CN110650175B - 在车辆网络中使用多个域同步通信节点的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及在车辆网络中使用多个域同步通信节点的方法和装置。车辆网络中作为当前基准高级主(GM)节点操作的第一通信节点的操作方法可包括：发送包括第一通信节点的第一基准时间的第一同步消息；从第二通信节点接收第一响应消息，第一响应消息包括指示第二通信节点的第一本地时间与第一基准时间之间的差值的第一同步偏移；从第二通信节点接收第二响应消息，第二响应消息包括指示第一本地时间和作为GM节点操作的第三通信节点的第二基准时间之间的差值的第二同步偏移；以及基于第一同步偏移和第二同步偏移之间的比较结果，将第一通信节点或第三通信节点确定为第一基准GM节点。

Description

在车辆网络中使用多个域同步通信节点的方法和装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年6月26日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2018-0073649的优先权的利益，其全部内容通过引用结合于此，如同在文中完全阐述一样。

技术领域

本公开涉及车辆网络技术，更具体地，涉及通过同时操作多个时间域来增强通信节点之间的同步性能的方法和装置。

背景技术

与最近的车辆部件数字化一致，安装在车辆中的设备的数量和种类显著增加。通常，电子设备可用在车辆各处，例如，动力传动系控制系统(例如，发动机控制系统、自动变速器控制系统等)、车身控制系统(例如，车身电子设备控制系统、便利装置控制系统、灯控制系统等)、底盘控制系统(例如，转向装置控制系统、制动控制系统、悬架控制系统等)、车辆网络(例如，控制器区域网络(CAN)、基于FlexRay的网络、基于面向媒体的系统传输(MOST)的网络等)、多媒体系统(例如，导航装置系统、远程信息处理系统、信息娱乐系统等)等等。

在这些系统中的每一个中使用的电子设备经由车辆网络连接，该车辆网络支持电子设备的功能。例如，CAN可支持高达1Mbps的传输速率并且支持冲突消息的自动重传、基于循环冗余校验(CRC)的错误检测等。基于FlexRay的网络可支持高达10Mbps的传输速率，并且支持通过两个信道同步传输数据、同步数据传输等。基于MOST的网络是用于高质量多媒体的通信网络，其可支持高达150Mbps的传输速率。

大多数增强的车辆安全系统，例如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可扩展性。然而，CAN、基于FlexRay的网络等可能不足以支持这样的要求。具体而言，基于MOST的网络可支持比CAN或基于FlexRay的网络更高的传输速率。然而，将基于MOST的网络应用于车辆网络可能是昂贵的。由于这些限制，基于以太网的网络通常用作车辆网络。基于以太网的网络可通过一对线圈支持双向通信，并且可支持高达10Gbps的传输速率。

电气和电子工程师协会(IEEE)802.1AS提供了一种算法，该算法基于被选择作为高级主机的节点的基准时间来实现网络时间同步。通过发送包括关于其自身时间的信息的同步消息，高级主节点可将该信息发送到网络中的其他通信节点，除了高级主节点之外的通信节点可基于同步消息确认高级主节点的基准时间，并且其他通信节点可同步到高级主节点。然而，在每个其他通信节点的本地时间与高级主节点的基准时间之间可能存在差值，直到对它们执行同步为止。因此，当需要严格的时间同步时，由于高级主节点的基准时间与本地时间之间的差值，可能无法执行顺畅通信。

发明内容

本公开提供了一种用于通过同时操作车辆网络中的多个时间域来在通信节点之间执行同步的方法和装置。

根据本公开的示例性实施例，一种作为车辆网络中的当前高级主(GM)节点操作的第一通信节点的操作方法可包括：发送包括第一通信节点的第一基准时间的第一同步消息；接收来自第二通信节点的第一响应消息，所述第一响应消息包括指示所述第二通信节点的第一本地时间与所述第一基准时间之间的差值的第一同步偏移；接收来自第二通信节点的第二响应消息，所述第二响应消息包括指示第一本地时间和作为GM节点操作的第三通信节点的第二基准时间之间的差值的第二同步偏移；比较第一同步偏移和第二同步偏移；基于第一同步偏移和第二同步偏移之间的比较结果，将第一通信节点或第三通信节点确定为第一新基准GM节点；和发送第二同步消息，该第二同步消息包括关于第一通信节点的第一基准时间的信息和关于第一新基准GM节点的信息，其中，第二同步消息包括指示第二同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示第二同步消息包括关于第一新基准GM节点的信息。

第一通信节点和第三通信节点可具有不同的时间域。

第一同步消息还可包括指示第一同步消息的格式的指示符，并且所述指示符可指示关于所确定的新基准GM节点的信息不包括在第一同步消息中。

当第二通信节点是交换机时，第四通信节点是通过第二通信节点连接到第一通信节点的端节点，并且第一响应消息还包括指示第一基准时间与第四通信节点的第二本地时间之间的差值的第三同步偏移，可基于第一同步偏移、第二同步偏移和第三同步偏移之间的比较结果来确定新基准GM节点。

第二响应消息还可包括指示第二基准时间和第四通信节点的第二本地时间之间的差的第四同步偏移，并且可基于第一同步偏移、第二同步偏移、第三同步偏移和第四同步偏移之间的比较结果来确定新基准GM节点。

第二同步消息可以是Sync消息，并且Sync消息的预留字段可指示所确定的新基准GM节点的标识符。

根据本公开的另一示例性实施例，一种车辆网络中的交换机的操作方法可包括：接收来自第一高级主(GM)节点的第一同步消息，所述第一同步消息包括所述第一GM节点的第一基准时间；计算指示所述第一基准时间与所述交换机的第一本地时间之间的差值的第一同步偏移；接收来自端节点的第一响应消息，所述第一响应消息包括指示所述端节点的第二本地时间与第一基准时间之间的差值的第二同步偏移；向第一GM节点发送第二响应消息，所述第二响应消息包括第一同步偏移和第二同步偏移；接收来自第一GM节点的第二同步消息，第二同步消息包括关于基于第一响应消息和第二响应消息确定的第一基准GM节点的信息；并基于第二同步消息使交换机同步。

当确定的基准GM节点是第一GM节点时，可将交换机同步到第一GM节点的第一基准时间。

该操作方法还可包括：在同步之前，从第二GM节点接收第三同步消息，所述第三同步消息包括第二GM节点的第二基准时间；计算指示第二基准时间与交换机的第一本地时间之间的差值的第三同步偏移；接收来自端节点的第三响应消息，所述第三响应消息包括指示端节点的第二本地时间与第二基准时间之间的差值的第四同步偏移；向第二GM节点发送第四响应消息，所述第四响应消息包括第三同步偏移和第四同步偏移；和接收来自第一GM节点的第四同步消息，所述第四同步消息包括关于基于第三响应消息和第四响应消息确定的基准GM节点的信息，其中，在同步中，当确定的基准GM节点是第二GM节点时，所述交换机可同步到第二GM节点的第二基准时间。

第一GM节点和第二GM节点可具有不同的时间域。

第一同步消息还可包括指示第一同步消息的格式的指示符，并且所述指示符可指示关于确定的基准GM节点的信息不包括在第一同步消息中。

第二同步消息还可包括指示第二同步消息的格式的指示符，并且所述指示符可指示关于确定的基准GM节点的信息包括在第二同步消息中。

第二同步消息可以是Sync消息，并且Sync消息的预留字段可指示所确定的基准GM节点的标识符。

根据本公开的又一实施例，一种车辆网络中的端节点的操作方法可包括：接收包括第一GM节点的第一基准时间的第一同步消息；计算指示端节点的第一本地时间与第一基准时间之间的差值的第一同步偏移；发送包括第一同步偏移的第一响应消息；接收来自交换机的第一GM节点的第二同步消息，所述第二同步消息包括关于基于第一响应消息确定的基准GM节点的信息；并基于第二同步消息使交换机同步。

当确定的基准GM节点是第一GM节点时，端节点可同步到第一GM节点的第一基准时间。

该操作方法还可包括：在同步之前，接收包括第二GM节点的第二基准时间的第三同步消息；计算指示第二基准时间与端节点的第一本地时间之间的差值的第四同步偏移；发送包括第四同步偏移的第二响应消息；和接收来自交换机的第二GM节点的第四同步消息，所述第四同步消息包括基于第二响应消息确定的基准GM节点的信息，其中，在同步中，当确定的基准GM节点是第二GM节点时，端节点可同步到第二GM节点的第二基准时间。

第一GM节点和第二GM节点可具有不同的时间域。

第一同步消息还可包括指示第一同步消息的格式的指示符，并且指示符可指示关于确定的基准GM节点的信息不包括在第一同步消息中。

第二同步消息还可包括指示第二同步消息的格式的指示符，并且指示符可指示关于确定的基准GM节点的信息包括在第二同步消息中。

第二同步消息可以是Sync消息，并且Sync消息的预留字段可指示所确定的新基准GM节点的标识符。

根据本公开的示例性实施例，多个高级主节点可包括在车辆网络中。也就是说，车辆网络中可存在多个时间同步域。车辆网络中的通信节点可从多个高级主节点接收时间同步消息。每个通信节点可确定其本地时间与每个域的特定于域的同步基准时间之间的差值，并且可将关于所确定的差值的信息发送到高级主节点。

每个高级主节点可具有不同的时间同步域，并且可基于此发送时间同步消息。每个高级主节点可从包括在车辆网络中的每个通信节点接收关于特定于域的同步基准时间和本地时间之间的差值的信息。高级主节点可基于性能评估结果选择同步域。高级主节点可发送包括关于所选择的同步域的信息的同步消息。通信节点可根据由高级主节点选择的域执行同步，选择由同步消息指示。由于可以具有更好同步性能的域来执行同步，因此可提高时间同步的准确性。因此，可改善车辆网络的性能。

附图说明

通过参考附图详细描述本公开的形式，本公开的示例性实施例将变得更加明显，其中：

图1是示出车辆网络拓扑的第一示例性实施例的框图；

图2是示出属于车辆网络的通信节点的第一示例性实施例的框图；

图3是示出车辆网络的第一示例性实施例的概念图；

图4是示出车辆网络的第二示例性实施例的概念图；

图5是示出图4的车辆网络中的通信节点的操作方法的第一示例性实施例的序列图；

图6是示出图4的车辆网络中的通信节点的操作方法的第二示例性实施例的序列图；

图7是示出构成车辆网络的通信节点中的各域的同步时间的差的图；和

图8是示出性能评估消息的结构的框图。

应当理解，上述附图不一定按比例绘制，而是呈现了说明本公开的基本原理的各种优选特征的略微简化的表示。本公开的具体设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施例，而所有这些都没有脱离本公开的精神或范围。此外，在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。

文中使用的术语仅用于描述特定形式的目的，并不旨在限制本公开。如文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文另有明确说明。将进一步理解，术语“包括”和/或“包含”在本说明书中使用时，指定存在所述及的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或者添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。如文中所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任何和所有组合。

应当理解，本文中所使用的术语“车辆(vehicle)”或“车辆的(vehicular)”或其他类似术语包括广义的机动车辆，诸如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的载客车辆；包括各种小船和海船的船只；航天器等；并且包括混合动力车辆、电动车辆、内燃机、插电混合动力车、氢动力车辆和其他替代燃料车辆(例如，燃料来源于非汽油能源)。

尽管各方式在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，也可由一个或者多个模块执行该示例性处理。此外，应当理解，术语控制器/控制器单元/控制单元可执行在下文进一步描述的各处理中的一个或多个，并且术语控制器/控制器单元/控制单元指代包括存储器和处理器的硬件设备。存储器被配置为对模块进行存储，并且处理器具体地被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，本文描述的单元或模块可体现为用于对单元或模块的操作进行控制的控制器/控制器单元/控制单元。

此外，本公开的控制逻辑可体现为非暂存性计算机可读介质，在计算机可读介质上包含由处理器、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设备。计算机可读介质也可分布在网络耦合的计算机系统中，从而例如由远程信息处理服务器(telematics server)或控制器区域网络(CAN)以分布式方式存储并且执行该计算机可读介质。

由于本公开可进行各种修改并且具有多种形式，因此将在附图中示出具体实施例并且在具体实施方式中对其进行详细描述。然而，应该理解的是，并不旨在将本公开限制于具体实施例，相反，本公开将覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改和替换。

可以使用关系术语“第一”、“第二”等来于描述各种元件，但是这些元件并不受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个相区分。例如，在不偏离本公开的范围的情况下，第一组件可以被称为第二组件，类似地，第二组件也可被称为第一组件。术语“和/或”表示多个相关和描述的项中的任何一个或组合。

当提及某个组件与另一组件“耦接”或“连接”时，其应被理解成某个组件直接耦接或连接至另一个组件或者其间可以存在另外的组件。相反，应理解，当提及某个组件与另一组件“直接耦接”或“直接连接”时，则应当理解成不存在另外的组件。

除非在上下文中明确指出或者是显而易见的，否则本文中所使用的术语“约”被理解为在本领域中正常误差的范围内，例如在2个平均标准差内。“约”可以被理解为在所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除上下文另明确说明外，本文中提供的所有数值由术语“约”修饰。

除另有定义外，本文使用的(包括技术术语和科学术语)所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。诸如常用的并且在词典中所定义的那些术语应当解释为具有与它们在本领域的上下文相匹配的含义。在本说明书中，除非明确进行限定，否则术语不应解释为理想的或过于正式的意义。

在下文中，将参考附图详细描述本公开的形式。在描述本公开时，为了便于对本公开的整体理解，在整个附图的描述中，相同的数字表示相同的元件，并且将省略其重复描述。

图1是示出车辆网络拓扑的第一示例性实施例的框图。

如图1所示，构成车辆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可与至少一个交换机110、110-1、110-2、120和130连接，并且可配置为连接不同的网络。例如，网关100可支持将支持控制器区域网络(CAN)(或FlexRay、面向媒体的系统传输(MOST)或本地互连网(LIN))网络)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中的每一个可连接到端节点111、112、113、121、122、123、124、125、131、132和133中的至少一个。交换机110、110-1、110-2、120和130中的每一个可将端节点111、112、113、121、122、123、124、125、131、132和133互连，并且控制在连接到交换机的端节点111、112、113、121、122、123、124、125、131、132和133中的至少一个。

端节点111、112、113、121、122、123、124、125、131、132和133中的每一个可包括电子控制单元(ECU)，其配置成控制安装在车辆内的各种类型的设备。例如，端节点111、112、113、121、122、123、124、125、131、132和133中的每一个可包括信息娱乐设备(例如，显示设备、导航设备和全景监控设备)中包括的ECU。

构成车辆网络的通信节点(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。此外，构成车辆网络的每个通信节点可支持CAN协议、FlexRay协议、MOST协议、LIN协议、以太网协议等。属于车辆网络的通信节点可配置如下。

图2是示出属于车辆网络的通信节点的第一示例性实施例的框图。

如图2所示，构成车辆网络的通信节点200可包括物理(PHY)层单元210和控制器单元220。通信节点200还可包括用于供电的调节器(未示出)。具体而言，控制器单元220可被实现为包括媒体访问控制(MAC)层。PHY层210可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发送信号。控制器单元220可被配置为控制PHY层单元210并执行各种功能(例如，信息娱乐功能等)。PHY层单元210和控制器单元220可实现为一个片上系统(SoC)，或者可替代地，可实现为单独的芯片。

PHY层单元210和控制器单元220可经由媒体独立接口(MII，媒体无关接口)230连接。MII 230可包括IEEE 802.3中定义的接口，并且可包括PHY层单元之间210和控制器单元220之间的数据接口和管理接口。可使用减化的MII(RMII)、千兆比特MII(GMII)、减化的GMII(RGMII)、串行GMII(SGMII)、10GMII(XGMII)中的一个来代替MII 230。数据接口可包括发送信道和接收信道，发送信道和接收信道中的每个可具有独立的时钟、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，一个信号用于数据。

PHY层单元210可包括PHY层接口211、PHY层处理器212和PHY层存储器213。PHY层单元210的配置不限于此，并且PHY层单元210可以以各种方法配置。PHY层接口211可被配置为将从控制器单元220接收的信号发送到PHY层处理器212，并且将从PHY层处理器212接收的信号发送到控制器单元220。PHY层处理器212可被配置为控制PHY层接口211和PHY层存储器213的操作。PHY层处理器212可被配置为调制要发送的信号或者解调接收的信号。PHY层处理器212可被配置为控制PHY层存储器213输入或输出信号。PHY层存储器213可被配置为存储所接收的信号并基于来自PHY层处理器212的请求而输出存储的信号。

控制器单元220可被配置为使用MII 230监视和控制PHY层单元210。控制器单元220可包括控制器接口221、控制器处理器222、主存储器223和辅存储器224。处理器222是执行下述各种功能的电路。控制器单元220的配置不限于此，并且控制器单元220可以以各种方式配置。控制器接口221可被配置为从PHY层单元210(例如，PHY层接口211)或上层(未示出)接收信号，将接收的信号发送到控制器处理器222，并将从控制器处理器222接收的信号发送到PHY层单元210或上层。控制器处理器222还可包括独立的存储器控制逻辑或集成的存储器控制逻辑，用于控制控制器接口221、主存储器223和辅存储器224。存储器控制逻辑可被实现为包括在主存储器223和辅存储器224中或者可实现为包括在控制器处理器222中。

主存储器223和辅存储器224中的每一个可被配置为存储由控制器处理器222处理的信号，并且可被配置为基于来自控制器处理器222的请求而输出存储的信号。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。辅存储器224可以是非易失性存储器，其中可存储操作系统代码(例如，内核和设备驱动器)和可用于执行控制器单元220的功能的应用程序代码。具有高处理速度的闪存、硬盘驱动器(HDD)或用于大容量数据存储的光盘只读存储器(CD-ROM)可用作非易失性存储器。通常，控制器处理器222可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系列的核可用作控制器处理器222。

在下文中，将描述在属于车辆网络的通信节点和相应对等通信节点处执行的方法。即使当描述要在第一通信节点处执行的方法(例如，信号的发送或接收)时，对应的第二通信节点也可执行与在第一通信节处执行的方法对应的方法(例如，信号的发送或接收)。也就是说，当描述第一通信节点的操作时，对应的第二通信节点可执行与第一通信节点的操作相对应的操作。相反，当描述第二通信节点的操作时，对应的第一通信节点可执行与第二通信节点的操作相对应的操作。

图3是示出车辆网络的第一示例性实施例的概念图。

如图3所示，车辆网络可包括高级主节点300、多个交换机310、320和330，连接到第一交换机310的端节点311和312、连接到第二交换机320的端节点321和322，以及连接到第三交换机330的端节点331和332。高级主节点300、多个交换机310、320和330以及端节点311、312、321、322、331和332中的每一个可具有与参考图2描述的通信节点200的那些结构相同或相似的结构。

高级主节点300可连接到第二交换机320。第二交换机320可连接到高级主节点300、第一交换机310、第三交换机330、端节点321和端节点322。第一交换机310可连接到第二交换机320、端节点311和端节点312。第三交换机330可连接到第二交换机320、端节点331和端节点332。

在第一同步域(下文中，可简称为“域”)340中，高级主(GM)节点300可以是最高级别的通信节点。GM节点300可支持全球定位系统(GPS)。例如，GM节点300可通过使用GPS来确认绝对时间(即，基准时间)，并且可将所确认的绝对时间通告给属于第一域340的通信节点。属于第一域340的通信节点可基于GM节点300的基准时间操作。例如，属于第一域340的通信节点310、311、312、320、321、322、330、331和332的时间可同步到基于GM节点300的基准时间。具有多个域的车辆网络可配置如下。

图4是示出车辆网络的第二示例性实施例的概念图。

如图4所示，车辆网络可支持IEEE 802.1AS-rev(例如，广义精确时间协议(gPTP)等)，并且可包括第一域440和第二域450。第一域440可被称为主域并且第二域450可称为子域(或次域)。这里，gPTP操作和时间标度值在各个域中可以是独立的。属于车辆网络的每个域可具有唯一编号(例如，标识符)。唯一编号的范围可以是从0到127。然而，唯一编号的范围可不限于此，并且唯一编号的范围可超过127。在工业系统中，国际标准时间域的唯一编号可设置为0，并且工作时钟域的唯一编号可设置为1到127之一。在工业系统中，域可指国家、城市、属于城市的特定区域等等。

第一域440和第二域450中的每一个可包括多个通信节点。可存在属于第一域440和第二域450的通信节点。每个通信节点可以是GM节点、交换机(或网桥)、端节点等。通信节点可在物理上彼此连接。

在第一域440中，第一GM节点401可以是最高级别的通信节点。高级主节点401可支持GPS。例如，GM节点401可通过使用GPS来确认绝对时间(即，第一基准时间)，并且可向属于第一域440的通信节点通告所确认的绝对时间。属于第一域440的通信节点可基于GM节点401的基准时间来操作。例如，属于第一域440的通信节点的时间可同步到GM节点401的基准时间。

在第一域440中，GM节点401可连接到第一交换机410。第一交换机410可连接到GM节点401、第二交换机420和端节点411和412。第二交换机420可连接到第一交换机410、第三交换机430和端节点421和422。第三交换机430可连接到第二交换机420以及端节点431和432。另一个端节点(未示出并称为“第七端节点”)可直接连接到GM节点401。

在第二域450中，第二GM节点402可以是最高级别的通信节点。可基于本地振荡器来配置第二域450的基准时间。属于第二域450的通信节点可基于GM节点402的基准时间进行操作。例如，属于第二域450的通信节点的时间可被同步到GM节点402的基准时间。

在第二域450中，GM节点402可连接到第三交换机430。第三交换机430可连接到GM节点402、第二交换机420以及端节点431和432。第二交换机420可连接到第一交换机410、第三交换机430和端节点421和422。第一交换机410可连接到第二交换机420以及端节点411和412。另一个端节点(未示出并称为“第七端节点”)可直接连接到GM节点402。

车辆网络的配置不限于上述那些，并且车辆网络可以以各种方式配置。作为GM节点操作的通信节点的数量不限于两个，并且还可是存在三个或更多个GM节点以及三个或更多个时间域。接下来，将描述利用车辆网络中的多个域的同步方法。

图5是示出图4的车辆网络中的通信节点的操作方法的第一示例性实施例的序列图。

如图4和图5所示，图5的车辆网络可与图4的车辆网络相同或相似。图5的第一GM节点401可以是图4的GM节点401，并且图5的第二GM节点402可以是图4的GM节点402。图5的第一交换机410可以是图4的第一交换机410，图5的第二交换机420可以是图4的第二交换机420，图5的第三交换机430可以是图4的第三交换机430。图5的端节点411可以是图4的端节点411。

通信节点可支持IEEE 802.1AS-rev。GM节点401可属于第一域440，GM节点402可属于第二域450，并且交换机410、420和430以及端节点411、412、421、422、431和432可属于第一域440和第二域450两者。交换机410、420和430以及端节点411、412、421、422、431和432可操作为从节点。从节点410、411、412、420、421、422、430、431和432中的每一个可被同步到GM节点401和GM节点402中的操作为基准GM节点的一个。例如，GM节点401可以是基准GM节点，并且从节点410、411、412、420、421、422、430、431和432可与GM节点401的第一基准时间同步。

GM节点401可将包括GM节点401的第一基准时间的同步消息发送到第一交换机410(S501)。同步消息的报头可包括指示是否包括基准域信息的指示符(下文中称为“基准指示符”)。例如，当基准指示符被设置为1时，同步消息可包括基准域信息和基准时间(即，第一基准时间)，并且当基准指示符被设置为0时，同步消息可仅包括基准时间。

从GM节点401发送到第一交换机410的同步消息的基准指示符可被设置为0，因为还没有选择基准域。在接收到同步消息时，通信节点410、411、420和430可基于包括在同步消息的报头中的基准指示符来确认同步消息的格式。当同步消息的基准指示符被设置为0时，通信节点410、411、420和430可确定同步消息仅包括基准时间而不包括基准域信息。

第一交换机410可从GM节点401接收GM节点401的同步消息，并且将接收到的GM节点401的同步消息发送到第二交换机420(S502)。第一交换机410可将所接收的GM节点401的同步消息发送到端节点411(S503)。端节点411可从第一交换机410接收GM节点401的同步消息。第二交换机420可从第一交换机410接收GM节点401的同步消息，并且将所接收的GM节点401的同步消息发送到第三交换机430(S504)。第三交换机430可从第二交换机420接收GM节点401的同步消息，并且将接收到的GM节点401的同步消息发送到GM节点402(S505)。GM节点402可接收GM节点401的同步消息。

GM节点402可将包括GM节点402的第二基准时间的同步消息发送到第三交换机430(S511)。由于尚未选择基准域，因此由GM节点402向第三交换机430发送的同步消息的基准指示符可被设置为0。

第三交换机430可从GM节点402接收GM节点402的同步消息，并且将接收到的GM节点402的同步消息发送到第二交换机420(S512)。第二交换机420可从第三交换机430接收GM节点402的同步消息，并且将接收到的GM节点402的同步消息发送到第一交换机410(S513)。第一交换机410可从第二交换机420接收GM节点402的同步消息，将接收到的GM节点402的同步消息发送到端节点411(S514)，并且将所接收的GM节点402的同步消息发送到GM节点401。端节点411可从第一交换机410接收GM节点402的同步消息，并且GM节点401可从第一交换机410接收GM节点402的同步消息(S515)。

第三交换机430可确认从第二交换机420接收的GM节点401的同步消息中包括的GM节点401的第一基准时间。第三交换机430可将GM节点401的第一基准时间与第三交换机430的本地时间(下文中，称为“第三本地时间”)比较。第三交换机430可计算GM节点401的第一基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值，并且可记录该差值(S511-1)。第一基准时间与第三本地时间之间的差值可以是GM节点401与第三交换机430之间的传播延迟。每当第三交换机430从GM节点401接收到同步消息时，第三交换机430可计算GM节点401的第一基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。差值的累积平均值可按下面的等式1计算。

[等式1]

V_均＝(V_n+V_n-1+...+V_n-m)/(m+1)

V_n：第n差值

图7是示出构成车辆网络的通信节点中的每个域的同步时间的差值的曲线图。

如图7所示，差值可表示GM节点的基准时间值与通信节点的本地时间之间的差值，其由接收同步消息的通信节点计算。实线可指示GM节点401的基准时间与第一域中的通信节点的本地时间之间的差值，并且虚线可指示GM节点402的基准时间与第二域中的通信节点的本地时间之间的差值。可在每个同步时段执行同步，并且在获取同步时，可消除GM节点的基准时间与通信节点的本地时间之间的差值，并且可增加差值直到下一次同步。每个同步时段可针对每个域计算GM节点的基准时间与通信节点的本地时间之间的差值，并且可确定属于具有较小差值的域的GM节点的同步性能更好。差值可以是通信节点的本地时间相对于GM节点的基准时间的方差值。

再次参考图5，第三交换机430的第三本地时间与GM节点401的第一基准时间之间的时间差值可以是第三交换机430的第三本地时间相对于GM节点401的第一基准时间的方差值。第三交换机430可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，0)来确认同步消息的格式。当基准指示符为0时，第三交换机430可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第三交换机430可同步到GM节点401的第一基准时间。

第三交换机430可确认GM节点402的第二基准时间，其包括在从GM节点402接收的GM节点402的同步消息中。第三交换机430可比较GM节点402的第二基准时间与第三交换机430的第三本地时间。第三交换机430可计算GM节点402的第二基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S511-1)。每当第三交换机430从GM节点402接收到同步消息时，第三交换机430可计算GM节点402的第二基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第三交换机430的第三本地时间与GM节点402的第二基准时间之间的差值可以是第三交换机430的第三本地时间相对于GM节点430的第二基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第三交换机430可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第三交换机430可同步到GM节点402的第二基准时间。

第二交换机420可确认GM节点401的第一基准时间，其包括在从第一交换机410接收的GM节点401的同步消息中。第二交换机420可比较GM节点401的第一基准时间与第二交换机420的本地时间(下文中，称为“第二本地时间”)。第二交换机420可计算GM节点401的第一基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S512-1)。第一基准时间与第二本地时间之间的差值可以是GM节点401与第二交换机420之间的传播延迟。每当第二交换机420从GM节点401接收到同步消息时，第二交换机420可计算GM节点401的第一基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第二交换机420的第二本地时间与GM节点401的第一基准时间之间的差值可以是第二交换机420的第二本地时间相对于GM节点401的第一基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第二交换机420可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第二交换机420可同步到GM节点401的第一基准时间。

第二交换机420可确认GM节点402的第二基准时间，其包括在从第三交换机430接收的GM节点402的同步消息中。第二交换机420可比较GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间。第二交换机420可计算GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S512-1)。每当第二交换机420从GM节点402接收到同步消息时，第二交换机430可计算GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第二交换机430的第二本地时间与GM节点402的第二基准时间之间的差值可以是第二交换机420的第二本地时间相对于GM节点402的第二基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第二交换机420可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第二交换机430可同步到GM节点402的第二基准时间。

第一交换机410可确认GM节点401的第一基准时间，其包括在从GM节点401接收的GM节点401的同步消息中。第一交换机410可比较GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的本地时间(下文中，称为“第一本地时间”)。第一交换机410可计算GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值，并记录它们之间的差(S513-1)。第一基准时间与第一本地时间之间的差值可以是GM节点401与第一交换机410之间的传播延迟。每当第一交换机410从GM节点401接收到同步消息时，第一交换机410可计算GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第一交换机410的第一本地时间与GM节点401的第一基准时间之间的差值可以是第一交换机410的第一本地时间相对于GM节点401的第一基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第一交换机410可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第一交换机410可同步到GM节点401的第一基准时间。

第一交换机420可确认GM节点402的第二基准时间，其包括在从第二交换机420接收的GM节点402的同步消息中。第一交换机410可比较GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间。第一交换机410可计算GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S513-1)。每当第一交换机410从GM节点402接收到同步消息时，第一交换机410可计算GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第一交换机410的第一本地时间与GM节点402的第二基准时间之间的差值可以是第一交换机410的第一本地时间相对于GM节点402的第二基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第一交换机410可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第一交换机410可同步到GM节点402的第二基准时间。

端节点411可确认GM节点401的第一基准时间，其包括在从第一交换机410接收的GM节点401的同步消息中。端节点411可比较GM节点401的第一基准时间与端节点411的本地时间(下文中，称为“第四本地时间”)。端节点411可计算GM节点401的第一基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S514-1)。每当端节点411从GM节点401接收到同步消息时，端节点411可计算GM节点401的第一基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

端节点411的第四本地时间与GM节点401的第一基准时间之间的差值可以是端节点411的第四本地时间相对于GM节点401的第一基准时间的方差值。当基准指示符为0时，端节点411可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，端节点411可同步到GM节点401的第一基准时间。

端节点411可确认GM节点402的第二基准时间，其包括在从第一交换机410接收的GM节点402的同步消息中。端节点411可比较GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间。端节点411可计算GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值，并记录它们之间的差值(S514-1)。第一基准时间与第四本地时间之间的差值可以是GM节点401与端节点411之间的传播延迟。每当端节点411从GM节点402接收到同步消息时，端节点411可计算GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

端节点411的第四本地时间与GM节点402的第二基准时间之间的差值可以是端节点411的第四本地时间相对于GM节点402的第二基准时间的方差值。当基准指示符为0时，端节点411可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，端节点411可同步到GM节点402的第二基准时间。

第七端节点(未示出)可直接连接到GM节点401。第七端节点可确认GM节点401的第一基准时间，其包括在从GM节点401接收的GM节点401的同步消息中。第七端节点可将GM节点401的第一基准时间与第七端节点的本地时间(下文中，称为“第五本地时间”)进行比较。第七端节点可计算并记录GM节点401的第一基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值。每当第七端节点接收到GM节点401的同步消息时，第七端节点可计算GM节点401的第一基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第七端节点的第五本地时间与GM节点401的第一基准时间之间的时间差值可以是第七端节点的第五本地时间相对于GM节点401的第一基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第七端节点可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第七端节点可同步到GM节点401的第一基准时间。

第七端节点可确认GM节点402的第二基准时间，其包括在从GM节点402接收的GM节点402的同步消息中。第七端节点可比较GM节点402的第二基准时间与第七端节点的第五本地时间。第七端节点可计算并记录GM节点402的第二基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值。每当第七端节点接收到GM节点402的同步消息时，第七端节点可计算GM节点402的第二基准时间与第七端节点411的第五本地时间之间的差值的累积平均值，并记录计算的累积平均值。

第七端节点的第五本地时间与GM节点402的第二基准时间之间的差值可以是第七端节点的第五本地时间相对于GM节点402的第二基准时间的方差值。当基准指示符为0时，第七端节点可不执行同步。可替代地，当基准指示符为0时，第七端节点可同步到GM节点402的第二基准时间。接下来，将描述基于在图5中执行的操作，根据同步性能评估消息的生成和传输的同步性能评估方法。

图6是示出图4的车辆网络中的通信节点的操作方法的第二示例性实施例的序列图。

如图4和图6所示，图6的车辆网络可与图4的车辆网络相同或相似。图6的第一GM节点401可以是图4的GM节点401，图6的第二GM节点402可以是图4的GM节点402；图6的第一交换机410可以是图4的第一交换机410；图6的第二交换机420可以是图4的第二交换机420；图6的第三交换机430可以是图4的第三交换机430。图6的端节点411可以是图4的端节点411。

通信节点可支持IEEE 802.1AS-rev。GM节点401可属于第一域440，GM节点402可属于第二域450，并且交换机410、420和430以及节点411、412、421、422、431和432可属于第一域440和第二域450两者。交换机410、420和430以及端节点411、412、421、422、431和432可作为从节点操作。从节点410、411、412、420、421、422、430、431和432中的每一个可同步到GM节点401和GM节点402中的操作为基准GM节点的一个。例如，GM节点401可以是基准GM节点，并且从节点410、411、412、420、421、422、430、431和432可同步到GM节点401的第一基准时间。第七端节点(未示出)可属于第一域440和第二域450，并且可作为从节点操作。而且，第七端节点也可同步到GM节点401和GM节点402之一。

第一端节点411可生成性能评估消息，该性能评估消息包括第一GM节点401的第一基准时间和第一端节点411的第四本地时间之间的差值(S520)。性能评估消息的结构可如下。

图8是示出性能评估消息的结构的框图。

如图8所示，性能评估消息可以是IEEE802.1AS-rev中定义的Pdelay_Req消息。性能评估消息可包括报头700和预留字段710和720。报头700可包括域字段701和端口标识符字段702。图8的性能评估消息可以是图4的车辆网络中使用的性能评估消息。域字段701可记录有指示图4的第一域440或图4的第二域450的标识符。例如，当性能评估消息是评估第一域440(即，图4的GM节点401)的第一基准时间的同步性能的性能评估消息时，域字段701可设置为0。另一方面，当性能评估消息是评估第二域450(即，图4的GM节点402)的第二基准时间的同步性能的性能评估消息时，域字段701可设置为1。端口标识符702可包括每个端口的标识符。性能评估消息的预留字段可包括：指示执行性能评估的通信节点的数量的第一预留字段711(即，计算GM节点的基准时间与每个通信节点的本地时间之间的差值)和指示主节点的基准时间与各个通信节点的本地时间之间的差值之和的第二预留字段712。例如，在图4的第一域440中，当图4的第一交换机410接收图4的端节点411的性能评估消息，并基于接收到的性能评估消息生成性能评估消息，由图4的第一交换机410生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示2，并且第二预留字段712可指示GM节点401的第一基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值与GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值之和。

再次参考图6，图6的性能评估消息可以是图8的性能评估消息。由端节点411生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点401的第一基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值。可将所生成的性能评估消息发送到第一交换机410(S521)。

第三交换机430可生成性能评估消息，该性能评估消息包括第一GM节点401的第一基准时间和第三交换机430的第三本地时间之间的差值(S522)。由第三交换机430生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点401的第一基准时间与交换机430的第三本地时间之间的差值。交换机430可将所生成的性能评估消息发送到第二交换机420(S523)。

第二交换机420可从第三交换机430接收性能评估消息。第二交换机420可确认由性能评估消息中所包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量和由性能评估消息中所包括的第二预留字段712指示的时间差值。基于从第三交换机430接收的性能评估消息，第二交换机420可生成以下性能评估消息，该消息还包括GM节点401的第一基准时间和第二交换机420的第二本地时间之间的差值，这在步骤S512-1中计算(S524)。

第二交换机420的性能评估消息的第一预留字段711可指示通过将由从第三交换机430接收的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，1)加1而获得的值(即，2)。第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712可指示由从第三交换机430接收的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点401的第一基准时间和第三交换机430的第三本地时间之间的差值)与GM节点401的第一基准时间和第二交换机420的第二本地时间之间的差值。可替代地，第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712可指示由从第三交换机430接收的性能评估消息的第二预留字段712指示的值与GM节点401的第一基准时间和第二交换机420的第二本地时间之间的差值的和。第二交换机420可将所生成的性能评估消息发送到第一交换机410(S525)。

第一交换机410可从端节点411接收性能评估消息，并且从第二交换机420接收性能评估消息。第一交换机410可确认由端节点411的性能评估消息中包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量和由端节点411的性能评估消息中包括的第二预留字段712指示的时间差值。此外，第一交换机410可确认由第二交换机420的性能评估消息中包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量和由第二交换机420的性能评估消息中包括的第二预留字段712指示的时间差值。第一交换机410可生成以下性能评估消息，包括：在端节点411的性能评估消息中包括的信息；在第二交换机420的性能评估消息中包括的信息；以及在图5的步骤S513-1中计算的GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值(S526)。

第一交换机410的性能评估消息的第一预留字段711可指示通过将由端节点411的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，1)与由第二交换机420的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，2)的和(即，3)加1而获得的值(即，4)。第一交换机410的性能评估消息的第二预留字段712可指示由端节点411的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点401的第一基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值)、第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点401的第一基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值以及GM节点401的第一基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值)，以及GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值。可替代地，第一交换机410的性能评估消息的第二预留字段712可指示以下值之和：由端节点411的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点401的第一基准时间和端节点411的第四本地时间之间的差值)、由第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点401的第一基准时间和第二交换机420的第二本地时间的差值以及GM节点401的第一基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值)以及GM节点401的第一基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值。第一交换机410可将所生成的性能评估消息发送到GM节点401(S527)。

端节点411可生成性能评估消息，该性能评估消息包括GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值(S520)。由端节点411生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值。端节点411可将所生成的性能评估消息发送到第一交换机410(S521)。

第三交换机411可生成性能评估消息，该性能评估消息包括GM节点402的第二基准时间与第三交换机411的第三本地时间之间的差值(S522)。由第三交换机430生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点402的第二基准时间与第三交换机411的第三本地时间之间的差值。第三交换机430可将生成的性能评估消息发送到第二交换机420(S523)。

第二交换机420可从第三交换机430接收性能评估消息。第二交换机420可确认由性能评估消息中包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量和由性能评估消息中包括的第二预留字段721指示的差值。基于从第三交换机430接收的性能评估消息，第二交换机420可生成以下性能评估消息，该消息进一步包括GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值，这在步骤S512-1中计算(S524)。

第二交换机420的性能评估消息的第一预留字段711可指示通过将由从第三交换机430接收的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，1)加1而获得的值(即，2)。第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712可指示由从第三交换机430接收的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点402的第二基准时间和第三交换机430的第三本地时间指间的差值)以及GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值。可替代地，第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712可指示由从第三交换机430接收的性能评估消息的第二预留字段712指示的值与GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值之和。第二交换机420可将所生成的性能评估消息发送到第一交换机410(S525)。

第一交换机410可从端节点411接收性能评估消息，并且从第二交换机420接收性能评估消息。第一交换机410可确认由端节点411的评估消息中包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量以及由端节点411的性能评估消息中包括的第二预留字段712指示的时间差值。第一交换机410可确认由第二交换机420的性能评估消息中包括的第一预留字段711指示的通信节点的数量以及由第二交换机420的性能评估消息中包括的第二预留字段712指示的时间差值。第一交换机410可生成以下性能评估消息，该消息包括端节点411的性能评估消息中包括的信息、第二交换机420的性能评估消息中包括的信息、以及在图5的步骤S513-1中计算的GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值(S526)。

第一交换机410的性能评估消息的第一预留字段711可指示通过将由端节点411的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，1)与第二交换机420的性能评估消息的第一预留字段711指示的值(即，2)的和(即，3)加1而获得的值(即，4)。第一交换机410的性能评估消息的第二预留字段712可指示由端节点411的性能评估消息的第二预留字段71指示的值(即，GM节点402的第二基准时间与端节点411的第四本地时间之间的差值)、由第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点402的第二基准时间与第二交换机420的第二本地时间之间的差值以及GM节点402的第二基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值)及GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值。可替代地，第一交换机410的性能评估消息的第二预留字段712可指示以下值之和：由端节点411的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点402的第二基准时间和端节点411的第四本地时间之间的差值)、由第二交换机420的性能评估消息的第二预留字段712指示的值(即，GM节点402的第二基准时间和第二交换机420的第二本地时间之间的差值以及GM节点402的第二基准时间与第三交换机430的第三本地时间之间的差值)以及GM节点402的第二基准时间与第一交换机410的第一本地时间之间的差值。第一交换机410可将所生成的性能评估消息发送到GM节点401(S527)。

第七端节点(未示出)可直接连接到GM节点401。第七端节点可生成性能评估消息，该消息包括GM节点401的第一基准时间和第七端节点的第五本地时间之间的差值。由第七端节点生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点401的第一基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值。第七端节点可将生成的性能评估消息发送到GM节点401。

第七端节点可生成性能评估消息，该性能评估消息包括GM节点402的第二基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值。由第七端节点生成的性能评估消息的第一预留字段711可指示1，并且第二预留字段712可指示GM节点402的第二基准时间与第七端节点的第五本地时间之间的差值。第七端节点可将生成的性能评估消息发送到GM节点401。

GM节点401可从第一交换机410接收性能评估消息。GM节点401从第一交换机410接收的性能评估消息可以是用于评估GM节点401的同步性能的消息和用于评估GM节点402的同步性能的消息。在评估GM节点401的同步性能的性能评估消息中，域字段701可指示GM节点401的域标识符(即，0)。在评估GM节点402的同步性能的性能评估消息中，域字段701可指示GM节点402的域标识符(即，1)。

GM节点401可基于对应的性能评估消息来分析每个域的时间同步性能(S528)。例如，当性能评估消息的第二预留字段712指示GM节点的基准时间与各个通信节点的本地时间之间的差值时，GM节点401可将由第二预留字段712指示的所有值相加并将其除以第一预留字段711指示的值。通过将第二预留字段712指示的所有值的总和除以第一预留字段711指示的值而获得的值可以是GM节点的基准时间与各个通信节点的本地时间之间的差值的平均值。

可替代地，当性能评估消息的第二预留字段712指示GM节点401的第一基准时间与各个通信节点的本地时间之间的差值之和时，GM节点401可将由性能评估消息的第二预留字段712指示的值除以由第一预留字段711指示的值。通过将第二预留字段712指示的值除以第一预留字段711指示的值而获得的值可已是GM节点的基准时间与各个通信节点的本地时间之间的差值的平均值。

GM节点401可比较时间差值的平均值，并且确认具有较小的时间差值的平均值的性能评估消息的域字段701。GM节点401可确定具有的每个域的各个通信节点的本地时间与GM节点的基准时间之间的差值的平均值较小的域是更好地执行同步的域。GM节点401可选择更好地执行同步的域作为基准域(S529)。

例如，当具有较小时间差值的平均值的性能评估消息的域字段701指示0时，这可对应于图4的第一域440，GM节点401可选择GM节点401作为基准GM节点。另一方面，当具有较小时间差值的平均值的性能评估消息的域字段701指示1时，这可对应于图4的第二域450，GM节点401可选择GM节点402作为基准GM节点。

GM节点401可选择具有较小的时间差的平均值的域作为基准域，并且生成包括基准域信息的同步消息(即，关于所选择的基准域的信息)。GM节点401的同步消息的预留字段可指示在先前步骤中选择的基准域的标识符。例如，当GM节点402被选择作为基准GM节点时，GM节点401的同步消息的预留字段可指示1。

在图6中，已经根据GM节点401描述了用于从通信节点410、411、420和430接收性能评估消息的步骤以及步骤528和529。然而，可在GM节点402中执行相同的步骤。接下来，将描述在GM节点401和402执行图6的步骤之后的示例性实施例。

GM节点401可将包括GM节点401的第一基准时间和基准域信息的同步消息发送到第一交换机410。例如，同步消息中的预留字段可指示作为同步基准的基准域。也就是说，基准域信息可指示哪个GM节点操作为基准GM节点。例如，当GM节点401是基准GM节点时，同步消息的预留字段可指示0。当GM节点402是基准GM节点时，同步消息的预留字段可指示1。可替代地，同步消息的预留字段可包括基准GM节点的标识符。当GM节点401是基准GM节点时，同步消息的预留字段可指示GM节点401的标识符，并且当GM节点402是基准GM节点时，同步消息的预留字段可指示GM节点402的标识符。

GM节点401可向第一交换机410发送基本上包括高级主节点401的第一基准时间的同步消息。同步消息的报头可包括基准指示符。例如，当基准指示符为1时，同步消息可包括基准域信息和基准时间，并且当基准指示符为0时，同步消息可仅包括基准时间。

由于在图6的步骤S529中选择了基准域，从GM节点401发送到第一交换机410的同步消息的基准指示符可被设置为1。当通信节点410、411、420和430接收到同步消息时，通信节点410、411、420和430可基于包括在同步消息的报头中的基准指示符来确认同步消息的格式。当同步消息的基准指示符是1时，通信节点410、411、420和430可确定同步消息包括基准域信息和基准时间两者。

GM节点401和GM节点402的同步消息可如图5的步骤S501至S505和步骤S511至S515那样被发送到通信节点410、411、420和430。这里，同步消息可以是IEEE802.1AS-Rev中定义的同步消息。

第一交换机410可确认包括在从GM节点401接收的GM节点401的同步消息中的基准指示符。第一交换机410可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第一交换机410可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第一交换机410可确认GM节点401的第一基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第一交换机410可确定GM节点402作为基准GM节点操作。因此，第一交换机410可不同步到GM节点401的第一基准时间。

第一交换机410可确认包括在从第二交换机420接收的GM节点402的同步消息中的基准指示符。第一交换机410可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第一交换机410可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第一交换机410可确认GM节点402的第二基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第二交换机420可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，第一交换机410可同步到GM节点402的第二基准时间。

第二交换机420可确认包括在从第一交换机410接收的GM节点401的同步消息中的基准指示符。第二交换机420可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第二交换机420可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第二交换机420可确认GM节点401的第一基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第二交换机420可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，第二交换机420可不与GM节点401的第一基准时间同步。

第二交换机420可确认包括在从第三交换机430接收的GM节点402的同步消息中的基准指示符。第二交换机420可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第二交换机420可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第二交换机420可确认GM节点402的第二基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第二交换机420可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，第二交换机420可同步到GM节点402的第二基准时间。

第三交换机420可确认包括在从第二交换机420接收的GM节点401的同步消息中的基准指示符。第三交换机430可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第三交换机430可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第三交换机430可确认GM节点401的第一基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第三交换机430可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，第三交换机420可不与GM节点401的第一基准时间同步。

第三交换机420可确认包括在从GM节点402接收的GM节点402的同步消息中的基准指示符。第三交换机430可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，第三交换机430可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，第三交换机430可确认GM节点402的第二基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，第三交换机430可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，第三交换机420可同步到GM节点402的第二基准时间。

端节点411可确认包括在从第一交换机410接收的GM节点401的同步消息中的基准指示符。端节点411可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，端节点411可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，端节点411可确认GM节点401的第一基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，端节点411可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，端节点411可不与GM节点401的第一基准时间同步。

端节点411可确认包括在从第一交换机410接收的GM节点402的同步消息中的基准指示符。端节点411可基于包括在同步消息中的基准指示符(即，1)来确定同步消息的格式。当基准指示符是1时，端节点411可确定同步消息包括基准域信息和基准时间。在这种情况下，端节点411可确认GM节点402的第二基准时间并确认基准域信息。当同步消息的预留字段指示1时，端节点411可确定GM节点402操作为基准GM节点。因此，端节点411可同步到GM节点402的第二基准时间。

根据本公开的示例性实施例的方法可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专门为本公开设计和配置，或者可以是公知的并且可供计算机软件领域的技术人员使用。计算机可读介质的实例可包括诸如ROM、RAM和闪存之类的硬件设备，其具体被配置为存储和执行程序指令。程序指令的实例包括由例如编译器制作的机器代码，以及由计算机使用解释器可执行的高级语言代码。以上示例性硬件设备可被配置为作为至少一个软件模块操作，以便执行本公开的操作，反之亦然。

虽然已经在上面详细描述了本公开的示例性实施例及其优点，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可进行各种改变、替换和更改。

Claims (17)

1.一种在车辆网络中作为当前基准高级主节点进行操作的第一通信节点的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：

发送包括所述第一通信节点的第一基准时间的第一同步消息；

接收来自第二通信节点的第一响应消息，所述第一响应消息包括指示所述第二通信节点的第一本地时间与所述第一基准时间之间的差值的第一同步偏移；

接收来自所述第二通信节点的第二响应消息，所述第二响应消息包括指示所述第一本地时间与作为高级主节点进行操作的第三通信节点的第二基准时间之间的差值的第二同步偏移；

比较所述第一同步偏移与所述第二同步偏移；

基于所述第一同步偏移与所述第二同步偏移之间的比较结果，将所述第一通信节点或所述第三通信节点确定为第一新基准高级主节点；以及

发送第二同步消息，所述第二同步消息包括关于所述第一通信节点的所述第一基准时间的信息和关于所述第一新基准高级主节点的信息，

其中，所述第二同步消息包括指示所述第二同步消息的格式的指示符，并且

其中，所述指示符指示所述第二同步消息包括关于所述第一新基准高级主节点的信息。

2.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述第一通信节点和所述第三通信节点具有不同的时间域。

3.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述第一同步消息还包括指示所述第一同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示关于所述第一新基准高级主节点的信息未包括在所述第一同步消息中。

4.根据权利要求1所述的操作方法，其中，当所述第二通信节点是交换机时，第四通信节点是通过所述第二通信节点与所述第一通信节点连接的端节点，所述第一响应消息还包括指示所述第一基准时间与所述第四通信节点的第二本地时间之间的差值的第三同步偏移，并且基于所述第一同步偏移、所述第二同步偏移和所述第三同步偏移之间的比较结果来确定第二新基准高级主节点。

5.根据权利要求4所述的操作方法，其中，所述第二响应消息还包括指示所述第二基准时间与所述第四通信节点的所述第二本地时间之间的差值的第四同步偏移，并且

其中，基于所述第一同步偏移、所述第二同步偏移、所述第三同步偏移和所述第四同步偏移之间的比较结果来确定第三新基准高级主节点。

6.根据权利要求1所述的操作方法，其中，所述第二同步消息是Sync消息，并且所述Sync消息的预留字段指示所述第一新基准高级主节点的标识符。

7.一种车辆网络中的交换机的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：

接收来自第一高级主节点的第一同步消息，所述第一同步消息包括所述第一高级主节点的第一基准时间；

计算指示所述第一基准时间与所述交换机的第一本地时间之间的差值的第一同步偏移；

接收来自端节点的第一响应消息，所述第一响应消息包括指示所述端节点的第二本地时间与所述第一基准时间之间的差值的第二同步偏移；

向所述第一高级主节点发送第二响应消息，所述第二响应消息包括所述第一同步偏移和所述第二同步偏移；

接收来自第二高级主节点的第三同步消息，所述第三同步消息包括所述第二高级主节点的第二基准时间；

计算指示所述第二基准时间与所述交换机的所述第一本地时间之间的差值的第三同步偏移；

接收来自所述端节点的第三响应消息，所述第三响应消息包括指示所述端节点的所述第二本地时间与所述第二基准时间之间的差值的第四同步偏移；

向所述第二高级主节点发送第四响应消息，所述第四响应消息包括所述第三同步偏移和所述第四同步偏移；

接收来自所述第一高级主节点的第二同步消息，所述第二同步消息包括关于基于所述第一同步偏移和所述第二同步偏移而确定的第一基准高级主节点的信息；

其中，当所述第一基准高级主节点指示为所述第一高级主节点时，所述交换机同步到所述第一高级主节点的所述第一基准时间，当所述第一基准高级主节点指示为所述第二高级主节点时，所述交换机同步到所述第二高级主节点的所述第二基准时间。

8.根据权利要求7所述的操作方法，还包括：在所述同步之前，接收来自所述第二高级主节点的第四同步消息，所述第四同步消息包括关于基于所述第一同步偏移、所述第二同步偏移、所述第三同步偏移和所述第四同步偏移而确定的第二基准高级主节点的信息。

9.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述第一高级主节点和所述第二高级主节点具有不同的时间域。

10.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述第一同步消息还包括指示所述第一同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示关于所述第一基准高级主节点的信息不包括在所述第一同步消息中。

11.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述第二同步消息还包括指示所述第二同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示关于所述第一基准高级主节点的信息包括在所述第二同步消息中。

12.根据权利要求7所述的操作方法，其中，所述第二同步消息是Sync消息，并且所述Sync消息的预留字段指示所述第一基准高级主节点的标识符。

13.一种车辆网络中的端节点的操作方法，所述操作方法包括以下步骤：

接收包括第一高级主节点的第一基准时间的第一同步消息；

计算指示所述端节点的第一本地时间与所述第一基准时间之间的差值的第一同步偏移；

发送包括所述第一同步偏移的第一响应消息；

接收包括第二高级主节点的第二基准时间的第三同步消息；

计算指示所述第二基准时间与所述端节点的所述第一本地时间之间的差值的第四同步偏移；

发送包括所述第四同步偏移的第二响应消息；

接收来自交换机的所述第一高级主节点的第二同步消息，所述第二同步消息包括关于基于所述第一响应消息和第二响应消息而确定的第一基准高级主节点的信息；

其中，当所述第一基准高级主节点指示为所述第一高级主节点时，所述端节点同步到所述第一高级主节点的所述第一基准时间，当所述第一基准高级主节点指示为所述第二高级主节点时，所述端节点同步到所述第二高级主节点的所述第二基准时间。

14.根据权利要求13所述的操作方法，其中，所述第一高级主节点和所述第二高级主节点具有不同的时间域。

15.根据权利要求13所述的操作方法，其中，所述第一同步消息还包括指示所述第一同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示关于所述第一基准高级主节点的信息不包括在所述第一同步消息中。

16.根据权利要求13所述的操作方法，其中，所述第二同步消息还包括指示所述第二同步消息的格式的指示符，并且所述指示符指示关于所述第一基准高级主节点的信息包括在所述第二同步消息中。

17.根据权利要求13所述的操作方法，其中，所述第二同步消息是Sync消息，并且所述Sync消息的预留字段指示所述第一基准高级主节点的标识符。