CN109327411B - 恢复车辆中的端节点和交换机的错误的以太网通信设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了恢复车辆中的端节点和交换机的错误的以太网通信设备。一种在基于以太网的车载网络的端节点中执行的错误恢复方法，该方法包括：当在端节点的PHY层接收到消息时，通过端节点的PHY层的物理(PHY)层处理器检测消息的物理错误；通过包括在端节点中的控制器的控制器处理器检测消息的逻辑错误；以及通过控制器处理器将物理错误和逻辑错误的类型归类。

Description

恢复车辆中的端节点和交换机的错误的以太网通信设备

相关申请的交叉引证

本申请基于并要求于2017年7月31日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请号10-2017-0097327的优先权的权益，其全部内容通过引证结合于此犹如在本文中完整阐述一样。

技术领域

本公开内容涉及用于恢复车辆中的端节点和交换机的错误的以太网通信设备和方法，并且更具体地，涉及这样的以太网通信设备和方法，即，根据在基于以太网的车载网络中基于以太网的通信期间发生在端节点和交换机中的物理错误或逻辑错误的类型和等级，进行错误处理和恢复。

背景技术

车辆中安装的电子装置的数量和种类随着车辆部件的日益数字化而显著增加。通常，整个车辆都可以使用电子装置，例如，传动系控制系统(例如，发动机控制系统、自动传动装置控制系统等)、车身控制系统(例如，车身电子设备控制系统、便利设备控制系统、车灯控制系统等)、底盘控制系统(例如，转向设备控制系统、制动控制系统、悬吊控制系统等)、车载网络(例如，控制器局域网(CAN)、基于FlexRay的网络、基于媒体导向系统传输(MOST)的网络等)、多媒体系统(例如，导航设备系统、远程信息处理系统、信息娱乐系统等)等等。

在这些系统中的每个中使用的电子装置经由支持电子装置的功能的车载网络连接。例如，CAN可以支持高达1Mbps的传输速率并且支持冲突消息的自动重传、基于循环冗余接口(CRC)的错误检测等。基于FlexRay的网络可以支持高达10Mbps的传输速率并且支持通过两个信道同时传输数据、同步数据传输等。基于MOST的网络是高质量多媒体的通信网络，其可以支持高达150Mbps的传输速率。

与车辆的大多数增强型安全系统一样，远程信息处理系统和信息娱乐系统需要更高的传输速率和系统扩展性。然而，CAN、基于FlexRay的网络等可能不足以支持这些要求。特别是基于MOST的网络可以支持比CAN或基于FlexRay的网络更高的传输速率。然而，将基于MOST的网络应用于车载网络可能是昂贵的。由于这些限制，基于以太网的网络通常用作车载网络。基于以太网的网络可以支持通过一对绕组的双向通信并且可以支持高达10Gbps的传输速率。

近年来，以太网已经应用于车载网络，但是没有提出根据物理错误或逻辑错误的类型和等级进行错误处理和恢复的建议。因此，需要用于错误恢复的以太网通信设备和方法，该以太网通信设备和方法可以根据在以太网通信期间发生的物理或逻辑错误的类型和等级执行错误处理和恢复。

发明内容

本公开内容提供了以太网通信设备以及用于其的错误恢复方法，设备和方法可以根据在以太网通信期间发生的物理和/或逻辑错误的类型和等级执行错误处理和恢复。

根据本公开内容的实施方式，在基于以太网的车载网络中的包括物理(PHY)层处理器的端节点中执行的操作方法可包括：通过PHY层处理器执行端节点的端口上的信号的监测操作；通过PHY层处理器基于监测操作的结果检测端口中的物理错误；以及通过PHY层处理器将物理错误的信息传输至包括在端节点中的控制器处理器。

物理错误的信息可以通过管理数据输入/输出(MDIO)从PHY层处理器传输至控制器处理器。

物理错误可以是链路错误、循环冗余校验(CRC)错误、载波扩展错误、假载波错误、过早结束错误、接收(Rx)错误、发送(Tx)错误和锁定(lock)错误中的至少一个。

操作方法可以进一步包括通过控制器处理器基于物理错误的信息确定物理错误的类型；以及通过控制器处理器基于物理错误的类型将物理错误归类于关键错误或非关键错误。

操作方法可以进一步包括当物理错误是关键错误时，通过控制器处理器重置发生物理错误的端口。

操作方法可以进一步包括当物理错误是非关键错误时，通过控制器处理器增加错误计数器值；以及当错误计数器值小于阈值时，通过控制器处理器警告发生物理错误。

操作方法可以进一步包括当物理错误是非关键错误时，通过控制器处理器增加错误计数器值；以及当错误计数器值大于或等于阈值时，通过控制器处理器重置发生物理错误的端口。

进一步地，根据本公开内容的实施方式，在基于以太网的车载网络中的包括控制器处理器的端节点中执行的操作方法可包括：通过控制器处理器从包括在端节点中的物理(PHY)层处理器获得消息；通过控制器处理器基于参考参数检测消息的逻辑错误；通过控制器处理器确定逻辑错误的类型；以及通过控制器处理器对每一逻辑错误的类型增加错误计数器值。

参考参数可以是在基于以太网的车载网络中使用的消息格式、属于基于以太网的车载网络的内部通信节点的信息、以及允许访问基于以太网的车载网络的外部通信节点的信息中的至少一个。

逻辑错误可以是媒体访问控制(MAC)验证错误、MAC加密错误、网际协议(IP)加密错误、端对端(E2E)循环冗余校验(CRC)错误、E2E活跃计数器错误、信号失配错误、不充分数据错误、精确定时协议(PTP)错误和保留(reservation)故障错误中的至少一个。

该操作方法可以进一步包括当所有类型的逻辑错误的错误计数器值的总和大于或等于第一阈值时，通过控制器处理器重置端节点。

该操作方法可以进一步包括当所有类型逻辑错误中的第一类型的错误计数器值大于或等于第二阈值时，通过控制器处理器重置端节点。

进一步地，根据本公开内容的实施方式，在基于以太网的车载网络中的包括处理器的交换机中执行的操作方法可包括：通过处理器执行交换机的所有端口上的信号的监测操作；通过处理器基于监测操作的结果检测物理错误；通过处理器基于物理错误的信息确定物理错误的类型；以及通过处理器基于物理错误的类型将物理错误归类于关键错误或非关键错误。

物理错误是链路错误、循环冗余校验(CRC)错误、载波扩展错误、假载波错误、过早结束错误、接收(Rx)错误、发送(Tx)错误和锁定错误中的至少一个。

操作方法可以进一步包括当物理错误是关键错误时，通过处理器重置发生物理错误的一个或多个端口。

该操作方法可以进一步包括：当物理错误是非关键错误时，通过处理器增加发生物理错误的第一端口的错误计数器值；以及当第一端口的错误计数器值或者所有端口的错误计数器值的总和小于阈值时，通过处理器警告发生物理错误。

该操作方法可以进一步包括：当物理错误是非关键错误时，通过处理器增加发生物理错误的第一端口的错误计数器值；以及当错误计数器值大于或等于阈值时，通过处理器重置第一端口。

该操作方法可以进一步包括：当物理错误是非关键错误时，通过处理器增加发生物理错误的第一端口的错误计数器值；以及当所有端口的错误计数器值的总和大于或等于阈值时，通过处理器重置交换机。

根据本公开内容的实施方式，提出了车辆的以太网通信设备以及用于该设备的错误恢复方法，这可以根据在以太网通信应用于车辆期间发生的物理和逻辑错误的类型和等级执行错误处理和恢复。

根据本公开内容的实施方式，可以将在以太网通信期间在PHY层和控制器中发生的物理错误的类型和严重程度进行归类，并且可以根据的物理错误的归类的类型和严重程度执行适当的错误处理和恢复。因此，可以保证通信稳定性并且可以使关键错误能够快速错误恢复。

根据本公开内容的实施方式，可以将在以太网通信期间在PHY层和控制器中发生的逻辑错误的类型和严重程度进行归类，并且可以根据逻辑错误的归类的类型和严重程度执行适当的错误处理和恢复。因此，可以保证通信稳定性并且可以使关键错误能够快速错误恢复。

根据本公开内容的实施方式，可以将在以太网通信期间在PHY层和控制器中发生的逻辑错误和物理错误的类型和严重程度进行归类，并且可以根据逻辑错误和物理错误的归类的类型和严重程度执行适当的错误处理和恢复。因此，可以保证通信稳定性并且可以使关键错误能够快速错误恢复。

附图说明

通过参考附图详细描述本公开内容的形式，本公开内容的实施方式将变得更加显而易见，附图中：

图1是示出了车载网络拓扑的第一实施方式的框图；

图2是示出了属于车载网络的通信节点的第一实施方式的框图；

图3是示出了在端节点处发生物理错误的框图；

图4是示出了当在端节点处发生物理错误时的错误处理和恢复方法的流程图；

图5是示出了在端节点处发生逻辑错误的框图；

图6是示出了当在端节点处发生逻辑错误时的错误处理和恢复方法的流程图；

图7是示出了以太网消息格式的示图；

图8是示出了在交换机处发生物理错误的框图；以及

图9是示出了当在交换机处发生物理错误时的错误处理和恢复方法的流程图。

应当理解，上面提及的附图不一定按比例绘制，呈现了说明本公开内容的基本原理的各种优选特征的稍微简化的表示。本公开内容的具体设计特征(例如包括特定尺寸、取向、位置和形状)将部分地由特定的预期应用和使用环境来确定。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细地描述本公开内容的实施方式。本领域中的技术人员将认识到，在全部都不背离本公开内容的精神或范围的情况下，所描述的实施方式可以以各种不同的方式进行修改。进一步地，贯穿本说明书，相同参考标号表示相同元件。

本文所使用的术语仅是用于描述具体实施方式的目的，而非旨在限制本公开内容。除非上下文另有明确说明，否则如本文所用的单数形式“一个(a)”、“一种(an)”和“该(the)”也旨在包括复数形式。应进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”指定了阐述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或附加有一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意及全部组合。

应当理解，本文所使用的术语“车辆(vehicle)”或者“车辆的(vehicular)”或者其他的类似术语包括广义的机动交通工具，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、大巴车、卡车、各种商用车辆的载客车辆，包括各种船只(boat)和船舶(ship)的水上交通工具(watercraft)，航天器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插入式(plug-in，外接充电式)混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其他可替代的燃料车辆(例如，燃料从除石油以外的资源获得)。

尽管实施方式在本文中被描述为使用多个单元来执行示例性处理，但是应当理解，也可由一个或多个模块执行所述示例性处理。此外，应理解的是，控制器/控制单元可执行下面进一步描述的一个或多个处理，并且术语“控制器/控制单元”是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器被配置为对模块进行存储，并且处理器被特定地配置为执行所述模块以执行下面进一步描述的一个或多个处理。此外，应理解的是，本文中描述的单元或模块可体现用于控制单元或模块的操作的控制器/控制单元。

此外，本公开内容的控制逻辑可实施为计算机可读介质上的非暂存性计算机可读介质，计算机可读介质包含由处理器、控制器/控制单元等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的实例包括但并不限于：只读存储器(ROM)、(随机存取存储器)RAM、光盘(CD)-ROM、磁带、软盘、闪存驱动、智能卡和光学数据存储装置。计算机可读记录介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，使得例如由远程信息处理服务器(telematics server)或控制器局域网络(CAN)以分布的方式存储并且执行该计算机可读介质。

由于本公开内容可以进行各种修改并具有几种实施方式，因此将在附图中示出并在详细说明中详细描述具体实施方式。然而，应当理解，并不旨在将本公开内容限于具体实施方式，而是相反，本公开内容涵盖落入本公开内容的精神和范围内的所有修改和替换。

诸如第一、第二等关系术语可以用于描述各种元件，但是这些元件不应该受到术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一部件可以称为第二部件，并且第二部件也可以同样称为第一部件。术语“和/或”是指多个相关和描述的项目中的任何一个或组合。

当提及某个部件与另一部件“耦接”或“连接”时，应当理解，某个部件与另一部件直接“耦接”或“连接”，或者另外的部件可以是位于其间。相反，当提及某个部件与另一部件“直接耦接”或“直接连接”时，将理解，另外的部件未位于其间。

除非特别地说明或从上下文中显而易见的，否则本文所使用的术语“大约”理解为在本领域的正常公差范围内，例如在平均值的2个标准差内。“大约”可理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另从上下文中清晰可见，否则本文中所提供的所有数值可被术语“大约”修饰。

除非另有限定，否则在本文中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与如在本公开内容所属领域中的普通技术人员通常理解相同的含义。诸如通常使用并已在词典中的术语的这种术语应被理解为具有与本领域中的语境意义相匹配的含义。在本说明书中，除非明确限定，否则术语不被理想、过度地理解为形式含义。

在下文中，将参考附图详细描述本公开内容的实施方式。在描述本公开内容时，为了便于整体理解本公开内容，贯穿附图的描述，相同的参考标记指代相同的元件，并且将省略其重复的描述。

图1是示出了车载网络拓扑的第一实施方式的框图。

参考图1，构成车载网络的通信节点可以是网关、交换机(或网桥)或端节点。网关100可以与至少一个交换机110、110-1、110-2、120和130连接，并且可以被配置为连接不同的网络。例如，网关100可以支持在支持控制器区域网络(CAN)(或FlexRay、媒体导向系统传输(MOST)或本地互连网络(LIN))的交换机与支持以太网协议的交换机之间的连接。交换机110、110-1、110-2、120和130中的每一个可以连接至端节点111、112、113、121、122、123、131、132和133中的至少一个。交换机110、110-1、110-2、120和130中的每一个可以与端节点111、112、113、121、122、123、131、132和133互连，并且控制连接至交换机的端节点111、112、113、121、122、123、131、132和133中的至少一个。

端节点111、112、113、121、122、123、131、132和133中的每一个可包括被配置为控制安装在车辆内的各种类型的装置的电子控制单元(ECU)。例如，端节点111、112、113、121、122、123、131、132和133中的每一个可包括包含在信息娱乐装置(例如，显示装置、导航装置和环视监测装置)中的ECU。

构成车载网络的通信节点(即，网关、交换机、端节点等)可以以星形拓扑、总线拓扑、环形拓扑、树形拓扑、网状拓扑等连接。进一步地，构成车载网络的通信节点中的每一个可以支持CAN协议、FlexRay协议、MOST协议、LIN协议、以太网协议等。可以如下配置属于车载网络的通信节点。

图2是示出了属于车载网络的通信节点的第一实施例的框图。

参考图2，构成例如在图1中示出的车载网络的通信节点200可包括物理(PHY)层210和控制器220。通信节点200可以进一步包括用于供应电力的调压器(未示出)。具体地，控制器220可以实现为包括媒体访问控制(MAC)层。PHY层210可以被配置为从另一个通信节点接收信号或向另一个通信节点传输信号。控制器220可以被配置为控制PHY层210并执行各种功能(例如，信息娱乐功能等)。PHY层210和控制器220可以实现为一个片上系统(SoC)，或者可替换地可以实现为单独的芯片。

PHY层210和控制器220可以经由媒体独立接口(MII)230连接。MII 230可包括在IEEE 802.3中定义的接口，并且可包括在PHY层210和控制器220之间的数据接口和管理接口。可以使用简化的MII(RMII)、千兆位MII(GMII)、简化的GMII(RGMII)、串行的GMII(SGMII)、10GMII(XGMII)代替MII 230。PHY层210和控制器220可以经由管理数据输入/输出(MDIO)240以及MII 230连接。

数据接口可包括传输信道和接收信道，每个信道可具有独立的时钟、数据和控制信号。管理接口可包括双信号接口，一个信号用于时钟以及一个信号用于数据。

PHY层210可包括PHY层接口211、PHY层处理器212和PHY层存储器213。PHY层210的配置不限于此，并且PHY层210可以以各种方式配置。PHY层接口211可以被配置为将从控制器220接收的信号传输至PHY层处理器212，并且将从PHY层处理器212接收的信号传输至控制器220。PHY层处理器212可以被配置为控制PHY层接口211和PHY层存储器213的操作。PHY层处理器212可以被配置为调制要传输的信号或解调接收到的信号。PHY层处理器212可以被配置为控制PHY层存储器213输入或输出信号。PHY层存储器213可以被配置为存储接收到的信号，并且基于来自PHY层处理器212的请求输出所存储的信号。控制器220可以被配置为使用MII 230监测和控制PHY层210。控制器220可包括控制器接口221、控制器处理器222、主存储器223和辅助存储器224。控制器处理器222是执行以下描述的各种功能的电路。控制器220的配置不限于此，并且控制器220可以以各种方式配置。控制器接口221可以被配置为从PHY层210(例如，PHY层接口211)或上层(未示出)接收信号，将接收到的信号传输至控制器处理器222，并且将从控制器处理器222接收到的信号传输至PHY层210或上层。控制器处理器222可进一步包括独立存储器控制逻辑或集成存储器控制逻辑，用于控制控制器接口221、主存储器223和辅助存储器224。存储器控制逻辑可以实现为包括在主存储器223和辅助存储器224中，或者可以实现为包括在控制器处理器222中。

主存储器223和辅助存储器224中的每一个可以被配置为存储由控制器处理器222处理的信号，并且可以被配置为基于来自控制器处理器222的请求输出所存储的信号。主存储器223可以是易失性存储器(例如，RAM)，其被配置为临时存储控制器处理器222的操作所需的数据。辅助存储器224可以是非易失性存储器，可以将用于执行控制器220的功能的操作系统代码(例如，内核和装置驱动器)和应用程序代码存储在该非易失性存储器内。可以使用具有高处理速度的闪速存储器、硬盘驱动器(HDD)或者用于大容量数据存储的光盘只读存储器(CD-ROM)作为非易失性存储器。通常，控制器处理器222可以包括具有至少一个处理核的逻辑电路。高级RISC机器(ARM)系列的核或Atom系列的核可以用作控制器处理器222。

在下文中，将描述在属于车载网络的通信节点和相应的对应通信节点处执行的方法。在下文中，即使当描述要在第一通信节点处执行的方法(例如，信号的传输或接收)时，对应的第二通信节点也可以执行与在第一通信节点处执行的方法对应的办法(例如，信号的接收或传输)。即，当描述第一通信节点的操作时，对应的第二通信节点可以执行与第一通信节点的操作对应的操作。相反地，当描述第二通信节点的操作时，对应的第一通信节点可以执行与第二通信节点的操作对应的操作。

图3是示出了在端节点处发生物理错误的框图。

参考图3，控制器220可以连接至PHY层210，并且可以控制PHY层210。布置在端节点处的PHY层210和控制器220可以通过MII 230和MDIO 240连接。图3中示出的PHY层210和控制器220的功能可以与图2中示出的PHY层210和控制器220的功能相同或相似。

MII 230可以指IEEE 802.3中定义的接口，并且可以使用RMII、GMII、RGMII、SGMII和XGMII中的一个代替MII 230。数据接口可包括传输信道和接收信道，每个信道可具有独立的时钟、数据和控制信号。

MDIO 240在IEEE RFC 802.3ae中定义并且包括双信号接口，一个信号用于时钟以及一个信号用于数据。例如，MDIO 240可以使用2.5MHz以下的时钟，并且可以通过双向数据端口传输和接收数据。

PHY层210的端口可能出故障，或者与另一个装置或交换机的连接可能由于接触不良等出故障。这些可以归类为PHY层210的物理错误。例如，如果没有从PHY层210的特定端口或多个端口接收信号，或者与该信号一起接收到超过容许等级的噪声，则PHY层处理器212可确定发生了物理错误。PHY层处理器212可将有关发生错误的信息(即，错误信息)传输至PHY层接口211。PHY层接口211可以将错误信息经由MDIO 240传输至控制器220。

如以下表1所示，通过PHY层处理器212可检测的PHY层210的物理错误可包括链路错误、循环冗余校验(CRC)错误、载波扩展错误、不良流起始定界符(SSD)错误(或者假载波错误)、不良流结束定界符(ESD)错误(或者过早结束错误)、接收(Rx)错误、发送(Tx)错误和锁定错误。

[表1]

物理错误	错误归类
		链路错误	关键错误
CRC错误	CRC计数错误
		载波扩展错误	载波计数错误
不良SSD(假载波)错误	SSD计数错误
		不良ESD(过早结束)错误	关键错误
接收错误	Rx计数错误
		传输错误	Tx计数错误
锁定错误	关键错误

PHY层处理器212可检测接收到的消息的物理错误，并且将有关检测出的物理错误的信息(即，错误信息)传送至控制器220。控制器220的控制器处理器222可检查从PHY层处理器212接收的错误信息并且将检测出的物理错误归类于链路错误、CRC错误、载波扩展错误、不良SSD(假载波)错误、不良ESD(过早结束)错误、接收错误、传输错误和锁定错误中的一个。

例如，当发生将另一个装置和PHY层210连接的链路被阻断或断开并且PHY层不能接收任何消息的错误时，PHY层210可以将有关该错误的错误消息传输至控制器220。控制器220的控制器处理器222可检查从PHY层处理器212接收的错误信息并且将在PHY层210中发生的错误识别为链路错误。

PHY层处理器212可对所接收的消息执行CRC错误检测。如果对所接收的消息的CRC错误检测未能正常执行，则PHY层处理器212可将有关该错误的错误信息传输至控制器220。控制器220的控制器处理器222可检查从PHY层处理器212接收的错误信息，并且将在PHY层210中发生的错误识别为CRC错误。

进一步地，当所接收的消息的位数与用于保证以太网网络之间的兼容性和冲突检测所设置的扩展位不同时，PHY层处理器212可以将有关该错误的错误信息传输至控制器220。控制器220的控制器处理器222可检查从PHY层处理器212接收的错误信息，并且将在PHY层210中发生的错误识别为载波扩展错误。

当PHY层处理器212检测出发生了如同PHY层210传输了信号的假载波时，PHY层处理器212可以将有关该错误的错误信息传输至控制器220。假载波可发生在数据的开始处，在数据的开始处解码数据的前导。控制器220的控制器处理器222可检查从PHY层处理器212接收的错误信息，并且将在PHY层210中发生的错误识别为不良SSD(假载波)错误。

控制器处理器222可以以如下方式将PHY层210中发生的物理错误的类型归类。如以上表1中所示，控制器处理器222可以将链路错误、不良ESD错误和锁定错误归类于关键错误。控制器处理器222可以将不良SSD错误、CRC错误、载波扩展错误、接收错误和传输错误归类于可计数的错误。

具体地，控制器处理器222可以将可计数的错误之中的CRC错误归类为CRC计数错误。另外，控制器处理器222可以将载波扩展错误归类为载波计数错误。另外，控制器处理器222可以将不良SSD(假载波)错误归类为SSD计数错误。另外，控制器处理器222可以将接收错误归类为Rx计数错误并且将传输错误归类为Tx计数错误。

控制器220的控制器处理器222可以根据发生在PHY层210中的物理错误的类型和物理错误的严重等级(例如，错误计数器值)应用不同的错误处理和恢复方案。

为此，控制器处理器222可包括用于以物理错误的类型计数错误的错误计数器。错误计数器可包括CRC错误计数器、载波错误计数器、SSD错误计数器、Rx错误计数器和Tx错误计数器。

控制器处理器222可以每当检测出对应的可计数错误时将对应于对应的错误类型的错误计数器增加1，并且当正常执行通信时将错误计数器减少1。

例如，如果控制器处理器222检测出发生了假载波的假载波错误，则每当检测出不良SSD(假载波)错误时控制器处理器222可以将SSD错误计数器增加1。

控制器处理器222可以通过求和各个错误类型的所有错误计数器值来计算总错误计数器值，并且根据总错误计数器值不同地应用错误处理和恢复方案。

例如，控制器220的控制器处理器222可以如下根据错误计数器值以四个主要方式执行物理错误的错误处理和恢复：

1.当错误计数器值大于零并且小于或等于第一值(例如，96)(即，0<错误计数器值≤96)时，控制器处理器222可以警告错误发生。

2.当错误计数器值大于第一值(例如，96)并且小于或等于第二值(例如，126)(即，96<错误计数器值≤126)时，控制器处理器222可以确定已经发生错误但是可以执行通信，并且可以原样保持通信。

3.当错误计数器值大于第二值(例如，126)并且小于或等于第三值(例如，256)(即，126<错误计数器值≤256)时，控制器处理器222可以确定网络错误严重并且禁止网络配置的改变。

4.当错误计数器值大于第三值(例如，256)(即，256<错误计数器值)时，控制器处理器222可以将错误信息存储在图2中示出的辅助存储器224中，并且执行端节点的重置。在此，控制器处理器222可以执行PHY层或MAC层的重置。

另一方面，如果检测出诸如链路错误、不良ESD(过早结束)错误或者锁定错误的关键错误，则控制器处理器222可以将错误信息存储在辅助存储器224中并且停止通信。在此，控制器处理器222可以停止通信同时继续检测关键错误。控制器处理器222可以监测在预定时间是否发生关键错误，并且如果在预定时间没有检测出关键错误，则可以重新开始通信。

图4是示出了当在端节点处发生物理错误时的错误处理和恢复方法的流程图。在下文中，参考图4，将详细描述用于在PHY层中发生的物理错误的错误处理和恢复方法。

控制器220的控制器处理器222可以将所接收的消息的物理信道参数与存储在辅助存储器224中的物理信道参数进行比较，以确定物理信道参数是否匹配(S110)。例如，可以通过将所接收的消息的数据传输速度、链路值和主从设置信息与存储在辅助存储器224中的数据传输速度、链路值和主从设置信息进行比较，来确定它们是否匹配。

作为步骤S110中的确定结果，控制器处理器222可以确定当物理信道参数匹配时消息已经被正常接收到，并且返回至步骤S110。

另一方面，当在步骤S110中确定物理信道参数失配时，控制器处理器222可以确定发生的错误的类型是不是传输故障(transmission failure，发送故障)或接收故障(S120)。在此，如果从控制器220传送至PHY层210的消息没有正常传输至另一端节点或交换机，则控制器处理器222可以确定已经发生传输故障。另外，如果在预定时间段PHY层210未接收到任何消息，则控制器处理器222可以确定已经发生接收故障。

作为步骤S120中的确定结果，如果没有发生传输故障或接收故障，则控制器处理器222可以增加错误计数器值，因为没有发生关键错误。例如，控制器处理器222可以将计数器中的载波错误计数器值增加1(S130)。

然后，控制器处理器222可以确定错误计数器值是否超过参考值(阈值)(S140)。

作为步骤S140中的确定结果，如果错误计数器值未超过参考值，则控制器处理器222可以返回至步骤S110并且执行步骤S110以及步骤S110之后的程序。另一方面，如果在步骤S140中确定错误计数器值超过参考值，则控制器处理器222可以将错误信息存储在辅助存储器224中(S150)。

作为步骤S140中的确定结果，当错误计数器值大于零并且小于或等于第一值(例如，96)(即，0<错误计数器值≤96)时，控制器处理器222可以警告错误发生。

当错误计数器值大于第一值(例如，96)并且小于或等于第二值(例如，126)(即，96<错误计数器值≤126)时，控制器处理器222可以确定已经发生错误但是可以执行通信，并且可以原样保持通信。

另外，当错误计数器值大于第二值(例如，126)并且小于或等于第三值(例如，256)(即，126<错误计数器值≤256)时，控制器处理器222可以确定网络错误严重并且禁止网络配置改变。

作为步骤S140中的确定结果，当错误计数器值大于第三值(例如，256)(即，256<错误计数器值)时，控制器处理器222可以将错误信息存储在图2中示出的辅助存储器224中。

返回至步骤S120，当在步骤S120中确定检测出的错误的类型是消息的传输故障或接收故障时，控制器处理器222可以确定是否发生链路故障(S125)。在此，即使当正常保持PHY层的链路时，由于另一个错误也可以发生消息的传输故障或接收故障。另一方面，如果将另一个装置连接至PHY层210的链路阻断或断开，则可以发生消息的传输故障和接收故障。

PHY层处理器212可以检查链路的连接状态以检测链路故障并且将有关链路故障的消息传送至控制器220。控制器220的控制器处理器222可以检查从PHY层212接收的有关链路故障的信息，并且确定在PHY层210中发生的错误是链路错误。

作为步骤S125中的确定结果，当检测出的错误类型不是链路故障时，因为消息传输故障或接收故障可能由于暂时错误而发生，所以控制器处理器222可以返回至步骤S110并且执行步骤S110以及步骤S110之后的程序。另一方面，作为步骤S125中的确定结果，当检测出的错误类型是链路故障时，因为发生的错误对应于关键错误，控制器处理器222可以将错误信息存储在辅助存储器224中(S150)。

在步骤S150之后，控制器处理器222可以重置通信节点之间的链路(例如，端节点之间的链路、端节点和交换机之间的链路、交换机之间的链路等)(S160)。在此，控制器处理器222可以执行PHY层或MAC层的重置，并且PHY层的电力可以断开，然后再接通以重置该链路。在控制器处理器222检测出错误之后，控制器处理器222可以将有关该错误的信息传送至系统应用程序并且请求该系统应用程序重置该链路，以便重置通信节点之间的链路。可替换地，可以重置MDIO 240的PHY层以重置该链路。可替换地，可以重置MAC层以重置该链路。

如上所述，根据本公开内容的实施方式，可以将在执行以太网通信时发生在PHY层210和控制器220中的物理错误的类型和严重等级(例如，错误计数器值)归类，并且可以根据物理错误的归类的类型和严重等级执行适当的错误处理和恢复，以便保证通信稳定性并且当发生关键错误时能够快速错误恢复。

图5是示出了在端节点处发生逻辑错误的框图。参考图1和图5，交换机120可以连接至多个端节点121和122以及网关(未示出)。多个端节点121和122可以经由交换机120互连。另外，多个端节点121和122中的每一个可以经由交换机120连接至网关。交换机120可包括电子控制单元(ECU)并且可以通过交换机120的ECU控制多个端节点121和122。多个端节点121和122中的每一个可以是信息娱乐装置(例如，显示装置)、导航装置、环(全)景监测装置等并且可包括ECU。

即使当通过多个端节点121和122中的每一个的PHY层210正常接收到消息时，也可能发生逻辑错误，诸如，消息格式改变、链路信息错误、接收未定义的消息、接收不完整或错误的以太网数据、以及超时接收定期消息。

一起参考图2，PHY层210可以将所接收的消息经由MII 230传送至控制器220，并且可以通过控制器220的控制器处理器222检测所接收的消息的逻辑错误。

控制器220的辅助存储器224可以存储有关消息格式的信息、有关布置在车辆中的装置的信息、以及有关允许从车辆的外部访问的装置的信息。控制器处理器222可以通过基于存储在辅助存储器224中的信息识别从未定义的装置接收消息而检测出逻辑错误。当接收到不完整或错误的以太网数据时，控制器220的控制器处理器222可以检测出逻辑错误。

可以通过控制器220检测出的逻辑错误可包括MAC验证错误、MAC加密错误、网际协议(IP)(TCP/UDP)加密错误、端对端(E2E)CRC错误、E2E活跃计数器错误、信号失配错误、不充分数据(或者音频视频桥接(AVB))错误、精确定时协议(PTP)错误、保留故障错误等。

[表2]

逻辑错误	说明
		MAC验证错误	MAC验证错误计数器
MAC加密错误	MAC安全错误计数器
		IP(TCP/UDP)加密错误	IP安全错误计数器
E2E CRC错误	E2E CRC错误计数器
		E2E活跃计算器错误	E2E活跃错误计数器
信号失配错误	信号错误计数器
		不充足数据(AVB)错误	AVB数据错误计数器
PTP错误	PTP错误计数器
		保留故障错误	保留错误计数器

在此，控制器220的控制器处理器222可以根据逻辑错误的类型和严重等级(例如，错误计数器值)不同地应用错误处理和恢复方案。

控制器处理器222可包括用于以逻辑错误的类型计数各个逻辑错误的错误计数器。如以上表2中所示，用于计数各个逻辑错误的错误计数器可包括用于计数MAC验证错误的MAC验证错误计数器、用于计数MAC加密错误的MAC安全错误计数器、用于计数IP(TCP/UDP)加密错误的IP安全错误计数器、用于计数E2E CRC错误的E2E CRC错误计数器、用于计数E2E活跃计数器错误的E2E活跃错误计数器、用于计数信号失配错误的信号错误计数器、用于计数不充分数据(AVB)错误的AVB数据错误计数器、用于计数PTP错误的PTP错误计数器、以及用于计数保留故障错误的保留(reservation)错误计数器。

每当检测出逻辑错误时，控制器处理器222可以将对应于对应的错误类型的错误计数器值增加+1。在对每个错误类型的错误计数之后，控制器处理器222可以基于每个错误类型的错误计数器值不同地执行错误处理和恢复方案。控制器处理器222可以求和各个逻辑错误类型的所有错误计数器值并且根据总错误计数器值不同地执行错误处理和恢复。

在此，错误可能均一地发生在所有单元中，并且错误可能集中发生在特定单元中。当总错误计数器值超过参考值时，控制器处理器222可以通过反映错误发生的特征将有关错误的信息存储在辅助存储器224中，并且重置连接至PHY层210的所有链路。当错误集中在特定单元中时，控制器处理器222可以将有关错误的信息存储在辅助存储器224中并且重置与错误集中所在的PHY层210连接的链路。此外，如果甚至在重置链路之后，错误的发生还集中在特定单元中，则控制器处理器222可以阻断与特定单元的通信。

控制器处理器222可以如下根据错误计数器值以四个主要方法执行逻辑错误的错误处理和恢复：

1.当错误计数器值大于零并且小于或等于第一值(例如，96)(即，0<错误计数器值≤96)时，控制器处理器222可以确定开始发生错误并且警告错误发生。在此，控制器处理器222可以保持通信，并且将有关错误发生的信息传送至所连接的PHY层210和相邻的通信节点。

2.当错误计数器值大于第一值(例如，96)并且小于或等于第二值(例如，126)(即，96<错误计数器值≤126)时，控制器处理器222可以确定已经发生错误但是可以执行通信，并且可以原样保持通信。

3.当错误计数器值大于第二值(例如，126)并且小于或等于第三值(例如，256)(即，126<错误计数器值≤256)时，控制器处理器222可以确定网络错误严重并且禁止改变网络配置。

4.当错误计数器值大于第三值(例如，256)(即，256<错误计数器值)时，控制器处理器222可以将错误信息存储在图2中示出的辅助存储器224中。然后，控制器处理器222可以执行端节点的重置，并且向应用程序通知端节点的重置结果。

图6是示出了当逻辑错误发生在端节点处时的错误处理和恢复方法的流程图。在下文中，参考图2和图6，将详细描述当发生逻辑错误时在控制器中的错误处理和恢复方法。

每个端节点的PHY层210可以从另一个通信节点接收消息(例如，数据包形式的消息)，并且控制器220的控制器处理器222可以确定在PHY层210处接收的消息格式是否与存储在辅助存储器224中的消息格式匹配。因为以太网消息具有固定格式，因此每个端节点的数据库(DB)可以存储所接收的消息的端口数、IP地址、以及MAC地址。在此，每个节点的DB可以包括在辅助存储器中。当接收到消息时，存储在DB中的端口数、IP地址和MAC地址可以与所接收的消息的端口数、IP地址和MAC地址进行比较以确定是否接收到正常消息(S210)。

作为步骤S210中的确定结果，当所接收的消息的格式与存储在辅助存储器224中的消息格式匹配时，控制器处理器222可以确定接收到正常消息，并且返回至步骤S210。另一方面，当确定所接收的消息的格式与存储在辅助存储器224中的消息格式不匹配时，控制器处理器222可以确定接收到了异常消息。

在此，当在端节点处接收到的消息符合如图7所示的预定的以太网消息格式，但是包括未定义值或与在特定车辆或车辆系统中使用的定义值不同的值时，控制器处理器222可以确定已经发生数据包错误。例如，当具有0xFFFF F123的源IP地址的消息从网关传送至端节点(例如，头部单元(head unit，信息娱乐系统，车机))时，如果消息的源IP地址不表示网关，则控制器处理器222可以确定已经发生数据包错误。另外，如果所接收的消息的源IP地址未在端节点的存储器(或者通信数据库)中定义时，控制器处理器222可以确定已经发生数据包错误。

当传输和接收以太网消息时，可以在以太网消息中的每一个中定义有效载荷区域。为了保证传输和接收，可以使用CRC和活跃计数用于有效载荷。在有效载荷中定义安全码的情况下，当包括在有效载荷中的内容与预定内容不匹配时，控制器处理器222可以确定已经发生帧错误。

在步骤S210之后，控制器处理器222可以检测所接收的消息中的错误。在此，控制器处理器222可以确定检测出的错误是不是由于错误数据包(S215)。

作为步骤S215中的确定结果，当检测出的错误不是由错误数据包导致时，控制器处理器222可以使错误计数增加。例如，控制器处理器222可以将帧错误计数器值增加+1(S220)。

然后，控制器处理器222可以确定帧错误计数器值是否对应于要求保护的等级(即，保护等级)(S225)。

作为步骤S225中的确定结果，当帧错误计数器值未超过保护等级时，控制器处理器222可以确定帧错误计数器值是否超过警告等级(S230)。

作为步骤S230中的确定结果，当帧错误计数器值超过警告等级时，控制器处理器222可以将有关错误的信息存储在辅助存储器224中(S235)。

另一方面，当在步骤S230中确定帧错误计数器值未超过警告等级时，控制器处理器222可以保持通信，这是因为已经发生错误但是通信是可行的，并且返回至步骤S210。

返回至步骤S225，当在步骤S225确定错误计数器值超过保护等级时，控制器处理器222可以阻断与生成错误的对应单元的通信(S240)。例如，当错误计数器值大于第一值(例如，96)时，控制器处理器222可以确定错误集中在特定单元中，并且阻断与特定单元的通信。即使帧错误计数器值超过保护等级，控制器处理器222也可以将有关错误的信息存储在辅助存储器224中。

返回至步骤S215，作为步骤S215中的确定结果，当检测出的错误不是由错误数据包引起时，控制器处理器222可以使错误计数增加。例如，控制器处理器222可以将数据包错误计数器值增加+1(S245)。

然后，控制器处理器222可以确定数据包错误计数器值是否对应于保护等级(S250)。

作为步骤S250中的确定结果，当数据包错误计数器值未超过保护等级时，控制器处理器222可以确定数据包错误计数器值是否超过警告等级(S255)。

作为步骤S255中的确定结果，当数据包错误计数器值超过警告等级时，因为通信是可行的，但是由于数据包错误可能发生通信故障，因此控制器处理器222可以将有关错误的信息通知给端节点的安全模块(S260)。在此，每个端节点可包括安全模块，并且每个端节点可以将存储在安全模块中的信息传输至网关。网关可以收集并存储从每个端节点的安全模块接收的信息。

另一方面，当在步骤S255中确定数据包错误计数器值未超过警告等级时，控制器处理器222可以确定通信是可行的，并且通过返回至步骤S210执行随后的程序。

另一方面，作为步骤S250中的确定结果，当数据包错误计数器值超过保护等级时，控制器处理器222可以重置PHY层210的链路以阻断通信。另外，当错误计数器值超过保护等级时，控制器处理器222可以重置与MAC层的链路以阻断通信(S265)。

如上所述，根据本公开内容的实施方式，可以将在执行以太网通信时发生在PHY层210和控制器220中的逻辑错误的类型和严重等级(例如，错误计数器值)归类，并且可以根据逻辑错误的归类的类型和严重等级执行适当的错误处理和恢复，以便保证通信稳定性并且当发生关键错误时能够快速错误恢复。

图8是示出了在交换机处发生物理错误的框图。

参考图8，交换机120可包括交换机处理器120a和存储器120b。在此，每当与错误计数器对应的错误类型发生时，交换机处理器120a可以增加错误计数器值。交换机120可包括用于与多个端节点121、122、123、其他交换机和网关连接的多个端口。多个端节点121、122和123可以经由交换机120互连并且多个端节点121、122和123可以通过交换机120连接至网关。交换机120和多个端节点121、122和123可以经由SPI接口连接，并且交换机120可以控制连接至此的多个端节点121、122和123中的每一个。

多个端节点121、122和123可以表示用于控制包括在车辆中的各个装置的ECU。例如，多个端节点121、122和123中的每一个可包括构成信息娱乐装置(例如，显示装置)、导航装置、环(全)景监测装置等的ECU。

在车辆的以太网通信期间，物理错误可能发生在包括在交换机120中的多个端口中的一些中。交换机处理器120a可通过监测在所有多个端口处传输和接收的数据包检测发生在所有多个端口或特定端口处的物理错误。

交换机处理器120a可基于已经发生物理错误的端口的数量和严重等级(例如，错误计数器值)执行错误处理和恢复。例如，交换机处理器120a可以检测发生在交换机120的所有或特定端口处的物理错误并且将检测出的物理错误的类型归类。此时，当确定物理错误的类型是传输故障、接收故障或链路故障时，交换机处理器120a可以确定物理错误是关键错误并且将有关错误的信息存储在存储器120b中，并且通过重置连接至所有端口的链路恢复错误。

另一方面，当物理错误的类型不是传输故障、接收故障或链路故障时，每当发生对应于错误计数器的错误时，交换机处理器120a可以使错误计数器值增加。为此，交换机处理器120a可包括用于计数各个错误类型的错误的错误计数器。

交换机处理器120a可以通过求和各个错误类型的所有错误计数器值来计算总错误计数器值。当总错误计数器值(即，全部端口的错误计数器值的总和)超过参考值(例如，256)(即，256<总错误计数器值)时，交换机处理器120a可以将有关错误的信息存储在存储器120b中，并且通过重置与所有端口连接的链路恢复错误。

如另一实例，每当在特定端口检测出错误时，交换机处理器120a可以增加错误计数器值。例如，无论何时在特定端口处发生错误，交换机处理器120a都可以增加信道错误计数器值。当特定端口的信道错误计数器值超过参考值(例如，96)(即，96<信道错误计数器值)时，交换机处理器120a可以将有关错误的信息存储在存储器120b中。然后，交换机处理器120a可以通过重置连接至发生了错误的特定端口的链路来恢复错误。

另一方面，当特定端口的错误计数器值等于或小于参考值(例如，96)时，交换机处理器120a可以确定通信是可行的并且可以保持端口的通信。

在此，当在特定端口中没有发生错误但是在多个端口中连续发生错误时，交换机处理器120a可以通过求和发生了错误的端口的错误计数器值来确定是否重置该链路。

例如，交换机处理器120a可以求和发生了错误的多个端口的错误计数器值，然后当错误计数器值的总和超过参考值(例如，256)时，将有关错误的信息存储在存储器120b中。然后，交换机处理器120a可以通过重置连接至发生了错误的多个端口的链路来恢复错误。

另一方面，当错误计数器值的总和未超过参考值(例如，256)时，交换机处理器120a可以保持发生了错误的多个端口的通信。

图9是示出了当物理错误发生在交换机处时的错误处理和恢复方法的流程图。参考图9，将详细描述当在交换机中发生物理错误时的错误处理和恢复方法。

交换机处理器120a可以将所接收的消息的物理信道参数与存储在辅助存储器224中的物理信道参数进行比较，以确定物理信道参数是否匹配(S310)。例如，可以通过将所接收的消息的数据传输速度、链路值和主从设置信息与存储在辅助存储器224中的数据传输速度、链路值和主从设置信息进行比较，来确定它们是否匹配。

作为步骤S310中的确定结果，当全部端口的物理信道参数匹配时，交换机处理器120a可以返回至步骤S310。另一方面，作为步骤S310中的确定结果，当全部端口的物理信道参数失配时，交换机处理器120a可以确定在交换机中配置的所有端口中是否已经发生错误(S320)。

作为步骤S320中的确定结果，当在步骤S320中确定在所有端口中已经发生错误时，交换机处理器120a可以确定错误类型是不是数据的传输故障或接收故障(S330)。

作为步骤S330中的确定结果，当发生数据的传输故障或接收故障时，交换机处理器120a可以确定是否已经发生链路故障错误(S340)。在此，即使正常保持交换机120的端口的链路，也可能由于另一个错误发生传输故障或接收故障。另一方面，如果端节点和交换机之间的链路被阻断或断开，则可能发生传输故障或接收故障。交换机处理器120a可以检查链路的连接状态以检测链路故障并且可以将有关链路故障的信息传送至端节点、其他交换机和网关。

作为步骤S340中的确定结果，当没有发生链路故障错误时，交换机处理器120a可以使错误计数增加。例如，当没有发生链路故障错误时，交换机处理器120a可以将信道错误计数器增加+1。在此，因为错误可能发生在所有端口中并且错误可能发生在特定端口中，因此交换机处理器120a可以使发生了错误的每个端口的错误计数器值增加(S350)。

然后，交换机处理器120a可以确定信道错误计数器值是否超过预设的参考值(S360)。在此，可以根据发生错误的端口的数量改变参考值。

当在步骤S360中确定信道错误计数器值超过预设的参考值时，交换机处理器120a可以确定通信是不可行的并且将有关错误的信息存储在存储器120b中(S370)。

再次返回至步骤S320，当在步骤S320中确定错误不是发生在所有端口中并且错误发生在特定端口中时，交换机处理器120a可以确定在特定端口中是否已经发生传输或接收故障(S325)。在此，当在预定时间从交换机120的PHY层未接收到消息时，交换机处理器120a可以确定已经发生接收故障。另外，当传送至交换机120的PHY层的消息没有正常传输至另一个端节点或交换机时，交换机处理器120a可以确定已经发生传输故障。

当在步骤S325中确定在特定端口中已经发生传输或接收故障时，交换机处理器120a可以进行至步骤S340以确定链路是否出故障，并且可以执行步骤S340之后的程序。

另一方面，当在步骤S325中确定在特定端口中没有发生传输或接收故障时，交换机处理器120a可以进行至步骤S350以将信道错误计数器值增加+1。在此，错误可能发生在所有端口中并且错误可能发生在特定端口中，使得交换机处理器120a可以使发生了错误的每个端口的错误计数器值增加。

当在步骤S360中确定信道错误计数器值未超过参考值时，交换机处理器120a可以确定尽管已经发生错误但是通信是可行的，并且保持所有端口的通信。交换机处理器120a然后可以返回至步骤S310并且执行步骤S310以及步骤S310之后的程序。

另一方面，当在步骤S360中确定信道错误计数器值超过参考值时，交换机处理器120a可以确定通信是不可行的并且将有关错误的信息存储在存储器120b中(S370)。

然后，当在步骤S340中确定已经发生链路故障时，交换机处理器120a可以通过重置端口的链路恢复错误。当在步骤S360中确定所有端口的错误计数器值或特定端口的错误计数器值超过参考值时，交换机处理器120a可以通过重置发生了错误的端口的链路来恢复错误(S380)。

在此，当交换机120的多个端口之中的特定端口的错误计数器值超过第一参考值(例如，96)时，交换机处理器120a可以通过执行步骤S370将错误信息存储在存储器120b中。然后，交换机处理器120a可以执行S380程序以重置发生了错误的特定端口的链路。

另一方面，当错误不是发生在一个特定端口中而是错误连续发生在多个端口中时，交换机处理器120a可以通过反映发生错误的端口的数量确定是否重置链路。

例如，尽管其中发生错误的每一个端口的错误计数器值都未超过第一参考值(例如，96)，但是当其中发生错误的端口的错误计数器值的和超过第二参考值(例如，256)时，交换机处理器120a可以通过执行步骤S370将错误信息存储在存储器120b中。然后，交换机处理器120a可以执行S380程序以重置其中发生错误的端口的链路。

如上所述，根据本公开内容的实施方式，可以将在执行以太网通信时发生在交换机中的物理错误的类型和严重等级(例如，错误计数器值)归类，并且可以根据逻辑错误的归类的类型和严重等级执行适当的错误处理和恢复，以便保证通信稳定性并且当发生关键错误时能够快速错误恢复。

根据本公开内容的实施方式的方法可以实现为可由各种计算机执行并记录在计算机可读介质上的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录在计算机可读介质上的程序指令可以具体地被设计和配置为用于本公开内容，或者可以是公知的，并且对计算机软件领域的技术人员是可用的。计算机可读介质的实例可包括具体地被配置为存储和执行程序指令的硬件装置，诸如，ROM、RAM和闪速存储器。程序指令的实例包括由例如编译器制成的机器代码以及使用解释器的可由计算机执行的高级语言代码。上述示例性硬件装置可以被配置为作为至少一个软件模块进行操作，以便执行本公开内容的操作，反之亦然。

尽管以上已经详细描述了本公开内容的实施方式及其优点，但是应当理解，在不偏离本公开内容的范围的情况下，可以进行各种改变、替换和变更。

Claims (17)

1.一种在基于以太网的车载网络中的端节点中执行的操作方法，所述端节点包括物理(PHY)层处理器，所述操作方法包括：

通过所述物理层处理器执行所述端节点的端口上的信号的监测操作；

通过所述物理层处理器基于所述监测操作的结果检测所述端口中的物理错误；以及

通过所述物理层处理器将所述物理错误的信息传输至包括在所述端节点中的控制器处理器，

通过所述控制器处理器基于所述信号的物理信道参数是否匹配来利用所述信号的接收故障、所述信号的传输故障和链路故障中的至少一者确定所述物理错误的类型；以及

通过所述控制器处理器基于所述物理错误的类型将所述物理错误归类于关键错误或非关键错误。

2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述物理错误的信息通过管理数据输入/输出(MDIO)从所述物理层处理器传输至所述控制器处理器。

3.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述物理错误是以下中的至少一个：链路错误、循环冗余校验(CRC)错误、载波扩展错误、假载波错误、过早结束错误、接收(Rx)错误、发送(Tx)错误和锁定错误。

4.根据权利要求1所述的操作方法，进一步包括当所述物理错误是所述关键错误时，通过所述控制器处理器重置发生了所述物理错误的所述端口。

5.根据权利要求1所述的操作方法，进一步包括：

当所述物理错误是所述非关键错误时，通过所述控制器处理器使错误计数器值增加；以及

当所述错误计数器值小于阈值时，通过所述控制器处理器警告发生所述物理错误。

6.根据权利要求1所述的操作方法，进一步包括：

当所述物理错误是所述非关键错误时，通过所述控制器处理器使错误计数器值增加；以及

当所述错误计数器值大于或等于阈值时，通过所述控制器处理器重置发生了所述物理错误的所述端口。

7.一种在基于以太网的车载网络中的端节点中执行的操作方法，所述端节点包括控制器处理器，所述操作方法包括：

通过所述控制器处理器从包括在所述端节点中的物理(PHY)层处理器获得消息；

通过所述控制器处理器基于参考参数检测所述消息的逻辑错误；

通过所述控制器处理器基于所述消息的格式是否与预定消息格式匹配或者所述逻辑错误是否由于数据包错误引起，确定所述逻辑错误的类型；

通过所述控制器处理器基于所述逻辑错误的类型将所述逻辑错误归类于帧错误或数据包错误；以及

通过所述控制器处理器按照所述逻辑错误的类型增加错误计数器值。

8.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述参考参数是以下中的至少一个：所述基于以太网的车载网络中使用的消息格式、属于所述基于以太网的车载网络的内部通信节点的信息、以及允许访问所述基于以太网的车载网络的外部通信节点的信息。

9.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述逻辑错误是以下中的至少一个：媒体访问控制(MAC)验证错误、MAC加密错误、网际协议(IP)加密错误、端对端(E2E)循环冗余校验(CRC)错误、端对端活跃计数器错误、信号失配错误、不充分数据错误、精确定时协议(PTP)错误和保留故障错误。

10.根据权利要求7所述的操作方法，进一步包括当所有类型的所述逻辑错误的错误计数器值的总和大于或等于第一阈值时，通过所述控制器处理器重置所述端节点。

11.根据权利要求7所述的操作方法，进一步包括当所述逻辑错误的所有类型中的第一类型的错误计数器值大于或等于第二阈值时，通过所述控制器处理器重置所述端节点。

12.一种在基于以太网的车载网络中的交换机中执行的操作方法，所述交换机包括处理器，所述操作方法包括：

通过所述处理器执行所述交换机的所有端口上的信号的监测操作；

通过所述处理器基于所述监测操作的结果检测物理错误；

通过所述处理器基于所述信号的物理信道参数是否匹配，利用所述信号的接收故障、所述信号的传输故障和链路故障中的至少一者确定所述物理错误的类型；以及

通过所述处理器基于所述物理错误的类型将所述物理错误归类于关键错误或非关键错误。

13.根据权利要求12所述的操作方法，其中，所述物理错误是以下中的至少一个：链路错误、循环冗余校验(CRC)错误、载波扩展错误、假载波错误、过早结束错误、接收(Rx)错误、发送(Tx)错误和锁定错误。

14.根据权利要求12所述的操作方法，进一步包括当所述物理错误是关键错误时，通过所述处理器重置发生了所述物理错误的一个或多个端口。

15.根据权利要求12所述的操作方法，进一步包括：

当所述物理错误是所述非关键错误时，通过所述处理器增加发生了所述物理错误的第一端口的错误计数器值；以及

当所述第一端口的错误计数器值或者所有端口的错误计数器值的总和小于阈值时，通过所述处理器警告发生所述物理错误。

16.根据权利要求12所述的操作方法，进一步包括：

当所述物理错误是所述非关键错误时，通过所述处理器增加发生了所述物理错误的第一端口的错误计数器值；以及

当所述错误计数器值大于或等于阈值时，通过所述处理器重置所述第一端口。

17.根据权利要求12所述的操作方法，进一步包括：

当所述物理错误是所述非关键错误时，通过所述处理器增加发生了所述物理错误的第一端口的错误计数器值；以及

当所有端口的错误计数器值的总和大于或等于阈值时，通过所述处理器重置所述交换机。

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