[发明专利]车辆异构互连网络中的信息自适应传输方法

说明书

本发明属于车辆信息网络技术领域，具体涉及一种车辆异构互连网络中的信息自适应传输方法，该方法包括车辆信息系统网络传输模型的构建、虚拟接入、直连物理链路的信息传输状态维护、信息传输接入需求管理、网络信息传输延时估计以及物理传输路径选择。该方案面向含有多种异构网络的车辆信息系统，在信息发送时，不指定固定的传输路径，依靠车辆信息系统自适应决策满足信息传输需求的发送和接收节点之间数据传输的物理路径。与现有技术相比较，该方法可以在多种异构网络互连、或网络节点、连接关系、拓扑发生变化的情况下，自适应地满足各个信息的传输，而不需要预先或重新设计所有信息在每一个物理网络上的传输协议、周期等。

技术领域

本发明属于车辆信息网络技术领域，具体涉及一种车辆异构互连网络中的信息自适应传输方法。

背景技术

目前，公知的车辆数据传输网络包括CAN、LIN、FlexRay、MIC、1553B、MOST、FC、1394、以太网和实时以太网(包括AFDX、TTE、AVB、TSN)，以及用于车内无线信息传输的WiFi、Zigbee通信等。

在车辆信息网络架构设计中，常常采用CAN总线连接动力传动，机电系统，LIN总线连接车身控制系统，用以太网传输与音视频多媒体、乘员娱乐等业务相关的信息，采用无线通信传输远端末梢传感器信息；现如今，随着无人驾驶、物联网、人工智能、多传感器数据处理与融合等技术的发展和在车辆上的应用，信息的容量、传输确定性与实时性要求不断提高，因此车辆信息系统又发展出了AVB、TSN、TTE等高速实时网络，这些实时网络负责用于车辆行驶控制与安全相关的视频、传感器、计算处理、显示与人机交互控制等系统的互连，同时兼顾控制软件失效备份等问题，这些新的总线或网络并不一定会取代传统的CAN、FlexRay等网络，而是在不同的功能场景下得到使用。这就带来了车辆信息系统的网络碎片化问题，即车辆信息系统中会同时存在CAN、FlexRay、以太网、FC、TTE/TSN/AFDX等多种信息传输方式。

当前，在这种碎片化的网络结构下，通常使用一个或多个网关设备完成跨网络信息的分发，因此，系统内所有信息传输的路径必须确定，在设计阶段就需要根据所有信息传输所需的周期、延时等参数确定采用的总线形式。这一方法的缺点是缺乏灵活性，当车辆传输的信息集合发生较大变化时，需要重新设计车辆的总线、信息流和协议。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：针对车辆信息系统的网络类型越来越多的问题，以及为了克服现有信息传输设计的复杂度较高，扩展性不强的缺点，如何提出一种新型的面向异构车辆网络的信息动态自适应传输方法。其中异构车辆网络是指在一个车辆上存在多种拓扑结构、协议、速率及带宽的总线或网络。

该方法面向不同用户的业务及其服务质量要求，需要为每类信息的传输提供可靠的物理路径，并且要求其可以在网络发生拓扑、构型和规模数量变化的情况下支持动态调整和重构。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提供一种车辆异构互连网络中的信息自适应传输方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：构建车辆信息系统网络传输模型；

将车辆信息系统中的网络和节点抽象为车辆信息系统网络传输模型，所述车辆信息系统网络传输模型为一种车辆异构互连网络的模型，该模型包括：主干网、分系统网络、终端网络；

步骤2：虚拟接入；

在车辆信息系统网络传输模型的基础上，将所有车辆信息系统中的物理设备统一编址，划入同一个逻辑网络中；

步骤3：维护直连物理链路信息传输状态；