CN103825792A - 一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法 - Google Patents

Abstract

一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其步骤为：（1）发送检测请求帧；总线上载波检测信号和信号品质错误信号的监视，发送检测请求帧；（2）进行冲突检测；（2.1）在发送检测请求帧后设置发送超时；（2.2）如果在超时到达前载波检测信号均无效，判断为帧前导码冲突，转至步骤（3）；如果载波检测信号有效且信号品质错误信号有效，判断为帧数据冲突，转至步骤（3）；如果在帧发送过程中保持载波检测信号有效且信号品质错误信号无效，判断为发送无冲突，转至步骤（4）；（3）冲突退让；计算节点的退让时间，并等待该退让时间，转至步骤（1）；（4）无冲突发送。本发明具有原理简单、可靠性好、能够提高整体传输效果等优点。

Description

一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法

技术领域

本发明主要涉及到车辆网络控制技术领域，特指一种适用于车辆网络控制的基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法。

背景技术

在WTB初运行过程中，组成的末端节点间需要通过交换检测请求和检测响应获知彼此的组成强度，让步或坚持的决定取决于两个组成的相对强度。由于各组成的末端节点是独立发送检测请求的，在WTB总线上有可能出现检测请求帧的碰撞，如图1所示。碰撞将导致这些检测请求帧将被丢弃和忽略，因此，为解决重复的碰撞，适当的总线冲突消解策略是必需的。但是，直至目前为止在本领域中未有任何涉及WTB总线上检测请求帧冲突消解的实现机制及方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、可靠性好、能够提高整体传输效果的基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其步骤为：

（1）发送检测请求帧；即，WTB节点保持对总线上载波检测信号和信号品质错误信号的监视，WTB节点发送检测请求帧；

（2）进行冲突检测；

（2.1）WTB节点在发送检测请求帧后设置发送超时；

（2.2）如果在超时到达前载波检测信号均无效，则判断为帧前导码冲突，转至步骤（3）；如果载波检测信号有效且信号品质错误信号有效，则判断为帧数据冲突，转至步骤（3）；如果在帧发送过程中保持载波检测信号有效且信号品质错误信号无效，则判断为发送无冲突，转至步骤（4）；

（3）冲突退让；计算节点的退让时间，并等待该退让时间，转至步骤（1）；

（4）无冲突发送；无冲突发送成功，清除发送超时，执行后续操作。

作为本发明的进一步改进：在所述步骤（2.2）包括：

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使CS信号有效；在检测到终止分界符或检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位后的0.5BT内，解码器使CS信号无效；

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使SQE信号无效；CS信号有效后，在检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位以后的0.5BT内，解码器使SQE信号有效；

当处于发送检测请求帧状态，CS信号在信号发送超时期无效或者CS信号有效且SQE信号有效时，则可判断WTB总线存在检测请求帧冲突；

所述CS信号为载波检测信号，所述SQE信号为品质错误信号。

作为本发明的进一步改进：在所述步骤（3）的具体过程为：当检测到检测请求帧冲突时，编组的两个末端节点需要执行各自的退让进程；先结束退让过程的节点再次发送检测请求帧，而接收到检测请求帧的节点响应以检测响应帧，且不再发送检测请求帧。

作为本发明的进一步改进：所述节点退让时间期望是节点编组组成强度的单调递减函数，即较强组成的节点具有较短的退让时间期望，而较弱组成的节点具有较长的退让时间期望，相同组成强度的节点的退让时间之间存在随机扰动；所述节点的退让时间采用以节点组成强度的反码为种子的随机数与时隙值的乘积，如下式：

$\mathrm{BackoffTime}=\mathrm{Random}\left(\stackrel{\‾}{\mathrm{MyStrength}}\right)\×\mathrm{aSlotTime}---\left(1\right).$

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明为一种基于组成强度的WTB总线检测请求帧冲突消解的方法，适用于初运行过程中2个末端节点间报文交换过程，且结合考虑了后续的强度比较。本发明中检测请求帧冲突检测方法简单可靠，每次退让时间有着明确的上界，不会出现共享以太网截断二进制指数退让算法中退让时间指数上升的现象；而退让时间是组成强度的函数，便于初运行后续过程的实施。

附图说明

图1是检测请求帧的碰撞示意图。

图2是本发明的流程示意图。

图3是本发明中检测请求帧冲突退让过程示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图2所示，本发明的一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其步骤为：

（1）发送检测请求帧；即，WTB节点保持对总线上载波检测信号和信号品质错误信号的监视，WTB节点发送检测请求帧；

WTB总线解码器将会产生两个信号：载波检测信号（CS）和信号品质错误信号（SQE），用于信号品质监视和冗余切换。WTB总线节点实时监视这两个信号。

（2）进行冲突检测；

（2.1）WTB节点在发送检测请求帧后设置发送超时，一般发送超时设置为20BT；

（2.2）如果在超时到达前载波检测信号均无效，则判断为帧前导码冲突，转至步骤（3）：冲突退让；如果载波检测信号有效且信号品质错误信号有效，则判断为帧数据冲突，转至步骤（3）：冲突退让；如果在帧发送过程中保持载波检测信号有效且信号品质错误信号无效，则判断为发送无冲突，转至步骤（4）：无冲突发送。在具体应用实例中，具体为：

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使CS信号有效；在检测到终止分界符或检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位后的0.5BT内，解码器使CS信号无效。

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使SQE信号无效；CS信号有效后，在检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位以后的0.5BT内，解码器使SQE信号有效。

由于不一定要区分碰撞和持续的伪噪声，因此可以根据CS信号、SQE信号及发送状态判断是否存在冲突。当处于发送检测请求帧状态，CS信号在信号发送超时期无效或者CS信号有效且SQE信号有效时，则可判断WTB总线存在检测请求帧冲突。

（3）冲突退让；按下式(1)计算节点的退让时间，并等待该退让时间；转至步骤（1）：发送。

当检测到检测请求帧冲突时，两个（编组的）末端节点需要执行各自的退让进程。先结束退让过程的节点再次发送检测请求帧，而接收到检测请求帧的节点响应以检测响应帧，且不再发送检测请求帧，如图3所示。

由于交换检测请求/响应帧后，两个节点所在编组将进行组成强度比较，较强组成的节点将坚持，较弱的将让步，因此组成强度可以作为冲突消解参与方的特征值参与退让过程。具体的思路是：节点退让时间期望是节点编组组成强度的单调递减函数，即较强组成的节点具有较短的退让时间期望，而较弱组成的节点具有较长的退让时间期望，相同组成强度的节点的退让时间之间存在随机扰动。

本发明中节点的退让时间采用以节点组成强度的反码为种子的随机数与时隙值的乘积，如下式：

$\mathrm{BackoffTime}=\mathrm{Random}\left(\stackrel{\‾}{\mathrm{MyStrength}}\right)\×\mathrm{aSlotTime}---\left(1\right)$

（4）无冲突发送；无冲突发送成功，清除发送超时，执行后续操作。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其特征在于，步骤为：

（1）发送检测请求帧；即，WTB节点保持对总线上载波检测信号和信号品质错误信号的监视，WTB节点发送检测请求帧；

（2）进行冲突检测；

（2.1）WTB节点在发送检测请求帧后设置发送超时；

（2.2）如果在超时到达前载波检测信号均无效，则判断为帧前导码冲突，转至步骤（3）；如果载波检测信号有效且信号品质错误信号有效，则判断为帧数据冲突，转至步骤（3）；如果在帧发送过程中保持载波检测信号有效且信号品质错误信号无效，则判断为发送无冲突，转至步骤（4）；

（3）冲突退让；计算节点的退让时间，并等待该退让时间，转至步骤（1）；

（4）无冲突发送；无冲突发送成功，清除发送超时，执行后续操作。

2.根据权利要求1所述的基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其特征在于，在所述步骤（2.2）包括：

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使CS信号有效；在检测到终止分界符或检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位后的0.5BT内，解码器使CS信号无效；

在检测到前导码的最后一位后的0.5BT内，解码器使SQE信号无效；CS信号有效后，在检测到既非‘0’非‘1’也非终止分界符的位以后的0.5BT内，解码器使SQE信号有效；

当处于发送检测请求帧状态，CS信号在信号发送超时期无效或者CS信号有效且SQE信号有效时，则可判断WTB总线存在检测请求帧冲突；

所述CS信号为载波检测信号，所述SQE信号为品质错误信号。

3.根据权利要求1或2所述的基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其特征在于，在所述步骤（3）的具体过程为：当检测到检测请求帧冲突时，编组的两个末端节点需要执行各自的退让进程；先结束退让过程的节点再次发送检测请求帧，而接收到检测请求帧的节点响应以检测响应帧，且不再发送检测请求帧。

4.根据权利要求3所述的基于组成强度的检测请求帧冲突消解的方法，其特征在于，所述节点退让时间期望是节点编组组成强度的单调递减函数，即较强组成的节点具有较短的退让时间期望，而较弱组成的节点具有较长的退让时间期望，相同组成强度的节点的退让时间之间存在随机扰动；所述节点的退让时间采用以节点组成强度的反码为种子的随机数与时隙值的乘积，如下式：

$\mathrm{BackoffTime}=\mathrm{Random}\left(\stackrel{\‾}{\mathrm{MyStrength}}\right)\×\mathrm{aSlotTime}---\left(1\right).$

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