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Ausnutzung der Bandbreite dank RSDB

Für die nächste Generation der Vernetzung im Fahrzeug

6. Juli 2018, 15:49 Uhr | Von Jeff Baer und Sachin Gupta

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Was bewirkt RSDB?

RSDB, also echtes simultanes Dual Band, bedeutet, dass ein Gerät gleichzeitig auf beiden Bändern – 2,4 GHz und 5 GHz – kommunizieren kann. RSDB sorgt für eine Ausnutzung der Bandbreite von 100 Prozent in jedem Band, im Vergleich zu weniger als 50 Prozent bei einer Implementierung mit virtuellem Dual Band. Ein 20-MHz-Kanal auf 2,4 GHz erlaubt beispielsweise eine PHY-Rate von 72 Mbit/s für einen TCP-Durchsatz von 50 Mbit/s. Ein 80-MHz-Kanal auf 5 GHz unterstützt eine PHY-Rate von 433 Mbit/s für einen TCP-Durchsatz von 300 Mbit/s. Mit einem 20-MHz-Kanal auf 2,4 GHz und einem 80-MHz-Kanal auf 5 GHz bietet eine RSDB-Implementierung einen Durchsatz von 50 Mbit/s und 300 Mbit/s in diesen Bändern. Das entspricht 100 Prozent dessen, was im getrennten Ein-Band-Betrieb auf diesen Bändern möglich ist.

Die Unterstützung von RSDB hängt von der Hardware-Architektur ab. Eine echte RSDB-Implementierung erfordert eine doppelt ausgelegte Hardware für MAC, PHY und Funk, damit auf beiden Bändern gleichzeitig übertragen werden kann. Neuere Geräte, die auf 5 GHz arbeiten, können das verfügbare Spektrum optimal nutzen, ohne dass man sich Gedanken über den Betrieb von Bluetooth auf 2,4 GHz mit seinem Vorrang für Aktivitäten wie Telefongespräche und Musik machen muss. RSDB ist vor allem deshalb erforderlich, weil immer noch viele Geräte im Umlauf sind, die für Wi-Fi nur 2,4 GHz nutzen. Für eine optimale Leistung müssen das 2,4-GHz- und das 5-GHz-Band gleichzeitig verfügbar sein. Mit RSDB lassen sich 2,4 GHz für die Anbindung von Telefonen, Tablets und Notebooks nutzen, die Wi-Fi nur auf 2,4 GHz unterstützen. Außerdem kann der Internetzugang für den Datenverkehr mit Bluetooth im Zeitmultiplexverfahren erfolgen, weil eine Bevorzugung für Bluetooth in diesem Anwendungsfall die Benutzererfahrung nicht merklich beeinträchtigt, während das 5-GHz-Band für das Video zu den Rücksitzen und Apps wie Android Auto eingesetzt werden kann. Damit ist die Kombination aus einer effizienten Koexistenz und RSDB der Schlüssel zu einer optimalen Benutzererfahrung durch
die ständig verfügbare 5-GHz- sowie 2,4-GHz-Wi-Fi-Kommunikation und Bluetooth im gleichzeitigen Betrieb im 2,4-GHz-Band. Derartige Lösungen werden unterdessen auf dem Markt verfügbar. So schafft zum Beispiel die Ein-Chip-Lösung für RSDB Wi-Fi und Bluetooth CYW89359 von Cypress, eine Schnittstelle für die parallele Koexistenz und einen effizienten Betrieb.

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Hardware-Plattform auswählen

Für Fahrzeuge der mittleren und oberen Preisklasse, die über derartige Technologien verfügen müssen, spielen Zuverlässigkeit, Leistung und Interoperabilität eine wichtige Rolle. Daher ist die Auswahl einer Hardware-Plattform, die den erforderlichen Durchsatz bietet und garantiert mit anderen Geräten wie Mobiltelefonen, PCs oder Tablets zusammenarbeitet, für die Automobilhersteller besonders kritisch. Cypress liefert Combo-Bausteine für 802.11 RSDB und Bluetooth, die entweder 2,4 GHz und 5 GHz SISO (Single Input Single Output) bei gleichzeitigem Betrieb + Bluetooth oder 2,4 GHz 2x2 MIMO (Multiple Input Multiple Output) + Bluetooth oder 5 GHz 2x2 MIMO + Bluetooth unterstützen. Die verbreitetsten Wi-Fi- und Bluetooth-Stacks werden unterstützt. 2,4 GHz und 5 GHz SISO mit Bluetooth ist der wünschenswerteste Anwendungsfall für Infotainment-Systeme, wenn einige Geräte auf 5 GHz und andere auf 2,4 GHz arbeiten. Wenn für die Kommunikation jedoch nur ein Band benötigt wird, kann 2x2 MIMO genutzt werden. Es erlaubt das Senden und Empfangen von Daten mit mehreren Antennen und bietet im Vergleich zu einem SISO-Betrieb den doppelten Durchsatz im jeweiligen Band.