CN103023608B - 对通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法 - Google Patents

对通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法 Download PDF

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Abstract

本发明描述了一种用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法。在一个实施例中，用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法包括：将通信网络中连接至通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；并且，基于所述至少一个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目。还描述了其他实施例。

Description

对通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法
技术领域
本发明的实施例总体上涉及编码系统和方法，更具体地涉及对通信控制器用的时隙(s1ot)表进行编码的系统和方法。
背景技术
通信控制器是能够用于控制应用系统中通信节点之间的通信的通信集线器设备。例如，通信控制器可以连接汽车系统中的通信节点，以控制器通信节点之间通信，以便改进汽车系统通信的鲁棒性。为了控制不同时隙内通信节点之间的通信，通信控制器可以检查时隙表，该时隙表包含时隙内通信节点的编码通信配置信息。
发明内容
描述了对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的系统和方法。在一个实施例中，一种对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的方法包括：将通信网络中连接至通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；并且基于所述至少一个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目。还描述了其他实施例。
在实施例中，一种用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的系统包括：分支分类单元，被配置为将通信网络中连接至通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；以及时隙表条目产生单元，被配置为基于所述至少一个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目。
在实施例中，一种用于对通信网络的FlexRay可兼容通信控制器用的时隙表进行编码的方法包括：将通信网络中连接至FlexRay可兼容通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；并且基于所述至少一个组，针对用于通过FlexRay可兼容通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目。
附图说明
结合通过本发明原理的示例描述的附图，根据以下详细描述本发明实施例的其他方面和优点将变得更为清楚。
图1是根据本发明实施例的通信网络的示意框图。
图2示出了图1中所示通信网络的示例性访问图。
图3示出了实现为交换机的图1中所示通信控制器的实施例。
图4示出了实现为中心总线监护器(CentralBusGuardian：CBG)的图1中所示通信控制器的实施例。
图5-12示出了根据本发明实施例编码的图1中所示通信网络的一些示例性时隙表。
图13示出了使用不同编码方法的每时隙表条目的比特的比较表。
图14是根据本发明实施例的对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的方法的过程流程图。
贯穿附图，相似的附图标记可以用于标识相似的元件。
具体实施方式
容易理解，本文总体上描述且在附图中示意的实施例的部件可以以各种不同配置来布置和设计。因此，如在附图中表示的以下详细描述并不意在限制本公开的范围，而是仅代表不同实施例。尽管在附图中提出了实施例的各个方面，但是附图不必按比例示出，除非特殊指示。
所描述到的实施例在所有方面应认为仅是示意性而并非限制性。因此本发明的范围由所附权利要求指示而不是由该详细描述指示。落在权利要求等同物意义和范围内的所有变化应包含在它们的范围内。
贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的引用并不暗示着可以利用本发明实现的所有特征和优点应当在任何单个实施例中。相反，对特征和优点的语言引用应理解为暗示着结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点以及类似语言的讨论可以但不必指代相同实施例。
此外，所描述的本发明特征、优点和特性可以以任何适合方式组合在一个或更多个实施例中。相关领域技术人员根据本文的描述应认识到，可以在不具有特定实施例的一个或更多个特定特征或优点的情况下实践本发明。在其他情况下，可以在不存在于本发明所有实施例中的特定实施例中认识到附加特征和优点。
贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合所示实施例描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似语言可以但不必均指代相同实施例。
图1是根据本发明实施例的通信网络100的示意框图。通信网络可以用于各种应用。在一个实施例中，通信网络用于汽车应用。汽车应用的示例包括但不限于交通动力学，例如制动、悬挂、转向、辅助驾驶、智能泊车助理、自适应巡航控制、燃料控制、跟踪控制、智能助力转向、车道偏离警告、电子助力转向和电子稳定控制。例如，通信网络有助于通信设备(例如，汽车系统中可以位于单个车辆内或者在多个车辆间分布的电子控制器节点)之间的通信。
在图1中所示的实施例中，通信网络100包括通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8和通信控制器104。通信网络被配置为有助于通信设备之间的通信。在实施例中，通信网络被配置为有助于通信设备之间的关键(critical)通信(例如安全关键通信)。尽管图1中所示的通信网络包括八个通信设备，但是在一些其他实施例中，通信网络包括多于或少于八个通信设备。尽管图1中所示的通信网络包括仅一个通信控制器，但是在一些其他实施例中，通信网络包括多个通信控制器。
通信网络100的通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8被配置为发送和接收数据。通信设备发送和接收的数据可以为任何适合的格式。在实施例中，发送和接收的数据是数据帧。数据帧可以包括头部段、用于传送应用数据的有效载荷段、以及尾部段。除了通信以外，每个通信设备可以被配置为执行附加功能。例如，每个通信设备可以用于执行汽车应用。在实施例中，通信设备可以是汽车系统中的电子控制器节点。电子控制器节点包含可以与传感器和致动器相连的电子控制单元(ElectronicControlUnit：ECU)。典型地，ECU从传感器收集数据，运行应用软件，控制致动器，并且经由通信网络传送至其他电子控制器节点。
通信网络100的通信控制器104被配置为控制在通信网络中分支上发送的通信数据。在实施例中，通信控制器104选择性地阻止并选择性地转发在通信网络中不同数据传输总线或分支上接收到的数据。在图1中所示的实施例中，通信控制器104连接至通信网络中的六个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6。具体地，通信设备102-1，102-2连接至分支108-1，通信设备102-3连接至分支108-2，通信设备102-4连接至分支108-3，通信设备102-5，102-6连接至分支108-4，通信设备102-7连接至分支108-5，并且通信设备102-8连接至分支108-6。六个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6是通信网络中的总线。六个分支可以任何类型的物理通信总线。在实施例中，六个分支是通信网络中的串行通信总线。尽管图1中所示的通信控制器104连接至六个分支，但是在一些其他实施例中，通信控制器104连接至多于或少于六个分支。在实施例中，通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8中的至少一个直接连接至通信网络中的分支。换言之，通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8中的至少一个连接至通信网络中的分支，而无需任何中间设备。在实施例中，应用系统(例如汽车系统)的安全关键通信的鲁棒性可以通过将应用系统中的通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8连接至通信控制器104来提高。例如，通信控制器104可以阻止汽车系统中的不期望通信，并且保护安全关键通信。
在实施例中，根据FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范，所有通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8是FlexRayTM通信系统的通信节点。FlexRayTM通信系统是针对汽车应用的鲁棒、可缩放、确定性和容错串行总线系统。例如，汽车制造商可以使用FlexRayTM通信系统采用具有越来越高的数据通信速度的车辆中网络(In-VehicleNetwork：IVN)来容纳汽车中越来越多数目的高级特征。在本实施例中，通信控制器104连接至FlexRayTM通信系统的信道，以实现信道上的数据传送，并且增加容错。FlexRayTM通信系统的信道是单个通信介质，例如，一个网络。例如，FlexRayTM通信系统规范在两个单独、并行通信介质(信道A和信道B)之间进行区分。通信控制器104可以是与FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范相兼容地或根据FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范而设计、开发、制造和/或配置的FlexRay可兼容通信控制器。当通信控制器104用于保护FlexRayTM通信系统的信道时，FlexRayTM通信系统可以容忍一些致命故障(例如，短路总线或通信节点的错误行为)。通信控制器104可以支持通信网络100中给定数目(例如，16)的分支。在实施例中，子总线或其它通信链路/设备连接至通信网络中的分支，并且执行非关键应用的通信节点连接至子总线或其它通信链路/设备。例如，网关或网桥可以用于将CBG104连接至与外部通信设备相连的局域互连网络(LIN)总线，控制器区域网络(CAN)总线、或以太网总线。LIN总线是汽车网络架构内使用的车辆总线或计算机连网总线系统。CAN总线是被设计为允许微控制器和设备在车辆内彼此通信而无需主机。连接至子总线的节点数目不会受通信控制器104的限制。通信控制器104的架构和算法可以不依赖于连接至通信控制器104分支的数目。在实施例中，在FlexRayTM通信系统的一个信道上级联多个通信控制器。例如，如果单个通信控制器不能连接至特定FlexRayTM通信系统的足够数目的分支，则多个通信控制器可以在FlexRayTM通信系统的一个信道上级联，使得提供足够数目的分支。
通信控制器104还被配置为存储通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8的通信调度(communicationsschedule)以及配置参数(configurationparameters)。通信调度包含通过通信控制器104的调度的数据业务的信息。通信控制器104基于通信调度和/或配置参数来控制在连接至通信控制器104的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6上接收到的通信数据。在实施例中，通信控制器104基于通信调度和/或配置参数，选择性地阻止并且选择性地转发在连接至通信控制器104的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6上接收到的数据。通信控制器104可以不存储通信网络100的完整通信调度。通信控制器104至少存储通过通信控制器104的数据通信的分支级通信调度。然而，通信控制器104还可以存储通过通信控制器104的数据通信的更多信息，例如节点级通信调度。在实施例中，通信控制器104具有保护与关键功能有关的数据(例如，一个数据帧或多个数据帧)并且启动和保持通信的信息。在实施例中，如果仅通信设备子集和消息用于完成关键功能，则仅通信设备子集和消息二者的调度存储在通信控制器中，并且仅保护通信设备子集和消息的时隙/分支组合。时隙可以是FlexRay可兼容通信循环的静态段中的时隙，或者FlexRay可兼容通信循环中动态段中的微时隙(mini-slot)。因此，执行非关键功能的通信设备的变化不会引起通信控制器104中存储的通信调度的变化。
在实施例中，通信控制器104被配置为对数据(例如，一个数据帧或多个数据帧)进行解码。通信控制器104还可以对接收到的数据帧进行滤波。可以由通信控制器执行的滤波功能的示例包括但不限于，语义(semantic)滤波和拜占庭(Byzantine)(SOS)滤波。通过对接收到的数据帧进行滤波，通信控制器104进行操作以确保一个分支上的特定错误不会传播到其他分支。因为通信控制器104与通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8分开，因此通信设备中的错误不会损害通信控制器。使被通信控制器104识别为故障的数据(例如，数据帧)无效，使得所有通信设备将该数据检测为故障。通信控制器104可以通过不转发或者使被识别为故障的帧无效(例如，利用错误的帧ID或循环计数)，在启动和正常操作期间防止在一个信道上形成团(clique)。通信控制器104可以在存在故障的情况下保护FlexRayTM通信系统的启动。此外，通信控制器104可以在启动期间明显地增强FlexRayTM系统的容错。例如，通信控制器104可以限制被分配给连接至通信控制器104的特定通信设备或分支的带宽。
在实施例中，将对通信网络100的访问分割、划分或分组成连续通信循环。图2示出了图1中所示通信网络的示例性访问图。如图2所示，通过至少三个通信循环来访问通信网络，每个通信循环包括循环“i-1”、循环“i”和循环“i+1”，其中i是大于0的整数。每个循环包括静态段、可选动态段、可选符号窗和网络空闲时间(NIT)间隔。将静态段划分成静态时隙，并且将动态段划分成微时隙。在图2中所示的实施例中，循环i包括静态段220、动态段222、符号窗224和NIT间隔226。在实施例中，静态段220用于发送关键实时数据，并且被划分成静态时隙，在这些静态时隙中，电子控制单元(ECU)可以在总线上发送帧。在实施例中，动态段222实现事件触发通信。动态段中微时隙的长度取决于ECU是否发送数据。在实施例中，符号窗224用于发送特殊符号，例如，启动FlexRay群集(cluster)的特殊符号。在实施例中，通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8使用NIT时间间隔226来允许它们校正它们的本地时基，以便保持彼此同步。将静态段220划分成时隙1...n，其中，n是大于2的整数。每个时隙1...n用于发送数据帧，数据帧包括头部段、用于传递应用数据的有效载荷段和尾部段。例如，时隙1用于发送数据帧，该数据帧包括头部段230、有效载荷段232和尾部段234。在实施例中，静态段的所有时隙具有相同大小。单个通信设备可以使用多于一个时隙。
在图1中所示的实施例中，通信控制器104包括时隙表系统140，时隙表系统140包括分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168。分支分类单元164被配置为将连接至通信控制器104的通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6分类、分组或分割成一个或更多个组或分区。每个组或分区包括多个分支。时隙表条目产生单元166被配置为，基于一个组或更多个为用于通过通信控制器104访问通信网络的至少一个时隙产生时隙表条目。在实施例中，时隙表条目产生单元166被配置为基于一个组或更多个为用于通过通信控制器104访问通信网络的至少一个时隙产生时隙表条目。对通信网络分支的分类可以是固定的。在实施例中，针对一个时隙对通信网络分支的分类与针对另一时隙对通信网络分支的分类不同。用于通过通信控制器104访问通信网络的时隙可以是通信循环的静态段的时隙，或者通信循环的动态段的微时隙。时隙表存储单元168被配置为存储包括一个或更多个时隙表条目的至少一个时隙表。时隙表存储单元168可以是半导体存储器或固态存储器。在实施例中，时隙表存储单元168实现为非易失性存储(例如只读存储器(ROM))。在示例性操作中，通信控制器104查找时隙表存储单元168中存储的时隙表条目，以确定通信循环的每个静态/动态段的每个时隙/微时隙中执行的操作。尽管在图1中作为分立单元示出了分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168，但是在一些其他实施例中，将分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168中的至少两个集成到单个单元中。此外，尽管图1中所示的分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168位于通信控制器104内，并且是通信控制器104的一部分，但是在一些其他实施例中，分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168中的至少一个位于通信控制器104的外部，并且不是通信控制器104的一部分。
通信控制器104可以实现为以下描述的交换机(例如，FlexRayTM交换机)或CBG(例如，FlexRayTMCBG)。与CBG相比，交换机不需要知道从哪个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6接收数据(例如，一个数据帧或多个数据帧)。图3示出了图1中所示实现为交换机304的通信控制器104的实施例。交换机可以是与FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范相兼容地或根据FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范而设计、开发、制造和/或配置的FlexRay可兼容交换机。在实施例中，交换机与P.Milbredt，B.Vermeulen，G.Tabanoglu和M.Lukasiewycz的“SwitchedFlexRay：IncreasingtheeffectivebandwidthandsafetyofFlexRaynetworks，”inProceedingofIEEEConferenceEmergingTechnologiesandFactoryAutomation(ETFA)，pages1-8，2010中描述的FlexRayTM交换机相类似或相同。交换机是通信控制器104的可能实现方式之一。然而，可以以与图3中所示的交换机不同的方式来实现通信控制器104。本发明不限于图3中所示交换机的特定实现方式。
在图3中所示的实施例中，交换机304包括时隙表系统340、状态机342、信号路由器344、时钟346、分支接口348-1...348-6，串行外围接口(SPI)主机接口350、内部交换机接口352、通信控制器接口354、电源接口356、和电源358。尽管图3所示的时隙表系统340、时钟346和电源358是交换机的部件，但是在一些其他实施例中，时隙表系统140、时钟346和电源358中的至少一个不是交换机的部件。
在图3中所示的实施例中，时隙表系统340执行与图1中所示的时隙表系统140类似或相同的功能。具体地，时隙表系统340被配置为产生和存储时隙表，时隙表包含针对连接至交换机304的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的数据交换信息。在图3中所示的实施例中，时隙表系统340包括分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368，分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368执行分别与分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168相类似或相同的功能。尽管在图3中作为分立单元示出了分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368，但是在一些其他实施例中，将分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368中的至少两个集成到单个单元中。此外，尽管图3中所示的分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368位于交换机内，并且是交换机的一部分，但是在一些其他实施例中，分支分类单元364、时隙表条目产生单元366和时隙表存储单元368中的至少一个位于交换机的外部，并且不是交换机的一部分。
状态机342被配置为跟踪时隙以确定通信网络100的当前时隙。在图3中所示的实施例中，状态机342基于时隙表存储单元368中存储的时隙表中的数据交换信息来配置信号路由器344。在实施例中，对于每个时隙而言，状态机342获取在时隙表系统340中的对应位置处存储的时隙表条目，并且使用时隙表条目中的数据来控制在时隙中转发的数据。信号路由器被配置为在连接至交换机304的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6之间执行数据交换。
时钟346被配置为向状态机342提供一个或更多个时钟信号。分支接口348-1...348-6分别连接至分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6。分支接口被配置为从连接至交换机304的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6接收数据并且向一个或更多个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6发送数据。
本地主机能够使用SPI主机接口350来配置交换机304。内部交换机接口352被配置为级联交换机，以支持比单个交换机所支持的分支更多的分支。通信控制器接口354被配置为允许本地主机通过交换机与分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6通信。
电源接口356连接至电源358和状态机342。电源接口用作电源与交换机304之间的接口。电源被配置为向交换机提供电力。
在实施例中，信号路由器344在内部的状态机342的控制下，将数据从连接至交换机304的一个或更多个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6转发至与交换机连接的一个或更多个其他分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6。对于每个时隙而言，状态机获取在时隙表存储单元368中的对应位置处存储的时隙表条目，并且使用时隙表条目中的数据来配置信号路由器，从而控制在时隙中的数据转发。
图4示出了图1中所示被实现为CBG404的通信控制器104的实施例。CBG可以是与FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范相兼容地或根据FlexRayTM协会开发的FlexRayTM通信系统规范而设计、开发、制造和/或配置的FlexRay可兼容CBG。在图4中所示的实施例中，CBG包括输入/输出(I/O)阵列410、比特整形(reshaping)单元412、时钟同步单元414、总线监护(BG)分支控制(BGBC)单元416、总线监护(BG)协议操作控制(BGPOC)单元418、调度和配置数据单元420和BG接口422。CBG是通信控制器104的可能实现方式之一。然而，通信控制器104可以以与图4中所示的CBG不同的方式来实现。本发明不限于图4中所示CBG的特定实现方式。
CBG404的I/O阵列410被配置为连接至与CBG相连的所有分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6。在实施例中，将I/O阵列从连接至CBG的一个分支接收到的输入数据(例如，输入数据帧)转发至比特整形单元412，之后向连接至CBG的其他分支转发输入数据。I/O阵列允许仅一个分支在给定时间点接收通信元素(communicationselement)。如果CBG允许在来自一个分支的第一输入数据帧的发送期间将第一输入帧传递至所有其他分支的竞赛仲裁(racearbitration)，则I/O阵列接收不到来自另一分支的数据帧。
CBG404的比特整形单元412进行操作，以确保输出信号针对所有接收设备与输入信号质量无关地传递相同解码结果。如果解码数据(例如，解码数据帧)正确，则所有无故障通信设备接收正确数据。如果解码数据不正确，则所有无故障通信设备接收不正确数据。使用CBG的时钟产生比特整形单元的输出流。
在图4中所示的实施例中，比特整形单元412包括解码单元424、先进先出(FIFO)缓冲器426和编码单元428。比特整形单元的解码单元被配置为解码从I/O阵列410接收到的数据(例如，接收到的数据帧)，并且向时钟同步单元414和BGPOC单元418传递数据和相关定时以及状态信息。状态信息包含与是否接收数据、接收启动还是同步数据帧有关的信息以及错误信息。在实施例中，解码单元验证输入比特流是否符合通信元件的编码规则和一般规则。如果解码单元找到输入比特流的错误，则CBG的BGPOC单元或其他部件可以停止当前中继过程，并且改变(截短或扩大)比特流，以使比特流无效。
比特整形单元412的FIFO缓冲器426被配置为存储从解码单元424传送至编码单元428的数据(例如，数据比特)。由于数据发送方的时钟和CBG404的时钟以略微不同的速度运行，因此FIFO缓冲器内存储的比特数目可以在数据传输(例如，数据帧的传输)期间增加或减少。典型地，FIFO缓冲器的尺寸必须是比特整形单元的标称(nominal)延时所需尺寸二倍，这是由于在数据帧的转发期间能够增加或减少存储的比特。
比特整形单元412的编码单元428被配置为编码从BGPOC单元418接收到的数目并且将编码数据(例如，比特流或符号)传递至I/O阵列410。在实施例中，BGPOC单元宣布数据无效(overrule)，并且迫使编码单元输出无效的通信元素(communicationselement)。由于数据发送方与CBG之间的可能时钟偏移，因此比特整形单元根据最大帧长度和最大相对时钟偏离引入附加传播延时。可以通过允许编码单元例如通过略微改变数据帧的字节开始序列中高比特的长度来补偿时钟速度差，从而减小传播延时并且最小化FIFO缓冲器。
CBG404的时钟同步单元414被配置为将CBG与全局时间同步。可以从时钟同步单元向BGPOC单元418信号通知时钟同步过程的误差。在实施例中，时钟同步单元基本上等同于通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8之一中的时钟同步单元。
CBG404的BGBC单元416被配置为通过打开连接至CBG以在正确时间进行传输的正确分支，来施加正确的传输调度。在实施例中，BGBC单元进行操作，使得CBG起到非活动设备的作用，其中连接至CBG的所有分支用于输入，并且没有分支用于输出。在另一实施例中，BGBC单元操作以向所有其他分支转发从分支之一接收到的数据。
在图4中所示的实施例中，时隙表系统440位于CBG404的外部。时隙表系统440执行与图1中所示时隙表系统相似或相同的功能。具体地，时隙表系统440被配置为存储针对连接至CBG的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的数据交换信息。在图4中所示的实施例中，时隙表系统440包括分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468，分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468执行分别与分支分类单元164、时隙表条目产生单元166和时隙表存储单元168相类似或相同的功能。尽管在图4中作为分立单元示出了分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468，但是在一些其他实施例中，将分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468中的至少两个集成到单个单元中。此外，尽管图4中所示的分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468位于CBG外部，并且是CBG的一部分，但是在一些其他实施例中，分支分类单元464、时隙表条目产生单元466和时隙表存储单元468中的至少一个位于CBG的内部，并且是CBG的一部分。
在图4中所示的实施例中，BGBC单元416包括状态机442，状态机442执行与图3中所示的状态机342相似或相同的功能。具体地，状态机442被配置为跟踪通信网络100的时隙，并且根据时隙表系统440中存储的数据交换信息在连接至CBG404的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6之间执行数据交换。在实施例中，对于每个时隙而言，状态机442获取在时隙表存储单元468中的对应位置处存储的时隙表条目，并且使用时隙表条目中的数据来控制器时隙中的数据转发。
CBG404的BGPOC单元418被配置为处理CBG的不同状态(例如，启动和正常操作等)以及不同状态之间的过渡。此外，BGPOC单元还被配置为通过向BGBC单元416发送适当命令来施加调度。所有检测到的错误由BGPOX单元存储，并且使得通过BG接口422可用于外部设备。BGPOC单元可以具有滤波能力。例如，如果解码单元424找到输入比特流中的错误，则BGPOC单元还可以停止当前中继过程，并且截短(或扩大)通信元素，以使通信元素无效。
CBG404的调度和配置数据单元420被配置为存储通信调度(或者至少需要保护的部分)以及所有必要的配置数据，并且使得存储信息对于BGPOC单元418可用。通信调度和配置数据的完整性可以受到被周期性检查的检错码(例如，CRC)的保护。数据与检错码之间的失配使CBG过渡到不转发通信元素的状态。
CBG404的BG接口422是允许外部计算单元(例如，中央处理单元(CPU))执行涉及CBG的特定操作的可选连接设备。在实施例中，BG接口连接至BG接口链路，并且提供外部设备更新CBG的通信调度和配置数据的可能性。BG接口还允许从CBG中读取错误消息、状态信息和配置数据。在实施例中，BG接口222经由BG接口链路连接至网关，并且网关连接至外部网络。
时隙表系统140、340、440中的信息可以按照通信控制器104(例如，交换机304和CBG404)能够使用的各种格式来编码。例如，对于每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6，时隙表条目可以指定特定分支可以从中接收到数据的源分支，这在本文中被称作基于源的编码方法。如果使用该编码方法，因为六个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6连接至通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)，则对于连接至通信控制器的每个分支而言，需要至少三个比特来指定源分支。因此，对于每个时隙表条目，需要十八个比特来指定分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的源分支。基于源的编码方法的缺点之一是缺乏与FlexRayTM有源星形(activestar)设备的后向兼容性。例如，期望在时隙表条目中指定从中特定分支能够接收到数据的多个源分支。因此，必须针对特定分支指定多个源分支。然而，基于源的编码方法不允许为特定分支指定多个源分支。
在另一示例中，对于每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6，时隙表条目指定特定分支可以向哪个目的地分支发送数据，这在本文中被称作基于目的地的编码方法。如果使用该编码方法，因为六个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6连接至通信控制器104(交换机304或CBG404)，则对于连接至通信控制器104的每个分支而言，需要至少三个比特来指定目的地分支。因此，对于每个时隙表条目，需要十八个比特来指定分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的目的地分支。类似于基于源的编码方法，基于目的地的编码方法的缺点之一是缺乏与FlexRayTM有源星形设备的后向兼容性。有时，期望在时隙表条目中指定特定分支能够向其发送数据的多个目的地分支。例如，需要向所有分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6发送FlexRayTM同步帧，以允许网络中的所有通信节点使它们的本地时基与全局群集时基同步。尽管能够使用保留的编码组合来在相同时隙中为特定分支指定多个目的地分支，但是保留的编码组合仍不允许指定分支的其他分组以最大化可用带宽。
在又一实施例中，矩阵可以用于时隙表中的时隙表条目，以在时隙中指定分支分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6之间的通信。在时隙表条目中指定分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6之间的通信被称作基于矩阵的编码方法。矩阵的对角线仅包括零，这是因为不需要指定与其自身相连的分支。对于每个时隙表条目而言，需要三十个比特来指定每个时隙中分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6之间的通信。基于矩阵的编码方法的缺点之一是需要大量比特来编码时隙表条目。
在图1、3和4中所示的实施例中，通过分支分类单元164、364或464将连接至通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6分类、分割、划分或分组成至少一组，分区、或分部，其中至少一个组、分区或分部中的每一个包括多个分支，并且时隙表条目产生单元166、366或466基于至少一个组、分区或分部来编码时隙表系统140中的条目。将连接至通信控制器的通信网络的分支分类成一个或更多个组并且基于所述组为用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目被称作分支分类编码方法。分支分类编码方法可以由通信控制器104的不同实施例使用。例如，分支分类编码方法可以由交换机304和CBG404使用。
在分支分类编码方法中，连接至组中分支的通信设备可以通过通信控制器104发送和/或接收来自连接至相同组中另一分支的通信设备的数据。连接至组中分支的通信设备不能通过通信控制器104发送或接收来自连接至不同组中分支的通信设备的数据。在实施例中，时隙表条目产生单元166、366或466被配置为针对通信网络100中连接至通信控制器104、304或404的每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6产生时隙表条目，时隙表条目指定特定分支被分到至少一个组中的哪个组，使得通信控制器仅允许连接到至少一个组中每个组中的分支的通信设备在时隙中通过通信控制器彼此通信。
此外，在分支分类编码方法中，对通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的分类可以不是固定的。例如，针对一个时隙对通信网络分支的分类可以与针对另一时隙对通信网络分支的分类不同。在实施例中，分支分类单元164、364或464被配置为将通信网络中连接至通信控制器104、304或404的分支分类成一个或更多个组，并且时隙表条目产生单元166、366或466还被配置为，基于所述一个或更多个组，为用于通过通信控制器访问通信网络的第二时隙产生第二时隙表条目。一个或更多个组可以与至少一个组不同。
与基于源的编码方法相比，基于目的地的编码方法和基于矩阵的编码方法、分支分类编码方法可以使用相同数目的比特或更少的比特来编码时隙表。具体地，由于每个组包括多个分支，因此在分支分类编码方法中组的数目始终小于通信网络100中分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的数目。因为在分支分类编码方法中组的数目始终小于通信网络100中分支的数目，因此与基于源的编码方法相比，基于目的地的编码方法和基于矩阵的编码方法、分支分类编码方法可以使用相同数目比特或更少比特来编码时隙表。因为使用较少比特来编码时隙表，因此可以使用较少存储器来实现时隙表，这获得较低的成本。除了时隙表编码比特尺寸的减小以外，分支分类编码方法支持多个发送方和多个接收器。例如，多个分支可以置于同一组中。因此，在时隙表条目中仅指定特定分支被分到哪个组可以支持与FlexRayTM有源星形设备的后向兼容性，并且允许不同时隙中不同组的并行通信，以增加总体带宽。分支分类编码方法可以由通信控制器104的不同实施例使用。例如，分支分类编码方法可以由交换机304和CBG404使用。
在通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的示例性操作中，在分支分类编码方法下，通信控制器104在时隙中检查时隙的时隙表条目，以选择性地阻止并选择性地转发在连接至通信控制器104的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6上接收到的数据。在接收到来自发送方通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8的数据时，通信控制器104检查接收到的数据的目的地通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到不同组的分支，则通信控制器阻止将接收到的数据传递至目的地通信设备。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到相同组的分支，则通信控制器可以将接收到的数据转发至目的地通信设备。
在实施例中，对于连接至通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6，时隙表条目仅指定特定分支被分到哪个组。例如，时隙表条目产生单元166、366或466被配置为，针对通信网络100中连接至通信控制器104、304或404的每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6产生时隙表条目，该时隙表条目仅指定特定分支被分到至少一个组中的哪个组。仅指定针对每个分支的分类组被称作没有发送方的分支分类编码方法。在没有发送方的分支分类编码方法中，每个分支组的时隙表条目不在源分支与目的地分支之间进行区分。以下参照图5-7描述用没有发送方的分支分类编码方法编码的一些时隙示例。
在图5中所示的示例中，将连接至通信控制器104(交换机304或CBG404)的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6分成使用两个比特表示的三个组。三个组中的每一个包括两个分支。具体地，两个比特码“00”用于表示组#1，两个比特码“01”用于表示组#2，两个比特码“10”用于表示组#3，并且两个比特码“11”保留。时隙表条目仅针对连接至通信控制器104的每个分支指定分支被分到哪个组。在图5中所示的示例中，将码“00”分配至分支108-1，108-2，表示在时隙表条目中分支108-1，108-2被分到组#1中。此外，将码“01”分配至分支108-3，108-4，表示在时隙表条目中分支108-3，108-4被分到组#2中。此外，将码“10”分配至分支108-5，108-6，表示在时隙表条目中分支108-5，108-6被分到组#3中。对于每个时隙表条目，需要十二个比特来指定连接至通信控制器104的所有分支的组。
在图6中所示的示例中，将连接至通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6分成使用两个比特表示的两个组。两种组中的每一个包括三个分支。具体地，两个比特码“00”用于表示组#1，两个比特码“01”用于表示组#2，“10”和“11”保留。时隙表条目仅针对连接至通信控制器104的每个分支指定分支被分到哪个组。对于连接至通信控制器104的每个分支而言，需要两个比特来指定组。在图6中所示的示例中，在时隙表条目中将码“00”分配至分支108-1，108-2，108-3，表示分支108-1，108-2，108-3被分到组#1中。此外，在时隙表条目中将码“01”分配至分支108-4，108-5，108-6，表示分支108-4，108-5，108-6被分到组#2中。对于每个时隙表条目，需要十二个比特来指定连接至通信控制器104的所有分支的组。
图7中所示的示例类似于图6中所示的示例。图6中所示的时隙表条目示例与图7中所示的时隙表条目示例之间的差异在于，在图7中所示的示例中，将码“00”分配至分支108-1，108-3，108-5，表示分支108-1，108-3，108-5被分到组#1中。此外，在图7中所示的示例中，将码“01”分配至分支108-2，108-4，108-6，表示分支108-2，108-4，108-6被分到组#2中。对于每个时隙表条目，需要十二个比特来指定连接至通信控制器104的所有分支的组。
与基于源的编码方法和基于目的地的编码方法相比，使用图5-7中所示的示例中没有发送方的分支分类编码方法来实现每个时隙表条目六个比特的节省。此外，与基于矩阵的编码方法相比，使用图5-7中所示示例中的没有发送方的分支分类编码方法来实现每个时隙表条目十八个比特的节省。
在通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的示例性操作中，在没有发送方的分支分类编码方法下，通信控制器104在时隙中检查时隙的时隙表条目，以选择性地阻止并选择性地转发在连接至通信控制器104的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6上接收到的数据。在接收到来自发送方通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8的数据时，通信控制器104检查接收到的数据的目的地通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到不同组的分支，则通信控制器阻止将接收到的数据传递至目的地通信设备。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到相同组的分支，则通信控制器可以将接收到的数据转发至目的地通信设备。
在实施例中，对于连接至通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6，时隙表条目指定分支被分到哪个组，以及特定分支是否连接至通信设备，其中允许通信设备在时隙表条目的时隙中通过通信控制器104发送数据。例如，时隙表条目产生单元166、366或466被配置为，针对通信网络100中连接至通信控制器104、304或404的每个分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6产生时隙表条目，时隙表条目指定特定分支被分到至少一个组中的哪个组，以及特定分支是否连接至通信设备，其中允许通信设备在时隙表条目的时隙中通过通信控制器104发送数据。在时隙表条目中指定针对每个分支的分类组以及每个分支是否连接至通信设备被称作具有发送方的分支分类编码方法，其中允许通信设备在时隙表条目的时隙中通过通信控制器104发送数据。
除了分支分类编码方法的共同益处以外，具有发送方的分支分类编码方法还允许时隙监管(policing)，其中仅允许连接至组中的单个分支或分支子集的通信设备在特定时隙中进行发送。时隙监管通过仅允许调度的通信节点通过通信控制器104在通信网络上发送数据，增加了通信网络100(可以是FlexRayTM网络)的鲁棒性。可以使用具有时隙监管功能的通信控制器104来阻止其他通信设备中的错误，这些错误可以引起通信网络(FlexRayTM网络)上的错误行为。以下参照图8-12描述用具有发送方的分支分类编码方法编码的时隙表的一些示例。
图8中所示的时隙表示例是图5中所示时隙表示例的扩展。具体地，除了用于指定针对通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的组的两个比特以外，使用六个附加比特来指定连接至被允许在与时隙表条目相关联的时隙中通过通信控制器104发送数据的哪个分支或哪些分支的一个通信设备或更多个通信设备。对于通信网络的每个分支而言，使用一个额外比特来指示是否允许连接至组中的特定分支的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。例如，如果六个附加比特是“011011”，则连接至分支108-2，108-3，108-5和108-6的通信设备被允许在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。如果连接至组#1中分支108-2的通信设备传输数据(例如，数据帧)，该数据占用多于与时隙表条目相关联的时隙，则检测该数据并将该数据标记为错误。此外，如果连接至组#1中分支108-1的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中开始传输数据，则可以检测到该数据并且将该数据标记为错误。在另一示例中，六个附加比特是“100001”，这意味着允许连接至分支108-1，108-6的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。
图9中所示的时隙表示例是图6中所示时隙表示例的扩展。具体地，除了用于指定针对通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的组的十二个比特以外，使用六个附加比特来指定连接至被允许在与时隙表条目相关联的时隙中通过通信控制器104发送数据的哪个分支或哪些分支的一个通信设备或更多个通信设备。对于通信网络的每个分支而言，使用一个额外比特来指示是否允许连接至组的特定分支的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。在图9中所示的示例中，六个附加比特是“111111”，这意味着允许连接至分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。
类似于图9中所示的示例，图10中所示的示例是图6中所示示例的扩展。图9和10中所示示例之间的不同之处在于，在图10中所示的示例中，六个附加比特是“010011”。在图10中所示的示例中，允许连接至分支108-2，108-5，108-6的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。
图11中所示的示例是图6中所示示例的扩展。具体地，除了用于指定针对通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的组的十二个比特以外，使用六个附加比特来指定连接至被允许在与时隙表条目相关联的时隙中通过通信控制器104发送数据的哪个分支或哪些分支的一个通信设备或更多个通信设备。对于通信网络的每个分支而言，使用一个额外比特来指示是否允许连接至组的特定分支的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。在图11中所示的示例中，六个附加比特是“111111”，这意味着允许连接至分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。
在图12中所示的示例中，使用十二个比特来指定针对通信网络100的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6的时隙组(组#1)。除了十二个比特以外，使用六个附加比特来指定连接至被允许在与时隙表条目相关联的时隙中通过通信控制器104发送数据的哪个分支或哪些分支的一个通信设备或更多个通信设备。在图12中所示的示例中，六个附加比特是“010101”，这意味着允许连接至分支108-2，108-4，108-6的通信设备在与时隙表条目相关联的时隙中传输数据。
与基于源的编码方法和基于目的地的编码方法相比，图8-12中所示示例中具有发送方的分支分类编码方法使用每时隙表条目相同数目的比特，同时提供了更多功能。此外，与基于矩阵的编码方法相比，使用图8-12中所示示例中具有发送方的分支分类编码方法来实现十二比特每时隙表条目的节省。
在通信控制器104(例如，交换机304或CBG404)的示例性操作中，在具有发送方的分支分类编码方法下，通信控制器104在时隙中检查时隙的时隙表条目，以选择性地阻止并选择性地转发在连接至通信控制器104的分支108-1，108-2，108-3，108-4，108-5，108-6上接收到的数据。在接收到来自发送方通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8的数据时，通信控制器104检查接收到的数据的目的地通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，或102-8。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到不同组的分支，则通信控制器阻止将接收到的数据传递至目的地通信设备。如果发送方通信设备和目的地通信设备连接至被分到相同组的分支，则通信控制器还可以检查发送方通信设备是否连接至被允许根据时隙表条目的时隙中进行发送的分支。如果发送方通信设备连接至被允许在时隙中进行发送的分支，则通信控制器将接收到的数据转发至目的地通信设备。
图13示出了针对使用以下方法用于连接至高达八个分支的通信控制器104的比特每时隙表条目的比较表：基于源的编码方法、基于目的地的编码方法、基于矩阵的编码方法、没有发送方的分支分类编码方法的实施例以及具有发送方的分支分类编码方法的实施例。对于连接至通信控制器104的N(N是大于1的正整数)个分支而言，需要至少个比特，以使用基于源的编码方法和基于目的地的编码方法来编码时隙表条目。(其中，M是数字)是大于或等于M的最小整数。例如，等于2等于0。需要至少N2-N个比特，以使用基于矩阵的编码方法来编码时隙表条目。需要至少个比特，以使用没有发送方的分支分类编码方法来编码时隙表条目(具有每组两个分支)，这是因为N个分支能够具有至多N/2个组。需要Nx个比特，以使用具有发送方的分支分类编码方法来编码时隙表条目(具有每组两个分支)。
图13的表示出了与基于源的编码方法、基于目的地的编码方法和基于矩阵的编码方法相比，没有发送方的分支分类编码方法的实施例需要较少比特来编码时隙表条目。此外，图13的表示出了与基于源的编码方法、基于目的地的编码方法和基于矩阵的编码方法相比，具有发送方的分支分类编码方法的实施例需要相同数目的比特来编码时隙表条目。尽管使用相同数目的比特，但是具有发送方的分支分类编码方法的实施例使用相同数目的比特提供了更多的功能。
图14是根据本发明实施例的用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的过程流程图。通信控制器可以与图1中所示的通信控制器104、图3中所示的交换机304以及图4中所示的CBG404相似或相同。在方框1402处，将连接至通信控制器的通信网络分支分成至少一个组，其中至少一个组中的每一个包括多个分支。在方框1404处，基于至少一个组针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目。
已经描述或示出的实施例的各个部件或单元(例如，通信控制器104、交换机304、CBG404、时隙表系统140,340,440、分支分类单元164,364,464、时隙表条目产生单元166,366,466、时隙表存储单元168,368,468、状态机342,442、通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8)可以以硬件、非暂时计算机可读介质中存储的软件或者硬件和非暂时计算机可读介质中存储的软件的组合来实现。非暂时计算机可读介质可以是电子、磁、光、电磁、红外、或半导体系统(或装置或器件)、或传播介质。非暂时计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、只读存储器(ROM)、硬磁盘、和光盘。当前的光盘示例包括具有只读存储器的压缩盘(CD-ROM)、具有读/写功能的压缩盘(CD-R/W)、数字视频盘(DVD)、和蓝光盘。此外，已经描述或示出的所述的各个部件或单元(例如，通信控制器104、交换机304、CBG404、时隙表系统140,340,440、分支分类单元164,364,464、时隙表条目产生单元166,366,466、时隙表存储单元168,368,468、状态机342,442、通信设备102-1，102-2，102-3，102-4，102-5，102-6，102-7，102-8)可以在处理器中实现，处理器包括多功能处理器和/或专用处理器。
本发明的各个实施例有效率且高效地指定和实现了针对通信控制器(例如，下一代FlexRayTM有源星形设备)的时隙表信息。例如，本发明的实施例允许半导体制造商或者实现仍保持与现有FlexRayTM有源星形设备的后向兼容性的较低成本FlexRayTM设备，或者通过实现具有相同存储器要求的增强FlexRayTM设备来向FlexRayTM群集更高鲁棒性，以实现较低成本解决方案和/或较高利润率。此外，本发明的实施例可以利用每时隙较少配置比特来支持与FlexRayTM有源星形设备的后向兼容性，并且通过允许将节点和/或网络中错误限制在单独分支并且提高总体FlexRayTM网络的鲁棒性来提供增加的鲁棒性。因此，本发明的实施例通过对稀缺存储器资源的有效率且高效使用，实现了引导和监管FlexRayTM群集中数据通信的下一代有源星形设备。
尽管按照特定顺序示出了描述了本文方法的操作，但是方法的操作顺序可以改变，使得可以按照相反顺序执行特定操作，或者使得可以至少部分地与其他操作并发地执行特定操作。在另一实施例中，不同从中的指令或子操作可以以间歇和/或交替方式来实现。
此外，尽管已经描述或示出的本发明特定实施例包括本文描述或示出的若干部件，但是本发明的其他实施例可以包括更少或更多部件来实现更少或更多特征。
此外，尽管已经描述和示出了本发明的特定实施例，但是本发明不限于如此描述和示出的部件的特定形式或布置。本发明的范围应当有所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (14)

1.一种用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的方法，该方法包括：
将通信网络中连接至通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；以及
基于所述至少一个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目；
其中，产生时隙表条目包括：
产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，使得通信控制器仅允许连接到所述至少一个组的每个组中的分支的通信设备在时隙中通过通信控制器彼此通信；
其中，产生时隙表条目包括：
产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，以及特定分支是否连接至允许在时隙中通过通信控制器发送数据的通信设备；
其中，产生时隙表条目包括：
使用个比特产生时隙表条目，其中，N是对通信网络中连接至通信控制器的分支的数目加以表示的正整数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，产生时隙表条目包括：
产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目仅指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，产生时隙表条目包括：
使用个比特产生时隙表条目，其中，N是对通信网络中连接至通信控制器的分支的数目加以表示的正整数。
4.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将通信网络中连接至通信控制器的分支重新分成一个或更多个组；并且
基于所述一个或更多个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的第二时隙产生第二时隙表条目。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述一个或更多个组与所述至少一个组不同。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，通信控制器是交换机。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，通信控制器是中心总线监护器(CBG)。
8.一种用于对通信网络的通信控制器用的时隙表进行编码的系统，该系统包括：
分支分类单元，被配置为将通信网络中连接至通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；以及
时隙表条目产生单元，被配置为基于所述至少一个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目；
其中，时隙表条目产生单元被配置为产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，使得通信控制器仅允许连接到所述至少一个组中每个组中的分支的通信设备在时隙中通过通信控制器彼此通信；
其中，时隙表条目产生单元被配置为产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，以及特定分支是否连接至允许在时隙中通过通信控制器发送数据的通信设备；
其中，时隙表条目产生单元被配置为使用个比特产生时隙表条目，其中，N是对通信网络中连接至通信控制器的分支的数目加以表示的正整数。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，时隙表条目产生单元被配置为针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支产生时隙表条目，该时隙表条目仅指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组。
10.根据权利要求9所述的系统，其中，时隙表条目产生单元被配置为使用个比特产生时隙表条目，其中，N是对通信网络中连接至通信控制器的分支的数目加以表示的正整数。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，时隙表条目产生单元被配置为将通信网络中连接至通信控制器的分支重新分成一个或更多个组，该时隙表条目产生单元还被配置为，基于所述一个或更多个组，针对用于通过通信控制器访问通信网络的第二时隙产生第二时隙表条目，并且所述一个或更多个组与所述至少一个组不同。
12.根据权利要求8所述的系统，其中通信控制器是交换机或中心总线监护器(CBG)。
13.一种用于对通信网络的FlexRay可兼容通信控制器用的时隙表进行编码的方法，该方法包括：
将通信网络中连接至FlexRay可兼容通信控制器的分支分成至少一个组，其中，所述至少一个组中的每一个包括多个分支；并且
基于所述至少一个组，针对用于通过FlexRay可兼容通信控制器访问通信网络的时隙产生时隙表条目；
其中，产生时隙表条目包括：
产生这样的时隙表条目：针对通信网络中连接至通信控制器的每个分支，该时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，其中产生时隙表条目包括：
使用个比特产生时隙表条目，其中，N是对通信网络中连接至通信控制器的分支的数目加以表示的正整数。
14.根据权利要求13所述的方法，其中产生时隙表条目包括：针对通信网络中连接至FlexRay可兼容通信控制器的每个分支产生时隙表条目，时隙表条目指定特定分支被分到所述至少一个组中的哪个组，使得FlexRay可兼容通信控制器仅允许连接到所述至少一个组中每个组中的分支的通信设备在时隙中通过FlexRay可兼容通信控制器彼此通信，并且FlexRay可兼容通信控制器是FlexRay可兼容交换机或中心总线监护器(CBG)。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201315826D0 (en) * 2013-09-05 2013-10-23 Trw Ltd Safety filter
DE102013220377A1 (de) * 2013-10-09 2015-04-09 Robert Bosch Gmbh Anpasseinrichtung für ein Bussystem und Verfahren zum Betreiben einer CAN-Teilnehmerstation und einer CAN-FD-Teilnehmerstation in einem Bussystem
DE102017209428A1 (de) 2017-06-02 2018-12-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Identifikation in einem Rechnernetzwerk
WO2020090108A1 (ja) * 2018-11-02 2020-05-07 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブ アメリカ 不正制御防止システムおよび、不正制御防止方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101305556A (zh) * 2005-11-10 2008-11-12 Nxp股份有限公司 具有增强的信道监测的总线监测器
US8004993B2 (en) * 2008-07-25 2011-08-23 Tttech Computertechnik Aktiengesellschaft Multirouter for time-controlled communication system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4401239B2 (ja) * 2004-05-12 2010-01-20 Ｎｅｃエレクトロニクス株式会社 通信メッセージ変換装置、通信方法及び通信システム
DE102005048584A1 (de) 2005-07-21 2007-01-25 Robert Bosch Gmbh FlexRay-Kommunikationsbaustein, FlexRay-Kommunikationscontroller und Verfahren zur Botschaftsübertragung zwischen einer FlexRay-Kommunikationsverbindung und einem FlexRay-Teilnehmer
EP2064840A2 (en) * 2006-09-06 2009-06-03 Nxp B.V. Cluster coupler in a time triggered network
US8432814B2 (en) * 2007-03-14 2013-04-30 Nxp B.V. Node of a distributed communication system, node and monitoring device coupled to such communication system
CN101855615A (zh) 2007-11-14 2010-10-06 Nxp股份有限公司 使用高效指令存储的flexray系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101305556A (zh) * 2005-11-10 2008-11-12 Nxp股份有限公司 具有增强的信道监测的总线监测器
US8004993B2 (en) * 2008-07-25 2011-08-23 Tttech Computertechnik Aktiengesellschaft Multirouter for time-controlled communication system

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