[发明专利]一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法及装置

说明书

本发明提供一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法及装置，对现有的工业以太网的架构进行改进，基于SOA架构的TSN系统搭建DDS或SOME/IP解决了TSN网络的安全传输，同时配置信息固化到每个网关的flash存储当中，汽车上电后，网关从flash读取配置启动，1‑2s即可实现整个TSN网络的整车运行，通过SOA状态服务，CNC还可以获取每个网关状态信息，实现TSN网络的状态实时监控。

技术领域

本发明涉及车载领域，尤其涉及一种基于面向服务架构的时间敏感网络装置及方法。

背景技术

TSN(时间敏感网络)在工业和汽车领域应用越来越广泛，尤其在汽车领域，随着汽车EE架构的不断演进和中央计算的迭代，时间敏感网络将会逐步替代原来的CAN网络，同时汽车ECU与工业设备不同，汽车数据消息相对固定，对敏感网络生效时间要求极高，同时配置系统与工业设备有一定区别，如图1中的IEEE 802.1Qcc定义的配置模型。CUC(centralized user configuration中央用户配置)下发配置消息给CNC(centralizednetwork configruation,中央网络配置)，由CNC发送给到每个Bridge(网桥)，一般工业设备采用这种通信系统和方式没有问题，但是在汽车里面的架构与工业不同，因此难以现有的工业系统架构应用于现有的汽车：

缺点1，汽车上电启动后，TSN网络需要立即生效，如果每次汽车启动的时候都需要从CNC或者CUC获取配置，然后配置bridge，汽车正常运行状态将会在10s以后，显然不符合实际情况：

缺点2，当前汽车网关switch各个厂家的各不相同，配置命令，配置信息都大不相同，有些还是FPGA实现，通过统一的命令方式无法实现。

缺点3，YANG Mode模式的传输属于明文传输，而且是可视化的，一旦被截获，很容易破解并且得知整个汽车的网络设计与架构，汽车很容易遭到攻击。

缺点4，汽车ECU会面临FOTA升级，传输数据流在升级中也会发生变化，这种系统架构并没有考虑到这些问题，会导致FOTA升级后，TSN网络不正常，导致整个汽车网络安全受到威胁。

发明内容

基于现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法，至少包括：TSN网关、CNC通过车载以太网接口接入到车载以太网内部网络中；汽车ACC上电后，位于车载以太网内部的TSN网关通过内部交换机读取flash中的TSN配置信息进行时间同步，其中flash中存储默认TSN配置信息；当CUC存在新的请求或配置信息发生改变需要传输至CNC时，CUC通过将配置信息传输至CNC进行更新。

一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法，进一步地，CUC通过https传输协议将相应信息传输至中央网络配置进行更新，通过单一的https连接请求发起多重的请求-响应消息，多个请求数据流共享一个TCP连接，实现多流并行传输。

一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法，进一步地，CNC接收到配置信息后，通过计算和规划对比现有网络配置和拓扑，得到更新的配置信息。

一种基于面向服务架构的时间敏感网络通信方法，进一步地，配置信息至少包括：针对车载多媒体影音的流量预约带宽策略；TSN交换机在数据平面为预约带宽流量提供基于信用的整形器机制，控制平面采用流资源预约协议SRP动态的预约网络资源；

或针对ADAS的周期性的关键实时信息的控制策略，具体包括：数据平面通过循环队列转发Qch整形机制以及基于时间的门控逻辑；在控制平面采用基于集中控制器的流配置方式对数据进行冗余配置；

或针对特定场景的信息传输控制策略，至少具体包括：汽车骨干网络，车载网络中节点相对固定关键摄像头的视频流信息，关键传感器的周期性控制信息采用静态分配网络资源。