[发明专利]一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法。

背景技术

随着汽车电子产业的不断发展，车载元器件及控制装置数目和复杂程度都在不断增加。为解决传统的点对点通讯方式造成的布线复杂、总线负荷大、检错困难等问题，产生了越来越多的汽车总线通讯协议，例如：CAN，LIN，FlexRay，MOST总线协议等。

与此同时，增强车载异构网络之间的相互通讯也越来越重要，车载网关既可以将汽车内不同类型总线网络之间的数据进行传输，又可以将车内总线网络数据和外界互联网进行通信。因此，车载网关起到转换不同网络协议、方便不同网络之间进行通信和信息共享的作用。

现有的车载网关技术如韩国汽车科技研究所提出的汽车感知网关平台，该平台通过CAN接口和以太网接口将汽车内部网络和外界网络相连接，但是接口较为单一，可扩展性较差；再如日本株式会社的车载通信系统，虽然具有数据诊断、故障解析、诊断结果存储等功能，但由于其在发送数据帧时均需要发送请求和等待回复，导致实时性不高；而国内的车载网关如上海汽车集团股份有限公司的通用车载网关系统和吉林大学的无线车载网关系统，由于都只能实现CAN、LIN网络的通讯，不具备路由、组建子网、日志记录等功能，所以功能十分有限，且可靠性不高。

发明内容

本发明提供了一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法，以解决现有的车载网络无法兼顾功能和实时性的问题。

一种基于车载网关提高车载网络可靠性的方法，其特征在于，在车载网关的每个端口设有单独的优先级存储队列簇，每个优先级存储队列簇中设有多个优先级不同的存储队列；

当车载网关的每个端口收到报文后，对报文进行解析，根据报文的目的端口将报文的数据部分放入相应的优先级存储队列中，再根据队列的优先级大小，将报文数据从队列中取出封装后，在目的端口发出；

使车载网关的工作流程按以下步骤进行：

(1)车载网关收到子网发出的报文；

(2)对报文进行解析，判断是普通报文还是更新报文；

(3)如果是普通报文，则将报文的数据部分放入相应的优先级存储队列；

如果是更新报文，则更新本车载网关的路由表，并向其它端口发送该更新报文；

(4)根据优先级存储队列的优先级大小，取出报文数据后进行报文封装，然后通过对应的端口发送出去。

车载网络内的报文发送依据优先级进行，保证了车载网关的稳定性以及对重要信息的转发实时性。

车载网关中的路由表主要包括静态路由表和动态路由表两种情况。

静态路由表需要用户进行手动配置与维护，其内容主要包括依次间隔排序的：源端口、源Global ID、目的端口和目的Global ID。其中，源端口表示ECU所接车载网关的端口，通过给端口编号，车载网关可知道所接受的报文使用的协议；同理，通过目的端口车载网关可以知道欲将该路由表更新报文以何种协议发出；Global ID表示ECU的全局标志，该标志在整个车载网络中唯一。

动态路由表通过路由表更新报文可以保证各车载网关中的路由表实时更新，依靠车载网络可以进行动态维护，当出现ECU的添加、删除、故障时，能够更快的稳定车载网络，提高了车载网络的可靠性与适应性。动态路由表的主要内容包括依次间隔排序的：目的端口和目的Global ID。

优选的，所述步骤(1)～(4)中，车载网关依靠路由表进行子网间报文转发。

优选的，所述步骤(3)中，路由表更新报文的内容包括依次间隔排序的：报文编号、Global ID1、Global ID2……Global IDn、分割标志、Global IDn+1……Global IDn+m”，n表示任一非0自然数，m表示任一自然数，Global ID是全网中的唯一ID，ID则对应子网中的唯一ID；

所述路由表的更新步骤为：

步骤1：当车载网关路由表因子网更新发生变化或者收到路由表更新报文时，触发路由表更新程序；

步骤2：若收到路由表更新报文，检查报文编号：

1)若报文编号与自己所记录的报文编号一致，则放弃该路由表更新报文，此次路由表更新结束；

2)若报文编号与自己所记录的报文编号不一致，则进行步骤3；

步骤3：将报文中的Global ID与自己路由表中的内容进行匹配：

1)当自身路由表不包含路由表更新报文中分割标志前的Global ID时，则添加此Global ID至自身路由表，将目的端口设置为接收到此路由表更新报文的端口；