車載網關設計方法及其網絡管理技術研究.pdf

1、隨著車載電控單元的日益增多，單一網絡結構難以滿足車輛功能和性能要求，故整車網絡按照功能被劃分為若干子網絡，子網絡之間通過網關進行互聯(lián)，形成高性能的車載網絡系統(tǒng)。車載網關作為整車網絡信息交互的中心，對整體網絡性能有著重要影響，是車載網絡技術研究的重要內容。
　　本文針對實際工程的需求，對車載網關設計方法及其網絡管理技術進行深入研究?；谲囕d網關的基本結構提出了網關功能，包括信息路由功能和網絡管理功能。針對網關需要實現(xiàn)的功能及性能要求

2、，首先對車載網關的硬件結構和軟件結構進行了總體設計，然后對車載網關路由設計技術和網絡管理技術分別進行了研究，最后構建了網關測試系統(tǒng)對實現(xiàn)的車載網關進行了實驗驗證。
　　針對車載網關路由設計技術，首先討論了網關路由表自動生成方法，基于數(shù)據(jù)庫編程技術設計并實現(xiàn)了網關路由表自動生成工具。為了保證車載網關路由的實時性，本文基于車載網關模型對網關的延時特性進行了分析，針對影響網關延時特性的因素，設計了基于就緒表查找最高優(yōu)先級就緒任務的任務調

3、度算法、分塊二分ID查詢算法和分段復制的信號路由算法，并采用SimEvents仿真技術設計了基于ID優(yōu)先級的發(fā)送隊列緩沖機制。最后，基于網關路由實時性設計結果，以OSEK/VDX操作系統(tǒng)為軟件平臺對網關的路由功能進行了設計及實現(xiàn)。
　　針對車載網關的網絡管理技術，本文基于OSEK/VDX網絡管理規(guī)范對直接網絡管理技術進行了深入研究，對邏輯環(huán)管理算法和網絡睡眠算法進行了設計和實現(xiàn)。同時，本文對間接網絡管理技術也進行了研究和設計，以適

4、應不同CAN子網對網絡管理實時性和可靠性的不同要求。
　　為了對開發(fā)的車載網關進行實驗驗證，本文構建了車載網關測試系統(tǒng)，對實現(xiàn)的車載網關進行功能及性能測試。測試結果表明開發(fā)的車載網關能夠實現(xiàn)報文轉發(fā)及信號路由功能，并且網關路由延時符合實際系統(tǒng)需求；網關實現(xiàn)了符合OSEK/VDX網絡管理規(guī)范的直接網絡管理功能，包括邏輯環(huán)管理和網絡睡眠喚醒管理；同時，網關實現(xiàn)了間接網絡管理功能，可以通過對周期性報文的接收監(jiān)控來檢測節(jié)點的故障狀態(tài)，保證