CN104871461A - 在汽车数据通信系统中同步数据包 - Google Patents

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Abstract

一种通过时钟控制的数据通信网络(12)使来自非时钟控制的数据通信网络(14)的数据包同步化的方法，包括步骤：在网关(28)中对于时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(70)接收来自时钟控制的数据通信网络(12)的时钟控制的数据包(72)；在网关(28)中对于非时钟控制的数据通信网络(14)打包来自时钟控制的数据包(72)的数据到第一非时钟控制的数据包(74)；非时钟控制的数据包(74)分别配设时间戳，由该时间戳可以重构时钟控制数据包(72)的时间节拍，该数据包的数据已经打包在各自的第一非时钟控制的数据包(74)中；通过非时钟控制的数据通信网络(14)发送第一非时钟控制的数据包(74)到非时钟控制的数据通信网络(14)的接收-节点(24)；从第一非时钟控制的数据包(74)读出时间戳并且在接收-节点(24)中由时间戳、发送频率、多个时钟控制的数据包和/或局部的节拍重构时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(80)；在时间节拍(84)中发送第二非时钟控制的数据包，该时间节拍与重构的时间节拍(84)同步。

Description

在汽车数据通信系统中同步数据包
技术领域
本发明涉及一种通过时钟控制的数据通信网络同步数据包或者说应用和系统的方法，它们来自非时钟控制的、事件控制的或者说非时间控制的数据通信网络，本发明还涉及一种用于汽车的数据通信系统。
背景技术
汽车的电子系统能够分成子系统。例如，马达和传动控制装置附属于驱动系(动力总成)，电子制动器附属于底盘(车架)，舒适功能如空调附属于车体区域。
由于对于安全性、带宽、应答时间和成本方面的不同要求，这些子系统和相关的数据通讯网络、如专用通信总线(CAN,LIN,MOST,FlexRay)经常严格地相互分开。
跨子系统的功能通常要求电子的子系统超越子系统边界联网；这一点可以通过一个或多个系统接口或者网关实现。
除了汽车领域中的典型的通信总线系统以外，也可以在汽车中使用以太网。近年来，具有高带宽、高度灵活性和世界范围标准化的以太网是汽车与这种网关-控制器的重要的系统接口。但是，以以太网为基础的数据通信网络目前只偶尔在汽车中使用。
不同的网关类型可以在上述通讯总线之间交换。但是在这些网关类型中在数据传输时或者说在从一个通讯总线到另一通讯总线交换数据时可能会失去数据的品质和时间对应性。
在传输MOST-数据到以太网-网络时可能存在需求，即，时钟控制或时间控制的总线系统如MOST的节拍周期在通过网关传输时不应该丢失。如果例如要将以太网-网络的数据馈入到MOST-网络中，这可能意味着在存储器和/或采样率转换上的高耗费，这尤其可能导致数据传输的时延。其结果可能是，使数据质量变差，并由此在严重情况下不再可能利用数据。
对于汽车-数据通信系统存在称为网关的实现方式，它们尤其用于在时钟控制的与非时钟控制的数据通信网络之间传达。但是在这些实现方式中会出现时间信息丢失，即，在时钟控制的数据通信网络中产生的数据发送到非时钟控制的数据通信网络中，反之亦然，但是在此失去数据的时间上的同步。只要这些实现方式离开时钟控制的数据通信网络，通过这些实现方式得不到数据的服务品质。例如，必需对固定的时间标记保持数据包配置。对于数据的服务品质的评价例如可以引用参数如延迟和跳动。
对于非时钟控制的数据通信网络已知，例如利用PTP(精确时间协议Precision Time Protocol)建立公共的时间基础。其中具体的实施结构例如通过IEEE1588，IEEE1588v2和IEEE802.1AS标准化。以这个时间上的同步为基础在协议中如IEEE1722和IEEE1733利用这些时间信息，用于对于所属的数据一起给出在数据通信网络中固定的绝对的时间戳。
已知在非时钟控制的数据通信网络中需要时间上的同步并因此对此存在不同的方法，它们例如已经导致不同的实时-以太网-变体。在此一个具体的变体是以太网-AVB(Audio Video Bridging)。
以太网/以太网AVB目前作为网络技术还没有在汽车中使用，但是总线系统MOST仅仅在这个工业分支中使用。
发明内容
本发明的目的是，在汽车的不同数据通信系统之间提供高品质的数据。
这个目的通过独立权利要求的主题实现。本发明的其它实施例由从属权利要求和下面的说明中给出。
本发明的一个方面涉及一种用于通过时钟控制的数据通信网络同步来自非时钟控制的数据通信网络的数据包和时钟节拍的方法。
所述时钟控制的或者说时间控制的数据通信网络可以是MOST-网络。例如MOST150，即，第三代MOST，可以作为这种数据通信网络使用。
所述非时钟控制的或者说非时间控制的数据通信网络可以是以太网-网络。在此作为协议例如可以使用以太网-AVB。
按照本发明的一个实施例，所述方法包括以下步骤：在网关中以时钟控制的数据通信网络的时间节拍接收来自时钟控制的数据通信网络的时钟控制的数据包；在网关中将来自时钟控制的数据包的数据打包成用于非时钟控制的数据通信网络的第一非时钟控制的数据包；为非时钟控制的数据包分别配设时间戳，由该时间戳可以重构以时钟控制的网络为基础的、非时钟控制的网络的同步节拍，时钟控制的网络的数据已经打包在各自的第一非时钟控制的数据包中；通过非时钟控制的数据通信网络发送第一非时钟控制的数据包到非时钟控制的数据通信网络的接收-节点；从第一非时钟控制的数据包读出时间戳和其它协议信息并且在接收-节点中由时间戳、发送频率和多个数据包重构时钟控制的数据通信网络的时间节拍；并且以与重构的时间节拍同步的时间节拍发送第二非时钟控制的数据包。
例如可以通过以太网将来自MOST-数据包的(第一)数据发送到接收-节点。然后，接收-节点解码接收的以太网数据并且重构其时间节拍。在此理解为，时间节拍可以具有规则的节拍周期，以该节拍周期发送数据包。
如果接收器要发送(第二)数据到MOST-网络，则这些数据与重构的时间节拍同步地由(用于第一数据)的接收-节点发送，该接收-节点在这种情况下是(用于第二数据的)发送节点。也可以在接收-节点中与重构的时间节拍同步地由这些数据创建数据包。通过这种方式接收-节点利用接收的(第一)数据或者说数据流的时间节拍使输出的(第二)数据同步。
通过本方法可以将来自时钟控制的数据通信网络的时间信息传输到非时钟控制的数据通信网络。这个时间信息可以用于从非时钟控制的数据通信网络与时钟控制的数据通信网络同步地发送数据，并且这些数据由此可以再同步地馈入到时钟控制的数据通信网络中。在此，非时钟控制的数据通信网络可以这样透明地工作，使时间控制数据的服务品质不失真。
通过本发明，在保证时间上同步的条件下可以解决在非时钟控制的数据通信网络(例如MOST)与自身非时钟控制的数据通信网络(例如按照IEEE802.3的以太网)之间的数据交换问题。
尤其在过渡时间中，网络技术MOST与以太网-AVB可以并行地使用。此外，可能存在从MOST到以太网迁移情形的需求。通过本方法可以不损失服务品质(尤其是音频/视频质量)并且无需附加的引起成本的部件如附加的存储器或者说采样率转换器或者可感到的时间延迟地转换这些情形。
总之，通过本方法可以使不同的网络技术统一。这可能由于规模效应导致总体上更成本有利的网联。可以省去用于这些数据的采样率转换器和更大的缓存器。可以在传输时保持数据质量。附加地存在可能性来力争统一所使用的网联技术，即，通过一致的网络逐渐替换现有的网络。
在两个数据通信网络之间的网关或接口可以理解为QoS网关，它可以在不同时钟控制的数据通信网络与非时钟控制的数据通信网络之间传达。通过这种形式的数据交换不会在传输到其它数据通信网络时损坏分别发送的数据通信网络(或要传输的数据)的服务品质。
时钟控制的数据通信网络的时间节拍在MOST-网络的情况下例如可以是具有44.1kHz或48kHz的MOST-节拍。这个时间节拍可以通过适合的传输协议传输到接收-节点。在此，在接收-节点中重新利用/重新获取时间节拍，并因此供不同的服务使用。因此可以与MOST-网络同步地在以太网-网络中重现来自MOST-网络的数据。此外，在以太网为基础的接收-节点上运行的应用能够以这个时间节拍/时钟频率运行，并且应用的数据通过适合的传输协议通过网关馈入到MOST-网络中。因为这个应用的或传输的数据的初始时间节拍能够追溯到MOST-网络，并且与这个网络同步，所述数据可以没有QoS损失地在MOST-网络中使用。
按照本发明的一实施例，所述方法还包括步骤：通过非时钟控制的数据通信网络使网关的时钟发生器与接收-节点的时钟发生器同步。为了例如在保持服务品质的条件下在MOST与以太网-AVB之间传输消息，在传输数据之前还可能需要两个网络技术的时钟(Clock)或时钟发生器的同步。在此存在可能性，使MOST时钟频率/时间节拍(例如44.1kHz或48kHz)作为容器-时钟发生器转移到AVB-网络中，并由此时钟控制数据流。为此可以从MOST-网络中得出MOST时间节拍，然后通过AVB-传输协议传输到以太网-网络。
通过以太网节点相互间并因此也使网关准确地时间同步(例如通过使用IEEE802.1AS)能够，在以太网-网络中或者说在接收-节点中重新利用与MOST同步的时间节拍，它具有小于1μs的跳动/抖动。
对此要理解为，不必一定使两个网络的系统节拍相互同步，这可能引起高开销。通过本方法仅仅传输应用节拍。这个应用节拍可以供以太网-网络或接收-节点使用，并且可以用于同步传输数据到MOST-网络。此外，对于以太网-网络处于完全开放，产生自身的时间节拍。两个系统可以相互独立地工作。
按照本发明的一实施例，非时钟控制的数据包配设有时间戳，该时间戳和从属的数据传输频率包括——其数据已经打包到非时钟控制的数据包中的——时钟控制数据包的时间节拍/时钟频率。换言之，时间节拍或时间节拍的时刻的值可以直接编码到非时钟控制的数据包中。例如，在网关中转换的传输协议能够使网关上的MOST-节拍数字化，并且在接收-节点中由此重新获得MOST-节拍。
按照本发明的一实施例，所述方法还包括步骤：收集更多的时钟控制数据包；将收集到的数据包的数据打包在非时钟控制的数据包中。不必一定，对每个非时钟控制的数据包准确地配置一个时钟控制的数据包。因为非时钟控制的数据通信网络的传输容量可以大于数据通信网络的传输容量，来自时钟控制的数据通信网络的更多数据包的数据可以同时通过非时钟控制的数据通信网络传输。
按照本发明的一实施例，所述方法还包括步骤：在网关中接收第二非时钟控制的数据包；由第二非时钟控制数据包的数据创建时钟控制的数据包；以时间节拍将创建的时钟控制的数据包馈入到时钟控制的数据通信网络，该时间节拍与在接收-节点中产生第二非时钟控制的数据包的时间节拍同步。通过本方法能够，使从接收-节点发送的数据与发送同步地馈入到时钟控制的数据通信网络中，无需中间存储这些数据和/或无需以复杂的方式和方法转码数据包。
按照本发明的一实施例，通过数据包传输的数据是媒体数据流、例如音频和/或视频数据的一部分。重构的时间节拍然后可以用于时钟控制输出音频和/或视频流。此外，这个时间节拍可以用于，时钟控制以太网网关(即，与以太网-节点连接的装置)的音频和/或视频流和/或与MOST-时钟节拍同步地馈入到以太网-网络中。
按照本发明的一实施例，网关和/或接收-节点包括编解码器，该编解码器与时钟控制的数据通信网络的时间节拍同步地产生媒体数据流的(非时钟控制和/或时钟控制的)数据包，或者说从模拟向数字转换，反之亦然。在接收-节点中，借助于由数字的媒介流重构的时间节拍，可以通过解编解码器产生模拟的媒介流。此外可能的是，所述网关包括解编解码器，该解编解码器由接收的非时钟控制的数据包产生时钟控制的数据包，该数据包可以在没有中间存储的情况下与时间节拍同步地馈入。
本发明的另一方面涉及一种用于汽车、例如轿车、载重汽车或公共汽车的数据通信系统。
按照本发明的一实施例，该数据通信系统包括用于连接时钟控制的数据通信网络与非时钟控制的数据通信网络的网关，还包括在非时钟控制的数据通信网络中的接收-节点，其中，所述网关和接收-节点设计成执行所述方法，如同上面和下面描述的那样。
不言而喻，方法的特征以及上述和下述的内容也可以是数据通信系统的特征，反之亦然。
附图说明
下面借助于附图详细解释本发明的实施例。
图1示意示出按照本发明一实施例的数据通信系统，
图2示出了描述按照本发明的实施例的用于数据包同步的方法的流程图，
图3示意示出按照本发明实施例的数据通信系统，
图4示出描述按照本发明的实施例的用于数据包同步的方法的流程图。
原则上，相同的或者类似的部件配设相同的附图标记。
具体实施方式
图1示意示出了数据通信系统10，它包括MOST-网络12作为时钟控制的数据通信网络12和以太网-网络14作为非时钟控制的数据通信网络14。
在此通过MOST-时间节拍运行MOST-网络12，该MOST-网络具有环的拓扑(Topologie)，即，对于每个有规律的、MOST-时间节拍给定的时刻，在MOST-节点16之间发送数据包，这些节点分别可以是汽车控制装置18的组成部分。
以太网-网络14包括多个节点20，它们例如可以包括汽车控制器26的开关22或者以太网-接口24。
两个网络12,14利用网关28连接，该网关不仅包括MOST节点16，而且包括例如开关的形式的以太网-节点20。
MOST-环12的特征在于在时间上以44.1kHz(CD的音频节拍频率)或48kHz(DVD音频的节拍频率)的节拍频率同步。对于MOST这个节拍由主定时发生器提供，并且MOST-网络12的所有参与者与这个节拍同步，即，所有参与者都与这个主节拍同步地工作。因此存在可能性，在源与汇入处/汇入装置(Senke)之间、例如在两个控制装置18之间建立同步的数据流。例如，网关28可以是主控制器，它提供主节拍。
如果现在要执行从控制器26到控制装置18的数据流，尤其可能产生同步问题。尽管控制器26也可以产生例如44.1kHz的工作节拍(例如通过振荡电路等)，但是该节拍通常无需在时间上与MOST-网络12同步，即，在这个节拍与MOST-网络节拍之间可能存在偏差(例如MOST：44,101kHz，控制器44,099kHz)。如果现在执行从控制器26到控制装置18的数据流，在这种情况下必需平衡网关28中的节拍频率。这一点例如可以通过加入或者去掉音频数据或者通过费事地转换节拍频率实现。两种方法都影响到音频质量和/或产生附加的用于网关28的成本。这些问题可以通过例如借助于图2描述的方法避开。
图2示出一个流程图，它描述用于同步数据包的方法。
在步骤30中，网关28接收来自时钟控制的MOST-网络12的MOST-数据包，它们分别在通过MOST-节拍定义的时刻到达。MOST例如可以以第一音频或视频数据流为基础。
然后，网关28将来自时钟控制的数据包的数据打包成以太网数据包并且为这个数据包配设时间戳，由这个时间戳可以重构时刻，在该时刻相应的MOST-数据包到达网关28。
在步骤32中，以太网数据包通过以太网-网络14发送到接收-节点24。在此，通过以太网-网络14传输编码在以太网数据包中的MOST-节拍。
在步骤34中，接收-节点读取来自以太网数据包的时间戳以及以太网数据的发送频率、接收的数据包的数量以及局部节拍，并且由这些数据、例如利用时间戳、发送频率和/或数据包数量重构MOST-网络12的MOST-节拍。通过这种方式可以在控制器26或接收-节点24中重新利用/重新获取MOST-节拍。
在步骤36中，以太网节点24产生以太网数据包，它们例如以另一、第二音频或视频数据流为基础，它例如由控制器26发送给控制装置18，该控制装置与MOST-网络12连接。这个第二以太网数据包配设有以重构的MOST-节拍为基础的时间戳
在步骤38中，第二以太网数据包以时间节拍为基础同步地发送，该时间节拍与重构的MOST-节拍同步。通过这种方式以与MOST-节拍同步的导出的时间节拍发送第二以太网数据包。
在步骤40中，网关38接收第二以太网数据包并且以数据包的时间戳、发送频率、数据包数量为基础和/或借助于其局部节拍重新利用数据包的时间节拍。包含在第二以太网数据包中的数据可以与MOST-网络12的MOST-节拍同步地在没有中间存储的情况下馈入到MOST-网络12中。
总之，图2表明传输MOST-节拍到以太网-网络14的节点24。MOST-节拍可以在那里重建并且在那里用于同步其它应用。因此，数据通信系统10可以分成MOST-节拍域40和以太网-节拍域42。在此，MOST-节拍域40虚拟地延伸通过MOST-网络12一直达到接收-节点24。
如同刚才所述那样，如果MOST-网络12的时间节拍通过网关28传输到控制器28并且控制器28利用这个时间节拍来用于产生数据流，源(接收-节点24或控制器28)以与汇入处或者说汇入处的部件(控制装置18)相同的时间节拍工作。因此能够使控制器28的数据流不使用如加入或去掉音频数据或节拍频率-转换的机制的情况下通过网关28引入到时间控制的MOST-网络12中并且发送到汇入处。
在此，在以太网-网络14中使用的协议例如是IEEE802.1AS，与用于同步节拍频率(网关和节点24的时间发生器)的IEEE722和用于传输数据的IEEE1722相结合。
以太网-数据包可以通过具有固定的发送周期的IEEE1722协议传输。音频数据一般以常规的8-kHz-频率传输。这些固定的发送周期能够规划数据传输。
图3更详细地示出了数据通信系统10的组成部分。下面关于音频数据的说明也一般性地适用于视频数据或者说数据流。
通过MOST-节点16或MOST控制器16的I2S总线50将MOST-节拍(例如48kHz)和未压缩的音频数据传输到网关28的A/V-编解码器52。在此，网关28的MOST-控制器16作为I2S主控制器给定A/V-编解码器52的时间节拍并因此只以这个时间节拍进行时钟控制。
音频数据通过打包装置54打包成IEEE1722数据包，并且利用以太网-时钟发生器(它源自系统时钟发生器56)与I2S总线50同步地通过以太网-接口20发送。
控制器26接收这些数据并且再生音频数据的时间节拍。为此使用控制器26(它事先已经与网关28同步)的系统时钟发生器58和来自音频流的数据。通过DAC(数模)转换器最终也可以将音频数据模拟地供应用62使用，并且与MOST-节拍同步地输出。
现在也可以使用再生或重构的时间节拍来用于触发音频数据，它们由控制器26输出。这些数据可以再传输回到网关28并且馈入到MOST-网络12中。
在此，应用64产生模拟的音频数据，它们由音频编解码器66打包成数据包，数据包由以太网-接口24发送给网关28。在此，由时钟发生器-模块68控制数据包的打包和发送，该时钟发生器-模块由具有来自MOST-网络12的数据的数据包重构并重建MOST-节拍。时钟发生器-模块68规定以太网-数据包并因此配设导出的MOST-节拍。
在网关28中的以太网-接口20中接收以太网-数据包，并且利用编码到以太网-数据包中的、导出的MOST-节拍处理成MOST-数据包(例如通过IC-编解码器52)并且馈入到MOST-网络12。在此，时钟发生器-模块70评价以太网-数据包，用于获得导出的MOST-节拍并由此控制IC-编解码器。
不言而喻，传输到以太网-网络14的MOST-节拍可以称为“房间时钟”，并且在以太网-网络14内部作为数据处理和数据传输的驱动器供音频系统和视频系统使用。与此相反，“采样时钟”可以称为采样率，它用于在编解码器66中将模拟信号转换成数字信号，并且也用于在DAC转换器60中在数字传输以后重建模拟信号。
图4示出了具有数据包的曲线图，这些数据包可以在两个网络12和14中发送。在图4的曲线图中向右标出时间。
在曲线图的第一行中示出MOST-网络12的数据包72，它们分别以MOST-节拍70发送。总线频率或时间节拍/时钟频率70和相关的MOST-网络12的发送频率为48kHz。为了更清楚地表示并且关于MOST150已经选择48kHz的节拍。
曲线图的第二行示出了以太网-网络14的数据包74。IEEE1722-协议的节拍频率76在第一版标准中为8kHz，即，正好比MOST-节拍70慢六倍。因此六个数据包72的数据可以在一个IEEE1722周期中在一个数据包74中传输。
曲线图的第三行示出重构的数据包78，这些重构的数据包在控制器26中由以太网-数据包74产生并且它们同时提供重构的时间节拍80。
曲线图的第四行示出数据包82，它们具有导出的时间节拍84，该时间节拍已经通过重构的时间节拍80与MOST-节拍70同步。
曲线图的第五行示出了数据包88，其具有不同步的时间节拍90，该时间节拍还没有与MOST-节拍70同步。
在图4中还示出三个数据流92,94,96，它们可以是模拟的音频流并且在下面解释它们。
在两个第一行中示出通过网关28的数据流。对于第一数据流92而言，MOST-数据包72被网关28接收并且数据流92通过IEEE1722传输协议传输到以太网-网络14，并如同更上面解释的那样，直到控制器26。因此这个数据流72利用QoS保证(它们通过AVB提供)通过以太网-网络14传输。
控制器26重建MOST-网络12的时间节拍70，并因此产生重构的时间节拍80，DAC转换器60以该重构的时间节拍运行，以便重建数据流92。在控制器26中重建的数据流92现在与原始的MOST-节拍70同步。数据包78由于在网关28中的处理和转换与数据包72相比被延迟。
时间节拍80现在可以在控制器26中作为上述的“房间时钟”使用，以便由此导出时间节拍84，以该时间节拍控制产生数据流94。然后数据流94与数据流92同步，并由此也与MOST-节拍70同步。
现在数据流94可以传输到网关28并且在数据流的时间节拍再生以后同步地馈入到MOST-网络12。在此，通过数据流与MOST-节拍70的同步保证质量。在网关28中无需采样率转换器或者附加的缓冲存储器。
数据流96作为数据流的示例示出，它不与“房间时钟”同步并因此不与MOST-节拍70同步。数据流96的频率90为大约48kHz，例如47.9kHz。数据流96与数据流95类似地被打包到IEEE1722-数据包中并且通过以太网-网络14传输到网关28。因为数据流96不与时间节拍70同步并因此不与IEEE1722协议的发送频率同步，因此在8kHz(125μs)的周期中只部分收集并发送五个数据包88。由此(在时间上)丢失了数据包88’，如同示例表示的那样。如果数据流96是音频流，在MOST-网络12中再现数据流96时可以明显地听到这个效果，因为音频流中断。在所示情况下，数据流96的频率小于MOST-网络70的频率。在反过来的情况下，MOST-网络12必需撇弃数据包88，这也导致类似的可听到的效果。
对此补充地要指出的是，“包括”不排除其它元件或步骤，并且“一”不排除多个。此外要指出，参阅上述实施例描述的特征或步骤也可以用于与其它上述实施例的其它特征或步骤组合。在权利要求中的附图标记不应视为限制。

Claims (10)

1.一种通过时钟控制的数据通信网络(12)使来自非时钟控制的数据通信网络(14)的数据包同步化的方法，该方法包括步骤：
在网关(28)中以时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(70)接收来自时钟控制的数据通信网络(12)的时钟控制的数据包(72)；
在网关(28)中将来自时钟控制的数据包(72)的数据打包成用于非时钟控制的数据通信网络(14)的第一非时钟控制的数据包(74)；
为非时钟控制的数据包(74)分别配设时间戳，由该时间戳能重构时钟控制的数据包(72)——其数据已经打包在相应的第一非时钟控制的数据包(74)中——的时间节拍；
通过非时钟控制的数据通信网络(14)发送第一非时钟控制的数据包(74)到非时钟控制的数据通信网络(14)的接收-节点(24)；
从第一非时钟控制的数据包(74)读出时间戳并且由时间戳、发送周期、多个时钟控制的数据包和/或接收-节点(24)中的局部节拍重构时钟控制的数据通信网络(12)的时间节拍(80)；
以与重构的时间节拍(84)同步的时间节拍(84)发送第二非时钟控制的数据包。
2.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括步骤：通过非时钟控制的数据通信网络(14)使网关(28)的时钟发生器(56)与接收-节点(24)的时钟发生器(68)同步。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，非时钟控制的数据包(74)所配设的时间戳包括与时钟控制的数据包(72)——其数据已经打包到非时钟控制的数据包中——的时间节拍(70)同步。
4.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括步骤：收集更多的时钟控制的数据包(70,82)；将收集到的数据包的数据打包到非时钟控制的数据包(74)中。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，该方法还包括步骤：
在网关(28)中接收第二非时钟控制的数据包；
由第二非时钟控制的数据包的数据创建时钟控制的数据包；
以时间节拍(84)将所创建的时钟控制的数据包馈入到时钟控制的数据通信网络(12)，该时间节拍与在接收-节点(24)中产生第二非时钟控制的数据包的时间节拍(80)同步。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，通过数据包传输的数据是媒体数据流(92,94)的一部分。
7.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述网关(28)和/或接收-节点(24)包括编解码器(52,66)，该编解码器与时钟控制的数据通信网络的时间节拍同步地产生媒体数据流的数据包。
8.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述时钟控制的数据通信网络(12)是MOST-网络。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述非时钟控制的数据通信网络(14)是以太网-网络。
10.一种用于汽车的数据通信系统(10)，该数据通信系统包括：
用于连接时钟控制的数据通信网络(12)与非时钟控制的数据通信网络(14)的网关(28)；
在非时钟控制的数据通信网络中的接收-节点(24)；
其中，所述网关(28)和接收-节点(24)设计成执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107209742A (zh) * 2015-05-05 2017-09-26 大陆-特韦斯股份有限公司 通过wlan或蓝牙实现控制器和v2x单元与带更新内存的v2x单元的连接

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101542016B1 (ko) * 2014-09-17 2015-08-05 성균관대학교산학협력단 차량 내 이종 네트워크 도메인들 간의 동기화 게이트웨이 장치 및 동기화 방법
DE102014114883A1 (de) 2014-10-14 2016-04-14 Beckhoff Automation Gmbh Verfahren und System zum Überwachen eines ersten Teilnehmers eines Kommunikationsnetzwerks
DE102015206051A1 (de) * 2015-04-02 2016-10-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Datenübertragung in einem Rechnernetz
DE102015212561B4 (de) * 2015-07-06 2017-06-14 Continental Automotive Gmbh Synchronisieren von getakteten und ungetakteten Datenkommunikationsnetzwerken
US10074066B2 (en) 2016-01-16 2018-09-11 International Business Machines Corporation Two phase predictive approach for supply network optimization
DE102016007576B3 (de) * 2016-06-21 2017-11-02 Audi Ag Übermitteln von TDM-kodierten Daten über einen Kommunikationskanal nach dem I²S-Protokoll
US10958576B2 (en) * 2019-02-14 2021-03-23 GM Global Technology Operations LLC Systems and methods for data processing and storage in vehicles having a zone-based, central computing in-vehicle communications network architecture
DE102021202188A1 (de) * 2021-03-08 2022-09-08 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren sowie Vorrichtung zur Zeitsynchronisation eines ersten Fahrzeuges und eines zweiten Fahrzeuges
CN114142958A (zh) * 2021-12-02 2022-03-04 中电科航空电子有限公司 一种基于级联交换机的机载实时语音同步传输系统及方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1381970A (zh) * 2001-04-17 2002-11-27 Tv网网络股份有限公司 在不同种类的网络上分配多媒体数据的方法和系统
CN1444814A (zh) * 2000-07-26 2003-09-24 汤姆森特许公司 异步数字家庭网络中的多媒体抖动消除
CN101385294A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 标准微体系有限公司 利用以以太网编码违例区分的帧和分组结构在以太网传输线上传递不同类型的流数据和分组数据的系统和方法
US20120158990A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Cisco Technology, Inc. Transporting a CBR Data Stream Over a Packet Switched Network
CN102598630A (zh) * 2009-08-19 2012-07-18 空间场有限责任公司 网络中同步数据流的方法和装置、计算程序和存储介质

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4926648B2 (ja) * 2006-10-27 2012-05-09 富士通セミコンダクター株式会社 車載ゲートウェイ装置
EP3726780B1 (en) * 2007-12-17 2021-11-17 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Method and system for a centralized vehicular electronics system utilizing ethernet with audio video bridging
DE102008049600A1 (de) * 2008-09-30 2010-04-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Ethernet-MOST-Gateway-Einrichtung und Verfahren zum Koppeln eines Ethernet-Netzknotens mit einem MOST-Empfänger
DE102010003248B4 (de) * 2010-03-25 2024-01-18 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur Verarbeitung von Daten in einem Netzwerk eines Fahrzeugs
US8775681B2 (en) * 2011-04-27 2014-07-08 GM Global Technology Operations LLC Cross-network synchronization of application S/W execution using flexray global time
DE102012204586A1 (de) * 2012-03-22 2013-10-17 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Gateway, Knoten und Verfahren für ein Fahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1444814A (zh) * 2000-07-26 2003-09-24 汤姆森特许公司 异步数字家庭网络中的多媒体抖动消除
CN1381970A (zh) * 2001-04-17 2002-11-27 Tv网网络股份有限公司 在不同种类的网络上分配多媒体数据的方法和系统
CN101385294A (zh) * 2006-02-17 2009-03-11 标准微体系有限公司 利用以以太网编码违例区分的帧和分组结构在以太网传输线上传递不同类型的流数据和分组数据的系统和方法
CN102598630A (zh) * 2009-08-19 2012-07-18 空间场有限责任公司 网络中同步数据流的方法和装置、计算程序和存储介质
US20120158990A1 (en) * 2010-12-17 2012-06-21 Cisco Technology, Inc. Transporting a CBR Data Stream Over a Packet Switched Network

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAMES AWEYA: "Circuit emulation services over Ethernet-Part 2： Prototype and experimental results", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF NETWORK MANAGEMENT》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107209742A (zh) * 2015-05-05 2017-09-26 大陆-特韦斯股份有限公司 通过wlan或蓝牙实现控制器和v2x单元与带更新内存的v2x单元的连接
CN107209742B (zh) * 2015-05-05 2021-01-08 大陆-特韦斯股份有限公司 车辆系统及运行其的方法、在车辆系统中存储数据的方法

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