在汽车数据通信系统中同步数据包技术方案

技术编号:11955537 阅读:129 留言:0更新日期:2015-08-27 07:41
一种通过时钟控制的数据通信网络(12)使来自非时钟控制的数据通信网络(14)的数据包同步化的方法,包括步骤:在网关(28)中对于时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(70)接收来自时钟控制的数据通信网络(12)的时钟控制的数据包(72);在网关(28)中对于非时钟控制的数据通信网络(14)打包来自时钟控制的数据包(72)的数据到第一非时钟控制的数据包(74);非时钟控制的数据包(74)分别配设时间戳,由该时间戳可以重构时钟控制数据包(72)的时间节拍,该数据包的数据已经打包在各自的第一非时钟控制的数据包(74)中;通过非时钟控制的数据通信网络(14)发送第一非时钟控制的数据包(74)到非时钟控制的数据通信网络(14)的接收-节点(24);从第一非时钟控制的数据包(74)读出时间戳并且在接收-节点(24)中由时间戳、发送频率、多个时钟控制的数据包和/或局部的节拍重构时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(80);在时间节拍(84)中发送第二非时钟控制的数据包,该时间节拍与重构的时间节拍(84)同步。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过时钟控制的数据通信网络同步数据包或者说应用和系统的方法,它们来自非时钟控制的、事件控制的或者说非时间控制的数据通信网络,本专利技术还涉及一种用于汽车的数据通信系统。
技术介绍
汽车的电子系统能够分成子系统。例如,马达和传动控制装置附属于驱动系(动力总成),电子制动器附属于底盘(车架),舒适功能如空调附属于车体区域。由于对于安全性、带宽、应答时间和成本方面的不同要求,这些子系统和相关的数据通讯网络、如专用通信总线(CAN,LIN,MOST,FlexRay)经常严格地相互分开。跨子系统的功能通常要求电子的子系统超越子系统边界联网;这一点可以通过一个或多个系统接口或者网关实现。除了汽车领域中的典型的通信总线系统以外,也可以在汽车中使用以太网。近年来,具有高带宽、高度灵活性和世界范围标准化的以太网是汽车与这种网关-控制器的重要的系统接口。但是,以以太网为基础的数据通信网络目前只偶尔在汽车中使用。不同的网关类型可以在上述通讯总线之间交换。但是在这些网关类型中在数据传输时或者说在从一个通讯总线到另一通讯总线交换数据时可能会失去数据的品质和时间对应性。在传输MOST-数据到以太网-网络时可能存在需求,即,时钟控制或时间控制的总线系统如MOST的节拍周期在通过网关传输时不应该丢失。如果例如要将以太网-网络的数据馈入到MOST-网络中,这可能意味着在存储器和/或采样率转换上的高耗费,这尤其可能导致数据传输的时延。其结果可能是,使数据质量变差,并由此在严重情况下不再可能利用数据。对于汽车-数据通信系统存在称为网关的实现方式,它们尤其用于在时钟控制的与非时钟控制的数据通信网络之间传达。但是在这些实现方式中会出现时间信息丢失,即,在时钟控制的数据通信网络中产生的数据发送到非时钟控制的数据通信网络中,反之亦然,但是在此失去数据的时间上的同步。只要这些实现方式离开时钟控制的数据通信网络,通过这些实现方式得不到数据的服务品质。例如,必需对固定的时间标记保持数据包配置。对于数据的服务品质的评价例如可以引用参数如延迟和跳动。对于非时钟控制的数据通信网络已知,例如利用PTP (精确时间协议Preci s1nTime Protocol)建立公共的时间基础。其中具体的实施结构例如通过IEEE1588,IEEE1588v2和IEEE802.1AS标准化。以这个时间上的同步为基础在协议中如IEEE1722和IEEE1733利用这些时间信息,用于对于所属的数据一起给出在数据通信网络中固定的绝对的时间戳。已知在非时钟控制的数据通信网络中需要时间上的同步并因此对此存在不同的方法,它们例如已经导致不同的实时-以太网-变体。在此一个具体的变体是以太网-AVB(Aud1 Video Bridging)。以太网/以太网AVB目前作为网络技术还没有在汽车中使用,但是总线系统MOST仅仅在这个工业分支中使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是,在汽车的不同数据通信系统之间提供高品质的数据。这个目的通过独立权利要求的主题实现。本专利技术的其它实施例由从属权利要求和下面的说明中给出。本专利技术的一个方面涉及一种用于通过时钟控制的数据通信网络同步来自非时钟控制的数据通信网络的数据包和时钟节拍的方法。所述时钟控制的或者说时间控制的数据通信网络可以是MOST-网络。例如M0ST150,即,第三代MOST,可以作为这种数据通信网络使用。所述非时钟控制的或者说非时间控制的数据通信网络可以是以太网-网络。在此作为协议例如可以使用以太网-AVB。按照本专利技术的一个实施例,所述方法包括以下步骤:在网关中以时钟控制的数据通信网络的时间节拍接收来自时钟控制的数据通信网络的时钟控制的数据包;在网关中将来自时钟控制的数据包的数据打包成用于非时钟控制的数据通信网络的第一非时钟控制的数据包;为非时钟控制的数据包分别配设时间戳,由该时间戳可以重构以时钟控制的网络为基础的、非时钟控制的网络的同步节拍,时钟控制的网络的数据已经打包在各自的第一非时钟控制的数据包中;通过非时钟控制的数据通信网络发送第一非时钟控制的数据包到非时钟控制的数据通信网络的接收-节点;从第一非时钟控制的数据包读出时间戳和其它协议信息并且在接收-节点中由时间戳、发送频率和多个数据包重构时钟控制的数据通信网络的时间节拍;并且以与重构的时间节拍同步的时间节拍发送第二非时钟控制的数据包。例如可以通过以太网将来自MOST-数据包的(第一)数据发送到接收-节点。然后,接收-节点解码接收的以太网数据并且重构其时间节拍。在此理解为,时间节拍可以具有规则的节拍周期,以该节拍周期发送数据包。如果接收器要发送(第二)数据到MOST-网络,则这些数据与重构的时间节拍同步地由(用于第一数据)的接收-节点发送,该接收-节点在这种情况下是(用于第二数据的)发送节点。也可以在接收-节点中与重构的时间节拍同步地由这些数据创建数据包。通过这种方式接收-节点利用接收的(第一)数据或者说数据流的时间节拍使输出的(第二)数据同步。通过本方法可以将来自时钟控制的数据通信网络的时间信息传输到非时钟控制的数据通信网络。这个时间信息可以用于从非时钟控制的数据通信网络与时钟控制的数据通信网络同步地发送数据,并且这些数据由此可以再同步地馈入到时钟控制的数据通信网络中。在此,非时钟控制的数据通信网络可以这样透明地工作,使时间控制数据的服务品质不失真。通过本专利技术,在保证时间上同步的条件下可以解决在非时钟控制的数据通信网络(例如MOST)与自身非时钟控制的数据通信网络(例如按照IEEE802.3的以太网)之间的数据交换问题。尤其在过渡时间中,网络技术MOST与以太网-AVB可以并行地使用。此外,可能存在从MOST到以太网迀移情形的需求。通过本方法可以不损失服务品质(尤其是音频/视频质量)并且无需附加的引起成本的部件如附加的存储器或者说采样率转换器或者可感到的时间延迟地转换这些情形。总之,通过本方法可以使不同的网络技术统一。这可能由于规模效应导致总体上更成本有利的网联。可以省去用于这些数据的采样率转换器和更大的缓存器。可以在传输时保持数据质量。附加地存在可能性来力争统一所使用的网联技术,即,通过一致的网络逐渐替换现有的网络。在两个数据通信网络之间的网关或接口可以理解为QoS网关,它可以在不同时钟控制的数据通信网络与非时钟控制的数据通信网络之间传达。通过这种形式的数据交换不会在传输到其它数据通信网络时损坏分别发送的数据通信网络(或要传输的数据)的服务品质。时钟控制的数据通信网络的时间节拍在MOST-网络的情况下例如可以是具有44.1kHz或48kHz的MOST-节拍。这个时间节拍可以通过适合的传输协议传输到接收_节点。在此,在接收-节点中重新利用/重新获取时间节拍,并因此供不同的服务使用。因此可以与MOST-网络同步地在以太网-网络中重现来自MOST-网络的数据。此外,在以太网为基础的接收-节点上运行的应用能够以这个时间节拍/时钟频率运行,并且应用的数据通过适合的传输协议通过网关馈入到MOST-网络中。因为这个应用的或传输的数据的初始时间节拍能够追溯到MOST-网络,并且与这个网络同步,所述数据可以没有QoS损失地在MOST-网络中使用。按照本专利技术的一实施例,所述方法本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种通过时钟控制的数据通信网络(12)使来自非时钟控制的数据通信网络(14)的数据包同步化的方法,该方法包括步骤:在网关(28)中以时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(70)接收来自时钟控制的数据通信网络(12)的时钟控制的数据包(72);在网关(28)中将来自时钟控制的数据包(72)的数据打包成用于非时钟控制的数据通信网络(14)的第一非时钟控制的数据包(74);为非时钟控制的数据包(74)分别配设时间戳,由该时间戳能重构时钟控制的数据包(72)——其数据已经打包在相应的第一非时钟控制的数据包(74)中——的时间节拍;通过非时钟控制的数据通信网络(14)发送第一非时钟控制的数据包(74)到非时钟控制的数据通信网络(14)的接收‑节点(24);从第一非时钟控制的数据包(74)读出时间戳并且由时间戳、发送周期、多个时钟控制的数据包和/或接收‑节点(24)中的局部节拍重构时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(80);以与重构的时间节拍(84)同步的时间节拍(84)发送第二非时钟控制的数据包。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·诺鲍尔H·齐内尔
申请(专利权)人:大陆汽车有限责任公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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