[发明专利]一种面向服务的智能汽车车载网络QoS保障方法

说明书

本发明公开了面向服务的智能汽车车载网络QoS保障方法：车辆启动时进行拓扑发现，完成车辆电子电气架构和车载网络中各节点的参数导入；进行服务及QoS需求注册；当应用层订阅服务时读取QoS需求；根据QoS需求对已订阅的服务进行网络资源的计算和分配，制定对应的转发和调度策略并下发，完成静态配置；当QoS需求发生变更或新增时，更新节点并反馈节点信息，同时计算网络中剩余的网络资源是否满足变更的或新增的QoS需求；若满足，则下发配置文件并建立连接；若不满足，则与之前已完成配置的网络资源进行再协商，若协商成功，则在牺牲部分非实时流的情况下重新配置整车网络资源，生成对应的配置文件更新网络配置及节点，建立连接；若协商失败则发出警告。

技术领域

本发明涉及车载网络技术领域，特别是涉及车载网络的QoS保障、时间敏感网络等技术在智能驾驶车辆领域的应用，具体涉及一种面向服务的智能汽车车载网络QoS保障方法。

背景技术

近年来智能驾驶汽车不断发展，使得传统基于CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)的车载通信网络难以满足逐渐增加的车载网络通信需求。车辆内部电子器件如传感器、控制器和执行器数目的增多，使得智能驾驶车辆对于数据传输的共享需求及跨域通信增多；同时由于智能驾驶汽车感知、控制和决策的安全性需求，对网络通信的实时性和确定性要求，对于包括带宽、延迟、抖动等在内的QoS(Quality of Service，服务质量)需求也逐渐严苛。

车载通信需要QoS保障机制来确保网络通信的质量，不同类型的业务流对于网络通信的服务质量需求不同，如控制流对于实时性需求高，而一些娱乐系统中的音视频流对于QoS需求则较低。

另一方面，由于交通场景的多变车载网络的动态性增强，业务流量的更新、变更对车载网络的重新配置和维护都带来了挑战。在面向服务的架构以及ECU(ElectronicControl Unit，电子控制单元)虚拟化等趋势下，网络资源的管理、配置和调度方式都将发生改变，与下一代车载网络架构相适应的车载网络QoS保障机制是必要的。

发明内容

本发明的主要目的在于，在面向服务的车载网络架构下，针对车载网络中不同QoS需求的业务流，结合时间敏感网络、ECU功能虚拟化、流量调度等技术，提出一种面向服务的智能汽车车载网络QoS保障方法，进行差异化的资源分配和流量调度控制，为车载网络通信提供差异化的QoS保障机制。

本发明为达上述目的，提出以下技术方案：

一种面向服务的智能汽车车载网络QoS保障方法，包括如下步骤：S1、车辆启动时，进行拓扑发现，完成车辆电子电气架构和车载网络中各网络节点的参数导入；S2、对所述网络节点对应的各类型的服务，进行服务注册，并同时声明服务的QoS需求；S3、当应用层根据需求订阅服务时，读取所订阅的服务的QoS需求，若读取到QoS需求，则直接进入步骤S4；若未读取到QoS需求，则根据默认需求表进行QoS需求的对应，然后进入步骤S4；S4、根据服务的QoS需求对已订阅的服务进行网络资源的计算和分配；S5、根据步骤S4的计算和分配结果，为已订阅的服务制定对应的转发和调度策略并下发，完成一次静态配置；S6、车辆运行过程中实时监测应用层服务需求的变化，当应用层的QoS需求发生变更或新增时，根据新增的或变更的QoS需求进行QoS节点的更新，并向订阅端反馈更新后的QoS节点信息，以使订阅端创建相应的与更新后的QoS节点通讯的通讯节点，并向网络管理平台反馈通讯节点的节点信息，同时计算当前网络中剩余的网络资源是否能够满足变更的或新增的QoS需求；如果能够满足，则下发配置文件并建立连接；如果不能满足，则进入步骤S7；S7、与之前已经完成配置的网络资源进行再协商，以请求重新配置整车网络资源；S8、若协商成功，则在牺牲部分非实时流的情况下重新配置整车网络资源，生成对应的配置文件以更新网络配置及节点，并建立连接；S9、若当前剩余的网络资源不足以进行再协商，即协商失败，则向用户发出网络资源不足的警告，并向用户提供参考解决方案。

本发明技术方案的有益效果包括：