National Instruments‘ NIWeek 2017
Neuer Termin, neuer CEO, viele Highlights
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
TSN: Echtzeit für die Kommunikation
Ein großes Thema auf der NIWeek war Time-Sensitive Networking (TSN). Das zeigte sich auf der Produktseite mit zwei neuen CompactDAQ-Chassis, die nun TSN unterstützen. Das bedeutet, dass die neuen Ethernet-Chassis cDAQ-9185 und cDAQ-9189 mit vier und acht Steckplätzen eine deterministische Synchronisierung über Ethernet für verteilte Mess- und Prüfsysteme bieten. Die beiden Chassis steckten auch in der TSN-Demo, die dank Spielzeug-Rennwagen ein großer Publikumsmagnet auf der Ausstellungsfläche war (Bild 4).
NI engagiert sich seit einigen Jahren aktiv in den entsprechenden Gremien zur Definition von TSN. Die Weiterentwicklung des IEEE-802.1-Ethernet-Standards soll für verteilte Systeme eine nahtlose Zeitsynchronisierung, geringe Latenz und die Zusammenführung sowohl zeitkritischer als auch allgemeiner Netzwerkdaten ermöglichen. NI sieht in TSN eine vielversprechende Technologie, wie der Global Technology & Marketing Director Rahman Jamal erklärt. Denn TSN könnte weit größere Bereiche abdecken als bisher sichtbar ist. Denn bei vielen der momentan großen Themen – Industrie 4.0, autonome Autos, Smart Grid ... – geht es im Wesentlichen um Maschinen, die mit anderen Maschinen kommunizieren. Ethernet ist in vielen Bereichen schon weit verbreitet und bietet sich daher auch für neue Anwendungen an, doch es fehlt die Echtzeit-Fähigkeit. Diese könnte TSN bieten.
Einen großen Vorteil sieht NI auch darin, dass es sich bei TSN um einen offenen Standard gehört. Seit der Gründung gehört es zur Firmenphilosophie sich auf offenen Standards zu stützen. Darauf beruhten große Erfolge von NI, angefangen bei GPIB und später fortgesetzt mit dem PXI-Standard. Daher sieht NI in TSN wieder eine große Chance. Rahman Jamal persönlich geht sogar so weit, die Rolle von TSN in der M2M-Kommunikation mit der Rolle von 5G beim Mobilfunk zu vergleichen.
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Neue Frequenzbereiche für 5G
Natürlich spielte auch 5G auf der NIWeek eine große Rolle. Für die Realisierung von 5G müssen neue Frequenzbereiche erschlossen werden, nämlich die Millimeterwellen jenseits der 6 GHz. Doch die mm-Wellen verhalten sich völlig anders als bisher genutzte Frequenzen, so dass noch viel Forschung nötig ist. Zwar werden Millimeterwellen schon länger genutzt, aber nicht im Mobilfunkbereich, sondern bei satellitengestützter Kommunikation und im militärischen Bereich. Daher gibt es nur wenige öffentliche Daten dazu, wie Sarah Yost, Product Marketing Manager im Bereich Software Defined Radio (SDR) bei National Instruments, erklärte.
Um da zu ändern, hat der amerikanische Telekommunikationskonzern AT&T den »mmWave Channel Sounder« (Bild 5) entwickelt und auf der Keynote-Bühne vorgestellt. Das System besteht aus einem Sender-Teil und einem Empfänger-Teil, die für die Erforschung von Funkkanälen im Millimeter-Wellenbereich eingesetzt werden können. Das System soll das Verhalten von 5G-Kommunikation in der realen Welt untersuchen. Dazu sind Sender und Empfänger mobil gestaltet: Per Muskelkraft lassen sie sich leicht beispielsweise auf einem Parkplatz hin und her rollen. Alternativ können sie auch in einem Kleinbus untergebracht werden, die Antennen werden dann auf dem Dach montiert.
Der Channel Sounder basiert auf dem mmWave Transceiver System von National Instruments, das im letzten Jahr vorgestellt wurde. Passend zum diesem System wurden auf der NIWeek neue 28-GHz-Funkempfänger vorgestellt, mit denen nun Signale im Frequenzbereich von 27,5 GHz bis 29,5 GHz mit einer Echtzeitbandbreite von 2 GHz gesendet und/oder empfangen werden können. Die neuen Funkempfänger sind kompatibel zu den im letzten Jahr vorgestellten Funkempfängern für den Frequenzbereich von 71 GHz bis 76 GHz, die auch im System von AT&T verwendet wurden.
Da auch die Software mit beiden Funkempfängern kompatibel ist, können Anwender das mmWave Transceiver System durch einfachen Austausch der Funkempfänger für den gewünschten Frequenzbereich anpassen. Die Basisbandsoftware des mmWave Transceiver System stellt eine vollständige Bitübertragungsschicht für die von 3GPP und Verizon vorgeschlagenen 5G-Spezifikationen bereit, die als Quellcode in LabVIEW verwendet werden kann.
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