Modellbasierter Entwurfsassistent zur Auslegung spezifischer Architektur- und Konfigurationseigenschaften von Kommunikationsnetzen mit Echtzeitanforderungen

Industrielle Netzwerke werden immer komplexer durch den Einsatz neuer Technologien wie Time Sensitive Networking (TSN). Die Anforderungen werden zudem verschärft durch sich ändernde gesetzliche Vorgaben wie z.B. bei Smart Grids. Planer solcher Netzwerke haben häufig spezifische Echtzeitanforderungen, Datenraten und Redundanzanforderungen zu beachten, deren Realisierung u.a. abhängig sind von der Leistungsfähigkeit und der Topologie des Netzwerkes. Designalternativen sollten daher quantitativ bewertbar sein, um individuelle Planungsaspekte erweiterbar sein und eine generelle Anwendbarkeit aufweisen. Da diese Kriterien aktuell von keinem verfügbaren Planungswerkzeug erfüllt werden, wurde in diesem Beitrag mit Hilfe von Matlab Simulink® ein generisches und skalierbares Modell von Netzwerkkomponenten erstellt. Diese Komponenten können parametriert und in einer anwendungsnahen Topologie kombiniert werden. Leistungsqualifizierende Parameter wie die Echtzeitfähigkeit, Auslastung der Komponenten, Ausfallsicherheit und die Topologie wurden zur Bewertung von Designszenarien eines beispielhaften Windparks herangezogen. Eine Erweiterung des Modells ermöglicht es darüberhinausgehend die Auswirkungen von zukünftigen Technologien, wie z.B. TSN zu analysieren.