用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法技术

本发明专利技术涉及一种用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，属于汽车控制网络领域，包括以下步骤：S1：根据网络拓扑结构和节点传输特征、网络传输报文、信号量，分析网络特征，构建双层CANFD网络报文传输模型，计算报文各传输逻辑的权重比；S2：构建二进制序列模型，计算报文的填充位数分布均值，得到单个报文传输时间，根据单个报文传输时间和报文各传输逻辑的权重比，估算网络报文传输时间。本发明专利技术通过优化报文各传输逻辑权重比，计算报文传输时间均值，实现了对报文传输时间的预估，计算最坏响应时间，提高了网络利用率。提高了网络利用率。提高了网络利用率。

【技术实现步骤摘要】
用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法


[0001]本专利技术属于汽车控制网络领域，涉及一种用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法。

技术介绍

[0002]CAN总线是车载总线中最常用的通信方式，而CANFD网络虽然研发的比较早，但考虑到硬件成本、架构更新迭代等问题，CANFD也是最近才用在智能网联汽车上，其目标是拓展车内网络设备的功能，增加网联车新功能下网络的带宽和传输速度。随着智能网联汽车新功能的增多，对ECU之间的通信实时性和稳定性要求更加苛刻，而汽车零部件供应商和整车厂在添加新功能时，为节约成本往往采用逆向开发设计，在旧的网络中添加新报文之后，再去验证网络的通信性能。
[0003]网联汽车新功能下的ECU通信，对实时性和稳定性要求越来越高，以上方法没有从系统的角度考虑ECU通信之间的相互影响，导致网络通信矩阵的潜在设计缺陷在设计仿真阶段中难以发现。当所有的变更加载到车载网络的时候，需要在开发阶段释放新的通信协议，在该过程中对系统的实时性均产生直接或间接的影响，这种潜在的设计缺陷可能会导致网络的实时性降低，无法满足汽车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：根据网络拓扑结构和节点传输特征、网络传输报文、信号量，分析网络特征，构建双层CANFD网络报文传输模型，计算报文各传输逻辑的权重比；S2：构建二进制序列模型，计算报文的填充位数分布均值，得到单个报文传输时间，根据单个报文传输时间和报文各传输逻辑的权重比，估算网络报文传输时间。2.根据权利要求1所述的用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，其特征在于：按网络拓扑结构，将网络层传输逻辑分为E
i
种，i取1～5，E1为网段内部传输、E2为单层网络对单层网络传输、E3为单层网络对双层网络传输、E4为双层网络对单层网络传输、E5为双层网络对双层网络传输；按节点传输特征，将网络层传输逻辑分为F
j
种，j取1～4，F1为单节点对单节点传输、F2为单节点对多节点传输、F3为多节点对单节点传输、F4为多节点对多节点传输。3.根据权利要求2所述的用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，其特征在于：E
i
种传输逻辑的权重比的取值采用分层分析法，按照F
j
类报文重要等级，构建判断矩阵A，计算F
j
类报文在网络中的权重比；按照E
i
种报文对F
j
类报文的重要等级，构建判断矩阵B
j
，对F1，F2，F3，F4，依次构建判断矩阵B1，B2，B3，B4，计算E
i
种报文相对于F
j
类报文的权重比，由判断矩阵的特征向量近似解求得网络中E
i
种传输逻辑的权重比。4.根据权利要求3所述的用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，其特征在于：步骤S1具体包括以下步骤：S11：构建F
j
类传输报文的关系判断矩阵：将传输类型做两两比较，得到各传输类型的重要性标度a
αβ
，α,β＝1,2,3,4，构建判断矩阵A：其中第一列向量表示F1，F2，F3，F4类报文与F1相比的重要性标度；第二列向量表示F1，F2，F3，F4类报文与F2相比的重要性标度；第三列向量表示F1，F2，F3，F4类报文与F3相比的重要性标度；第四列向量表示F1，F2，F3，F4类报文与F4相比的重要性标度；S12：求F
j
类传输报文在网络中的权重比：将判断矩阵A的每一列向量归一化处理，得到元素为a'
αβ
的归一化矩阵A'，对A'按行求和：得W＝[W
1 W
2 W
3 W4]
T
，其中W1表示F1，F2，F3，F4类传输方式与F1类相比重要度占比之和，对向量W做归一化处理得到特征向量近似解即为求F
j
类报文在网络中的权重比，W
1A
，W
2A
，W
3A
，W
4A
分别表示F1，F2，F3，F4类报文传输方式的权重比；S13：构建对F
j
类报文而言，E
i
种传输报文的关系判断矩阵B
j
；其中判断矩阵B1为对于F1类传输报文，E
i
种传输逻辑的重要性两两比较，包括判断标度b
xy
，x,y＝1,2,3,4,5，从1到5
重要性依次增加，取值根据网络特性选取；同理对F2、F3、F4类报文依次构建判断矩阵B2，B3，B4；S14：求E
i
种传输报文相对于F
j
类的权重比，求解矩阵B
j
的特征向量近似解其中分别表示对于F
j
而言，E1～E5种传输报文的权重比；S15：根据F
j
类传输报文在网络中的权重比W
A
，E
i
种传输报文相对于F
j
类的权重比求得E
i
种报文传输逻辑的权重比，其中分别表示E1，E2，E3，E4，E5种报文传输逻辑的权重比：5.根据权利要求1所述的用于汽车CANFD网络的报文传输时间预估方法，其特征在于：发送节点在发送的比特流中检测到5个相同极性的位流时，插入一个极性相反的位作为填充；所述填充位数分布均值，指数据域字节长度L
g
取值不同时，报文填充个数的分布均值在CANFD网络标准帧中，参与填充的位包括帧起始、仲裁域、控制域、数据域、C...

【专利技术属性】
技术研发人员：程安宇，程培杰，李杰，王珊珊，章尊瀚，周海南，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：