DE102007043707A1 - Communication system for data transmission between control devices of motor vehicle, has FlexRay bus system transmitting data frames between network nodes, where user data are packed in frames which are transmitted relative to attribute - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem mit einem Flex-Ray-Bussystem.The The invention relates to a communication system with a Flex-Ray bus system.
Zur Datenübertragung zwischen Kraftfahrzeug-Steuergeräten etabliert sich derzeit der so genannte Flex-Ray-Standard, der durch eine vorgegebene Protokollspezifikation beschrieben wird.to data transfer between motor vehicle control units At present, the so-called Flex-Ray standard is being established a predetermined protocol specification is described.
Flex-Ray soll die erhöhten Anforderungen zukünftiger Vernetzung im Fahrzeug erfüllen, insbesondere höhere Datenübertragungsrate, Echtzeit-Fähigkeit und Ausfallsicherheit. Im aktuellen Fokus steht jedoch vorrangig die höhere Datenrate, welche durch die kontinuierliche Zunahme von verteilten Anwendungen, beispielsweise Fahrerassistenzsystemen, in Premiumfahrzeugen heute notwendig ist.Flex-Ray should the raised Requirements of future Fulfill networking in the vehicle, especially higher Data transfer rate Real-time capability and reliability. However, the current focus is on priority the higher one Data rate, which is due to the continuous increase of distributed applications, For example, driver assistance systems in premium vehicles today necessary is.
Um einen Flex-Ray-Netzknoten, z. B. ein Steuergerät, an einem Flex-Ray-Bus zu betreiben, werden in der Regel zwei Komponenten eingesetzt: der Bus Transceiver und den Communication Controller.Around a Flex-Ray network node, e.g. As a controller to operate on a Flex-Ray bus, are usually used two components: the bus transceiver and the communication controller.
Der Bus Transceiver stellt die direkte Verbindung zur Datenleitung her: Einerseits schreibt er die logische Information, die versendet werden soll, in Form von Spannungspulsen auf den Bus; andererseits liest er die Signale aus, die von anderen Teilnehmern auf dem Bus gesendet werden. Diese Ebene wird als physikalische Bitübertragungsschicht oder Physical Layer bezeichnet. Außerdem umfasst Flex-Ray noch das Busprotokoll. Das Busprotokoll regelt, wie ein Netzwerk startet, wie ein Bustakt etabliert wird und welche Steuergeräte zu welchem Zeitpunkt senden dürfen.Of the Bus Transceiver establishes the direct connection to the data line: On the one hand, he writes the logical information that is sent should, in the form of voltage pulses on the bus; on the other hand reads he sent out the signals sent by other subscribers on the bus become. This layer is called Physical Physical Layer or Physical Layer called. Furthermore Flex-Ray still includes the bus protocol. The bus protocol regulates how a network starts, how a bus clock is established and which ECUs at which time to send.
Der Communication Controller setzt das Busprotokoll in jedem Steuergerät um, beispielsweise verpackt er die zu übertragenden Informationen in ein Datenpaket und übergibt dieses Datenpaket zum richtigen Zeitpunkt zur Übertragung an den Bus TransceiverOf the Communication Controller implements the bus protocol in each ECU, for example he packs the items to be transferred Information in a data packet and passes this data packet to the right one Time for transmission to the bus transceiver
Das Internet Protocol (IP) ist ein in Computernetzen weit verbreitetes Netzwerkprotokoll. Es ist eine (bzw. die) Implementierung der Internet-Schicht des TCP/IP-Referenzmodells bzw. der Vermittlungsschicht (Network Layer) des OSI-Referenzmodells. IP bildet die erste vom Übertragungsmedium unabhängige Schicht der Internetprotokoll-Familie. Eine IP-Adresse (Internet-Protocol-Adresse) dient zur eindeutigen Adressierung von Rechnern und anderen Geräten in einem IP-Netzwerk.The Internet Protocol (IP) is a widely used in computer networks Network protocol. It is a (or the) implementation of the Internet layer of the TCP / IP Reference Model or Network Layer the OSI reference model. IP is the first of the transmission medium independent Layer of internet protocol family. An IP address (Internet Protocol address) is used for unique addressing of computers and other devices in one IP network.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein flexibles Kommunikationssystem anzugeben.Of the The invention is based on the object, a flexible communication system specify.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.These The object is solved by the features of the independent claim. advantageous Further developments of the invention are the dependent claims remove.
Ein erfindungsgemäßes Kommunikationssystem umfasst ein Flex-Ray-Bussystem, über welches Flex-Ray-Datenrahmen zwischen Flex-Ray-Netzknoten übertragen werden. Den Flex-Ray-Datenrahmen ist jeweils zumindest ein Flex-Ray-Attribut zugeordnet.One inventive communication system includes a Flex-Ray bus system via which Flex-Ray data frames are transmitted between Flex-Ray network nodes. The Flex-Ray data frame in each case at least one Flex-Ray attribute is assigned.
Zumindest ein Flex-Ray-Netzknoten ist derart eingerichtet, dass durch eine erste Kommunikationsschicht Nutzdaten und eine IP-Adresse bereitgestellt werden, die über eine IP-Kommunikationsschnittstelle an eine zweite Kommunikationsschicht übergeben werden, dass durch die zweite Kommunikationsschicht die IP-Adresse, insbesondere gemäß einer vorgegebenen Abbildungstabelle, in ein Flex-Ray-Attribut umgesetzt wird, und dass die Nutzda ten in einen Flex-Ray-Datenrahmen im dynamischen und/oder statischen Teil des Flex-Ray-Protokolls gepackt werden, der entsprechend dem Flex-Ray-Attribut über das Flex-Ray-Bussystem übertragen wird.At least a Flex-Ray network node is set up by a first communication layer user data and an IP address provided be over passed an IP communication interface to a second communication layer be that the second communication layer, the IP address, in particular according to a given mapping table, converted into a Flex-Ray attribute and that the user data into a Flex-Ray data frame in the dynamic and / or static part of the Flex-Ray protocol, according to the Flex-Ray attribute over the Transfer Flex-Ray bus system becomes.
Die erste Kommunikationsschicht umfasst dabei vorteilhafterweise eine, insbesondere an sich bekannte, Transportschicht beispielsweise gemäß einem Transmission Control Protocol (TCP) und/oder einem User Datagram Protocol (UDP). Kommunikations-Anwendungen können Teil der ersten Kommunikationsschicht sein oder Teil einer weiteren, im kommunikationstechnischen Sinn über der ersten Kommunikationsschicht liegenden Kommunikationsschicht sein.The first communication layer advantageously comprises one, in particular known per se, transport layer, for example, according to a Transmission Control Protocol (TCP) and / or a user datagram Protocol (UDP). Communication applications can be part of the first communication layer be or part of another, in the sense of communication technology over the be the first communication layer lying communication layer.
Die IP-Kommunikationsschnittstelle ermöglicht eine Übergabe von Daten, insbesondere von Nutzdaten und einer IP-Adresse, von der ersten Kommunikationsschicht auf die zweite Kommunikationsschicht in einem vorgegebenen Format. Vorteilhafterweise entspricht dabei das vorgegebene Format an sich bekannten Formaten, so dass im Rahmen der Erfindung die erste Kommunikationsschicht auf einer an sich bekannten Transportschicht und/oder einer an sich bekannten Anwendungen beruhen kann. Dadurch wird die Kompatibilität der Erfindung mit an sich bekannten Transportschichten (TCP, UDP, etc.) und/oder an sich bekannten Anwendungen gewährleistet. Bei der IP-Kommunikationsschnittstelle kann es sich beispielsweise um eine Socket-Schnittstelle oder ein Kernel-Modul für die betriebssysteminterne Kommunikation zwischen TCP- und IP-Schicht handeln.The IP communication interface allows transfer of data, in particular payload data and an IP address, from the first communication layer to the second communication layer in a given format. Advantageously, this corresponds the given format known formats, so that in the context the invention, the first communication layer on a per se known transport layer and / or a known per se applications can be based. This makes the compatibility of the invention with itself known transport layers (TCP, UDP, etc.) and / or known per se Applications guaranteed. For example, the IP communication interface may be to a socket interface or a kernel module for the internal system communication between TCP and IP layer act.
Ein Flex-Ray-Attribut umfasst beispielsweise Adressierungsinformationen, eine Flex-Ray-Frame-ID (Flex-Ray-Zeitfensternummer), einen Flex-Ray-Zyklus-Zähler (Flex-Ray-Slotnummer) und/oder eine Flex-Ray-Kanalnummer etc. oder ist dadurch bestimmt.For example, a Flex-Ray attribute includes addressing information, a Flex-Ray frame ID (Flex-Ray slot number), a Flex-Ray cycle counter (Flex-Ray slot number). and / or a Flex-Ray channel number, etc., or is determined thereby.
Dadurch wird erreicht, dass Daten, die aus einer Vielzahl von bekannten hardwaretechnischen oder programmtechnischen Einrichtungen, insbesondere aus einer an sich bekannten ersten Kommunikationsschicht, die beispielsweise auf einem TCP-Protokoll oder einem UDP-Protokoll basieren kann, hervorgehen können, über ein bewährtes, insbesondere für kraftfahrzeugtechnische Umgebungen erprobtes und geeignetes, Bussystem übertragen werden können. Es können so die Vorteile der IP-Technologie mit den Vorteilen der Flex-Ray-Technologie kombiniert werden. Es wird insgesamt ein stabiles, zuverlässiges, flexibles, leistungsfähiges und ökonomisch realisierbares Kommunikationssystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, geschaffen. Bewährte und an sich bekannte hardwaretechnische und programmtechnische IP-Lösungen können einfach und ökonomisch in ein Kraftfahrzeug integriert werden.Thereby This data is obtained from a variety of known Hardware engineering or program equipment, in particular from a known first communication layer, for example based on a TCP protocol or a UDP protocol, can emerge over one proven, especially for Automotive vehicle environment proven and suitable to transfer bus system can be. It can so the benefits of IP technology with the advantages of Flex-Ray technology be combined. Overall, it will be a stable, reliable, flexible, powerful and economically feasible communication system, in particular for a motor vehicle, created. proven and known per se hardware and program IP solutions can be simple and economically in a motor vehicle to be integrated.
Es können neben den erfindungsgemäß eingerichteten Flex-Ray-Netzknoten selbstverständlich auch herkömmliche Flex-Ray-Netzknoten vorgesehen sein, durch die kein IP-Datenpaket in Flex-Ray-Datenrahmen gepackt wird.It can in addition to the inventively furnished Flex-Ray network nodes, of course, too conventional Flex-Ray network nodes are provided by the no IP data packet packed in Flex-Ray data frames.
Neben der IP-Adresse kann zumindest ein weiteres IP-Attribut, wie beispielsweise eine Absender-Adresse, ein Datentyp, ein Pakettyp, eine Portnummer und/oder Priorisierungsinformationen, etc. in das oder zumindest ein weiteres Flex-Ray-Attribut umgesetzt werden.Next The IP address can be at least one more IP attribute, such as a sender address, a data type, a packet type, a port number and / or prioritization information, etc. in or at least another Flex-Ray attribute will be implemented.
Besonders flexibel ist ein Kommunikationssystem, das ein IP-Netzwerk und ein Flex-Ray-Bussystem umfasst, wobei das IP-Netzwerk durch einen Router mit dem Flex-Ray-Bussystem gekoppelt ist.Especially flexible is a communication system that uses an IP network and a Flex-Ray bus system includes, the IP network through a router coupled to the Flex-Ray bus system.
Der Router ist vorzugsweise derart eingerichtet, dass die Nutzdaten aus einem empfangenen Flex-Ray-Datenrahmen extrahiert werden und in ein IP-Datenpaket gepackt werden, dass das Flex-Ray-Attribut des empfangenen Flex-Ray-Datenrahmens, insbesondere gemäß der vorgegebenen Abbil dungstabelle, in eine IP-Adresse umgesetzt wird, und dass das IP-Datenpaket an einen IP-Netzknoten mit der IP-Adresse übertragen wird. Dazu wird vorteilhafterweise die IP-Adresse ebenfalls in das IP-Datenpaket gepackt, um einen ZieI-IP-Netzknoten zu adressieren.Of the Router is preferably set up such that the user data be extracted from a received Flex-Ray data frame and in an IP data packet that the Flex-Ray attribute of the received Flex-Ray data frame, in particular according to the given mapping table, is converted into an IP address, and that the IP data packet to a IP network node is transmitted with the IP address. This is advantageously the IP address also packed in the IP data packet to one Addressing ZieI-IP network nodes.
Dadurch können durch eine IP-Anwendung oder eine IP-Transportschicht (TCP, UDP, etc.) bereitgestellte Daten effizient über ein Flex-Ray-Bussystem an IP-Netzknoten übertragen werden.Thereby can by an IP application or an IP transport layer (TCP, UDP, etc.) provided data efficiently via a Flex-Ray bus system transmitted to IP network nodes become.
Entsprechend ist für die andere Kommunikationsrichtung der Router vorzugsweise derart eingerichtet, dass die Nutzdaten aus einem empfangenen IP-Datenpaket extrahiert werden und in einen Flex-Ray-Datenrahmen gepackt werden, dass die IP-Adresse des empfangenen IP-Datenpakets, insbesondere gemäß der vorgegebenen Abbildungstabelle, in ein Flex-Ray-Attribut umgesetzt wird, und dass der Flex-Ray-Datenrahmen entsprechend dem Flex-Ray-Attribut über das Flex-Ray-Bussystem übertragen wird.Corresponding is for the other direction of communication of the router preferably such set up the payload from a received IP data packet be extracted and packed into a Flex-Ray data frame, that the IP address of the received IP data packet, in particular according to the given Mapping table, is implemented in a Flex-Ray attribute, and that the Flex-Ray data frame according to the Flex-Ray attribute over the Transfer Flex-Ray bus system becomes.
Dadurch können durch einen IP-Netzknoten bereitgestellte Daten effizient über ein Flex-Ray-Bussystem an einen Flex-Ray-Netzknoten übertragen werden.Thereby can efficiently provide data provided by an IP hub Flex-Ray bus system to be transmitted to a Flex-Ray network node.
Der empfangende Flex-Ray-Netzknoten ist dann vorteilhafterweise derart eingerichtet, dass die Nutzdaten eines empfangenen Flex-Ray-Datenrahmens aus dem Flex-Ray-Datenrahmen extrahiert werden, dass durch eine zweite Kommunikationsschicht ein Flex-Ray-Attribut des empfangenen Flex-Ray-Datenrahmens, insbesondere gemäß der vorgegebenen Abbildungstabelle, in eine IP-Adresse umgesetzt wird, welche mit den extrahierten Nutzdaten über eine IP-Kommunikationsschnittstelle an eine erste Kommunikationsschicht übergeben wird.Of the Receiving Flex-Ray network nodes is then advantageously such set up the payload of a received Flex-Ray data frame The Flex-Ray data frame will be extracted by a second Communication layer a Flex-Ray attribute of the received Flex-Ray data frame, in particular according to the given Mapping table, is converted into an IP address, which with the extracted user data via passed an IP communication interface to a first communication layer becomes.
Besonders bevorzugt ist ein Kommunikationssystem, bei dem zumindest ein IP-Netzknoten des IP-Netzwerks derart eingerichtet ist, dass in ein IP-Datenpaket ein Flex-Ray-Attribut gepackt wird, und bei dem der Router derart eingerichtet ist, dass die Nutzdaten des IP-Datenpakets (nach Empfang des IP-Datenpakets) ganz oder teilweise in einen Flex-Ray-Datenrahmen gepackt werden, der gemäß dem Flex-Ray-Attribut, das aus dem IP-Datenpaket gelesen wird, über das Flex-Ray-Bussystem an den vorgesehenen Flex-Ray-Netzknoten übertragen wird.Especially preferred is a communication system in which at least one IP network node of IP network is set up so that in an IP data packet a Flex-Ray attribute is packed, and in which the router is set up so that the User data of the IP data packet (after receiving the IP data packet) completely or partially packed in a Flex-Ray data frame, the according to the Flex-Ray attribute, that read from the IP data packet will, over the Flex-Ray bus system is transmitted to the intended Flex-Ray network node.
Ein IP-Datenpaket umfasst im Rahmen der Erfindung Datenpakete, die gemäß dem Internet-Protocol gebildet sind, aber auch Datenpakete, die aus einem solchen Internet-Protocol-konformen Datenpaket abgeleitet oder in Anlehnung an solche Datenpakete gemäß dem Internet-Protocol gebildet sind, wie beispielsweise ein Ethernet-Paket. Beispielsweise umfasst ein IP-Datenpaket im Rahmen der Erfindung auch Datenpakete, die gemäß dem Internet-Protocol gebildet sind, die aber weitere Daten umfassen, oder Teile von Datenpaketen, die gemäß dem Internet-Protocol gebildet sind. Ebenso sind im Rahmen der Erfindung von dem Begriff "IP-Datenpaket" Datenpakete umfasst, die unmittelbar oder mittelbar aus einer Internet-Protokollschicht hervorgehen. In der Regel umfasst das IP-Datenpaket eine IP-Adresse oder Zieladresse. Falls das mittels eines Flex-Ray-Datenrahmens zu übertragende IP-Datenpaket beispielsweise größer als der Nutzdatenabschnitt des Flex-Ray-Datenrahmens ist, kann das IP-Datenpaket in mehrere Teile segmentiert werden; die einzelnen Segmente werden dann beispielsweise beim Empfänger (Router oder Netzknoten) wieder zu einem vollständigen IP-Datenpaket zusammengefügt.Within the scope of the invention, an IP data packet comprises data packets which are formed in accordance with the Internet Protocol, but also data packets which are derived from such an Internet Protocol-compliant data packet or are formed on the basis of such data packets in accordance with the Internet Protocol, such as for example, an Ethernet packet. For example, within the scope of the invention, an IP data packet also comprises data packets which are formed in accordance with the Internet Protocol but which comprise further data or parts of data packets which are formed in accordance with the Internet Protocol. Likewise, in the context of the invention, the term "IP data packet" comprises data packets which emerge directly or indirectly from an Internet protocol layer. As a rule, the IP data packet comprises an IP address or destination address. For example, if the IP data packet to be transmitted by means of a Flex-Ray data frame is larger than the payload portion of the Flex-Ray data frame, the IP data packet can be segmented into multiple parts; The individual segments are then reassembled, for example, at the receiver (router or network node) to form a complete IP data packet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren näher erläutert:in the The invention will now be described by way of example with reference to FIG closer to the following figures explains:
Das Flex-Ray-Bussystem FRB verbindet eine Vielzahl von Flex-Ray-Netzknoten FR1, FR2, FR3 miteinander.The Flex-Ray bus system FRB connects a plurality of Flex-Ray network nodes FR1, FR2, FR3 together.
Innerhalb des IP-Netzwerks IPN sind mehrere IP-Netzknoten IP1, IP2, IP3 über einen IP-Switch miteinander verbunden.Within of the IP network IPN are multiple IP network nodes IP1, IP2, IP3 via a IP switch connected together.
Die IP-Netzknoten IP1, IP2, IP3 und/oder die Flex-Ray-Netzknoten FR1, FR2, FR3 können jeweils ein Kraftfahrzeug-Steuergerät (nicht dargestellt) umfassen oder damit gekoppelt sein.The IP network nodes IP1, IP2, IP3 and / or the Flex-Ray network nodes FR1, FR2, FR3 can each comprise a motor vehicle control unit (not shown) or be coupled with it.
Um Daten zwischen den Netzknoten untereinander und/oder mit dem Router auszutauschen, ist auf den Netzknoten ein Kommunikationsprotokoll installiert, das in verschiedene Schichten gegliedert ist.Around Data between the network nodes with each other and / or with the router To exchange, is on the network node a communication protocol installed, which is divided into different layers.
Bei den Flex-Ray-Netzknoten FR1, FR2, FR3 ist die unterste Schicht (Bitübertragungsschicht) gebildet durch die Flex-Ray-Spezifikation oder die entsprechende Schicht des Flex-Ray-Protokolls.at the Flex-Ray network node FR1, FR2, FR3, the lowest layer (physical layer) is formed through the Flex-Ray specification or the appropriate layer of the Flex-Ray protocol.
Die darüber liegende Vermittlungsschicht ("zweite Kommunikationsschicht") umfasst eine Umsetzungsschicht AL (Adaption Layer), durch welche Flex-Ray-Attribute in IP-Attribute, insbesondere in eine IP-Adresse, umgesetzt werden und umgekehrt.The about that lying network layer ("second Communication layer ") includes a conversion layer AL (adaptation layer), by which Flex-Ray attributes in IP attributes, especially in an IP address to be implemented and vice versa.
Darüber liegt als Transportschicht ("erste Kommunikationsschicht") zum Beispiel das Transmission Control Protocol (TCP) oder das User Datagram Protocol (UDP). Darüber sind in der Anwendungsschicht verschiedene Applikationen realisiert.Above lies as transport layer ("first communication layer") for example the Transmission Control Protocol (TCP) or the User Datagram Protocol (UDP). About that Different applications are implemented in the application layer.
Zwischen der Umsetzungsschicht AL und der Transportschicht liegt eine IP-Kommunikationsschnittstelle IPS, über welche durch das Transmission Control Protocol (TCP) oder das User Datagram Protocol (UDP) in einem für diese Protokolle spezifischen Format bereit gestellte Daten, insbesondere Nutzdaten und eine IP-Adresse, an die Vermittlungsschicht ("zweite Kommunikationsschicht"), insbesondere Umsetzungsschicht AL, übergeben werden.Between the conversion layer AL and the transport layer is an IP communication interface IPS, about which through the Transmission Control Protocol (TCP) or the user Datagram Protocol (UDP) in a specific for these protocols Format provided data, in particular user data and an IP address, to the network layer ("second Communication layer "), in particular conversion layer AL, are passed.
Durch die Applikationen werden Daten erzeugt und in definierter Form an die Transportschicht weitergegeben. Durch die Transportschicht werden diese Daten insbesondere um Steuerdaten ergänzt und in definierter Form (Nutzdaten und IP-Adresse) über die IP-Kommunikationsschnittstelle IPS an die Vermittlungsschicht weitergegeben. Durch die Vermittlungsschicht, insbesondere die Umsetzungsschicht AL, wird die IP-Adresse in zumindest ein Flex-Ray-Attribut umgesetzt, und werden die Nutzdaten an die Flex-Ray-Schicht übergeben. Falls die Nutzdaten größer als der Nutzdatenabschnitt des Flex-Ray-Datenrahmens ist, wird eine Segmentierung der Nutzdaten in mehrere Teile durchgeführt. In der Flex-Ray-Schicht werden die Nutzdaten zur physikalischen Bitübertragung über den Flex-Ray-Datenbus in einen Flex-Ray-Datenrahmen mit definiertem Format gepackt. Dieser Flex-Ray-Datenrahmen wird dann gemäß dem auf der IP-Adresse basierenden Flex-Ray-Attribut über das Flex-Ray-Bussystem übertragen. Dieser Ablauf kann für den Empfang von Daten durch einen Flex-Ray-Netzknoten FR1, FR2, FR3 in umgekehrter Richtung ablaufen.By The applications are generated data and in a defined form the transport layer passed. Through the transport layer these are Data supplemented in particular by tax data and in a defined form (User data and IP address) via the IP communication interface IPS to the network layer passed. Through the network layer, in particular the conversion layer AL, the IP address is translated into at least one Flex-Ray attribute, and the payload is passed to the Flex-Ray layer. If the payload greater than is the payload portion of the Flex-Ray data frame becomes a Segmentation of the user data in several parts performed. In the Flex-Ray layer, the payload for physical bit transmission over the Flex-Ray data bus into a Flex-Ray data frame with defined Format packed. This Flex-Ray data frame will then according to the the IP address based FlexRay attribute over the Transfer Flex-Ray bus system. This process can be for the reception of data by a Flex-Ray network node FR1, FR2, FR3 proceed in the opposite direction.
Bei den IP-Netzknoten IP1, IP2, IP3 ist die unterste Schicht (Bitübertragungsschicht) gebildet durch das Ethernet-Protokoll oder die entsprechende Schicht des Ethernet-Protokolls. Darüber liegt als Vermittlungsschicht die IP(Internet Protocol)-Schicht. Darüber liegt als Transportschicht zum Beispiel das Transmission Control Protocol (TCP) oder das User Datagram Protocol (UDP). Darüber sind in der Anwendungsschicht verschiedene Applikationen realisiert.at the IP network node IP1, IP2, IP3 is the lowest layer (physical layer) formed by the Ethernet protocol or the corresponding layer of the Ethernet protocol. About that is the network layer, the IP (Internet Protocol) layer. Above lies as transport layer, for example, the Transmission Control Protocol (TCP) or the User Datagram Protocol (UDP). About it are in the application layer realized various applications.
Wie oben bereits geschildert, werden auch bei den IP-Netzknoten IP1, IP2, IP3 durch die Applikationen Daten erzeugt und in definierter Form an die Transportschicht weitergegeben. Durch die Transportschicht werden diese Daten insbesondere um Steuerdaten ergänzt und in definierter Form an die Vermittlungsschicht weitergegeben. Durch die Vermittlungsschicht werden die Daten insbesondere um Steuerdaten weiter ergänzt in IP-Datenpakete gepackt und an die Ethernet-Schicht übergeben. Dort werden die IP-Datenpakete zur physikalischen Bitübertragung über das Ethernet in einen Ethernet-Datenrahmen gepackt. Dieser Ablauf kann für den Empfang von Daten durch einen IP-Netzknoten wieder in umgekehrter Richtung ablaufen.As already described above, are also at the IP network node IP1, IP2, IP3 generated by the applications data and in defined Form passed to the transport layer. Through the transport layer these data are supplemented in particular by tax data and passed on in a defined form to the network layer. By the network layer, the data in particular to control data further added Packed in IP data packets and passed to the Ethernet layer. There are the IP data packets for physical bit transmission over the Ethernet packed into an Ethernet data frame. This process can for the Reception of data by an IP network node again in reverse Proceed in the direction.
Die Umsetzung der Flex-Ray-Datenpakete in IP-Datenpakte und/oder Ethernet-Datenpakete und umgekehrt erfolgt im Router R. Auch die Umsetzung von IP-Adressen in Ethernet-Adressen und umgekehrt erfolgt im Router R. Ebenso werden durch den Router gegebenenfalls IP-Attribute in Flex-Ray-Attribute umgesetzt und/oder umgekehrt.The Implementation of the Flex-Ray data packets in IP data packets and / or Ethernet data packets and vice versa done in the router R. Also, the implementation of IP addresses in Ethernet addresses and vice versa done in the router R. Likewise If necessary, IP attributes are converted into FlexRay attributes by the router and / or vice versa.
In
In der Umsetzungsschicht AL wird basierend auf einer Zuordnungs-Tabelle eine IP-Adresse in ein entsprechendes Flex-Ray-Attribut, insbesondere eine entsprechende Frame-ID, einen entsprechenden Zykluszäher und/oder eine entsprechende Kanalnummer des Flex-Ray-Kommunikationszyklus, umgesetzt. Entsprechend diesem Flex-Ray-Attribut wird dann der Flex-Ray-Datenrahmen, in den die zu der IP-Adresse gehörenden Nutzdaten gepackt werden, über das Flex-Ray-Bussystem übertragen.In the conversion layer AL is based on an allocation table an IP address in a corresponding Flex-Ray attribute, especially one corresponding frame ID, a corresponding cycle counter and / or a corresponding channel number of the Flex-Ray communication cycle, implemented. According to this Flex-Ray attribute then the Flex-Ray data frame, in the those belonging to the IP address User data is packed over transmit the Flex-Ray bus system.
Beispielsweise werden alle Nutzdaten, die an einen IP-Netzknoten mit der IP-Adresse XXX gerichtet sind, innerhalb eines Datenrahmens im zweiten Zeitfenster des Flex-Ray-Kommunikationszyklus über das Flex-Ray-Bussystem überfragen. Die IP-Adresse muss dadurch nicht mehr explizit mit den Nutzdaten oder dem Flex-Ray-Datenrahmen übertragen werden, sondern ist implizit in der Nummer des Zeitfensters codiert. Der Router setzt dann in einer Umsetzungseinheit UE automatisch das Flex-Ray-Attribut "zweites Zeitfenster" in das IP-Attribut "IP-Adresse XXX" um und adressiert die Nutzdaten, die er aus dem Flex-Ray-Datenrahmen im zweiten Zeitfenster entnimmt, im Rahmen eines IP-Datenpaketes automatisch an den IP-Netzknoten mit der IP-Adresse XXX. Dieser Ablauf kann analog in umgekehrter Richtung ablaufen.For example All user data sent to an IP network node with the IP address XXX within a data frame in the second time window of the Flex-Ray communication cycle via the Flex-Ray bus system. As a result, the IP address no longer needs to be explicit with the user data or the Flex-Ray data frame but is implicitly coded in the number of the time window. The router then sets in a conversion unit UE automatically the Flex-Ray attribute "second Time window "in the IP attribute "IP address XXX "um and addressed the payload that it receives from the Flex-Ray data frame in the second time window takes, as part of an IP data packet automatically to the IP network node with the IP address XXX. This procedure can be analogous in the reverse direction expire.
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