[发明专利]基于SDH技术实现车载确定性网络的方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于SDH技术实现车载确定性网络的方法及系统，传感器采集信号数据，网关通过总线接口连接传感器；边缘控制器接入侧通过CPOS接口连接网关，输出侧通过CPOS接口连接中央控制器；网关到边缘控制器，边缘控制器到中央控制器，整个车载网络采用SDH网络连接，划分时隙链路得到CPOS子接口；再根据传感器信号上报周期以及自动驾驶算法下发指令规则，映射到对应的CPOS子接口上，形成有严格时隙保证的车载确定性网络。本发明通过在网关以及控制器上部署SDH网络，可以细分时隙实时传输传感器的采集信号，又可以在独立时隙通道上实时下发控制指令到执行器。

技术领域

本发明属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种基于SDH技术实现车载确定性网络的方法及系统。

背景技术

同步数字系列（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是采用同步复用方式和灵活的映射结构，可以从SDH信号中直接分插出低速的支路信号，而不需要使用大量的复接/分接设备，从而能够减少信号损耗和设备投资。

CPOS是通道化SDH接口模块的简称，CPOS（Channelized Packet Over SDH，通道化的SDH）。它充分利用了SDH体制的特点，提供对带宽精细划分的能力，既可以保障对低速物理接口的数量要求，又可以保障业务数据传输实时性的要求。CPOS接口支持通道化，每个逻辑通道均独享带宽资源，例如一个155M SDH链路，可以支持最大63个2M带宽的细分链路，非常适合各种车载网络细分业务的传输通道绑定。

对于车载确定性网络，目前大多是通过以太网TSN技术，在保障时间精确同步的前提下，通过时间敏感的调度算法等方法，保障数据传输的实时性以及时延确定性。但是以太网TSN技术标准众多，配置复杂，而且需要所有车载网络节点都支持TSN技术，导致自动驾驶业务应用场景部署难度大，复杂度高，容易出错。

所以，利用SDH技术按照时隙细分链路，实现自动驾驶车载网络业务隔离的方法，非常巧妙地解决了车载网络确定性的诉求。既能满足车载传感器信号实时上报的需求，又能满足自动驾驶控制指令的实时下发需求，为自动驾驶车载网络的确定性提供了一种重要的技术手段。

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，提供一种基于SDH技术实现车载确定性网络的方法及系统，分别在网关和控制器上部署CPOS接口，利用SDH技术的时隙划分能力，实现车载确定性网络。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于SDH技术实现车载确定性网络的方法，所述方法包括步骤：

（1）传感器采集信号数据，通过总线接口周期性地发送给网关；

（2）网关接收传感器上传的信号数据，封装报文；网关通过CPOS接口发送报文给边缘控制器；具体地，按照时隙划分和映射规则，通过对应的CPOS子接口发送报文；

（3）边缘控制器接收网关报文，解析传感器信号数据，进行数据融合，封装报文；边缘控制器通过CPOS接口发送报文给中央控制器；具体地，按照时隙划分和映射规则，通过对应的CPOS子接口发送报文；

（4）中央控制器接收边缘控制器报文，解析融合数据，进行自动驾驶决策；

（5）中央控制器决策的控制指令，实时传输到边缘控制器；再由边缘控制器下发到网关，网关通知执行器执行动作。

进一步地，

网关与边缘控制器之间，边缘控制器与中央控制器之间，配置信号/业务类型与时隙的映射关系，形成每个子接口对应一类信号或者一种业务的资源隔离。

进一步地，

网关输入侧通过总线接口接收传感器上传的信号数据，封装报文；