhersteller diese WiMAXVariante, und im Jahre 2007 sollen Geräte und Chipsätze auf den Markt kommen. Noch ungeklärt ist, ob „16e“ (also das mobile WiMAX) mit „16d“ (WiMAX fixed) kompatibel sein wird. Ursprünglich sollte „WiMAX mobile“ nur 256-OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple) als Übertragungsart nutzen.