PLCA (physical layer collision avoidance)

Physical Layer Collision Avoidance (PLCA) ist ein in Single-Pair Ethernet (SPE) benutzter generischer Reconciliation Sublayer (gRS). Über diesen Sublayer läuft eine Deterministik mit der eine hohe Leistung aus dem CSMA/CD-Zugangsverfahren für verschiedene Übertragungsarten sichergestellt wird.

Das Ziel vom PLCA-Verfahren ist es, mit Übertragungen im Halbduplex und Multidrop hohe Übertragungsleistungen mit einer geringen Anzahl an Knoten zu erreichen. Da das CSMA/CD-Zugangsverfahren zufällige, nicht bestimmbare Latenzzeiten verursacht, ist es für Echtzeitanwendungen in industriellen Anwendungen und in der Automotive-Technik nur bedingt einsatzfähig. Im Unterschied dazu hat PLCA eine garantierte Latenzzeit und einen höheren Durchsatz, wie ein Time-Sensitive Network (TSN).

PLCA setzt auf CSMA/ CD auf und bildet die Signale des Media Independent Interface (MII) auf den Primitiven des MAC-Layers so ab, dass auf der physikalischen Schicht Kollisionen vermieden werden. Bei PLCA wird dynamisch nach Sendemöglichkeiten gesucht, bei denen immer ein Knoten nur ein Datenpaket über das Übertragungsmedium senden darf. Jedem Knoten ist eine eindeutige Identifikationsnummer (ID) zugeordnet. Die Identifikationsnummer mit der Ziffer Null hat der PLCA-Koordinator, der den Zyklus mit einem Beacon startet. Werden keine Daten übertragen, wird die Sendemöglichkeit an den nächsten Knoten weitergereicht. Der Reconciliation Sublayer (RS) erkennt, wenn Daten zur Übertragung anstehen. Da die Zyklen sehr kurz sind, puffert der RS-Sublayer die wenigen Daten für kurze Zeit. Da das PLCA-Verfahren Kollisionen auf den physikalischen Medien vermeidet, erfolgt der Datenfluss kontinuierlich ohne Unterbrechung. Damit Knoten mit höherer Identifikationsnummer nicht länger als andere warten müssen, wird die Sendemöglichkeit von einem zum nächsten Knoten weitergereicht.

Informationen zum Artikel
Deutsch: PLCA-Verfahren
Englisch: physical layer collision avoidance - PLCA
Veröffentlicht: 26.11.2019
Wörter: 259
Tags: Industrial Ethernet
Links: Automotive-Technik, beacon, Chromatische Dispersion, CSMA/CD (carrier sense multiple access with collision detection), Daten