CN113347188B - 一种基于pcie及异构处理器的车载网络传输装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，属于通信传输领域。该装置包括通信中间件、RoCE协议栈和TSN协议栈、基于PCIE接口的智能网卡组；所述智能网卡组包括以太网交换机和与所述以太网交换机相连的智能网卡单元；所述以太网交换机通过普通网口和所述车载网络传输装置的主机处理器相连，所述智能网卡单元通过PCIE接口和所述主机处理器相连。本发明通过交换机和智能网卡单元组成架构，利用交换机的端口复制能力使得智能网卡单元能够具有处理过滤指定数据报文的能力。本发明的装置在传输过程中实习了处理器开销极大降低、延时极大降低、传输确定性极大提高。

Description

一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置
技术领域
本发明涉及一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，属于通信传输领域。
背景技术
近些年以太网正在逐步成为车身网络的关键技术，逐步替代传统的CAN网络。以太网应用于车身网络，要满足低延时及低抖动的需求。
抖动主要来自于两个方面，分别是1)网络抖动；2)软件系统抖动。
延时主要来自于网络、交换机等物理层延时及软件协议栈延时。物理层和硬件延时是确定性延时。
为了解决网络抖动使用TSN网络进行解决，而以此为基础，即TSN作为参数层的情况下，物理时延为一个固定数值。
但目前仍没有一个很好的方法能同时解决由软件系统抖动和软件协议栈延时的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：如何解决由软件系统抖动和软件协议栈延时的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，包括通信中间件、RoCE协议栈和TSN协议栈、基于PCIE接口的智能网卡组；
所述智能网卡组包括以太网交换机和与所述以太网交换机相连的智能网卡单元；所述以太网交换机通过普通网口和所述车载网络传输装置的主机处理器相连，所述智能网卡单元通过PCIE接口和所述主机处理器相连；
所述通信中间件通过DDS或Some/ip及PDU信号作为所述车载网络的传输中间协议，并通过所述RoCE协议栈和TSN协议栈为车载网络下的各应用程序提供互相通信；所述通信中间件设置于主机中；
所述RoCE协议栈用于传输经过封装的网络数据包；所述RoCE协议栈运行于独立的处理单元或核心中，且不与车载网络中其他处理器核心共享资源；所述网络数据包以兼容RoCE协议的方式进行封装；
所述TSN协议栈以802.11Qbv协议作为数据传输协议，所述RoCE协议栈封装的报文经由所述TSN协议栈传输。
上述方案的进一步改进是：所述RoCE协议栈用于处理TSN数据包和RoCE数据包的互相转换，并将转换后的数据包发送到与PCIE接口相连得目的地。
上述方案的进一步改进是：所述主机处理器对所述各数据类型标注标签；根据所述标签对所述报文进行配置和TSN调度配置，并利用车载网络的网卡传输。
上述方案的进一步改进是：所述智能网卡单元为一独立的系统级芯片SoC。
本发明的有益效果是：本发明通过交换机和智能网卡单元组成架构，利用交换机的端口复制能力使得智能网卡单元（也即独立的系统级芯片）能够具有处理过滤指定数据报文的能力。而主机上的通信中间件直接通过PCIE接口和智能网卡相连，绕过所有操作系统协议栈，直接把需要传输的数据和智能网卡交换。智能网卡单元运行RoCE/TSN协议栈，完成确定性低延时的数据传输。本发明的装置在传输过程中实习了处理器开销极大降低、延时极大降低、传输确定性极大提高，其传输确定性达到了纳秒级别。
附图说明
图1是本发明中的一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置的原理示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，如图1所示，包括通信中间件、RoCE协议栈和TSN协议栈、基于PCIE接口的智能网卡组；
智能网卡组包括以太网交换机和与以太网交换机相连的智能网卡单元；以太网交换机通过普通网口和车载网络传输装置的主机处理器相连，智能网卡单元通过PCIE接口和主机处理器相连；交换机中进行端口复制，智能网卡单元可以依据配置访问到任意端口的所有数据。
通信中间件通过DDS或Some/ip及PDU信号作为车载网络的传输中间协议，并通过RoCE协议栈和TSN协议栈为车载网络下的各应用程序提供互相通信；通信中间件设置于主机中；
RoCE协议栈用于传输经过封装的网络数据包；RoCE协议栈运行于独立的处理单元或核心中，且不与车载网络中其他处理器核心共享资源；网络数据包以兼容RoCE协议的方式进行封装；
TSN协议栈以802.11Qbv协议作为数据传输协议，RoCE协议栈封装的报文经由TSN协议栈传输。
RoCE协议栈用于处理TSN数据包和RoCE数据包的互相转换，并将转换后的数据包发送到与PCIE接口相连得目的地。
主机处理器对各数据类型标注标签；根据标签对报文进行配置和TSN调度配置，并利用车载网络的网卡传输。
智能网卡单元为一独立的系统级芯片SoC。
使用本实施例的装置可以实现软件定义网络，可以有针对性的处理和过滤网络报文，而不消耗主机性能。
本发明不局限于上述实施例所述的具体技术方案，除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等形成的技术方案，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，其特征在于：包括通信中间件、RoCE协议栈和TSN协议栈、基于PCIE接口的智能网卡组；
所述智能网卡组包括以太网交换机和与所述以太网交换机相连的智能网卡单元；所述以太网交换机通过普通网口和所述车载网络传输装置的主机处理器相连，所述智能网卡单元通过PCIE接口和所述主机处理器相连；
所述通信中间件通过DDS或Some/ip作为所述车载网络的传输中间协议，并通过所述RoCE协议栈和TSN协议栈为车载网络下的各应用程序提供互相通信；所述通信中间件设置于主机中；
所述RoCE协议栈用于传输经过封装的网络数据包；所述RoCE协议栈运行于独立的处理单元或核心中，且不与车载网络中其他处理器核心共享资源；所述网络数据包以兼容RoCE协议的方式进行封装；
所述TSN协议栈以802.11Qbv协议作为数据传输协议，所述RoCE协议栈封装的报文经由所述TSN协议栈传输。
2.根据权利要求1所述的基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，其特征在于：所述RoCE协议栈用于处理TSN数据包和RoCE数据包的互相转换，并将转换后的数据包发送到与PCIE接口相连得目的地。
3.根据权利要求1所述的基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，其特征在于：所述主机处理器对各数据按类型标注标签；根据所述标签对所述报文进行配置和TSN调度配置，并利用车载网络的网卡传输。
4.根据权利要求1所述的基于PCIE及异构处理器的车载网络传输装置，其特征在于：所述智能网卡单元为一独立的系统级芯片。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112241385A (zh) * 2020-10-30 2021-01-19 中车大连电力牵引研发中心有限公司 基于pcie总线的mvb通信网卡和协议转换方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105162858B (zh) * 2015-08-20 2018-11-27 中国人民解放军国防科学技术大学 针对corba中间件的通用传输协议框架、通信系统及方法
US11025544B2 (en) * 2019-06-07 2021-06-01 Intel Corporation Network interface for data transport in heterogeneous computing environments
CN110943939B (zh) * 2019-12-13 2021-10-22 北京劲群科技有限公司 一种网卡单元、分布式网络交换机系统与组网方法
US11934330B2 (en) * 2020-05-08 2024-03-19 Intel Corporation Memory allocation for distributed processing devices

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112241385A (zh) * 2020-10-30 2021-01-19 中车大连电力牵引研发中心有限公司 基于pcie总线的mvb通信网卡和协议转换方法

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