CN116527414A - 网络接口设备 - Google Patents

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CN116527414A CN202310010435.3A CN202310010435A CN116527414A CN 116527414 A CN116527414 A CN 116527414A CN 202310010435 A CN202310010435 A CN 202310010435A CN 116527414 A CN116527414 A CN 116527414A
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Abstract

一种用于在基于第一协议操作的第一网络与基于第二协议操作的第二网络之间提供接口的设备，所述设备包括：被配置成接收根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息的接收端，所述第一消息封装多个第二消息；并且其中所述设备被配置成：提取所述所封装第二消息；针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息来确定所述所提取第二消息所属的流；以及针对所述流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于预定最小时间间隔。

Description

网络接口设备
技术领域
本公开涉及用于在网络之间提供接口的设备。特别地，本公开涉及一种用于在被配置成基于第一协议操作的第一网络与被配置成基于不同的第二协议操作的至少一个第二网络之间提供接口的设备。本公开还涉及一种网络以及一种操作设备的方法和操作系统的方法。
背景技术
例如控制器局域网(CAN)、具有灵活数据速率的CAN(CAN FD)、本地互连网络(LIN)、FlexRay、基于以太网的网络总线以及其它类型的车载网络(IVN)总线可用于车辆内的通信。例如，控制器局域网(CAN)总线是通常在汽车内使用的基于消息的通信总线协议。应了解，CAN网络还具有在汽车领域之外的应用。CAN总线网络可以包括多个总线装置、所谓的节点或电子控制单元(ECU)，例如引擎控制模块(ECM)、传动系控制模块(PCM)、安全气囊、防抱死刹车、定速巡航、电动助力转向、音频系统、车窗、车门、后视镜调整、用于混合动力/电动汽车的电池和再充电系统等等。CAN总线协议用于实现各种总线装置之间的通信。CAN协议的数据链路层被标准化为国际标准组织(ISO)11898-1：2003。作为标准化CAN数据链路层协议的扩展并且同时集成到ISO11898-1：2015标准中的CAN灵活数据速率或“CAN FD”可提供更高的数据速率。标准化CAN数据链路层协议正被另外扩展以提供甚至更高的数据速率。使用允许甚至更高数据速率的新级别方案的称为CAN XL的另外扩展在限定阶段中在CiA610(自动化中的CAN)下进行了论述，并且正在以另外更新现有ISO11898标准或新标准的形式朝着标准化方向发展。
在一些例子中，可能存在针对系统(例如汽车系统)提供连接性的多于一种类型的网络。举例来说，已知提供一种网络，所述网络包括：被配置成基于第一协议(例如，以太网协议)操作的第一组件网络，以及被配置成基于第二协议(例如CAN协议或FlexRay或LIN)操作的第二组件网络，其中所述第一组件网络和第二组件网络耦合在一起。一种设备(有时称为网关)可以在所述第一组件网络和第二组件网络之间提供接口。所述设备或网关可以允许来自耦合到所述第一网络部分的节点的一个或多个消息到达耦合到所述第二网络部分的节点，并且反之亦然。
发明内容
根据本公开的第一方面，提供一种用于在被配置成基于第一协议操作的第一网络与被配置成基于不同于所述第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络之间提供接口的设备，所述设备包括：
被配置成从所述第一网络接收根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息的接收端，其中所述一个或多个第一消息封装多个第二消息；并且
其中所述设备被配置成：
从所述一个或多个第一消息提取所述所封装第二消息；
针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息，确定所述所提取第二消息所属的流，所述流包括多个所述所提取第二消息的集合；并且
针对属于相同流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于预定最小时间间隔。
在一个或多个例子中，形成流的多个消息的集合意欲用于耦合到第二网络的相同节点。在一个或多个例子中，所述流包括共同地包括在所提取第二消息的集合上划分的信息的多个第二消息的集合。在一个或多个例子中，所述流包括由输送层协议处理以在第二消息的集合上划分信息的消息的集合。
在一个或多个例子中，所述设备可以被配置成在所述第二网络上发送后续所提取第二消息之前，等待接收来自所述第二网络的响应于在所述第二网络上传输的所述第二消息中的至少第一个而发送的消息。
在一个或多个实施例中，所述设备包括被配置成限定所述预定最小时间间隔的计时器，并且其中所述设备仅在所述计时器确定所述预定最小时间间隔在所述所提取第二消息的前一消息的传输之后已过期后，才允许所述所提取第二消息中的后续一个的所述传输。
在一个或多个实施例中，所述流识别信息包括以下中的至少一个：
(a)所述所提取第二消息的消息标头的至少部分；
(b)识别所述所提取第二消息的来源的信息；以及
所述所提取第二消息的数据字段的至少部分。
在一个或多个实施例中，所述预定最小时间间隔是基于含有于中从耦合到所述第二网络的所述节点接收的流控制消息中的信息来限定，所述流控制消息在属于相同流的所述所提取第二消息中的第一个的传输之后接收，并且限定用于控制到所述节点的消息的发送的一个或多个参数。
在一个或多个实施例中，所述第一协议包括以太网、令牌环协议、同步光学联网协议、帧中继协议、异步传递模式协议中的一个。
在一个或多个实施例中，所述第二协议包括控制器局域网协议、FlexRay协议和LIN协议中的一个。
在一个或多个实施例中，在所述所提取第二消息的所述传输中由所述设备使用的所述预定最小时间间隔取决于所述第二消息所属的所述流。
因此，不同的预定最小时间间隔可以用于不同的流。
根据本公开的第二方面，提供一种包括根据在前的任一项权利要求所述的设备以及远离所述设备的输送设备的系统，其中所述输送设备被配置成：
接收用于发送到耦合到所述第二网络的所述节点的信息；
确定所述信息是否具有可以在所述第二协议的单协议数据单元消息或所述第二协议的多协议数据单元消息中发送的大小；
如果所述信息需要在多协议数据单元消息中发送，那么基于输送层协议生成所述多个第二消息；
将所述第二消息封装在根据所述第一协议编码的所述一个或多个第一消息中；
将所述一个或多个第一消息传输到所述设备。
在一个或多个例子中，所述输送设备被配置成将序列号添加到所述第二消息中的每个，所述序列号被配置成指定所述多个第二消息的次序，以用于通过耦合到所述第二网络的所述节点来重组在所述多个第二消息上划分的所述信息。
在一个或多个实施例中，所述输送设备被配置成从所述第一网络接收所述信息，并且被配置成基于与所述信息相关联的识别符来确定所述信息用于耦合到所述第二网络的所述节点。在其它例子中，所述输送设备可以被配置成生成所述信息。
在一个或多个实施例中，所述输送层协议包括CAN-TP协议。
在一个或多个实施例中，如果所述信息可以在单一协议数据单元中发送，那么在不使用所述输送层协议的情况下生成含有所述信息的所述第二消息。
在一个或多个实施例中，所述设备被配置成接收来自耦合到所述第二网络的所述节点的流控制消息，其中所述流控制消息限定用于控制到所述节点的消息的发送的一个或多个参数，并且其中所述设备被配置成通过在根据所述第一协议的消息内封装所述流控制消息，并且经由所述第一网络传输所述消息来经由所述第一网络将所述流控制消息转送到所述输送设备。
在一个或多个实施例中，所述输送设备被配置成：在接收到封装所述流控制消息的所述消息之后，即刻提取所述流控制消息，并且基于在所述流控制消息中指定的块大小参数，在所述一个或多个第一消息中封装所述第二消息，使得封装在任何一个第一消息中的第二消息的数目不大于所述块大小参数。
根据本公开的第三方面，提供一种操作设备的方法，所述设备在被配置成基于第一协议操作的第一网络与被配置成基于不同于所述第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络之间提供接口，所述方法包括：
在接收端处从所述第一网络接收根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息，其中所述一个或多个第一消息封装多个第二消息；
从所述一个或多个第一消息提取所述所封装第二消息；
针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息，确定所述所提取第二消息所属的流，所述流包括所提取第二消息的集合；以及
针对属于相同流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于预定最小时间间隔。
在一个或多个实施例中，所述方法包括通过所述第一网络由耦合到所述设备的输送设备，根据输送层协议生成所述多个第二消息，并且通过封装所述第二消息生成所述一个或多个第一消息，其中所述第一消息是根据所述第一协议生成，以用于在所述第一网络上传输到所述设备。
尽管本公开容许各种修改和替代形式，但其细节已经借助于例子在附图中示出且将详细地描述。然而，应理解，也可能存在除所描述的特定实施例以外的其它实施例。还涵盖落入所附权利要求书的精神和范围内的全部修改、等效物和替代实施例。
以上论述并不意欲呈现在当前或将来权利要求集的范围内的每一示例实施例或每一实施方案。附图和具体实施方式还举例说明了各种示例实施例。考虑以下结合附图的具体实施方式可以更全面地理解各种示例实施例。
附图说明
现将仅借助于例子参看附图描述一个或多个实施例，附图中：
图1示出了耦合在两个不同的网络之间的设备和输送设备的示例实施例；
图2示出了根据CAN-TP在CAN网络上的第一节点与第二节点之间的消息交换；
图3示出了被配置成控制消息分派到CAN或其它网络上的计时的设备，以及示出了示出输送层协议的实施方案的示例协议堆栈的输送设备的示例视图；
图4示出了图3中所示出的设备的更详细视图；
图5示出了图4中所示出的设备的流量整形块的更详细视图；
图6示出了示出操作系统的方法的示例流程图。
具体实施方式
限定网络的操作的网络协议可以对可以在网络上发送的消息限定大小限制。此消息可以称为协议数据单元(PDU)，即用于在网络上传输的信息的单一单元。在CAN网络中，协议数据单元称为帧，并且在其它网络协议中，所述协议数据单元可以称为包或某一其它名称。在CAN中，单一协议数据单元中发送的信息的大小限制可以为八个字节。因此，此网络上的大量信息(大于单一协议单元的大小限制)的传递需要将信息化分成较小部分，并且在多个消息或协议数据单元的流中逐个发送。用于发送此流的规则由输送层协议限定。
网络协议可以因此使用流量整形，流量整形是在网络中用以确保从某一节点传出的流量遵守预限定义形状的技术(例如，PDU之间的受限突发或间隔)。流量整形用来避免网络或接收器资源的过载。在一些情况下，流量整形还可以作为安全措施来使用，因为其防止拒绝服务攻击期间通信总线的溢流。流量整形器的例子为漏桶和基于额度的整形器。
尽管本公开具有较广的范围，但公开，在CAN网络中，存在CAN输送层协议(限定在ISO 15764-2中，称为CAN-TP)，其限定每个CAN帧如何构造，以及消息的流如何在网络上发送。规则可以限定关于何时在网络上发送消息或何时将接收答复的计时要求，以及其它参数。CAN以外的网络也可以具有限定一个或多个类似规则的输送层协议。
在一些网络架构中，例如用于即将到来的车载网络架构，以太网上的CAN协议PDU的隧穿正获得关注。隧穿是一种在被配置成基于第二网络协议操作的网络上发送第一网络协议的“第一”消息的方式。一般来说，通过将第一消息或PDU(呈现根据第一网络的第一协议的格式)放置在第二PDU内(例如，放置在第二PDU的数据字段中)来实现隧穿，其中第二PDU呈现根据第二网络的第二协议的格式。因此，可以通过将CAN帧处理为以太网帧或用户数据报协议数据报(第二PDU)的数据来在以太网网络上发送一个或多个CAN帧(第一PDU)。当第二PDU到达CAN网络的边缘时，第一消息或PDU可以通过网关装置从中解包，并且发送到CAN网络上。出于隧穿目的，将一个或多个第一PDU放置在一个或多个第二PDU中称为封装。
在一个或多个例子中，已发现当输送层协议与隧穿一起使用时存在挑战，其中存在为PDU的流的部分的PDU的封装，所述PDU的流意欲用于在根据不同协议操作的网络上递送。
一般来说，并且在一个或多个例子中，公开一种设备100，所述设备100用于在被配置成基于第一协议操作的第一网络101与被配置成基于不同于第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络102之间提供接口。在一个或多个例子中，设备100可以与输送设备103组合提供。在一个或多个例子中，输送设备103可以视为第一网络101的部分(即，被配置成根据第一协议将数据发送和接收到第一网络上的第一网络的节点)。输送设备103可以被配置成实施输送层协议以生成将在第二网络102上发送到耦合到第二网络102的目标节点104的多个PDU。输送设备103可以被配置成将根据输送层协议配置的多个PDU隧穿到设备100。因此，输送设备103可以被配置成实施输送层协议的规则的子集。然而，在一些例子中，如果需要将PDU的流隧穿到所述设备100，那么输送设备103可能不可能实施输送层协议的全部规则。因此，设备100可以被配置成实施输送层协议的一个或多个规则的不同子集。与输送设备103不同，设备100具有到第二网络102的直接连接，并且因此能够根据输送层协议规则的第二子集将呈根据第二网络102的协议的格式的PDU的流传输到目标节点104。
以下布置是有利的布置：输送设备103根据输送层协议形成PDU的流，并且接着并非在第二网络102上直接传输PDU的流，而在第二网络102的边缘处将其隧穿到设备100。特别地，当输送设备103是信息的来源时，在一些例子中，输送设备103负责形成流可能是有效的，这可以较少计算资源的整体使用。
在本文的例子中，第一网络101是根据以太网协议操作的以太网网络，但其它类型的第一网络101在本公开的范围内。在本文所描述的例子中，第二网络102是基于CAN协议(或对经典CAN协议的扩展，例如对CAN-FD的扩展)操作的控制器局域网，但其它类型的第二网络102在本公开的范围内。
在以下例子中，设备100和输送设备103以组合的方式被配置成实施输送层协议CAN-TP，以用于在第二CAN网络102上发送CAN帧的流。特别地，输送设备103将信息划分成多个消息，并且将其隧穿到设备100。设备100以及与其通信的节点可以被配置成实施输送协议的一个或多个“流量整形”规则。然而，设备100与输送设备103之间的通信是基于第一网络的第一协议。
示例图2示出根据CAN-TP协议提供消息的流的传输的在发送器201与接收器202之间的消息交换。因此，图2中示出的待从发送器201发送到接收器202的信息将在消息的流上分段。图2还示出如ISO15765-2：2016中所描述的CAN-TP的操作的参数。
CAN-TP如下限定消息(CAN帧或CAN PDU)的流的发送。发送器201发送第一帧消息210。第一帧消息210是多帧消息流的第一消息，并且可以含有待在多个消息上发送的信息的长度的指定。第一帧210还可以包括待发送的信息的初始部分。接收器202应用流控制帧消息211对第一帧消息210进行响应。流控制帧211限定一个或多个参数以控制流将如何发送流(例如，输送层协议的规则中的一些)。特别地，流控制帧211限定块大小(BS)参数和称为STmin的连续消息参数之间的最小时间间隔。BS参数限定在接收器将发送确认消息之前发送器201可以发送的连续帧的数目。流控制消息211可以由接收器202使用以限定如何接收消息的流，以避免其变得过载或让其在接收器202的处理限制内。在此例子中，BS参数是三个消息。
在接收到流控制消息211之后，发送器201发送第一连续帧消息212、第二连续帧消息213和第三连续帧消息214(总计三个消息以符合BS参数)。应了解，三个连续帧消息含有待从发送器201发送到接收器202的分段信息。连续帧消息212、213、214中的每个之间的时间间隔可以不短于STmin 215。因此，消息212、213、214之间的时间间隔可以较大。举例来说，第二网络102中的不同节点可能在消息212、213、214的传输期间赢得仲裁，并且因此消息212、213、214之间的时间间隔可能比STmin 215大得多。块大小参数为示出三个消息限制的组216。
在第三连续帧消息214之后，发送器201等待确认。接收器202应用第二流控制帧217确认三个连续帧消息212、213、214的第一块。第二流控制帧217可以再次限定一个或多个参数以控制如何发送流。特别地，第二流控制帧消息217再次限定块大小参数，并且再次限定STmin参数。BS和STmin参数可以改变或保持相同。图2示出第四连续帧消息218和第五连续帧消息219。在此例子中，此完成流的发送，所述流包括第一帧消息210和第一至第五连续帧消息212-214、218、219。应了解，包括第四连续帧消息218和第五连续帧消息219的消息220的块小于或等于由第二流控制帧消息217中的BS参数限定的消息的数目。同样，第四连续帧消息218和第五连续帧消息219之间的最小时间间隔大于或等于第二流控制帧消息217中限定的STmin参数。
在第二网络102的CAN实施方案的例子中，所述实施方案为设备100被配置成提供的由参数STmin限定的最小时间间隔的实施方案。应了解，其它协议可以具有类似参数。
示例图3示出图1的更详细视图。输送设备103示出为具有耦合到以太网网络101以接收含有意欲用于CAN网络102的节点104中的一个的信息的一个或多个消息的端301。在其它例子中，CAN网络102的节点104的信息可以源自输送设备103处。
图3还示出由输送设备103的处理器提供的协议堆栈302(可以由多个堆栈形成)以示出输送设备103的操作。
将在端301处接收的从第一以太网网络101接收到的消息提供到协议堆栈303。消息由一个或多个代理接收，所述代理包括对于AUTOSAR领域的技术人员将熟悉的(从图3中示出的堆栈303的底部到顶部)EthIF、TCP/IP、SoAd、DoIP。EthIf是用来传输/接收以太网帧的以太网接口；TCP/IP是实施TCP、UDP和IP等的堆栈；SoAd是在TCP/IP堆栈的I-PDU与插槽之间转译的插槽适配器；并且DoIP是包括在以太网上工作的诊断协议的IP上的诊断。
如果由输送设备103接收的消息包括意欲用于第二CAN网络102的信息，那么协议数据单元路由器模块304将消息路由到处置CAN消息的第二协议堆栈302。如果信息可以在单一CAN帧中发送，那么输送设备102可以被配置成将所述信息转送到设备100以用于发送。如果信息具有需要在多个CAN帧消息(PDU)上发送的大小，那么可以将信息提供到提供CAN输送层协议CAN-TP的实施方案的CAN-TP模块305。
CAN-TP模块305接收信息并且根据CAN-TP协议生成多个CAN消息(即，在此例子中称为第二消息)，以便发送信息。因此，信息在称为消息的流的多个CAN帧消息上分段。
CAN-TP模块305可以被配置成将序列号添加到流的第二消息中的每个。序列号可以被配置成指定多个第二消息的次序，以用于通过节点104重组在由模块305生成的多个第二消息上划分的信息。
响应于DoIP上到来的请求(例如，固件更新)，可以提供用于发送到CAN网络的信息。
CAN-IF模块306是用于传输/接收CAN帧的CAN接口模块。
CAN到以太网(称为CAN2ETH)模块307提供以某一协议在以太网上从CAN-TP模块305接收的第二消息的封装。在此过程中，可以将一个CAN消息封装在一个以太网帧中，或将由CAN-TP模块305生成的消息的多个CAN消息封装在以太网帧内。应了解，CAN2ETH模块307可以被配置成封装尚未由CAN-TP处理的CAN帧消息，这可能是因为给定所述CAN帧消息所携载的信息的大小，所述CAN帧消息不必由CAN-TP处理。因此，协议数据单元路由器模块304可以将不需要由输送协议处理的消息转送到CAN2ETH模块307，从而绕过CAN-TP模块305和CAN-IF模块306。
CAN2ETH块307可以被预配置成在每个以太网帧中包括预定数目的CAN帧。预定数目可以等于或小于第二网络102中的节点104的已知块大小参数(其在构建网络102和/或配置设备100和输送设备103时可以是已知的)。在其它例子中，预定数目可以通过设备100基于流控制帧消息211、217中的块大小参数BS来配置，所述预定数目可以在已发送的流的第一消息之后转送到输送设备103。因此，在一些例子中，对于特定CAN-TP流，输送设备提供的由模块307生成的一个以太网帧内的CAN消息的数目可以不大于块大小参数(但可以较小)。应了解，如果存在属于多个不同流的CAN帧，那么以太网帧中的CAN消息的总数目可能较大。
在其它例子中，输送设备305可以被配置成将流的任何数目的第二消息放置在以太网帧中，并且可以依赖于设备100来根据块大小参数将第二消息分派到组中。
CAN2ETH块307因此生成包括以太网消息的一个或多个第一消息，每个所述第一消息具有包括其中封装CAN帧消息的一个或多个第二消息。以太网格式的第一消息接着在以太网网络(由块308表示)上发送到设备100。
信息(呈一个或多个CAN消息的形式)可以在以太网帧的有效负载字段或在端301处接收的UDP消息内封装。如果封装在UDP数据报中，那么每个第二消息可以与识别符相关联，从所述识别符可以确定第二消息待寻址的节点104的CAN ID(或可以指示第二消息的发送器)。此封装对于那些本领域的技术人员将已知为AUTOSAR插槽适配器标头模式。在另一例子中，可以根据IEEE 1722AVTPACF的原理提供CAN消息(第二消息)的封装。因此，设备100和任选地，输送设备103可以接收消息，而非在ACF消息有效负载内包括封装在其中的第二消息。通常，ACF消息直接在以太网上传输，但UPD/IP是任选的。此消息格式的例子可以在IEEE 1722-2016标准的图54中找到。
设备100包括耦合到第一网络101以用于接收来自输送设备103的消息的至少一个接收端310。接收端310被配置成从第一网络的输送设备103接收根据第一协议编码的一个或多个第一消息(无论CAN2ETH块307使用以太网协议上的哪个)。如上文所提及，所述一个或多个第一消息封装用于CAN网络102的多个第二消息。此外，以太网第一消息内封装的至少两个或两个以上的CAN第二消息是由CAN-TP输送层协议块305生成的流的部分。
现将参考图4描述设备100的功能性，图4更详细地示出图3的设备100。
图4示出用于接收来自以太网网络101的第一消息的接收端310。设备100可以包括被配置成提取来自所述一个或多个第一消息的所述所封装第二消息的消息处理块401。
处理块401还可以针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于存在于所述所提取第二消息中的每个中的流识别信息来确定所提取第二消息所属的流。在一些输送层协议中，可以将识别符添加到作为相同流的部分的每个消息。因此，此识别符可以由接收器104使用以将正确消息重组成原始信息。在一个或多个例子中，流识别信息可以包括CAN ID的至少部分或第二消息中的每个的其它标头信息。因此，在一些例子中，可以确定具有相同的CAN ID的全部第二消息是相同流的部分。在其它例子中，处理块401可以被配置成针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个中的CAN ID的至少部分和所述所提取第二消息中的每个的数据字段的至少部分来确定所提取第二消息所属的流。在其它第二协议中，流识别信息可以是与输送协议处理的消息相关联的专用字段。因此，取决于输送协议或实施方案，流识别信息可以呈现不同形式，但总体来说，流识别信息可以包括识别第二消息直接或间接所属的流的第二消息的部分。流识别信息可以指示与第二消息的来源相关联的源节点地址或唯一识别符或唯一识别符的组。流识别信息可以包括携载于第二消息的数据字段和/或消息标头中的信息的部分。流识别信息可以包括第二消息中的值，所述值可以用查找表交叉参考以确定第二消息所属的流。
在一个或多个例子中，第二消息接着传递到流量整形块402，所述流量整形块402被配置成针对属于相同流的所述所提取第二消息，在第二网络102上提供基于第二CAN协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于基于STmin的预定最小时间间隔。因此，设备100可以被配置成将用于发送的一个或多个第二消息排成队列，并且接着关于基于STmin的最小时间间隔发送流的连续帧消息。
应了解，将首先发送包括第一帧消息210的多个第二消息中的第一个，并且设备100可以被配置成等待第一流控制消息211。设备100可以使用第一流控制消息211(和任何后续流控制消息217)中的STmin信息来设置预定最小时间间隔。
在其它例子中，网络102中的节点中的至少一个的预定最小时间间隔或STmin参数可以是已知的，并且因此设备100可以具有预定最小时间间隔来使用。可以在不读取第一流控制消息211(或任选地，后续流控制消息217)中的STmin参数的情况下使用预定最小时间间隔。在其它例子中，设备100可以被配置成针对STmin值检查预定最小时间间隔，并且如果需要，更新预定最小时间间隔。
后续第二消息包括“连续帧消息”的第一块，并且所述消息在大于或等于预定最小时间间隔的时间间隔下发送。消息交换如关于图2所描述进行，其中设备100是发送器201，并且节点104(或任何其它寻址节点)是接收器202。
设备100可以被配置成将第一流控制消息211和任何后续流控制消息217转送到输送设备101。
设备100可以包括处理块或(在更特定实施例中)CAN到以太网块403以将流控制CAN消息封装成一个或多个以太网消息，所述以太网消息接着经由耦合到以太网网络的传输端404在以太网上传输，并且因此传输到输送设备103。输送设备103将接收所封装第二消息，并且将被配置成解包所述所封装消息并且根据输送层协议来处理其内容。在此实施例中，输送设备可以被配置成将所述所封装消息提供到CAN-TP模块305。CAN-TP模块305接着被配置成发送第二消息的剩余或下一个块大小(BS)值，直到完成信息的传输为止。在其它例子中，CAN-TP模块305可以被配置成在将全部流的CAN消息提供到设备100之前，不等待流控制帧。因此，设备100可以被配置成将从输送设备103接收(以封装形式)的CAN消息排成队列，并且根据预定BS参数或由设备100从流控制帧消息211、217读取的参数来在块中发送所述CAN消息。
在图4的例子中，处理块401和处理块403示出为通过第一接口405和第二接口406耦合到多个第二网络102。因此，设备100可以借助于流量整形块402和用于每个其它第二网络102的另一流量整形块407来提供用于多个第二网络的预定最小时间间隔。
图5示出具有表示为一系列块的功能性的流量整形模块402的例子。流量整形模块402包括被配置成限定所述预定最小时间间隔的计时器501。模块402包括分派模块502，所述分派模块502被配置成仅在所述预定最小时间间隔在流的相同块216、220中的前一消息的传输之后已过期后，才允许流的CAN消息中的后续一个的所述传输。在一个或多个例子中，设备100可以被配置成在发送下一个消息(并且遵守预定最小时间间隔)之前，等待证实每个第二消息的接收的确认消息。
模块402可以被配置成在输入503处接收CAN消息中的每个。模块402可以在输入504处接收来自处理模块401的预定最小时间间隔。可替换的是，所述预定最小时间间隔可以存储在模块403处。模块402可以在输入505处接收流识别信息(所述流识别信息可以从CAN ID或第二消息中的其它信息导出)。
因此，模块402可以接收在块506处所指示流的CAN消息。直到计时器501已倒计时为止，CAN消息保持在队列中。一旦预定时间间隔已到期，模块就被配置成在块507处将计时器重置到预定时间间隔值。接着如先前所提及，通过块502分派消息以用于传输。
在块508处，模块402还接收确认或流控制帧消息。在块509处，响应于接收到流控制消息或确认，可以设置计时器501的预定最小时间间隔来运行。
在上文所描述的例子中，第一协议是以太网，并且第二协议是CAN。然而，在其它例子中，所述第一网络可以基于第一协议操作，所述第一协议包括以太网、令牌环协议、同步光学联网协议、帧中继协议、异步传递模式协议中的一个。在其它例子中，所述第二网络可以基于第二协议操作，所述第二协议包括控制器局域网(CAN)协议、FlexRay协议和LIN协议中的一个。应了解，此处对CAN协议的参考包括CAN-FD，并且可能地，包括所提出的协议的CAN-XL版本。
图6示出操作设备100的示例方法，所述设备100在被配置成基于第一协议操作的第一网络101与被配置成基于不同于所述第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络102之间提供接口。所述方法包括：
在接收端处从所述第一网络接收601根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息，其中所述一个或多个第一消息封装多个第二消息；
从所述一个或多个第一消息提取602所述所封装第二消息；
针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息确定603所述所提取第二消息所属的流，所述流包括可以用于耦合到所述第二网络的相同节点的所提取第二消息的集合(即，多个所提取第二消息)；以及
针对属于相同流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供604基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于预定最小时间间隔。
所述方法可以包括通过第一网络由耦合到设备100的输送设备103执行的步骤600。步骤600包括根据输送层协议生成多个第二消息，并且通过封装第二消息生成一个或多个第一消息，其中第一消息是根据第一协议生成以用于在第一网络上传输到设备100。
除非明确陈述特定次序，否则可以以任何次序执行上图中的指令和/或流程图步骤。而且，本领域的技术人员将认识到，尽管已论述了一个示例指令集/方法，但是在本说明书中的材料可以以多种方式组合从而还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。
在一些示例实施例中，上文描述的指令集/方法步骤实施为体现为可执行指令集的功能和软件指令，所述可执行指令集在计算机或以所述可执行指令编程并控制的机器上实现。此类指令经过加载以在处理器(例如，一个或多个CPU)上执行。术语处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可指代单一组件或多个组件。
在其它例子中，本文中示出的指令集/方法以及与其相关联的数据和指令存储于相应存储装置中，所述存储装置被实施为一个或多个非暂时性机器或计算机可读或计算机可用存储媒体。这类计算机可读或计算机可用存储媒体视为物品(或制品)的部分。物品或制品可以指代任何所制造出的单一组件或多个组件。如本文所限定的非暂时性机器或计算机可用媒体不包括信号，但此类一个或多个媒体可以能够接收并处理来自信号和/或其它暂时性媒体的信息。
本说明书中论述的材料的示例实施例可整体或部分地经由网络、计算机或基于数据的装置和/或服务加以实施。这些可以包括云、因特网、内联网、移动装置、台式计算机、处理器、查找表、微控制器、消费者装备、基础架构，或其它实现装置和服务。如本文和权利要求书中可以使用，提供以下非排他性定义。
在一个例子中，本文论述的一个或多个指令或步骤是自动化的。术语自动化或自动地(和其类似变型)意指使用计算机和/或机械/电气装置来控制设备、系统和/或过程的操作，而不需要人类干预、观测、努力和/或决策。
应了解，据称将耦合的任何组件可以直接地或间接地耦合或连接。在间接耦合的情况下，可以在称为耦合的两个组件之间安置额外的组件。
在本说明书中，已经按选定的细节集合来呈现示例实施例。然而，所属领域的技术人员将理解，可以实践包括这些细节的不同选定集合的许多其它示例实施例。希望所附权利要求书涵盖所有可能的示例实施例。

Claims (10)

1.一种用于在被配置成基于第一协议操作的第一网络与被配置成基于不同于所述第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络之间提供接口的设备，其特征在于，所述设备包括：
被配置成从所述第一网络接收根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息的接收端，其中所述一个或多个第一消息封装多个第二消息；并且
其中所述设备被配置成：
从所述一个或多个第一消息提取所述所封装第二消息；
针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息，确定所述所提取第二消息所属的流，所述流包括形成集合的多个所述所提取第二消息；以及
针对属于相同流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于或等于预定最小时间间隔。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备包括被配置成限定所述预定最小时间间隔的计时器，并且其中所述设备仅在所述计时器确定所述预定最小时间间隔在所述所提取第二消息的前一消息的传输之后已过期后，才允许所述所提取第二消息中的后续一个的所述传输。
3.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述流识别信息包括以下中的至少一个：
(a)所述所提取第二消息的消息标头的至少部分；
(b)识别所述所提取第二消息的来源的信息；以及
所述所提取第二消息的数据字段的至少部分。
4.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述预定最小时间间隔是基于含有于从耦合到所述第二网络的所述节点接收的流控制消息中的信息来限定，所述流控制消息在属于所述相同流的所述所提取第二消息中的第一个的传输之后接收，并且限定用于控制到所述节点的消息的发送的一个或多个参数。
5.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述第一协议包括以太网、令牌环协议、同步光学联网协议、帧中继协议、异步传递模式协议中的一个。
6.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述第二协议包括控制器局域网协议、FlexRay协议和LIN协议中的一个。
7.根据在前的任一项权利要求所述的设备，其特征在于，在所述所提取第二消息的所述传输中由所述设备使用的所述预定最小时间间隔取决于所述第二消息所属的所述流。
8.一种包括根据在前的任一项权利要求所述的设备以及远离所述设备的输送设备的系统，其特征在于，所述输送设备被配置成：
接收用于发送到耦合到所述第二网络的所述节点的信息；
确定所述信息是否具有能够在所述第二协议的单协议数据单元消息或所述第二协议的多协议数据单元消息中发送的大小；
如果所述信息需要在多协议数据单元消息中发送，那么基于输送层协议生成所述多个第二消息；
将所述第二消息封装在根据所述第一协议编码的所述一个或多个第一消息中；
将所述一个或多个第一消息传输到所述设备。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述输送设备被配置成从所述第一网络接收所述信息，并且被配置成基于与所述信息相关联的识别符来确定所述信息是用于耦合到所述第二网络的所述节点。
10.一种操作设备的方法，所述设备在被配置成在基于第一协议操作的第一网络与被配置成基于不同于所述第一协议的第二协议操作的至少一个第二网络之间提供接口，其特征在于，所述方法包括：
在接收端处从所述第一网络接收根据所述第一协议编码的一个或多个第一消息，其中所述一个或多个第一消息封装多个第二消息；
从所述一个或多个第一消息提取所述所封装第二消息；
针对所述所提取第二消息中的每个，并且基于所述所提取第二消息中的每个的流识别信息，确定所述所提取第二消息所属的流，所述流包括多个所述所提取第二消息的集合；以及
针对属于相同流的所述所提取第二消息，在所述第二网络上提供基于所述第二协议编码的所述所提取第二消息的传输，所述传输间的时间间隔大于或等于预定最小时间间隔。
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