CN115514695A - 一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法及***，包括传感节点、交换节点和主控节点；交换节点基于OAM报文检测节点之间链路连通性，并根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略选择转发物理通道，具备拥塞自适应数据转发功能；通过交换节点对每条物理通道之间的链路连通性检测和预先配置的拥塞自适应数据转发策略，选择最优路径，实现传感节点、交换节点和主控节点之间的拥塞自适应数据转发。本发明在ITU‑T G.8013/Y.1731 OAM标准的基础上，实现了安全可靠的车载以太网的拥塞自适应的数据转发，避免了车载以太网中的链路发生故障或拥塞时造成的数据丢失或通信中断，有效的保障了车载以太网络的可靠性和安全性。

Description

一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法及***
技术领域
本发明属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法及***。
背景技术
操作维护管理协议(Operation Administration and Maintenance，OAM)是一种监控网络故障的标准协议，主要用于解决以太网接入中常见的链路问题。通过在两个点到点连接的设备上启用以太网OAM功能，可以监控这两台设备之间的链路状态。基于ITU-TG.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能，通过发送检测报文来探测链路的连通性，当链路出现故障时及时进行告警。
而对于自动驾驶车载网络来说，网络自身的告警并没有太大的意义，发出告警后依赖后台维护人员对网络进行维护，所以单纯的告警并不能解决车载以太网领域发生网络拥塞或网络故障后无人接管的问题。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法及***。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种车载以太网拥塞自适应数据转发***，包括传感节点、交换节点和主控节点；
传感节点，采集传感信息，具备数据报文发送和控制报文处理功能；交换节点，基于OAM报文检测节点之间物理通道的链路连通性，并根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略选择转发物理通道，具备车载以太网拥塞自适应数据转发功能；主控节点，具备数据报文处理和控制报文发送的功能；
通过交换节点对每条物理通道之间的链路连通性检测和预先配置的拥塞自适应数据转发策略，选择最优路径，实现传感节点、交换节点和主控节点之间的拥塞自适应数据转发。
进一步地，交换节点之间的逻辑通道设置多个物理通道，交换节点之间基于ITU-TG.8013/Y.1731OAM协议，周期性地在物理通道间发送OAM报文，根据报文信息对每条物理通道的链路连通性进行检测。
进一步地，根据OAM报文检测出链路连通性指标，包括带宽、时延和丢帧率；依靠预先配置的拥塞自适应数据转发策略，包括带宽优先、丢帧率排序、时延排序，选举最可靠的物理通道进行传输，实现交换节点之间的通信。
进一步地，传感节点进行传感信息的采集，通过交换节点的逻辑通道，发送传感数据报文，并接收控制报文进行处理；主控单元通过交换节点的逻辑通道，接收传感数据报文进行处理，并发送控制报文。
一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法，包括步骤：
第一步，对车载以太网的交换节点进行预先的配置；
第二步，在交换节点每个物理通道之间发送OAM报文，探测每个物理通道的链路连通性指标，计算带宽、时延和丢帧率；
第三步，交换节点根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序，根据第一步中计算的每个物理通道的连通性指标，选举最优转发路径；
第四步，传感节点进行传感信息采集，并发送数据报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发；
第五步，主控节点依靠交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径接收传感数据报文，进行传感信息分析；主控节点发送控制报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发，传感节点接收控制报文。
进一步地，对车载以太网的交换节点进行预先的配置，包括逻辑通道成员，给交换节点的逻辑通道设置多个物理通道，以及相连的交换节点的逻辑通道成员；包括拥塞自适应数据转发策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序。
进一步地，基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议在交换节点每个物理通道之间发送OAM链路连通性探测报文，ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能，对交换节点之间的每条物理通道进行连通性检测，通过对交换节点进行预先的策略配置，实现车载以太网拥塞自适应数据转发，避免了车载以太网中的链路发生故障或拥塞时造成的数据丢失或通信中断，保证了传感节点和主控节点之间的数据通信，提高了车载以太网的可靠性。
本发明在ITU-T G.8013/Y.1731OAM标准的基础上，实现了安全可靠的车载以太网的拥塞自适应的数据转发，有效的保障了车载以太网络的可靠性和安全性。
附图说明
图1是本发明的一种车载以太网拥塞自适应数据转发***的示意图；
图2是车载以太网拥塞自适应的数据转发***的逻辑链路和物理链路关系的示意图；
图3是车载以太网拥塞自适应数据转发方法的流程时序图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1所示，本发明所述的车载以太网拥塞自适应数据转发***，包括传感节点、交换节点1、交换节点2和主控节点。传感节点，采集传感信息，具备数据报文发送和控制报文处理的功能；交换节点，部署车载以太网拥塞自适应数据转发策略，能够检测物理通道的链路连通性，并根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略选择转发物理通道，具备车载以太网拥塞自适应数据转发功能；主控节点，具备数据报文处理和控制报文发送的功能。通过交换节点对每条物理通道之间的链路连通性检测和预先配置的拥塞自适应数据转发策略，选择最优路径，实现传感节点、交换节点和主控节点之间的拥塞自适应数据转发。
如图2所示，交换节点之间的逻辑通道设置多个物理通道，包括物理通道P1-P1、物理通道P2-P2和物理通道P3-P3。交换节点之间基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议，周期性地在物理通道P1-P1、物理通道P2-P2和物理通道P3-P3之间互相发送OAM报文，根据报文中信息，对每条物理通道的链路连通性进行检测，实现交换节点之间每条物理通道的可靠性监测。
交换节点部署车载以太网拥塞自适应数据转发策略，根据OAM报文检测出链路连通性指标，依靠预先配置的拥塞自适应数据转发策略，包括带宽优先、丢帧率排序、时延排序等，选举最可靠的物理通道进行传输，实现交换节点之间的通信，保证逻辑通道的正常通信，从而保障整个车载以太网的数据传输。
传感节点进行传感信息的采集，通过交换节点的逻辑通道，发送传感数据报文，并接收控制报文进行处理；主控单元通过交换节点的逻辑通道，接收传感数据报文进行处理，并发送控制报文。
如图3所示，一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法，基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议，检测交换节点物理通道1、物理通道2和物理通道3的链路连通性，通过计算每条物理通道的连通性，根据预先配置的以太网拥塞自适应数据转发策略，选举出可靠性最高的物理通道，实现交换节点之间的拥塞自适应数据转发。具体包括以下步骤：
第一步，对车载以太网的交换节点1和交换节点2进行预先的配置；
第二步，基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能，交换节点在每个物理通道之间发送OAM链路连通性探测报文，实现对每个物理通道连通性的实时监测，计算带宽、时延和丢帧率等；
第三步，交换节点根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序等，根据第一步中计算的每个物理通道的连通性指标，选举最优转发路径；
第四步，传感节点进行传感信息采集，并发送数据报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发；
第五步，主控节点依靠交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径接收传感数据报文，进行传感信息分析；
主控节点发送控制报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发，传感节点接收控制报文。
对车载以太网的交换节点进行预先的配置，包括逻辑通道成员，如P1、P2和P3；以及相连的交换节点的逻辑通道成员，如P1、P2和P3；拥塞自适应选择策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序等。
交换节点根据预先的配置，基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议，周期性地在物理通道P1-P1、物理通道P2-P2和物理通道P3-P3之间互相发送OAM链路连通性探测报文，实现对每个物理通道连通性的实时监测，计算每个物理通道的连通性指标。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能，对交换节点之间的每条物理通道进行连通性检测，通过对交换节点进行预先的策略配置，实现车载以太网拥塞自适应数据转发，避免了车载以太网中的链路发生故障或拥塞时造成的数据丢失或通信中断，保证了传感节点和主控节点之间的数据通信，提高了车载以太网的可靠性。
本发明在ITU-T G.8013/Y.1731OAM标准的基础上，实现了安全可靠的车载以太网的拥塞自适应的数据转发，有效的保障了车载以太网络的可靠性和安全性。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种车载以太网拥塞自适应数据转发***，其特征在于，包括传感节点、交换节点和主控节点；
传感节点，采集传感信息，具备数据报文发送和控制报文处理功能；交换节点，基于OAM报文检测节点之间物理通道的链路连通性，并根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略选择转发物理通道，具备车载以太网拥塞自适应数据转发功能；主控节点，具备数据报文处理和控制报文发送的功能；
通过交换节点对每条物理通道之间的链路连通性检测和预先配置的拥塞自适应数据转发策略，选择最优路径，实现传感节点、交换节点和主控节点之间的拥塞自适应数据转发。
2.根据权利要求1所述的车载以太网拥塞自适应数据转发***，其特征在于，交换节点之间的逻辑通道设置多个物理通道，交换节点之间基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议，周期性地在物理通道间发送OAM报文，根据报文信息对每条物理通道的链路连通性进行检测。
3.根据权利要求1所述的车载以太网拥塞自适应数据转发***，其特征在于，根据OAM报文检测出链路连通性指标，包括带宽、时延和丢帧率；依靠预先配置的拥塞自适应数据转发策略，包括带宽优先、丢帧率排序、时延排序，选举最可靠的物理通道进行传输，实现交换节点之间的通信。
4.根据权利要求1所述的车载以太网拥塞自适应数据转发***，其特征在于，传感节点进行传感信息的采集，通过交换节点的逻辑通道，发送传感数据报文，并接收控制报文进行处理；主控单元通过交换节点的逻辑通道，接收传感数据报文进行处理，并发送控制报文。
5.一种车载以太网拥塞自适应数据转发方法，其特征在于，包括步骤：
第一步，对车载以太网的交换节点进行预先的配置；
第二步，在交换节点每个物理通道之间发送OAM报文，探测每个物理通道的链路连通性指标，计算带宽、时延和丢帧率；
第三步，交换节点根据预先配置的拥塞自适应数据转发策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序，根据第一步中计算的每个物理通道的连通性指标，选举最优转发路径；
第四步，传感节点进行传感信息采集，并发送数据报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发；
第五步，主控节点依靠交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径接收传感数据报文，进行传感信息分析；主控节点发送控制报文，依赖交换节点车载以太网拥塞自适应策略选举出的最优路径进行转发，传感节点接收控制报文。
6.根据权利要求5所述的车载以太网拥塞自适应数据转发方法，其特征在于，对车载以太网的交换节点进行预先的配置，包括逻辑通道成员，给交换节点的逻辑通道设置多个物理通道，以及相连的交换节点的逻辑通道成员；包括拥塞自适应数据转发策略，如带宽优先、丢帧率排序、时延排序。
7.根据权利要求5所述的车载以太网拥塞自适应数据转发方法，其特征在于，基于ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议在交换节点每个物理通道之间发送OAM链路连通性探测报文，ITU-T G.8013/Y.1731OAM协议规定故障侦测功能。
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