DE102018208895B4

DE102018208895B4 - Method for operating a network device, network device and motor vehicle with the network device

Info

Publication number: DE102018208895B4
Application number: DE102018208895.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Brunner; Julian Brand
Original assignee: Continental Automotive GmbH
Current assignee: Continental Automotive Technologies GmbH
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2018-06-06
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2038-06-07
Also published as: WO2019233759A1; DE102018208895A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Netzwerkgeräts (1), wobei- ein Versendungsprozess eines Datenframes (6) eingeleitet wird,- ein Expressdatenframe (3), welcher eine höhere Priorität als das Datenframe (6) aufweist, empfangen wird,- eine Größe des Datenframes (6) bestimmt wird,- falls die Größe des Datenframes (6) einen Wert aufweist, welcher größer als eine vorbestimmte Mindestframegröße (7) und zugleich kleiner als die doppelte vorbestimmte Mindestframegröße (7) ist, vor oder während des Versendeprozesses ein Auffüllvorgang des Datenframes (6) durchgeführt wird, wobei dem Datenframe (6) im Auffüllvorgang Platzhalterdaten (14) zum Erreichen der doppelten vorbestimmten Mindestframegröße (7) zugeführt werden,- der Versendungsprozess des Datenframes (6) nach dem Versenden eines Teils des Datenframes(6), welcher die Mindestframegröße (7) aufweist, unterbrochen wird,- ein Versendungsprozess des Expressdatenframes (3) vollständig durchgeführt wird, und- der Versendungsprozess eines restlichen Teils des Datenframes (6) durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dassden Platzhalterdaten (14) ein Identifikationspunkt (15) zugewiesen wird undein zweites Netzwerkgerät, welches das Datenframe (6) empfängt, den Identifikationspunkt (15) erkennt und einen Ausleseprozess des Datenframes (6) ab dem Identifikationspunkt (15) beendet.Method for operating a network device (1), wherein - a sending process of a data frame (6) is initiated, - an express data frame (3), which has a higher priority than the data frame (6), is received, - a size of the data frame (6 ) is determined, - if the size of the data frame (6) has a value which is greater than a predetermined minimum frame size (7) and at the same time smaller than twice the predetermined minimum frame size (7), before or during the sending process, a filling process of the data frame (6 ) is carried out, with the data frame (6) being supplied with placeholder data (14) in the filling process in order to achieve double the predetermined minimum frame size (7), - the process of sending the data frame (6) after sending part of the data frame (6) which exceeds the minimum frame size (7) is interrupted, - a process of sending the express data frame (3) is completed, and - the process of sending a remaining Te ils the data frame (6) is carried out, characterized in that the placeholder data (14) is assigned an identification point (15) and a second network device, which receives the data frame (6), recognizes the identification point (15) and carries out a reading process of the data frame (6) ended from the identification point (15).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Netzwerkgeräts, ein Netzwerkgerät zur Durchführung des Verfahrens, und ein Kraftfahrzeug mit dem Netzwerkgerät.The invention relates to a method for operating a network device, a network device for carrying out the method, and a motor vehicle with the network device.

Um die Kommunikation von Geräten in einem Kraftfahrzeug zu ermöglichen, geht die Entwicklung dahin, ein Netzwerk nach dem Ethernetstandard in Kraftfahrzeugen zu verwenden. Problematisch ist die Verwendung des Ethernetstandards für Geräte, welche eine geringe Verzögerung bei einer Versendung von Datenframes, auch Datenübertragungsblöcke genannt, erfordern. So kann eine Verzögerung bei einer Versendung von Datenframes mit einer hohen Priorität, sogenannten Expressdatenframes, auftreten, wenn zu diesem Zweck eine bereits eingeleitete Übertragung eines Datenframes mit einer niedrigen Priorität unterbrochen wird. Dies basiert auf der Beschaffenheit des Ethernetstandards, wonach Datenframes eine vorbestimmte Mindestframegröße aufweisen müssen, um versandt werden zu können.In order to enable devices in a motor vehicle to communicate, the trend is towards using a network based on the Ethernet standard in motor vehicles. The use of the Ethernet standard for devices that require a small delay when sending data frames, also called data transmission blocks, is problematic. A delay can occur when sending data frames with a high priority, so-called express data frames, if a transmission of a data frame with a low priority that has already been initiated is interrupted for this purpose. This is based on the nature of the Ethernet standard, which requires data frames to have a predetermined minimum frame size in order to be sent.

Wenn eine Übertragung eines Datenframes mit einer niedrigen Priorität unterbrochen werden muss, um ein Expressdatenframe versenden zu können, ist eine Unterbrechung aufgrund der eingangs erwähnten Mindestframegröße von 64 Byte nicht jederzeit möglich. Eine Unterbrechung kann nur an Grenzen der Mindestframegröße durchgeführt werden. Das zu unterbrechende Datenframe muss eine Mindestgröße von 128 Byte aufweisen. Aus dieser Vorgabe ergibt sich eine maximale Wartezeit von 127 Byte, welche auftritt, wenn das zu unterbrechende Datenframe eine Größe von 1 Byte aufweist.If the transmission of a data frame with a low priority has to be interrupted in order to be able to send an express data frame, an interruption is not possible at any time due to the minimum frame size of 64 bytes mentioned at the beginning. An interrupt can only be performed at minimum frame size boundaries. The data frame to be interrupted must have a minimum size of 128 bytes. This specification results in a maximum waiting time of 127 bytes, which occurs when the data frame to be interrupted has a size of 1 byte.

Für bestimmte Netzwerkgeräte ist eine geringe Verzögerung bei einer Übertragung essentiell. Die sich ergebende mögliche maximale Verzögerung liegt über einer für diese Geräte zulässigen Dauer. Somit können diese Geräte nicht in einem Netzwerk nach dem Ethernetstandard betrieben werden. Bei diesen Geräten kann es sich Beispielsweise um Airbagauslösern handeln. Aus diesem Grund ist es notwendig, weitere Netzwerke in einem Fahrzeug für diese Geräte bereitzustellen, um die benötigten Latenzen einhalten zu können. Dadurch ergibt sich der Nachteil, dass weitere Netzwerke in dem Fahrzeug bereitgestellt werden müssen, wodurch ein zusätzlicher Raumbedarf entsteht. Das Hinzufügen eines weiteren Netzwerks ist zudem mit Kosten verbunden, womit der Preis des Fahrzeugs steigt.For certain network devices, a low delay in transmission is essential. The resulting possible maximum delay is beyond a permissible duration for these devices. This means that these devices cannot be operated in a network based on the Ethernet standard. These devices can be airbag triggers, for example. For this reason, it is necessary to provide additional networks in a vehicle for these devices in order to be able to maintain the required latencies. This results in the disadvantage that further networks have to be provided in the vehicle, which means that additional space is required. There is also a cost associated with adding another network, which increases the price of the vehicle.

Aus einer wissenschaftlichen Veröffentlichung von Thile et al. (Thiele, D. et al., „Formal Worst-Case Performance Analysis of Time-Sensitive Ethernet with Frame Preemption“, IEEE, 2016) geht die Diskussion hervor, dass für das Übertragen eines Datenframes im Ethernet ein Padding vorgesehen sein kann, um eine Länge jedes Datenframes auf mindestens 84 Bytes zu strecken. Es wird erwähnt, dass dieses Verfahren nicht für Fragmente eines fragmentierten Datenframes verwendet werden darf, wenn es nach dem Standard geht.From a scientific publication by Thile et al. (Thiele, D. et al., "Formal Worst-Case Performance Analysis of Time-Sensitive Ethernet with Frame Preemption", IEEE, 2016) the discussion emerges that a padding can be provided for the transmission of a data frame in the Ethernet in order to stretch a length of each data frame to at least 84 bytes. It is mentioned that this method must not be used for fragments of a fragmented data frame when it comes to the standard.

Aus der US 2015/0117177 A1 ist bekannt, dass der Übertragungsvorgang eines Datenframes unterbrochen werden kann, um ein höherpriores Datenpaket vorzulassen. Ein Datenpaket kann hierbei allgemein in seiner Länge auf ein Vielfaches von 64 Bit verlängert werden.From the U.S. 2015/0117177 A1 It is known that the transmission process of a data frame can be interrupted in order to allow a higher-priority data packet. The length of a data packet can generally be increased to a multiple of 64 bits.

In der US 2013/0016724 A1 ist beschrieben, dass bei der Datenübertragung eine präventive Übertragungsschicht und eine nicht-präventive Übertragungsschicht bereitgestellt werden können. Datenframes, die über die präventive Übertragungsschicht übertragen werden, können fragmentiert werden.In the US 2013/0016724 A1 it is described that a preventive transmission layer and a non-preventive transmission layer can be provided in data transmission. Data frames transmitted over the preventive transmission layer can become fragmented.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, durch welche sich die maximale Verzögerung bei der Versendung von Expressdatenframes reduzieren lässt.It is an object of the invention to provide a solution by which the maximum delay when sending express data frames can be reduced.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zum Betreiben eines Netzwerkgerätes bereitgestellt. In einem ersten Verfahrensschritt wird ein Versendungsprozess eines Datenframes eingeleitet. In einem zweiten Schritt wird ein Expressdatenframe, welches eine höhere Priorität als das Datenframe aufweist, empfangen. In einem nächsten Schritt wird eine Größe des Datenframes bestimmt. Falls die Größe des Datenframes einen Wert aufweist, welcher größer als eine vorbestimmte Mindestframegröße und zugleich kleiner als die doppelte vorbestimmte Mindestframegröße ist, wird vor oder während des Versendeprozesses ein Auffüllvorgang des Datenframes durchgeführt. Im Auffüllvorgang werden dem Datenframe Platzhalterdaten zum Erreichen der doppelten vorbestimmten Mindestframegröße zugeführt. Der Versendeprozess des Datenframes wird nach dem Versenden eines Teils des Datenframes, welcher die Mindestframegröße aufweist, unterbrochen. Das Unterbrechen kann mittels eines vorbestimmten Framepreemptionverfahrens erfolgen. Daraufhin wird ein Versendungsprozess des Expressdatenframes vollständig durchgeführt. Nach Durchführung des Versendungsprozesses des Expressdatenframes wird ein Versendungsprozess eines restlichen Teils des Datenframes durchgeführt. Die beschriebenen Schritte werden insbesondere in der angegebenen Reihenfolge ausgeführt.The invention provides a method for operating a network device. In a first method step, a process for sending a data frame is initiated. In a second step, an express data frame, which has a higher priority than the data frame, is received. In a next step, a size of the data frame is determined. If the size of the data frame has a value which is greater than a predetermined minimum frame size and at the same time smaller than twice the predetermined minimum frame size, the data frame is filled up before or during the sending process. In the filling process, placeholder data are supplied to the data frame in order to achieve twice the predetermined minimum frame size. The process of sending the data frame is interrupted after sending a part of the data frame that has the minimum frame size. The interruption can take place by means of a predetermined frame preemption method. A sending process of the express data frame is then completely carried out. After performing the sending process of the express data frame, a sending process of a remaining part of the data frame is performed. In particular, the steps described are carried out in the order specified.

Mit anderen Worten wird in dem Verfahren durch das Netzwerkgerät eine Versendung des Datenframes eingeleitet. Nachdem der Versendungsprozess eingeleitet wurde, wird durch das Netzwerkgerät das Expressdatenframe empfangen, welches mit einer höheren Priorität versandt werden soll als das sich im Versendeprozess befindliche Datenframe. Durch das Netzwerkgerät wird die Größe des sich im Versendungsprozess befindenden Datenframes bestimmt. Weißt das Datenframe eine Größe auf, welche zwischen der vorbestimmten Mindestframegröße und der doppelten Mindestframegröße ist, wird ein Auffüllvorgang des Datenframes durchgeführt. Im Rahmen des Auffüllvorgangs wird die Größe des Datenframes durch ein Hinzufügen der Platzhalterdaten auf die doppelte vorbestimmte Mindestframegröße erweitert. Dieser Prozess erfolgt vor oder während des Versendeprozesses des Datenframes. Der Versendeprozess des Datenframes wird, nachdem ein Teil des Datenframes in Mindestframegröße versandt wurde, unterbrochen. Dies wird mittels des vorbestimmten Framepreemptionverfahrens durchgeführt. Nachdem der Versendungsprozess des Datenframes unterbrochen ist, wird der Versendungsprozess des Expressdatenframes eingeleitet und erst nach einem vollständigen Versenden des Expressdatenframes beendet. Nachdem der Versendungsprozess des Expressdatenframes vollständig beendet wurde, erfolgt eine Weiterführung des Versendungsprozesses des Datenframes. Hierbei wird der restliche Teil des Datenframes, welcher noch nicht versandt wurde, versandt.In other words, in the method, the network device initiates transmission of the data frame. After the verse transmission process was initiated, the network device receives the express data frame that is to be sent with a higher priority than the data frame that is in the process of being sent. The size of the data frame being sent is determined by the network device. If the data frame has a size which is between the predetermined minimum frame size and twice the minimum frame size, a filling process of the data frame is carried out. As part of the padding process, the size of the data frame is expanded to twice the predetermined minimum frame size by adding the placeholder data. This process takes place before or during the sending process of the data frame. The process of sending the data frame is interrupted after a part of the data frame in the minimum frame size has been sent. This is done using the predetermined frame preemption method. After the process of sending the data frame is interrupted, the process of sending the express data frame is initiated and only ended after the express data frame has been sent completely. After the sending process of the express data frame has been completely ended, the sending process of the data frame is continued. In this case, the remaining part of the data frame that has not yet been sent is sent.

Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass der Versendungsprozess des Datenframes unterbrochen werden kann, auch wenn das Datenframe keine zur Durchführung einer Trennung erforderliche Größe aufweist.The advantage resulting from the invention is that the process of sending the data frame can be interrupted even if the data frame does not have the size required to carry out a separation.

Das Verfahren sieht vor, dass den Platzhalterdaten ein Identifikationspunkt zugewiesen wird. Mit anderen Worten umfasst das Datenframe einen Wert oder eine Zeichenkette, welche einen Bereich der Platzhalterdaten identifiziert. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Platzhalterdaten des Datenframes kenntlich gemacht werden, wodurch ein zweites Netzwerkgerät, welches das Datenframe empfängt, die Platzhalterdaten ignorieren kann. Es kann beispielsweise möglich sein, dass eine vorbestimmte Zeichenkette zu Beginn der Platzhalterdaten eingefügt ist. Das Netzwerkgerät, welches das Datenframe empfängt, ist dazu eingerichtet, den Identifikationspunkt zu erkennen und beispielsweise einen Ausleseprozess des Datenframes ab dem Identifikationspunkt zu beenden.The method provides that an identification point is assigned to the placeholder data. In other words, the data frame includes a value or string that identifies a portion of the placeholder data. This results in the advantage that the placeholder data of the data frame is identified, which means that a second network device, which receives the data frame, can ignore the placeholder data. For example, it may be possible for a predetermined character string to be inserted at the beginning of the placeholder data. The network device that receives the data frame is set up to recognize the identification point and, for example, to end a process of reading out the data frame from the identification point.

Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das beschriebene Verfahren durch das Netzwerkgerät eines Netzwerks angewandt wird. Das Netzwerkgerät kann beispielsweise ein sogenannter Switch sein. Der Versendungsprozess des Datenframes kann beispielsweise ein Versenden des Datenframes an ein Zielnetzwerkgerät sein, welches an dem Netzwerk angeschlossen ist. Das Datenframe kann Daten umfassen, welche von dem Netzwerkgerät an das Zielnetzwerkgerät versandt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass das Datenframe Daten aufweist, welche von einem Ursprungsnetzwerkgerät an das Zielnetzwerkgerät versandt werden sollen, wobei das Netzwerkgerät, durch welches das Verfahren durchgeführt wird, als Zwischenstelle wirkt. Mit anderen Worten kann das Datenframe von dem Ursprungsnetzwerkgerät an das Netzwerkgerät versandt werden. Das Netzwerkgerät kann das Datenframe empfangen und den Versendeprozess an das Zielnetzwerkgerät einleiten. Es können somit mehrere sogenannte Hops durchgeführt werden.Provision can be made, for example, for the method described to be used by the network device of a network. The network device can be what is known as a switch, for example. The process of sending the data frame can be, for example, sending the data frame to a target network device which is connected to the network. The data frame can include data that is sent from the network device to the target network device. Provision can also be made for the data frame to have data which are to be sent from a source network device to the destination network device, with the network device through which the method is carried out acting as an intermediary. In other words, the data frame can be sent from the originating network device to the network device. The network device can receive the data frame and initiate the process of sending it to the target network device. Several so-called hops can thus be carried out.

Das Datenframe kann eine vorbestimmte Priorität aufweisen. Die Priorität kann eine Reihenfolge der Versendung von Datenframes in dem Netzwerk beeinflussen und beispielsweise in einem Wert des Datenframes gespeichert sein. Es kann sich dabei um einen Prioritätswert nach einem 802. 1Q VLAN-Tag des Datenframes handeln. Die Versendung des Datenframes kann durch das Netzwerkgerät eingeleitet sein. Nachdem mit der Übertragung des Datenframes begonnen wurde, kann das Expressdatenframe durch das Netzwerkgerät empfangen werden. Das Expressdatenframe kann ein Datenframe sein, welches eine höhere Priorität aufweist, als das Datenframe, dessen Versendungsprozess bereits eingeleitet wurde. Es kann vorgesehen sein, dass der Versendungsprozess des Expressdatenframes bei einer nächsten Möglichkeit eingeleitet werden muss. Dazu kann es erforderlich sein, dass der Versendungsprozess des Datenframes unterbrochen werden muss. Es kann vorgesehen sein, dass für ein Unterbrechen des Versendungsprozesses des Datenframes eine Aufteilung des Datenframes in zwei Teildatenframes erforderlich ist. Es kann aufgrund eines Netzwerkstandards erforderlich sein, dass ein Datenframe eine Mindestframegröße aufweisen muss, um versandt werden zu können. In diesem Fall kann ein Versenden eines Teils des Datenframes ausgeschlossen sein, wenn das Datenframe kleiner ist als die doppelte Mindestframegröße. In diesem Fall lässt sich das Datenframe nicht in zwei gültige Teildatenframes aufspalten, welche jeweils die Mindestframegröße aufweisen. Dies kann beispielsweise auftreten, wenn das Datenframe eine Größe aufweist, welche zwischen der Mindestframegröße und der doppelten Mindestframegröße liegt. Um ein Aufteilen des Datenframes zu ermöglichen, kann es vorgesehen sein, dass die Größe des Datenframes bestimmt wird und für den Fall, dass sich die Größe in dem besagten Bereich zwischen der einfachen Mindestframegröße und der doppelten Mindestframegröße befindet, ein Auffüllvorgang durchgeführt wird. Dabei kann es sich beispielsweise um einen Auffüllvorgang nach dem Paddingverfahren handeln. Während des Auffüllvorgangs kann die Größe des Datenframes durch das Zufügen der Platzhalterdaten, sogenannten „Dummydaten“, auf die doppelte Mindestframegröße erfolgen. Bei den besagten Platzhalterdaten, welche auch unter dem Namen „Fülldaten“ bekannt sind, handelt es sich um Daten, welche einen Informationsgehalt des Datenframes nicht verändern. So kann das Datenframe vor dem Auffüllvorgang den gleichen Inhalt aufweisen wie nach dem Auffüllvorgang. Aufgrund des Auffüllens des Datenframes mit den Platzhalterdaten kann das Datenframe nach dem Auffüllen eine Größe von zwei Mindestframegrößen aufweisen und somit teilbar sein. Es ist somit möglich, das Datenframe in zwei Teildatenframes zu teilen, wobei ein jeweiliges Teildatenframe die Mindestframegröße aufweisen kann. Somit kann es möglich sein, dass der Versendungsprozess des Datenframes nach dem Versenden eines Teils des Datenframes, welcher die Mindestframegröße aufweisen kann, mittels des vorbestimmten Framepreemptionverfahrens unterbrochen werden kann. Nach dem Unterbrechen kann der Versendungsprozess des Expressdatenframes vollständig durchgeführt werden. Nachdem der Versendungsprozess des Expressdatenframes abgeschlossen ist, kann es vorgesehen sein, dass der Versendungsprozess des Datenframes fortgeführt wird. Zu diesem Zweck kann der Versendungsprozess eines restlichen Teils des Datenframes durchgeführt werden.The data frame can have a predetermined priority. The priority can influence the order in which data frames are sent in the network and can be stored in a value of the data frame, for example. It can be a priority value after an 802.1Q VLAN tag of the data frame. The transmission of the data frame can be initiated by the network device. After the transmission of the data frame has started, the express data frame can be received by the network device. The express data frame can be a data frame that has a higher priority than the data frame whose sending process has already been initiated. It can be provided that the sending process of the express data frame has to be initiated at the next opportunity. It may be necessary for this to interrupt the process of sending the data frame. Provision can be made for the data frame to be divided into two partial data frames in order to interrupt the process of sending the data frame. Due to a network standard, it may be necessary for a data frame to have a minimum frame size in order to be able to be sent. In this case, part of the data frame cannot be sent if the data frame is smaller than twice the minimum frame size. In this case, the data frame cannot be split into two valid partial data frames, each of which has the minimum frame size. This can occur, for example, when the data frame has a size that is between the minimum frame size and twice the minimum frame size. In order to enable the data frame to be split up, provision can be made for the size of the data frame to be determined and for the case that the size is in the said range between the simple minimum frame size and twice the minimum frame size, a filling process to be carried out. This can be, for example, a filling process using the padding method act. During the padding process, the size of the data frame can be increased to double the minimum frame size by adding the placeholder data, so-called "dummy data". Said placeholder data, which is also known under the name "filler data", is data which does not change the information content of the data frame. In this way, the data frame can have the same content before the padding process as after the padding process. Due to the filling of the data frame with the placeholder data, the data frame can have a size of two minimum frame sizes after the filling and can therefore be divisible. It is thus possible to divide the data frame into two partial data frames, with each partial data frame being able to have the minimum frame size. It can thus be possible that the sending process of the data frame can be interrupted by means of the predetermined frame preemption method after a part of the data frame which can have the minimum frame size has been sent. After the interruption, the process of sending the express data frame can be completed. After the process of sending the express data frame is completed, it can be provided that the process of sending the data frame is continued. For this purpose, the sending process of a remaining part of the data frame can be performed.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Netzwerkgerät ein Gerät ist, welches dem Ethernet-Standard genügt. Mit anderen Worten ist es vorgesehen, dass das Netzwerkgerät dazu eingerichtet ist, Datenframes nach der IEEE-Norm 802.3 zu versenden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass das Verfahren in Netzwerken angewandt werden kann, welche nach dem Ethernet-Standard aufgebaut sind. So kann es vorgesehen sein, dass es sich bei dem Netzwerkgerät um ein Gerät mit einem Mikroprozessor und/oder einem Mikrocontroller handelt, welches dazu eingerichtet ist, über ein Ethernet- Netzwerk zu kommunizieren. Es kann sich beispielsweise um ein Switch oder eine Schnittstelle eines Gerätes handeln.A development of the method provides that the network device is a device that satisfies the Ethernet standard. In other words, it is provided that the network device is set up to send data frames according to the IEEE standard 802.3. This has the advantage that the method can be used in networks that are based on the Ethernet standard. Provision can thus be made for the network device to be a device with a microprocessor and/or a microcontroller, which is set up to communicate via an Ethernet network. For example, it can be a switch or an interface of a device.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Framepreemptionverfahren nach einem IEEE-802.1Qbu-Standard und/oder einem IEEE-802.3br-Standard durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist das Verfahren dazu eingerichtet, das Framepreemptionverfahren zur Unterbrechung des Versendeprozesses des Datenframes entweder nach der Norm IEEE-802.1Qbu und/oder der Norm IEEE-802. 3br durchzuführen. Dadurch ergibt sich der Vorteil dass ein verbreiteter Standard in den Verfahren angewandt werden kann. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass die Unterbrechung des Versendeprozesses des Datenframes in der Media-Access-Control-Schicht einer Ethernet Schnittstelle während des Versendeprozesses eingeleitet wird.A development of the method provides that the frame preemption method is carried out according to an IEEE 802.1Qbu standard and/or an IEEE 802.3br standard. In other words, the method is set up to use the frame preemption method for interrupting the process of sending the data frame either according to the IEEE-802.1Qbu standard and/or the IEEE-802 standard. 3br to perform. This results in the advantage that a common standard can be used in the process. For example, it can be provided that the interruption of the sending process of the data frame is initiated in the media access control layer of an Ethernet interface during the sending process.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass der Auffüllvorgang des Datenframes bei Eintreffen des Expressdatenframes durchgeführt wird. Mit anderen Worten erfolgt die Durchführung des Auffüllvorgangs, in welchen dem Datenframe die Platzhalterdaten geführt werden, zu einem Zeitpunkt an dem das Expressdatenframe von dem Netzwerkgerät empfangen wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass der Auffüllvorgang zum frühestmöglichen Zeitpunkt erfolgt. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Netzwerkgerät das Datenframe mit Platzhalterdaten auffüllt, sobald es das Expressdatenframe empfängt.A development of the method provides that the filling process of the data frame is carried out when the express data frame arrives. In other words, the filling process, in which the placeholder data is routed to the data frame, is carried out at a point in time at which the express data frame is received by the network device. This has the advantage that the refilling process takes place at the earliest possible point in time. It can be provided, for example, that the network device fills the data frame with placeholder data as soon as it receives the express data frame.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Expressdatenframe ein Bremssignal ist. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Expressdatenframe um ein Signal, welches der Art gestaltet ist, dass es Informationen über eine Einleitung eines Bremsvorgangs enthält. Ein solcher Expressdatenframe kann in einem Kraftfahrzeug erzeugt werden. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein Bremsvorgang über das Netzwerk eingeleitet werden können, ohne dass eine nennenswerte Verzögerung hingenommen werden muss. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Expressdatenframe Daten umfasst, welche eine Bremsintensität einer Bremse beschreiben.A development of the method provides that the express data frame is a braking signal. In other words, the express data frame is a signal which is designed in such a way that it contains information about the initiation of a braking process. Such an express data frame can be generated in a motor vehicle. This results in the advantage that a braking process can be initiated via the network without a significant delay having to be accepted. Provision can be made, for example, for the express data frame to include data which describe a braking intensity of a brake.

Eine Weiterbildung des Verfahrens sieht vor, dass das Expressdatenframe ein Auslösesignal eines Airbags ist. Mit anderen Worten ist das Expressdatenframe ein Datenframe, welches Informationen zur Auslösung eines Airbags umfasst. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass ein separates Netzwerk für Airbags nicht erforderlich ist. Es kann vorgesehen sein, dass ein Netzwerkgerät ein Aufprallsensor des Kraftfahrzeugs ist, welcher mit einem Zünder des Airbags über das Netzwerk verbunden ist. Erfasst der Aufprallsensor einen Aufprall, beispielsweise mittels eines Drucksensors, kann dieser das Auslösesignal als Expressdatenframe an den Zünder des Airbags versenden. Das Expressdatenframe kann Anweisungen zur Auslösung des Airbags umfassen.A development of the method provides that the express data frame is a triggering signal of an airbag. In other words, the express data frame is a data frame that includes information about the deployment of an airbag. This has the advantage that a separate network for airbags is not required. It can be provided that a network device is an impact sensor of the motor vehicle, which is connected to an igniter of the airbag via the network. If the impact sensor detects an impact, for example by means of a pressure sensor, this can send the triggering signal as an express data frame to the igniter of the airbag. The express data frame may include airbag deployment instructions.

Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Mindestframegröße 64 Byte beträgt. Mit anderen Worten muss ein Datenframe eine Größe aufweisen, welche zumindest 64 Byte beträgt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass im Rahmen des Verfahrens die Mindestframegröße des Ethernet-Standards verwendet wird. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass ein Datenframe nur dann als gültig angesehen wird, wenn es 64 Byte oder mehr aufweist.A development provides that the minimum frame size is 64 bytes. In other words, a data frame must have a size that is at least 64 bytes. This results in the advantage that the minimum frame size of the Ethernet standard is used as part of the method. Provision can be made, for example, for a data frame to be regarded as valid only if it has 64 bytes or more.

Die Erfindung umfasst auch die Anordnung aus einem Netzwerkgerät und dem zweiten Netzwerkgerät, welche zur Durchführung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist.The invention also includes the arrangement made up of a network device and the second network device, which is set up to carry out an embodiment of the method according to the invention.

Die Erfindung umfasst auch ein Kraftfahrzeug mit der Anordnung aus einem Netzwerkgerät und einem zweiten Netzwerkgerät zum Durchführen des Verfahrens.The invention also includes a motor vehicle with the arrangement of a network device and a second network device for carrying out the method.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Anordnung und des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes developments of the arrangement according to the invention and of the motor vehicle according to the invention, which have features as have already been described in connection with the developments of the method according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the arrangement according to the invention and of the motor vehicle according to the invention are not described again here.

Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu veranschaulicht:

1 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens;
2 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.

An exemplary embodiment of the invention is described below. This illustrates:

1 an embodiment of the method according to the invention;
2 another embodiment of the method according to the invention.

Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention to be considered independently of one another, which also develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded as part of the invention individually or in a combination other than the one shown. Furthermore, the embodiment described can also be supplemented by further features of the invention already described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function are each provided with the same reference symbols in the figures.

1 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das Verfahren kann beispielsweise von dem Netzwerkgerät 1 durchgeführt werden. In 1 ist ein Vergleich einer Verzögerung 2 bis zu einer Einleitung des Versendungsprozesses des Expressdatenframes 3 bei einer Anwendung eines Verfahrens nach Stand der Technik, verglichen mit einer Verzögerung 4 bis zu einer Einleitung des Versendungsprozesses des Expressdatenframes 3 unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. Das Expressdatenframe 3 kann beispielsweise das Auslösesignal des Airbags oder das Bremssignal sein. Es kann vorgesehen sein, dass der Versendungsprozess des Datenframes 6 durch das Netzwerkgerät 1 zu einem Anfangszeitpunkt 5 eingeleitet wird. Nach der Einleitung des Versendungsprozesses des Datenframes 6 zu dem Anfangszeitpunkt 5 kann beispielsweise ein Versand des durch das Netzwerkgerät 1 empfangenen Expressdatenframes 3 erforderlich sein, welches eine höhere Priorität als das Datenframe 6 aufweisen kann. Weist das Datenframe 6 eine Größe von beispielsweise 65-127 Byte auf, wobei 64 Byte die Mindestframegröße 7 sein können, kann das Datenframe 6 eine Größe aufweisen, welche zwischen der Mindestframegröße 7 und der doppelten Mindestframegröße 7 liegt und somit nicht geteilt werden kann. Jedes Datenframe 6,3 kann einen Prioritätswert 8 aufweisen. Somit ist ein Unterbrechen des Versendungsprozesses des Datenframes 6, beispielsweise nach dem vorbestimmten Preemptionverfahrens, nicht möglich. Es kann dadurch das Versenden des Expressdatenframes 3 erst eingeleitet werden, wenn der Versendungsprozess des Datenframes 6 zu einem Endzeitpunkt 9 beendet wird. Die Verzögerung 2, auch Latenz genannt, kann somit der Zeitraum zwischen dem Einleitungszeitpunkt 5, an welchem der Versendungsprozess des Datenframes 6 eingeleitet wird, und dem Endzeitpunkt 9, an welchem der Versendungsprozess des Datenframes 6 beendet wird, sein. Bei einer Durchführung des Verfahrens kann es vorgesehen sein, dass das besagte Datenframe 6 nach einer Versendung des Teildatenframes 10, welches die Mindestframegröße 7 aufweisen kann, an einem Unterbrechungszeitpunkt 11 unterbrochen wird. Nach dem Unterbrechungszeitpunkt 11 kann der Versendungsprozess des Expressdatenframes 3 durchgeführt werden. Nachdem der Versendungsprozess des Expressdatenframes 3 an einem Expressendzeitpunkt 12 beendet wird, kann ein zweites Teilframe 13 versandt werden, wobei das zweite Teilframe 13 Platzhalterdaten 14 aufweisen kann, welche dem Datenframe 6 im Auffüllvorgang zugeführt sein können. Aufgrund des Auffüllvorgangs kann das zweite Teilframe 13 die Mindestframegröße 7 aufweisen. Eine Verzögerung 4, welche sich bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt, bestimmt sich aus dem Zeitraum zwischen dem Anfangszeitpunkt 5 und dem Unterbrechungszeitpunkt 11. Die bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auftretende Verzögerung 4 ist im Allgemeinen kleiner als die Verzögerung 2, welche bei einer Anwendung eines Verfahrens nach dem Stand der Technik auftritt. 1 shows an embodiment of the method according to the invention. The method can be carried out by the network device 1, for example. In 1 a comparison of a delay 2 up to the initiation of the sending process of the express data frame 3 when using a method according to the prior art is described, compared with a delay 4 up to the initiation of the sending process of the express data frame 3 using the method according to the invention. The express data frame 3 can be, for example, the deployment signal of the airbag or the brake signal. Provision can be made for the process of sending the data frame 6 to be initiated by the network device 1 at an initial point in time 5 . After initiating the process of sending the data frame 6 at the start time 5 , it may be necessary to send the express data frame 3 received by the network device 1 , which may have a higher priority than the data frame 6 . If the data frame 6 has a size of 65-127 bytes, for example, where 64 bytes can be the minimum frame size 7, the data frame 6 can have a size which is between the minimum frame size 7 and double the minimum frame size 7 and therefore cannot be divided. Each data frame 6,3 can have a priority value 8. It is therefore not possible to interrupt the sending process of the data frame 6, for example after the predetermined preemption method. As a result, the sending of the express data frame 3 can only be initiated when the sending process of the data frame 6 has ended at an end time 9 . The delay 2, also called latency, can thus be the period of time between the initiation time 5, at which the process of sending the data frame 6 is initiated, and the end time 9, at which the process of sending the data frame 6 is ended. When the method is carried out, provision can be made for said data frame 6 to be interrupted at an interruption point in time 11 after the partial data frame 10 , which can have the minimum frame size 7 , has been sent. After the time of interruption 11, the process of sending the express data frame 3 can be carried out. After the process of sending the express data frame 3 is terminated at an express end time 12, a second sub-frame 13 can be sent, wherein the second sub-frame 13 can have placeholder data 14, which can be supplied to the data frame 6 in the filling process. The second partial frame 13 can have the minimum frame size 7 due to the filling process. A delay 4, which results from the application of the method according to the invention, is determined from the period of time between the start time 5 and the interruption time 11. The delay 4 occurring when using the method according to the invention is generally smaller than the delay 2, which occurs in an application of a prior art method occurs.

1 zeigt somit das alte Szenario, wenn der Versendungsprozess des Datenframes 6 nicht unterbrochen werden kann sowie die Verbesserung wenn durch zusätzliches Padding, dem Hinzufügen von Platzhalterdaten 14, ein Datenframe einer ursprünglichen Größe von 65-127 Byte unterbrochen werden kann. Das Verfahren kann demnach bei allen Datenframes mit einer Größe von 65-127 Byte zum Einsatz kommen. Dazu muss zunächst festgestellt werden, ob ein Expressdatenframe 3 vorhanden ist, welches bevorrechtet werden soll. Ist dies der Fall muss noch geprüft werden, ob Padding überhaupt notwendig ist, oder ob der Datenframe auch ohne Padding pausiert werden kann. Ist dies nicht der Fall wird mittels Padding die Payload des Datenframes 6 mit Platzhalterdaten 14 aufgefüllt. Dazu kann es notwendig sein, dass ein Datenbereich, welcher mit Platzhalterdaten 14 aufgefüllt ist, einen definierten Identifikationspunkt 15, auch Idenditifer genannt, hat, sodass bei einem Empfänger ersichtlich ist, dass es sich hierbei nur um eine künstliche Vergrößerung der Payload, also um Dummy-Daten, handelt. Der Identifikationspunkt 15 kann somit die Platzhalterdaten 14 kennzeichnen. Der Identifikationspunkt 15 kann beispielsweise einen Anfangsabschnitt der Platzhalterdaten 14 kennzeichnen. Ein Netzwerkgerät 1, welches die Platzhalterdaten 14 empfängt, kann dazu eingerichtet sein, einen Datenbereich des Datenframes 6 nach dem Identifikationspunkt 15 zu ignorieren, ihn also bei einem Lesen des Datenframes 6 wie Blinddaten oder Leerdaten zu behandeln. 1 thus shows the old scenario when the sending process of the data frame 6 cannot be interrupted and the improvement when a data frame with an original size of 65-127 bytes is interrupted by additional padding, the addition of placeholder data 14 can be. The method can therefore be used for all data frames with a size of 65-127 bytes. To do this, it must first be determined whether an express data frame 3 that is to be prioritized is present. If this is the case, it must still be checked whether padding is necessary at all, or whether the data frame can also be paused without padding. If this is not the case, the payload of the data frame 6 is filled with placeholder data 14 by means of padding. To do this, it may be necessary for a data area that is filled with placeholder data 14 to have a defined identification point 15, also known as an identifier, so that the recipient can see that this is just an artificial increase in the payload, i.e. a dummy -data, trades. The identification point 15 can thus mark the placeholder data 14 . The identification point 15 can mark a beginning section of the placeholder data 14, for example. A network device 1 which receives the placeholder data 14 can be set up to ignore a data area of the data frame 6 after the identification point 15, ie to treat it as dummy data or dummy data when the data frame 6 is read.

2 zeigt einen möglichen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. In einem Schritt S2 kann, nach dem Anfang des Verfahrens S1, durch das Netzwerkgerät 1 eine Anwesenheit eines zu versendenden Expressdatenframes 3 überprüft werden. Wenn dies der Fall ist, kann in einem Schritt S3 vorgesehen sein, dass ein Versendeprozess des Expressdatenframes 3 eingeleitet wird. In einem Schritt S4 kann überprüft werden, ob die Übertragung des Expressdatenframes 3 beendet ist. Wenn die Übertragung des Expressdatenframes 3 beendet ist, kann erneut auf eine Anwesenheit des Expressdatenframes 3 geprüft werden (S2). Stellt sich dagegen in dem Schritt S2 heraus, dass kein Expressdatenframe 3 vorliegt, kann es vorgesehen sein, dass auf eine Anwesenheit eines Datenframes 6, welches teilbar sein kann (preemptable Frame), geprüft wird (S5). Ist dies nicht der Fall, wird wieder auf eine Anwesenheit des Expressdatenframes 3 geprüft (S2). Stellt sich in dem Schritt S5 voraus, dass das Datenframe 6 vorliegt, kann der Übertragungsprozess zur Übertragung des Datenframes 6 eingeleitet (S6). Nach Beginn der Übertragung des Datenframes 6 kann in einem Schritt S7 geprüft werden, ob ein zu übertragendes Expressdatenframe 3 vorliegt. Ist dies nicht der Fall, kann in einem Schritt S8 geprüft werden, ob die Übertragung des Expressdatenframes 3 beendet ist. Ist dies nicht der Fall, wird auf die Anwesenheit des Expressdatenframes 3 geprüft (S7). Ist die Übertragung des Expressdatenframes 3 beendet, kann das Verfahren an dem Schritt S2 fortgesetzt werden. Wird dagegen im Schritt S7 festgestellt, dass ein Expressdatenframe 3 vorhanden ist, kann in einem Schritt S9 überprüft werden, ob eine Unterbrechung des Versendeprozesses des Datenframes 6 möglich ist. Wenn dies möglich ist, kann in einem Schritt S10 eine Unterbrechung des Versendeprozess des Datenframes 6 durchgeführt werden. Nachdem die Unterbrechung durchgeführt wurde, kann der Versendeprozess des Expressdatenframes 3 eingeleitet werden (S3). Stellt sich im Schritt S9 heraus, dass eine Unterbrechung des Datenframes 6 nicht möglich ist, kann in einem Schritt S11 geprüft werden, ob die Größe des Datenframes 6 einen Wert aufweist, welcher größer ist als die Mindestframegröße 7 und kleiner als die doppelte Mindestframegröße 7. Diese Bedingung kann erfüllt sein, wenn die Mindestframegröße 7 64 Byte beträgt und die Größe des Datenframes 6 beispielsweise zwischen einschließlich 65 bis einschließlich 125 Byte liegt. Ist dies nicht der Fall, kann in einem Schritt S8 geprüft werden, ob der Versendeprozess des Datenframes 6 beendet ist. Ist die Größe des Datenframes 6 in einem Bereich zwischen der Mindestframegröße 7 und der doppelten Mindestframegröße 7, kann die Größe des Datenframes 6 in einem Schritt S12 mittels eines Hinzufügens der Platzhalterdaten 14 im Auffüllvorgang vergrößert werden. Nach dem zuführen der Platzhalterdaten kann das Datenframe 6 die doppelte Mindestframegröße 7 als Größe aufweisen. Dadurch kann ein Unterbrechen des Versendeprozesses des Datenframes 6 möglich sein. In einem Schritt S10 kann die Unterbrechung des Versendeprozesses des Datenframes 6 durchgeführt werden, nachdem das erste Teildatenframe 10 versandt ist. Die Unterbrechung kann beispielsweise durch das Netzwerkgerät 1 durchgeführt werden, welches in einem Kraftfahrzeug 16 angeordnet sein kann. Nach der Unterbrechung S10 kann der Versendeprozess des Expressdatenframes 3 gestartet werden (S3) . Es kann auch vorgesehen sein, dass der Auffüllvorgang eingeleitet wird, sobald das Expressdatenframe 3 empfangen wird. 2 shows a possible course of an embodiment of the method according to the invention. In a step S2, after the start of the method S1, the presence of an express data frame 3 to be sent can be checked by the network device 1. If this is the case, it can be provided in a step S3 that a sending process of the express data frame 3 is initiated. In a step S4 it can be checked whether the transmission of the express data frame 3 has ended. When the transmission of the express data frame 3 has ended, the presence of the express data frame 3 can be checked again (S2). If, on the other hand, it turns out in step S2 that there is no express data frame 3, it can be provided that a check is made (S5) for the presence of a data frame 6, which can be divisible (preemptable frame). If this is not the case, the presence of the express data frame 3 is checked again (S2). If it is assumed in step S5 that data frame 6 is present, the transmission process for transmitting data frame 6 can be initiated (S6). After the start of the transmission of the data frame 6, it can be checked in a step S7 whether an express data frame 3 to be transmitted is present. If this is not the case, it can be checked in a step S8 whether the transmission of the express data frame 3 has ended. If this is not the case, the presence of the express data frame 3 is checked (S7). If the transmission of the express data frame 3 has ended, the method can be continued at step S2. If, on the other hand, it is determined in step S7 that an express data frame 3 is present, it can be checked in step S9 whether it is possible to interrupt the sending process of the data frame 6 . If this is possible, the sending process of the data frame 6 can be interrupted in a step S10. After the interruption has been carried out, the process of sending the express data frame 3 can be initiated (S3). If it turns out in step S9 that an interruption of the data frame 6 is not possible, it can be checked in a step S11 whether the size of the data frame 6 has a value which is greater than the minimum frame size 7 and smaller than twice the minimum frame size 7. This condition can be met if the minimum frame size 7 is 64 bytes and the size of the data frame 6 is between 65 up to and including 125 bytes, for example. If this is not the case, it can be checked in a step S8 whether the sending process of the data frame 6 has ended. If the size of the data frame 6 is in a range between the minimum frame size 7 and twice the minimum frame size 7, the size of the data frame 6 can be increased in a step S12 by adding the placeholder data 14 in the filling process. After the placeholder data has been supplied, the data frame 6 can have double the minimum frame size 7 as a size. As a result, it may be possible to interrupt the process of sending the data frame 6 . In a step S10, the sending process of the data frame 6 can be interrupted after the first partial data frame 10 has been sent. The interruption can be carried out, for example, by the network device 1 which can be arranged in a motor vehicle 16 . After the interruption S10, the process of sending the express data frame 3 can be started (S3). Provision can also be made for the filling process to be initiated as soon as the express data frame 3 is received.

In Ethernet Netzwerken war es vor der Einführung von dem Verfahren „Frame Preemption“ nicht möglich den Versand von Datenpakete, deren Übertragung bereits begonnen hatte, zu stoppen damit ein höher priorisiertes Datenpaket diesen überholen kann. Es kam daher zu hohen Verzögerungen, wenn die Übertragung eines Frames mit der maximalen Länge von 1500 bzw. 1982 Byte begonnen wurde und just darauf ein höher priorisierter Frame zur Versendung bereitstand.Before the introduction of the "frame preemption" procedure in Ethernet networks, it was not possible to stop the transmission of data packets whose transmission had already begun so that a higher-priority data packet could overtake them. Long delays therefore occurred when the transmission of a frame with the maximum length of 1500 or 1982 bytes was started and a frame with a higher priority was ready to be sent just afterwards.

Mit der Standardisierung von „Frame Preemption“ in den Standards IEEE 802.1Qbu und IEEE 802.3br wurde dies geändert, sodass nun die Möglichkeit besteht eine Übertragung zu pausieren und einen höher priorisierten Frame zu bevorrechten. Dazu wird der Datenverkehr in zwei Klassen eingeteilt. Einerseits in Express Traffic für Expressdatenframes 3, welcher andererseits Preemptable Datenpakete, wie beispielsweise Datenframes 6, überholen kann. Der Standard schreibt vor, dass diese Unterbrechung nur an Grenzen von 64 Byte möglich ist, wobei es sich um die Mindestframegröße 7 handeln kann. Aus dieser Vorgabe ergibt sich die maximale Wartezeit von 127 Byte (128 Byte ist die kleinste noch zu unterbrechende Framegröße (Mindestframegröße 7), die nächstkleinere Größe, welche nicht mehr unterbrechbar ist entspricht 127 Byte). Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, welches diese 127 Byte nochmals reduziert, sodass die maximale Länge auf 64 Byte reduziert werden kann. With the standardization of "frame preemption" in the IEEE 802.1Qbu and IEEE 802.3br standards, this was changed so that it is now possible to pause a transmission and give priority to a higher-priority frame. For this purpose, the data traffic is divided into two classes. On the one hand in Express Traffic for Expressda tenframes 3, which on the other hand can overtake preemptable data packets, such as data frames 6. The standard dictates that this break is only possible on boundaries of 64 bytes, which can be the minimum frame size 7. This specification results in the maximum waiting time of 127 bytes (128 bytes is the smallest frame size that can still be interrupted (minimum frame size 7), the next smaller size that can no longer be interrupted is 127 bytes). The aim of the invention is to provide a method which further reduces these 127 bytes so that the maximum length can be reduced to 64 bytes.

Gerade im Hinblick auf die Standardisierung einer 10 Mbit Ethernet Technologie gewinnt die EM an Bedeutung.Especially with regard to the standardization of a 10 Mbit Ethernet technology, the EM is gaining in importance.

Da bei 10 Mbit Ethernet Technologie die Geschwindigkeit im Vergleich zu 100/1000 Mbit stark reduziert ist, wirkt sich eine längere Paketgröße stärker auf die absolute Verzögerung aus.Since the speed is greatly reduced with 10 Mbit Ethernet technology compared to 100/1000 Mbit, a longer packet size has a greater effect on the absolute delay.

Aktuell ist keine Lösung bekannt um die Größe zu reduzieren. Es besteht lediglich die Möglichkeit im Netzwerk selbst keine längeren Datenframes zu erlauben, was aber in diesem Bereich die Effizienz soweit reduziert, sodass es unbrauchbar wird.There is currently no known solution to reduce the size. The only option is not to allow longer data frames in the network itself, but this reduces the efficiency in this area to such an extent that it becomes unusable.

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, beidem der zu unterbrechende Frame künstlich verlängert wird, sodass eine weitere Unterbrechung möglich ist. Dieses Verfahren ist im Kontext von Ethernet allgemein als „Padding“ bekannt.A method is proposed in which the frame to be interrupted is artificially lengthened so that another interruption is possible. This process is commonly known as “padding” in the context of Ethernet.

Durch die Verwendung von Padding in Kombination mit Frame Preemption kann der Frame künstlich verlängert werden. Ist ein Frame 127 Byte lang und könnte somit nicht unterbrochen werden wird um 1 Byte mittels Padding verlängert, sodass er die notwendige Größe von 128 Byte für eine Teilung aufweist. Somit muss das höher priorisierte Paket (Expressdatenframe 3), welches bevorrechtet werden soll, nicht 127 Byte warten sondern „nur“ 64 Byte, was fast zu einer Verbesserung der Latenz um die Hälfte führt.By using padding in combination with frame preemption, the frame can be artificially lengthened. If a frame is 127 bytes long and could therefore not be interrupted, it is extended by 1 byte using padding so that it has the necessary size of 128 bytes for a division. Thus, the higher-priority packet (express data frame 3), which is to be given priority, does not have to wait 127 bytes but "only" 64 bytes, which almost leads to an improvement in latency by half.

Insgesamt zeigt das Beispiel, wie durch die Erfindung ein Verfahren zur Reduzierung der maximalen Verzögerung bei unterbrochenem Paketversandt bereitgestellt werden kann.Overall, the example shows how the invention can provide a method for reducing the maximum delay in interrupted packet shipping.

BezugszeichenlisteReference List

11: Netzwerkgerätnetwork device
22: Verzögerungdelay
33: Expressdatenframeexpress data frame
44: Verzögerungdelay
55: Anfangszeitpunktstart time
66: Datenframedata frame
77: MindestframegrößeMinimum frame size
88th: Prioritätswertpriority value
99: Endzeitpunktend time
1010: Teildatenframespartial data frames
1111: Unterbrechungszeitpunkttime of interruption
1212: Expressendzeitpunktexpress end time
1313: Teilframesubframe
1414: Platzhalterdatenplaceholder data
1515: Identifikationspunktidentification point
1616: Kraftfahrzeug motor vehicle
S1-S12S1-S12: Verfahrensschritteprocess steps

Claims

Method for operating a network device (1), wherein - a process of sending a data frame (6) is initiated, - an express data frame (3), which has a higher priority than the data frame (6), is received, - a size of the data frame (6 ) is determined, - if the size of the data frame (6) has a value which is greater than a predetermined minimum frame size (7) and at the same time smaller than twice the predetermined minimum frame size (7), before or during the sending process, a filling process of the data frame (6 ) is carried out, with placeholder data (14) being supplied to the data frame (6) in the filling process in order to achieve double the predetermined minimum frame size (7), - the process of sending the data frame (6) after sending part of the data frame (6) which exceeds the minimum frame size (7) has is interrupted, - a process of sending the express data frame (3) is completed, and - the process of sending a restli chen part of the data frame (6) is carried out, characterized in that the placeholder data (14) is assigned an identification point (15) and a second network device, which receives the data frame (6), recognizes the identification point (15) and a reading process of the data frame (6) ended from the identification point (15).

procedure after claim 1 , whereby the network device (1) satisfies the Ethernet standard.

Method according to one of the preceding claims, wherein a frame preemption method used for interrupting the sending process is carried out according to the IEEE 802.1Qbu standard or the IEEE 802.3br standard.

Method according to one of the preceding claims, the filling process of the data frame (6) being carried out when the express data frame (3) arrives.

Method according to one of the preceding claims, in which the express data frame (3) is a braking signal.

Method according to one of the preceding claims, wherein the express data frame (3) is a triggering signal of an airbag.

Method according to one of the preceding claims, in which the minimum frame size (7) is 64 bytes.

Arrangement of a network device (1) and a second network device, set up to carry out a method according to one of Claims 1 until 7 .

Motor vehicle (16), having an arrangement of a network device (1) and a second network device claim 8 .