CN114884814A - 一种tsn动态配置管理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种TSN动态配置管理方法及系统，云服务器根据用户车载服务定义，通过TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并输出给T‑BOX单元；T‑BOX单元从中央网关收集TSN网络信息，结合TSN网络信息将云服务器输入的TSN服务定义转换成TSN配置参数，并把生成的TSN配置参数输出给中央网关处理；中央网关接收T‑BOX单元输入的TSN配置参数，同时结合本地收集的TSN网络信息生成TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。本发明实现了TSN动态配置管理，非常巧妙地解决了车载TSN系统的标准化配置。

Description

一种TSN动态配置管理方法及系统
技术领域
本发明属于自动驾驶技术领域，尤其涉及一种TSN动态配置管理方法及系统。
背景技术
传统车载网络系统以及TSN系统，主要是以静态规划和预先配置的方式烧录到车载ECU中。但是这种静态方式，对于TSN场景的配置和更新，极为复杂而且难以操作。
如今，TSN协议在车载网络的使用场景越来越多，需要配置的参数越来越多，相互依赖的配置也越来越复杂。单纯依靠车载电子电气架构设计阶段，静态规划全量的TSN配置参数，几乎是不可能实现的；另外，基于灵活多变的TSN应用场景，需要实现多场景动态定制TSN参数，也是极其困难的。
所以，需要一种既能满足车载TSN系统灵活配置的需求，又能满足TSN协议和网络配置协议的无缝融合，为自动驾驶的车载TSN系统实现标准化提供支持的技术手段。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种TSN动态配置管理方法及系统，分别在云服务器上部署TSN服务规划算法，T-BOX单元上部署TSN参数配置机制，中央网关上部署TSN流表生成机制，利用DoIP协议，802.1Qcc、802.1Qdj协议，以及Netconf协议的动态配置能力，实现车载系统服务的标准化操作。
为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：
一种TSN动态配置管理方法，包括步骤：
(1)云服务器根据用户输入的车载服务定义，通过TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并输出给T-BOX单元处理；
(2)T-BOX单元从中央网关收集TSN网络信息，然后结合TSN网络信息将云服务器输入的TSN服务定义转换成TSN配置参数，T-BOX单元把生成的TSN配置参数输出给中央网关处理；
(3)中央网关接收T-BOX单元输入的TSN配置参数，同时结合本地收集的TSN网络信息生成TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；
(4)域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。
进一步地，步骤(1)中，TSN服务定义包含服务模型和服务约束；其中，服务模型代表服务的传输方向，服务约束代表服务的传输质量。
进一步地，步骤(2)中，TSN配置参数包含传输路径和传输协议；其中，传输路径与服务模型匹配，传输协议与服务约束匹配。
进一步地，步骤(3)中，TSN数据流表包含TSN角色分配和时间槽分配；TSN角色分配及时间槽分配与TSN服务定义匹配。
进一步地，步骤(1)中，云服务器通过DoIP协议接口将生成的TSN服务定义发送给T-BOX单元。
进一步地，步骤(2)中，T-BOX单元通过TSN 802.1Qcc及802.1Qdj协议接口将TSN配置参数发送给中央网关。
进一步地，步骤(3)中，中央网关接收TSN配置参数通过CXL总线传输给级联的中央计算单元；中央计算单元融合本地收集的TSN网络信息和TSN配置参数，生成TSN数据流表并通过CXL总线反馈给中央网关；中央网关通过Netconf协议接口将TSN数据流表分发给对应的域控单元节点。
一种TSN动态配置管理系统，包括域控单元、中央网关及中央计算单元、T-BOX单元、以及云服务器；
云服务器把用户输入的车载服务定义通过集成的TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并发送给T-BOX单元；
T-BOX单元从中央网关收集TSN网络信息，并结合TSN网络信息将TSN服务定义转换TSN配置参数，发送给中央网关及中央计算单元；
中央网关及计算单元基于TSN网络信息和TSN配置参数，生成与TSN服务定义相匹配的TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；
域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。
进一步地，中央网关接收TSN配置参数传输给级联的中央计算单元；中央计算单元融合本地收集的TSN网络信息和TSN配置参数，生成TSN数据流表并反馈给中央网关。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，
本发明通过云服务器的TSN服务规划，T-BOX的TSN参数配置，中央网关的TSN流表生成，实现车载TSN动态配置管理，同时使用TSN 802.1Qcc、802.1Qdj，Netconf等标准协议，极大提高了自动驾驶TSN应用场景配置的灵活性及标准性。
本发明通过云服务器部署TSN服务规划算法，再结合T-BOX部署TSN 802.1Qcc、802.1Qdj协议，实现自动驾驶车载TSN的标准化的动态配置管理，也为自动驾驶SOA技术提供了更多灵活性。
本发明适用于通过中央网关及计算单元以及域控单元，部署TSN流表生成机制以及Netconf配置协议，实现车载TSN系统的动态配置管理，保证自动驾驶服务到TSN协议的精确匹配以及无缝融合。
附图说明
图1是TSN动态配置管理系统框图；
图2是TSN动态配置管理数据模型图；
图3是TSN动态配置管理协议交互图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1所示，本发明所述的TSN动态配置管理系统，包括域控单元、中央网关及中央计算单元、T-BOX单元、以及云服务器。在云服务器上部署TSN服务规划算法，T-BOX单元上部署TSN参数配置机制，中央网关上部署TSN流表生成机制。
云服务器集成TSN服务规划算法，把用户输入的车载服务定义通过安全准确稳定可靠的TSN服务规划算法生成TSN服务定义，发送给T-BOX单元。T-BOX单元，从中央网关收集TSN网络信息(状态参数)，包括物理拓扑，TSN协议能力等；并结合TSN网络信息将用户的TSN服务定义转换成TSN配置参数，发送给中央网关及中央计算单元。中央网关及计算单元接收T-BOX单元输入的TSN配置参数，同时结合本地收集的TSN网络信息，生成与TSN服务定义相匹配的TSN数据流表，作为配置项再发送给对应的域控单元节点。域控单元节点，把接收的精确TSN数据流表，存储在本地，作为TSN服务数据的发送和接收的规则表，精确指导数据流的传输。
如图2所示，TSN动态配置管理的数据模型图，包括用户TSN服务定义，TSN配置参数以及TSN数据流表。
本发明所述的TSN动态配置管理方法，包括步骤：
(1)云服务器根据用户输入的车载服务定义，通过安全准确稳定可靠的TSN服务规划算法生成TSN服务定义，云服务器把生成的所有TSN服务定义输出给T-BOX单元处理；
TSN服务定义主要包含服务模型和服务约束；其中，服务模型代表服务的传输方向，如域控节点1发布，域控节点3订阅；服务约束代表服务的传输质量，如域控1和域控3端到端时延的确定性。
(2)T-BOX单元从中央网关收集TSN网络信息(状态参数)，然后结合TSN网络信息将云服务器输入的TSN服务定义数据转换成TSN配置参数，T-BOX单元把生成的所有TSN配置参数输出给中央网关处理；
TSN配置参数主要包含传输路径和传输协议；其中，传输路径与服务模型精确匹配，如域控节点1-中央网关-域控节点3；传输协议与服务约束匹配，如使用TSN 802.1Qbv协议保证服务传输的确定性。
(3)中央网关接收T-BOX单元输入的TSN配置参数数据，再结合本地收集的TSN网络信息生成TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；并开启接收轮询处理；
TSN数据流表主要包含TSN角色分配，802.1Qbv协议相关的时间槽分配等。TSN角色分配及时间槽分配与服务定义精确匹配，如域控1节点定义为TSN Talker角色，并分配802.1Qbv的时间槽1；中央网关节点定义为TSN Bridge角色，同样分配802.1Qbv的时间槽1；域控3节点定义为TSN Listener角色。
(4)域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。
如图3所示，TSN动态配置管理的协议交互图，包括步骤：
(1)云服务器通过TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并通过DoIP协议接口发送给T-BOX单元处理；
(2)T-BOX单元接收云服务器传输的TSN服务定义数据，结合中央网关收集上报的TSN网络信息，生成TSN配置参数，并通过TSN 802.1Qcc及802.1Qdj协议接口发送给中央网关处理；
(3)中央网关接收T-BOX单元生成的TSN配置参数数据，通过CXL总线传输给级联的中央计算单元；中央计算单元融合本地收集的TSN网络信息和TSN配置参数，生成与服务定义精确匹配的TSN数据流表，并通过CXL反馈给中央网关；中央网关把对应的TSN数据流表，通过Netconf协议分发给对应的TSN域控单元节点。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，
本发明通过在外部云服务器上部署TSN服务规划算法，实现对用户车载数据服务的TSN服务映射，并通过车载以太网DoIP协议传输给T-BOX，有效保证了车载服务的灵活定义和配置。
本发明通过在T-BOX上部署TSN 802.1Qcc及802.1Qdj协议，实现了车载数据服务定义到TSN协议配置管理参数的动态转换，极大地提高了自动驾驶车载TSN网络的灵活性。
本发明通过在中央网关上部署TSN流表生成机制以及Netconf协议，既保障了车载服务和TSN协议的快速匹配，精确映射，又保障了基于TSN服务定义的动态，灵活，标准化配置。
本发明适用于基于TSN动态配置管理的系统，车载系统SOA的设计，开发，验证等流程，提供了非常便利的配置管理解决方案。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种TSN动态配置管理方法，其特征在于，包括步骤：
(1)云服务器根据用户输入的车载服务定义，通过TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并输出给T-BOX单元处理；
(2)T-BOX单元从中央网关收集TSN网络信息，然后结合TSN网络信息将云服务器输入的TSN服务定义转换成TSN配置参数，T-BOX单元把生成的TSN配置参数输出给中央网关处理；
(3)中央网关接收T-BOX单元输入的TSN配置参数，同时结合本地收集的TSN网络信息生成TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；
(4)域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。
2.根据权利要求1所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(1)中，TSN服务定义包含服务模型和服务约束；其中，服务模型代表服务的传输方向，服务约束代表服务的传输质量。
3.根据权利要求2所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(2)中，TSN配置参数包含传输路径和传输协议；其中，传输路径与服务模型匹配，传输协议与服务约束匹配。
4.根据权利要求3所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(3)中，TSN数据流表包含TSN角色分配和时间槽分配；TSN角色分配及时间槽分配与TSN服务定义匹配。
5.根据权利要求1所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(1)中，云服务器通过DoIP协议接口将生成的TSN服务定义发送给T-BOX单元。
6.根据权利要求1所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(2)中，T-BOX单元通过TSN 802.1Qcc及802.1Qdj协议接口将TSN配置参数发送给中央网关。
7.根据权利要求1所述的TSN动态配置管理方法，其特征在于，
步骤(3)中，中央网关接收TSN配置参数通过CXL总线传输给级联的中央计算单元；中央计算单元融合本地收集的TSN网络信息和TSN配置参数，生成TSN数据流表并通过CXL总线反馈给中央网关；中央网关通过Netconf协议接口将TSN数据流表分发给对应的域控单元节点。
8.一种TSN动态配置管理系统，其特征在于，包括域控单元、中央网关及中央计算单元、T-BOX单元、以及云服务器；
云服务器把用户输入的车载服务定义通过集成的TSN服务规划算法生成TSN服务定义，并发送给T-BOX单元；
T-BOX单元从中央网关收集TSN网络信息，并结合TSN网络信息将TSN服务定义转换TSN配置参数，发送给中央网关及中央计算单元；
中央网关及计算单元基于TSN网络信息和TSN配置参数，生成与TSN服务定义相匹配的TSN数据流表，同时发送给对应的域控单元节点；
域控单元节点接收TSN数据流表，存储在本地，作为数据流发送和接收的规则表。
9.根据权利要求8所述的TSN动态配置管理系统，其特征在于，
中央网关接收TSN配置参数传输给级联的中央计算单元；中央计算单元融合本地收集的TSN网络信息和TSN配置参数，生成TSN数据流表并反馈给中央网关。
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