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Prüfung: Fahrzeugkommunikation (mündlich, 30 min) Wann: 27. Juli 2023 Prüfer: Kai-Steffen Hielscher Beisitzer: Jonathan Fellerer
Die Klausur war genauso wie in den anderen Altprotokollen beschrieben. In einem der Altprotokolle von SS2020 ist eine Liste der wichtigsten Kapitel, auf die man sich fokussieren kann.
Fragen wurden nur von Herrn Hielscher gestellt und es ist ein lockeres, angenehmes Gespräch. Gerne hilft er auch auf die Sprünge, wenn man auf dem Schlauch steht.
Ich konzentriere ich mich eher auf die „richtigen“/akzeptieren Antworten, weniger auf genau das, was ich (falsch) gesagt habe.
Es beginnt wie gewohnt mit Interner Kommunikation und der Standardfrage: Prüfer: Welche Bussysteme haben wir betrachtet und erzählen Sie kurz, wo sie verwendet werden. Ich: K-Line für Diagnose, FlexRay für Echtzeit, LIN als kostengünstige Alternative für low-speed-CAN, CAN überall verwendet, MOST für Übertragungskapazität und weniger Echtzeit
Dann fragen wir mit CAN an: Wie ist der Medienzugriff? CAN ist Nachrichtenorientiert, also Kennungen statt Adressen; Zufallszugriff mit bitweiser Arbitrierung → diese erklären.
Wie weiß die Station, dass die Nachricht für sie ist? Akzeptanzfilter erklären
Wie werde Nachrichten bestätigt? Dominanter Pegel durch Empfänger im ACK-Feld des gesendeten Frames Es gibt einen Versuch CAN deterministisch zu machen, was sich nicht durchgesetzt hat: TTCAN mit Zeitfenstern: exklusiv (deterministisch) und arbitriert (Standard-CAN-Verfahren)
Und wenn man mehr Datendurchsatz möchte? CAN FD: mehr Daten und erhöhte Datenrate nur für Nutzdaten
Spezielle Frage: warum wird Header nicht mit höherer Datenrate gesendet? Ist noch kompatibel zu Standard CAN, d.h. normale Knoten sollen das trotzdem als valide Nachrichten erkenn können
Welche groben Ideen sollten umgesetzt werden in Transportprotokollen? Konkrete Frames etc. brauchen Sie nicht nennen. Flusskontrolle und Fragmentierung, konkret Sequenznummern, Blockgröße, Zeit zwischen Paketen müssen festgelegt werden, aber auch Adressen nötig falls an mehrere Geräte gleichzeitig gesendet werden soll
Detailfrage: Die genaue Frage weiß ich nicht mehr, entweder „Was ist anders bei AUTOSAR-TP?“ oder „Was ist mit den Adressen bei AUTOSAR-TP?“ statt CAN-Kennung gibt's nur die fixen Slotnummern, d.h. extra Adressen müssen vergeben werden (soweit ich die Antwort von ihm verstanden habe)
FlexRay: Wie funktioniert das Allgemein? Ich habe einfach mal den Buszugriff erklärt über Buszyklen mit statischem und dynamischem Segment
Wozu cycle counter? Synchronisation von Geräten und man kann ihn nutzen für periodische Nachrichten, die aber sehr selten kommen, also z.B. jeden 3. Zyklus kommt die Nachricht Externe Kommunikation
802.11p: was ist in PHY Layer anders? z.B. Interferenzen reduziert → geringere Datenrate aber höhere Reichweite bis 1km Im MAC Layer ist v.a. Quality of Service (QoS) eingeführt. Erklären. Er hat je 4 Warteschlangen von zwei Geräten eingezeichnet, die um Kanalzugriff konkurrieren
Kanal war belegt und jetzt frei, was passiert? Warten von AIFS, so lange muss Kanal auch wirklich frei bleiben AIFS von Schlangen mit geringerer Priorität ist länger → d.h. falls beide Backoff 0 haben, wird die höherpriore früher senden dürfen; andere wartet noch und merkt dass Kanal belegt wird und macht daher Backoff
Was ist das Contention Window (CW)? CW ist bei jeder Schlange anders und legt den Wertebereich des zufälligen Backoffs fest
WAVE: Welche Probleme gibt es, dass WAVE nur 1 Radio benutzt? Kanalwechseln zwischen CCH und SCH sorgt für halbierte Bandbreite, Geräte müssen zeitsynchronisiert werden, und Kollision sehr wahrscheinlich direkt nach Kanalwechsel
Dann ETSI: was ist der größte Unterschied? DCC + Erklären mit Zuständen. Parametern die gewechselt werden
Wie misst man Kanallast? Man nimmt die Empfindlichkeit, mit der eine Kanalbelegung registriert wird; das ist ja ein Schwellenwert, wenn Pegel drüber liegt, dann ist der Kanal belegt → man nimmt die Rate, wie oft der belegt oder frei ist, damit kriegt man die Kanallast
Wenn man die Datenrate reduzieren will, reduziert man die Häufigkeit der Nachrichten oder der Bits? Ich habe Nachrichten gesagt
Passt. Man kann auch die Bitrate reduzieren, tricky Frage: wenn die Kanallast hoch ist, würde man die Bitrate dann erhöhen oder verringern? Erhöhen, denn wenn eben der Kanal überlastet also belegt ist, dann würde eine langsame Übertragung der Bits den Kanal nur noch länger belegen
Ist das jetzt perfekt oder gibt's noch Probleme? Standardparameter sind zu restriktiv → Latenzen und geringe Update-Frequenzen, Oszillation in Kanallast; also nicht optimal genutzt Kanalressourcen
Wie kann man Oszillation mindern? Nicht drei diskrete Zustände, sondern kontinuierliche Übergänge bei Kanallast nutzen
Kurz Kryptographie: Pseudonym= Zertifikat. Wie kann jetzt ein Empfänger wissen, dass die Nachricht unverändert ist? Gesendet wird Nachricht + Zertifikat Und dann arbeitet man mit dem Hash und der wird glaube ich mit dem privaten Schlüssel verschlüsselt, und dort Empfänger kann dann mit dem öffentlichen Schlüssel entschlüsseln und Integrität prüfen
(also ich bin mir nicht sicher auf was der Hash angewendet wird und auf was genau der Schlüssel, aber auf jeden Fall mit den Privaten verschlüsseln, mit dem öffentlichen dann vom Empfänger entschlüsseln (andersrum würde sonst nur der eine mit dem privaten Schlüssel das entschlüsseln können, logisch))
Fazit: Intern lief bei mir super, deswegen kamen wahrscheinlich auch die tieferen Fragen bzw. Details, die ich zufällig parat hatte. Es ist nicht schlimm, wenn man die Detailfragen nicht beantworten kann. Das Wichtigste sind die ganzen Prinzipien und groben Ideen der ganzen Konzepte. Extern lief weniger gut, gerade Krypto habe ich verkackt, weil ich das nie irgendwo sauber gehört habe und nicht für die Prüfung vorbereitet habe.
Note 2.0 Gelernt nur aus dem Skript.