Einführung in die seriellen Bussysteme im Kfz

Unter Topologie bzw. Netzwerktopologie versteht man die Verbindungsstruktur unter den Kommunikationsteilnehmern serieller Kommunikationssysteme. Zur Vernetzung elektronischer Steuergeräte im Kfz greift man üblicherweise auf Standardtopologien zurück: Stern-, Ring- und Bustopologie (siehe Grafik Topologien). Da die Entscheidung für eine bestimmte Topologie weitreichende Folgen für die Leistungsfähigkeit eines seriellen Kommunikationssystems hat, darf diese nicht ohne Berücksichtigung der Einsatzbedingungen getroffen werden.

Sehr verbreitet im Kfz sind serielle Bussysteme, also serielle Kommunikationssysteme, denen die Bustopologie zugrunde liegt. Sowohl CAN als auch LIN und FlexRay basieren auf der Bustopologie: sämtliche Kommunikationsteilnehmer (Busknoten) sind passiv an ein gemeinsames Übertragungsmedium (Bus) angeschlossen. Weil in einem seriellen Bussystem sämtliche Daten per se alle Busknoten erreichen, handelt es sich bei einem seriellen Bussystem implizit um ein Diffusionsnetzwerk bzw. ein Broadcastsystem.

Der ganz große Vorteil serieller Bussysteme besteht darin, dass sie beliebige logische Interaktionsstrukturen zulassen. Ebenso von Vorteil sind der geringe Verkabelungsaufwand und die einfache Erweiterbarkeit. Allerdings hat ein serielles Bussystem nicht nur Vorteile. Beispielsweise sind Buslänge und Busknotenanzahl beschränkt, weil bei seriellen Bussystemen üblicherweise keine Signalregeneration durchgeführt wird.

Des Weiteren müssen lange elektrische Leitungen mit dem sog. „Wellenwiderstand“ abgeschlossen werden um Signalreflexionen an den Leitungsenden vorzubeugen. Und letztlich führt ein Bruch des Übertragungsmediums zum Ausfall des Kommunikationssystems.