[发明专利]终端以太网调度方法、系统、存储介质及计算机

说明书

本发明提供一种终端以太网调度方法、系统、存储介质及计算机，该方法包括：当获取到消息发送任务时，将该消息发送任务中的报文数据进行封装操作得到封装报文；将封装报文发送至缓冲队列中，并基于交换机的触发信号对缓冲队列中的封装报文按照其优先级进行报文发送；当接收到消息事件时，对当前操作模式进行模式判断；若当前操作模式为中断接收模式，则通过消息邮箱将消息事件所对应的报文数据广播至所有监听任务，并将各监听任务按照其优先级顺序进行报文处理。本发明主要对发送消息队列管理以及数据存储管理做出改良，并提供两种以太网报文接收模式选择，避免了传统以太网协议栈分层处理时重复数据复制造成的延迟。

技术领域

本发明涉及车载通信技术领域，特别涉及一种终端以太网调度方法、系统、存储介质及计算机。

背景技术

随着电子产品在汽车中使用比例的快速增加，车内系统的规模和复杂性日益增加，对汽车安全、节能、减排和舒适性的要求也越来越高。越来越多的汽车配备了先进驾驶辅助系统(ADAS)，如车道偏离预警系统、后置摄像头、主动避撞系统等。特别是智能化成为未来汽车工业的发展方向，相机、雷达、传感器、自动控制装置等电子设备在汽车中所占的比例越来越大。在这样的发展趋势下，车载网络的带宽需求也在不断增加，也正因此，车载以太网的地位日趋显现。

一般而言，以太网的传输意味着数据量大、传输速度快。因此，控制器必须处理大量数据，以太网报文调度也必须更好地管理控制器所占用的操作资源。为了实现实时调度的功能，对驱动器消息的发送行为进行了限制。我们将以太网报文调度与时间同步结合起来，这样以太网报文调度就会基于时间触发，而不是传统以太网基于事件触发的方式。

对于某些场景，数据的实时性是非常重要的，尤其是在以太网这种大数据量，高速率的传输的背景下，其中关键报文的可控延时传输显得尤为关键，而关键报文的可控延时传输需要网络调度机制的支持，对此在现有技术背景下，有如下的解决机制：

1、在传统以太网背景下，消息的实时性保证通过可以通过实时传输协议RTP(Realtime Transport Protocol)实现，其提供抖动补偿和数据无序到达检测的机制，为数据提供了具有实时特征的端对端传送服务，如在组播或单播网络服务下的交互式视频音频或模拟数据。由于IP网络的传输特性，数据的无序到达是很常见的。RTP允许数据通过IP组播的方式传送到多个目的地。

2、在传统总线通信中，例如CAN总线中，存在基于TTCAN技术的时间触发调度方式，TTCAN由时间进程驱动，其时间触发调度由顺序固定的时间窗组成。时间窗是用于交换报文的时间片断，通常有三类时间窗：专用时间窗(特定的周期性报文)、仲裁时间窗(通过仲裁访问总线的报文)和空闲时间窗(为总线扩展所保留)

3、在车载以太网中，其TSN协议中的IEEE 802.1Qbv提供了分时调度功能，该机制的实现由不同的报文队列、报文传输算法和开关门以及门控列表组成，从端口收到的报文依据其VLAN(Virtual Local Area Network)优先级的不同，分别进入到不同的传输队列中，然后在门控列表为开启的队列里根据相应的报文选择传输算法(例如基于传统优先级的报文选择传输算法、基于信用值整形的报文选择传输算法)选择相应的报文从报文传输端口发送出去。

然而，上述的现有技术仍存在一下难以忽视的缺点：

1、在传统以太网中，尽管RTP(Realtime Transport Protocol)能在一定程度上保证实时数据的传输，但并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制。因此，想要对所有的数据包进行排序，就离不开对数据的缓冲(Buffer)。但一旦采用缓冲的机制就又会带来新的问题—极大的“延时”。另一方面，传统以太网基于事件触发的方式，所产生的传输时延和时间抖动会累积，影响实时性要求，不适用于高实时性要求的终端以太网；