用于发送数据包的方法、控制设备和具有控制设备的系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于由第一通信参与者（104、202）经由与至少一个其他通信参与者（108、204、206）共享的传输信道（208）发送至少一个数据包的方法（100），其中数据包由所述通信参与者（104、108、202、204、206）根据循环方法发送。所述方法（100）包括：由所述第一通信参与者（202）经由所述共享传输信道（208）从所述至少一个其他通信参与者（108、204、206）接收（102）至少一个数据包（106），其中所述其他通信参与者（108、204、206）被构造为发送不同优先级值的数据包，并从所述数据包（106）中确定（110）分配给所述其他通信参与者（108、204、206）的优先级值（112）。所述方法包括由所述第一通信参与者（104、202）根据所述优先级值（112）经由所述共享传输信道（208）发送（114）所述数据包。本发明专利技术还涉及控制设备（214）和系统（500、600、700）以及机动车辆。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发送数据包的方法、控制设备和具有控制设备的系统
本专利技术涉及一种用于由第一通信参与者经由与至少一个其他通信参与者共享的传输信道发送数据包的方法。本专利技术还涉及一种被构造为执行所述方法的控制设备以及一种具有至少一个控制设备的系统。
技术介绍
在车辆中可以提供用于使车辆设备通信的联网技术，例如可以提供具有10Mbit/s（兆比特/秒）的数据速率的以太网连接以用于在车辆中使用。在此，可以使用共同使用的或由多个通信参与者共享的传输信道（所谓的“共享介质”）。经由这样的共享传输信道，一个时间点最多只能有一个网络参与者可以发送数据包。网络参与者或通信参与者例如至少由微控制器（μC）和网络接口组成，在所述微控制器上可以执行例如应用软件。基于以太网的网络接口可以由PHY（物理层附件）组件和MAC（媒体访问控制器）组件组成。PHY组件例如负责将来自所述MAC组件的数字信号、例如数据包施加到传输介质或传输信道上。此外，所述PHY组件通过确保使两个参与者从不尝试同时写到所述传输介质上来控制对所述传输介质的访问。所述MAC组件由要传输的数据生成有效的以太网帧，并且一旦PHY组件发信号通知其有权写到所述传输介质上，所述MAC组件就将所述以太网帧逐位（例如，四位并行地）传给所述PHY组件以用于传输。所述PHY组件可以读取来自其他参与者的消息，并逐位传输到所述MAC组件。所述MAC组件可以由此组成接收以太网帧，并决定该包是否是用于所述MAC组件的以及是应当进一步处理还是可以丢弃。通信参与者的具有多个具有不同优先级的发送和接收等候队列的MAC组件是已知的。所述MAC组件内的调度器（规划器）设定所述等候队列，从该等候队列中提取第一个元素、即应当作为下一个来被发送的元素，以进行传输。为此可以将所谓的严格优先级调度器用于实时系统，例如车辆中的控制和调节系统。这导致总是首先传输具有最高优先级的消息，并且当所述MAC组件的等候队列中不再有高优先级包（即，具有高优先级的包）时才传输具有下一较低优先级的等候队列中的包。所述PHY组件被构造用于对公共传输介质进行写访问。需要一种冲突避免方法来避免在多个参与者同时对所述传输介质进行写访问的情况下产生的冲突。例如，已知在10Mbit/s汽车以太网中使用PLCA（PHYLevelCollisionAvoidance（PHY级别冲突避免），冲突避免）方法。在该方法中，每个参与者都具有专用的时间窗，在该时间窗中仅允许该参与者发送数据。如果发送过程完成或参与者在预定持续时间内尚未开始发送，则轮到下一个参与者。在所有参与者都具有发送帧或数据包的可能性之后，通信周期重新开始。由此可以保证所有通信参与者都具有经由共享传输信道发送数据包的平等权利。在US20160373362A1中示出了一种网络控制器。所述网络控制器可以具有发送电路，该发送电路被构造为基于经过适配的优先级发送包。在US20140341032A1中示出了具有两个路径A和B的设备，这两个路径可以分别处理不同优先级的数据传输块。所述设备可以支持高优先级排序数据的优先通信。为此，所述设备可以中断较低优先级的包的通信，以便发送较高优先级的包。因此，所述设备对从其所发送的数据按优先级排序地进行发送。在US20080071924A1中示出了可以发送低优先级排序的包的发送节点。如果在所述发送节点上有高优先级排序的包可用于发送，则所述发送节点可以中断低优先级排序的包的发送。如果发送了所有高优先级排序的包，则所述发送节点可以继续发送低优先级排序的包。因此，在车辆中第一通信参与者可以按顺序发送不同优先级的数据包。在此，例如如果第二通信参与者不发送数据包，则所述第一通信参与者可以发送数据包。在此可能产生以下缺点：所述共享传输信道被来自第二通信参与者的数据包临时占用，并且因此不能直接发送所述第一通信参与者的数据包，因为所述第二通信参与者关于为其设置的发送时间窗方面具有与所述第一通信参与者例如相同的权限。这可能具有以下缺点：直至可以经由所述传输信道发送所述第一通信参与者的数据包之前可能存在一定的时间延迟。在上文基于机动车辆来纯示例性地描述了由多个通信参与者经由共享传输信道来对数据包进行的发送，而通信参与者也可以在其他情况下使用共享传输信道，例如在一般性的自动化
中或在家庭自动化领域中。US9585053B2中公开了一种用于在通信网络中经由所述通信网络中的预先确定的路径从同步节点传输数据包的方法。在该文献中，通信节点同时（即在特定时间点）在所述预先确定的路径中发送相应的数据包。US2014341032（A1）公开了一种网络设备，该网络设备可以实现保护带，以便减少在传输具有高优先级的数据时的等待时间。所述网络设备可以为高优先级数据标识所规划的通信时间。
技术实现思路
本专利技术的任务是改善用于经由多个通信参与者共享的传输信道发送数据包的方法。该任务根据独立专利权利要求来解决。在从属专利权利要求、以下描述和附图中描述了本专利技术的有利扩展方案。本专利技术的一个方面涉及一种用于由第一通信参与者经由与至少一个其他通信参与者共享的传输信道发送至少一个数据包的方法。数据包由所述通信参与者、也就是由所有经由所述共享传输信道来进行发送的通信参与者根据循环方法（Rundlauf-Verfahren）来发送。这意味着在一个通信周期中，为每个通信参与者分配一个发送窗或一个时隙，在该发送窗或时隙内该通信参与者可以发送数据包。如果通信参与者没有在为其分配的时隙内发送数据包，则在所述通信周期的顺序内的下一个通信参与者可以发送其数据包。例如，第一通信参与者和至少一个第二通信参与者连接到所述传输信道。这些通信参与者例如借助于相应的PHY组件连接到所述传输信道，以便经由该所述传输信道发送和接收数据包。示例性地，共享传输信道可以是通信总线，经由所述通信总线提供以太网连接。示例性地，可以提供10Mbit/s的汽车以太网连接。可以将一种通信方法设立用于，使所有通信参与者在发送周期中都相继地获得发送数据包的权利。如果通信参与者的消息例如由四个数据包组成，则可能的是该通信参与者能够在四个发送周期内发送消息。在此，其中每个通信参与者都可以发送具有优先级值的数据包，所述优先级值可以包含在所述数据包中。根据所述数据包的紧急程度而定，这些通信参与者可以在所述数据包中插入或一起发送不同的优先级值。换句话说，通信参与者被构造为经由所述共享传输信道发送分别具有不同优先级值的数据包。根据本专利技术，所述方法包括：由所述第一通信参与者经由所述共享传输信道从所述至少一个其他（例如第二）通信参与者接收至少一个数据包；以及从所述数据包中确定分配给所述其他通信参与者的优先级值。换句话说，所述第一通信参与者接收由其他通信参与者经由所述共享传输信道发送的数据包。例如，所述第一通信参与者从第二通信参与者接收数据包。因此，所述第一通信参与者被构造为从所述其他通信参与者接收数据包。在此，可以无关紧要的是，所接收到的数据包是特定用于所述第一通信参与者还是用于所述其他通信参与者中的另一个。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于由第一通信参与者（104、202）经由与至少一个其他通信参与者（108、204、206）共享的传输信道（208）发送至少一个数据包的方法（100），其中数据包由所述通信参与者（104、108、202、204、206）根据循环方法发送，所述方法（100）包括：/n-由所述第一通信参与者（202）经由所述共享传输信道（208）从所述至少一个其他通信参与者（108、204、206）接收（102）至少一个数据包（106），并从所述数据包（106）中确定（110）分配给所述其他通信参与者（108、204、206）的优先级值（112），其中所述至少一个其他通信参与者（108、204、206）被构造为发送分别具有不同优先级值的数据包；以及/n-所述第一通信参与者（104、202）根据所述优先级值（112）经由所述共享传输信道（208）发送（114）数据包。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171219 DE 102017130547.51.用于由第一通信参与者（104、202）经由与至少一个其他通信参与者（108、204、206）共享的传输信道（208）发送至少一个数据包的方法（100），其中数据包由所述通信参与者（104、108、202、204、206）根据循环方法发送，所述方法（100）包括：
-由所述第一通信参与者（202）经由所述共享传输信道（208）从所述至少一个其他通信参与者（108、204、206）接收（102）至少一个数据包（106），并从所述数据包（106）中确定（110）分配给所述其他通信参与者（108、204、206）的优先级值（112），其中所述至少一个其他通信参与者（108、204、206）被构造为发送分别具有不同优先级值的数据包；以及
-所述第一通信参与者（104、202）根据所述优先级值（112）经由所述共享传输信道（208）发送（114）数据包。


2.根据权利要求1所述的方法（100），所述方法还包括：
存储来自不同通信参与者的数据包（106、516）的分别最后确定的、分配给不同通信参与者的优先级值（112、518）。


3.根据权利要求2所述的方法（100），其中，由所述第一通信参与者（104、202）根据分配给其他通信参与者（108、204、206）的最高优先级值（112）来发送所述数据包，所述最高优先级值从不同的通信参与者的相应的数据包中被确定并且被存储。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法（100），所述方法（100）还包括：
将分配给其他通信参与者（108、204、206）的优先级值（518）与分配给所述第一通信参与者（104、202）的第一优先级值（512、602）进行比较（522），
其中如果所述第一优先级值（512、602）至少与分配给其他通信参与者（108、204、206）的最高优先级值（518）一样高，则由所述第一通信参与者（104、202）发送所述数据包。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法（100），其中，从由所述第一通信参与者（202）经由所述共享传输信道（208）最后发送的数据包（510）中确定所述第一优先级值（512）。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法（100），其中，在预先确定数目个已发送数据包之后，在单独的数据包（702）中经由所述共享传输信道（208）发送所述第一优先级值（602）。


7.根据权利要求6所述的方法（100），其中，所述第一优...

【专利技术属性】
技术研发人员：A迈尔，O克里格，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE