[发明专利]一种提高FlexRay总线的网络利用率的方法

说明书

本发明涉及一种提高FlexRay总线的网络利用率的方法，通过抽象表示静态段通信结构；并根据抽象表示的静态段通信结构，建立静态段优化模型；最终对静态段优化模型求解，得到所需帧ID的最小数量，并根据所需帧ID的最小数量优化FlexRay总线的网络利用率。其中静态周期调度表是周期性的、时间触发的进度表，为了消息调度表能灵活配置，使消息调度表中的消息所需的时隙数最少，存储更多的空闲时隙以便扩展。帧ID复用能够节省不必要的时隙占用，因此帧ID复用对消息调度策略具有重要意义。本发明通过减少帧ID的数量以节省不必要的时隙占用，提高了静态调度表的灵活性，进而在节省宽带的同时提高FlexRay总线的网络利用率。

技术领域

本发明属于计算机通信领域，尤其是一种提高FlexRay总线的网络利用率的方法。

背景技术

在目前的车载网络中，CAN总线具有可扩展性好、可靠性高和良好的错误检测能力，一直在汽车网络体系中居于主导地位。CAN作为一种事件驱动型总线，缺少时间同步机制、消息调度不可控、网络利用率低的缺点，难以满足车载网络高带宽和线控等方面的需求。FlexRay是一种基于时分多址(TDMA)和柔性时分多址(FTDMA)的总线通信技术，其高速率、确定性、容错性以及灵活性方面的特性，能够满足未来汽车线控技术的需求，被广泛认定为下一代车载网络协议。

由于FlexRay的特性，将车载控制系统应用到其他控制系统中，以提供其他控制系统的可靠性。在其他控制系统中，网络参数的配置对其他控制系统的可靠性和网络利用率有着重要作用。如何将不同的消息封装到同一个消息中，以提高FlexRay的网络利用率，满足发控系统中高带宽的需求成为一个难题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种提高FlexRay总线的网络利用率的方法，能够提高FlexRay总线的网络利用率。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种提高FlexRay总线的网络利用率的方法，包括以下步骤：

步骤1、抽象表示FlexRay总线网络的静态段通信结构；

步骤2、根据抽象表示的静态段通信结构，建立静态段优化模型；

步骤3、对静态段优化模型求解，得到所需帧ID的最小数量，并根据所需帧ID的最小数量优化FlexRay总线的网络利用率。

而且，所述提高FlexRay总线的网络为无源总线型拓扑结构，并采用双通道模式。

而且，所述步骤1使用静态段时槽L_ST的长度抽象表示静态段通信结构，其中静态段时槽L_ST的长度为：

L_ST(j)＝2×APO+ceil(((L_FL+CID)×t_bit+MinPD+MAxPD)(t_MT×(1-CDM)^-1))

L_FL(j)＝TSS+FSS+80+20W_j+FES

其中，ceil为上取整函数，MinPD为最新传播延迟，t_bit为发送1bit长度所需的时间，MaxPD为最大传播延迟，t_MT为传输1MT所需的时间，CDM为最大时钟偏差，TSS为传输起始序列、FSS为帧起始序列、FES为帧结束序列，W_j为数据有效长度，APO为动作点。

而且，所述建立静态段优化模型方法为，对于一组FlexRay网络上的所有消息，将消息按照顺序进行排序，使消息在调度表中紧密排列，且互不相交。

而且，所述排序方法包括以下步骤：

⑴、将消息按重复率从小到大升序排列，