DE102015200947B3 - Systemskalierung bei Ethernet-Kommunikation im Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Eine Paketvermittlungsvorrichtung für Paket-über-Ethernet-basierte Kommunikationsnetzwerke in Fahrzeugen weist eine Mehrzahl von Ethernet-Schnittstellen und eine Paketvermittlungseinheit auf. Die Paketvermittlungseinheit ist konfiguriert oder konfigurierbar, über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen Datenpakete verschiedener Nachrichten zu empfangen, wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung spezifizieren. Die Paketvermittlungseinheit ist konfiguriert oder konfigurierbar in einem Datenpaket einer ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung eine in diesem Datenpaket spezifizierte Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so zu ändern, dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen. Das Datenpaket der ersten Nachricht wird auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen gesendet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerke in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen. Verschiedene Aspekte der Erfindung betreffen dabei neben einem solchen Kommunikationsnetzwerk insbesondere eine Paketvermittlungsvorrichtung und ein Steuergerät dafür, ein Fahrzeug mit einem solchen Kommunikationsnetzwerk, ein Verfahren zum Betrieb der Paketvermittlungsvorrichtung sowie ein korrespondierendes Computerprogramm.
  • Mit dem Fortschritt der Elektronik, Steuerungs- und Kommunikationstechnik haben sich auch viele Arten von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeuge, von einer rein mechanischen oder elektromechanischen Ausstattung ausgehend zu Systemen entwickelt, in denen meist eine Vielzahl von Steuergeräten einschließlich Multimedia- und Infotainment-Geräten vorhanden ist. Diese Geräte kommunizieren in der Regel untereinander. Für die Implementierung solcher Kommunikationsverbindungen sind insbesondere verschiedene Bussysteme und Bordnetzsysteme bekannt, wie beispielsweise solche gemäß dem CAN – Controller Area Network – Standard (ISO 11898), dem Flexray-Standard (ISO 17458-1 bis 17458-5), dem LIN – Local Interconnect Network – De-facto Standard, oder dem MOST – Media Oriented Systems Transport – De-facto Standard für Multimedia- und Infotainment-Netzwerke in der Automobilindustrie.
  • Daneben sind aus dem Bereich der Computertechnik und Netzwerktechnik auch weitere Kommunikationsnetzwerktechniken bekannt, insbesondere Ethernet und die dem Internet zugrundeliegenden IP – Internet Protokoll – Kommunikation mittels Datenpaketen (IP-Paketen). Dabei ist die Internet-Technologie vor allem in so genannten RFC-Standards spezifiziert, wozu insbesondere auch die Standards RFC 2663, RFC2766 (NAT – Network Address Translation) und RFC 3022 (PAT – Port Address Translation) gehören, welche eine automatisierte Umsetzung von Adress- bzw. Portinformationen in Datenpaketen zur Verbindung verschiedener Netze spezifizieren. Diese genannten Standards und Protokolldefinitionen sind aus den Bedürfnissen hochkomplexer und dynamischer Computer- und Kommunikationsnetzwerke entstanden, wie sie in der ITK – Informations- und Telekommunikationsindustrie – oft erforderlich sind.
  • Inzwischen hat die Verwendung von Ethernet-basierter Kommunikationstechnik auch in Fahrzeugen Einzug gehalten. Ein Beispiel dafür ist das von einem Konsortium von Fahrzeugherstellern entwickelte Kommunikationsprotokoll „SOME/IP” einschließlich „SOME/IP-Service Discovery”, das auch in den AUTOSAR-Standard (insbesondere Release 4.1) aufgenommen wurde und eine Lösung für Paket-über-Ethernet-basierte Bordnetz-Kommunikation im Fahrzeug spezifiziert. Dabei werden mittels Ethernet-Kommunikation (Schicht 2 im OSI/ISO Schichtenmodell) TCP/IP-Pakete (Schichten 3 und 4 im OSI/ISO Schichtenmodell) im Sinne von IP-über-Ethernet Kommunikation übermittelt.
  • Darüber hinaus ist es bekannt, bei der Entwicklung von neuen oder Nachfolgefahrzeugmodellen so weit als möglich auf bereits im Vorgängermodell verfügbare Systeme und Lösungen zurückzugreifen, um eine unnötige Neuentwicklung zu vermeiden. Eine solche Wiederverwendung von Vorgängersystemen kann jedoch dann scheitern, wenn im neuen Fahrzeug zusätzliche Optionen oder Kommunikationsverbindungen erforderlich werden, für die das Vorgängersystem nicht ausgelegt ist und auf die es nicht einfach im Sinne einer Skalierung erweitert werden kann.
  • Aus der US 2010/0278185 A1 ist es bekannt, in einem Zugangsknoten eines Computernetzwerks die von angeschlossenen Geräten an den Knoten gesandten Nachrichten mit einer MAC Adressinformation des jeweiligen sendenden Geräts zu versehen. Die Adresse kann dann im Knoten verändert werden und dabei beispielsweise auf einen allgemeinen Wert gesetzt werden, der mehreren am Netzwerk angeschlossenen Geräten zugeordnet ist.
  • Aus der US 2010/0281181 A1 ist es bekannt, für ein Computernetzwerk eine Abstraktions- und Isolationsschicht (Network Abstraction and Isolation Layer, NAIL) vorzusehen, mittels der die Identität eines am Netzwerk angeschlossenen Geräts verschleiert werden kann, indem bestimmte Identifizierungsgrößen wie z. B. eine IP Adresse, eine MAC Adresse, einen Gerätename usw. verändert bzw. übersetzt werden, die beispielsweise in den Kopfzeilen von Kommunikationsnachrichten vorgesehen sind.
  • In der DE 10 2007 062 114 A ist eine Kraftfahrzeug-Steuereinrichtung beschrieben, die einen Microkernel, mehrere Entitäten und einen Software-Bus umfasst, über den die Entitäten miteinander kommunizieren können. Zumindest eine der Entitäten bildet ein oder mehrere Module einer standardisierten Software, der AUTOSAR-Basissoftware, ab. Für unterschiedliche Bussysteme kann dabei jeweils eine spezielle Instanz eines Kommunikationsmoduls (Com-Modul) vorgesehen werden, wobei dessen jeweiligen Eigenschaften mittels eine Botschaft konfigurierbar sind.
  • In der DE 10 2010 038 466 A1 ist ein Weiterleitungsprogramm bekannt, das einen Parameter, der von einem ersten Computerprogramm ausgegeben wird, an ein zweites Computerprogramm weiterleitet, wobei der Parameter im Zuge der Weiterleitung geändert bzw. überschrieben wird.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Ethernet-Kommunikation im Fahrzeug zu verbessern und insbesondere eine einfache Skalierbarkeit derselben zu ermöglichen.
  • Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht durch eine Paketvermittlungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 für ein Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk in einem Fahrzeug, ein Steuergerät gemäß Anspruch 9, ein Kommunikationsnetzwerk gemäß Anspruch 10, ein Fahrzeug gemäß Anspruch 11, ein Verfahren gemäß Anspruch 12, sowie ein Computerprogramm gemäß Anspruch 14 zur Ausführung des Verfahrens.
  • Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildung der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Paketvermittlungsvorrichtung für ein Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug. Die Paketvermittlungsvorrichtung weist eine Mehrzahl von Ethernet-Schnittstellen zur Verbindung mit jeweils einem Ethernet-Netzwerkknoten des Kommunikationsnetzwerks und eine Paketvermittlungseinheit auf. Die Paketvermittlungseinheit ist konfiguriert oder konfigurierbar, über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen Datenpakete verschiedener Nachrichten zu empfangen, wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung spezifizieren. Des Weiteren ist die Paketvermittlungseinheit konfiguriert oder konfigurierbar, in einem Datenpaket einer ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung eine in diesem Datenpaket spezifizierte Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so zu ändern,
    • a) dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder
    • b) dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen; und
    das Datenpaket auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen zu senden.
  • Unter einer „Paketvermittlungsvorrichtung für ein Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk” im Sinne der Erfindung ist dabei eine Vorrichtung zu verstehen, die dazu vorgesehen und eingerichtet ist, Datenpakete in einem Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerk von einem oder mehreren ersten Netzwerkknoten in dem Netzwerk über entsprechende Ethernet-Schnittstellen zu empfangen und jedes Datenpaket auf Basis einer in ihm enthaltenen Zieladressierung, die insbesondere durch eine Adressierung eines einzigen Ziels gegeben sein kann, an ein oder mehrere zweite Netzwerkknoten über entsprechende Ethernet-Schnittstellen weiterzuleiten. Eine erfindungsgemäße Paketvermittlungsvorrichtung weist neben derartigen Ethernet-Schnittstellen eine Paketvermittlungseinheit zur Durchführung der vorgenannten Vermittlungsfunktion auf. Die Adressierung von Zielen und Quellen in dem Netzwerk kann dabei insbesondere jeweils mittels einer entsprechenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für den Zielknoten bzw. Quellknoten erfolgen. Im OSI/ISO Schichtenmodel kann in der Regel die Ethernetadresse (d. h. „Ethernet Media Access Control”(MAC)-Adresse) der Schicht 2, die Netzwerkadresse (z. B. IP-Adresse) der Schicht 3 und der Port (z. B. TCP-Port oder UDP-Port) der Schicht 4 zugeordnet werden. Unter einer „Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination” im Sinne der Erfindung ist dementsprechend eine Zusammenfassung einer Ethernetadresse/Netzwerkadresse (z. B. IP-Adresse) mit einem zugeordneten Port zu verstehen. Eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination eines Datenpakets enthält somit die in dem Datenpaket spezifizierte Ziel-Ethernetadresse, Ziel-Netzwerkadresse sowie den zugeordneten Ziel-Port. Analog enthält eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination eines Datenpakets die in dem Datenpaket spezifizierte Quell-Ethernetadresse, Quell-Netzwerkadresse sowie den zugeordneten Quell-Port. Insbesondere kann auch die Vermittlung auf Basis solcher Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen erfolgen. Die Paketvermittlungseinheit kann insbesondere einen oder mehrere Prozessoren sowie einen Speicher aufweisen, in dem ein oder mehrere Computerprogramme abgelegt sind, die auf wenigstens einem der Prozessoren ablaufen können, um dabei die Paketvermittlungsvorrichtung, insbesondere deren Paketvermittlungseinheit, zu steuern.
  • Unter einem „Port” im Sinne der Erfindung ist ein Zusatz zu einer Netzwerkadresse zu verstehen, der die Zuordnung von Verbindungen und Datenpaketen zu Server- und Client-Programmen beim Sender bzw. beim Empfänger bewirkt. So ist es damit etwa möglich, Datenpakete zu verschiedenen von einem Server bereitgestellten Diensten einem Empfänger (Client) zur Verfügung zu stellen und dort den entsprechenden dienstbezogenen Anwendungen separat zuzuordnen, obwohl die Datenpakete beider Dienste von einer selben Netzwerkadresse (z. B. IP-Adresse) des Senders zu einer einzigen Netzwerkadresse des Empfängers übermittelt wurden. Unter einer „Ethernet-Schnittstelle” im Sinne der Erfindung ist eine Vorrichtung einer technischen Entität zu verstehen, mittels derer eine Ethernet-Kommunikationsverbindung mit wenigstens einer anderen technischen Entität bereitgestellt werden kann. Eine solche technische Entität kann etwa ein Netzwerkknoten in einem Ethernet-Kommunikationsnetzwerk sein. Insbesondere kann eine Ethernet-Schnittstelle physikalisch eine Anschlussvorrichtung zum Anschluss an ein Kabel für die Ethernet-Übertragung, insbesondere an ein genormtes Ethernet-Kabel, aufweisen. Darüber hinaus kann die Kommunikationsschnittstelle Mittel zur Datenverarbeitung oder Aufbereitung aufweisen, mittels derer Daten oder andere Informationen senderseitig auf vorbestimmte Art und Weise übermittelt bzw. empfangsseitig gemäß den standardisierten Anforderungen von Ethernet-Kommunikation verarbeitet werden können.
  • Unter einem „Fahrzeug” im Sinne der Erfindung ist jede Art von Fahrzeug zu verstehen, mittels dessen eine oder mehrere Personen und/oder Ladung transportiert werden kann. Insbesondere ist ein Personenkraftwagen (PKW), ein Lastkraftwagen (LKW), ein Motorrad, ein Bus, ein Fahrrad oder ein Anhänger zu einem der vorausgehend genannten Fahrzeuge ein Fahrzeug im Sinne der Erfindung. Dies gilt insbesondere auch für die Zugeinheit sowie die Anhänger eines Zuges sowie für ein Wasserfahrzeug oder ein Luftfahrzeug, insbesondere ein Flugzeug.
  • Unter „konfiguriert” im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits eingerichtet ist, eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Unter „konfigurierbar” ist in Erweiterung dessen zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung so einstellbar ist, dass sie bei entsprechender Einstellung eingerichtet ist, die bestimmte Funktion zu erfüllen. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen.
  • Unter einer „Nachrichtenkennzeichnung” im Sinne der Erfindung ist eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche Information zu verstehen, die in den jeweiligen Datenpaketen zu einer oder mehreren bestimmten Nachrichten enthalten ist. Die Nachrichtenkennzeichnung kann dabei insbesondere so gewählt sein, dass sie in dem Sinne einzigartig ist, dass sie in dem Kommunikationsnetzwerk ausschließlich für Nachrichten einer bestimmten Nachrichtenart, etwa für Nachrichten eines bestimmten Dienstes verwendet wird. Noch spezieller kann sie auch so gewählt sein, dass sie nur für eine einzige bestimmte einzelne Nachricht verwendet wird.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Paketvermittlungsvorrichtung können verschiedene Verbindungen in einem Paket-über-Ethernet-Kommunikationsnetz in einem Fahrzeug gleichzeitig betrieben werden, ohne dass dazu jeweils eindeutige Sender- bzw. Empfänger-Ethernetadresse/Netzwerkadressen/Port-Kombinationen erforderlich sind, denn die gegebenenfalls dabei bestehenden Mehrdeutigkeiten können anhand der Nachrichtenkennzeichnung aufgelöst werden, so dass wieder eine eindeutige Zuordnung jedes Datenpakets zu einem Sender und Empfänger und zu entsprechenden Anwendungen oder Prozessen, möglich ist. Es ist insbesondere möglich, dass ein Netzwerkknoten, insbesondere ein Steuergerät eines Fahrzeugs, jegliche Ethernet-Kommunikation über eine einzige Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination ausführt, selbst wenn darüber gleichzeitig verschiedene Kommunikationsverbindungen erfolgen sollen. Dabei bedeutet „gleichzeitig” nicht zwingend, dass eine erste Nachricht und eine zweite Nachricht zumindest im Wesentlichen gleichzeitig empfangen oder verarbeitet werden. Vielmehr ist die Paketvermittlungsvorrichtung so konfiguriert bzw. konfigurierbar, dass durch sie jede empfangene Nachricht für sich und unabhängig vom Empfang anderer Nachrichten gemäß der Zuordnungsvorschrift verarbeitet wird.
  • Auf diese Weise kann etwa der für Kommunikationsverbindungen über Ethernet benötigte Speicherbedarf an beteiligten Steuergeräten verringert werden. Des Weiteren kann so eine beliebig große Anzahl von Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen auf eine geringere Anzahl, insbesondere eine einzelne Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination übersetzt werden, so dass sich eine limitierungsfreie Skalierung, insbesondere Erweiterung des Kommunikationsnetzwerks leicht erreichen lässt. Außerdem wird dadurch die Flexibilität im Hinblick auf Kommunikationsmöglichkeiten zwischen verschiedenen Netzwerken, insbesondere zwischen einem AUTOSAR-System einerseits und einem LINUX-System andererseits, verbessert, denn auch wenn ein erstes der Systeme (insbes. ein LINUX-System) beliebig viele Ports verwendet, kann das andere System (insbes. ein AUTOSAR-System), ohne dabei überlastet zu werden, aufgrund der Adresse/Port-Umsetzung in der Paketvermittlungsvorrichtung mit weniger oder nur einer einzigen Adresse/Port-Kombination mit dem ersten System kommunizieren. Schließlich muss auch im einzelnen Steuergerät keine Rücksicht mehr auf den Kommunikationspartner genommen werden, so dass sich insgesamt auch eine Reduktion der Systemkomplexität ergeben kann.
  • Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Paketvermittlungsvorrichtung und deren Weiterbildungen beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig miteinander sowie mit den im Weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Paketvermittlungsvorrichtung zur Vermittlung von Datenpaketen in einem Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerk gemäß einer SOME/IP- oder AUTOSAR-Standardspezifikation konfiguriert oder konfigurierbar.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Paketvermittlungs-einheit konfiguriert oder konfigurierbar, in dem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung den in diesem Datenpaket spezifizierten Quell-Port gemäß der Zuordnungsvorschrift so zu ändern, dass nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination der korrespondierenden Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht entspricht, wenn sich diese beiden Quell-Ethernetadresse/Netzwerk-adresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann anwendbar, wenn die beiden Datenpakete von demselben Sender ausgesandt werden, der zum Aussenden des ersten Datenpakets die Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination des Senders, insbesondere mit dessen IP-Adresse als Netzwerkadresse, sowie einen ersten Quell-Port, und zum Aussenden des zweiten Datenpakets dieselbe Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination, aber einen anderen Quell-Port verwendet. In der Paketvermittlungsvorrichtung wird dann gemäß der Zuordnungsvorschrift in zumindest einem der beiden Datenpakete der Quell-Port so geändert, dass danach beide Datenpakete denselben Quell-Port spezifizieren. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, Ethernet-Kommunikationsverbindungen zwischen einem LINUX-basierten Steuergerät als Sender und einem AUTOSAR-basierten Steuergerät als Empfänger zu betreiben und dabei die Anzahl der Quell-Ports von senderseitig zwei auf empfängerseitig einen zu reduzieren.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Paketvermittlungseinheit des Weiteren konfiguriert oder konfigurierbar, in dem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung den in diesem Datenpaket spezifizierten Ziel-Port gemäß der Zuordnungsvorschrift so zu ändern, dass sich nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination von der korrespondierenden Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht unterscheiden, wenn sich diese beiden Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung entsprachen. Diese Ausführungsform ist insbesondere dann anwendbar, wenn die beiden Datenpakete von demselben Sender ausgesandt werden, der zum Aussenden sowohl des ersten als auch des zweiten Datenpakets seine Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination, insbesondere mit seiner IP-Adresse als Netzwerkadresse, sowie denselben Ziel-Port verwendet. In der Paketvermittlungsvorrichtung wird dann gemäß der Zuordnungsvorschrift in zumindest einem der beiden Datenpakete der Ziel-Port so geändert, dass danach die beiden Datenpakete einen unterschiedlichen zu der jeweiligen Nachrichtenkennzeichnung korrespondierenden Ziel-Port spezifizieren. Auf diese Weise ist es insbesondere möglich, Ethernet-Kommunikationsverbindungen zwischen einem AUTOSAR-basierten Steuergerät als Sender und einem LINUX-basierten Steuergerät als Empfänger zu betreiben und dabei die Anzahl der Quell-Ports von senderseitig einem auf empfängerseitig zwei zu erweitern, um den Anforderungen der jeweiligen Netzwerktechnologien, insbesondere der empfängerseitigen, gerecht zu werden.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Paketvermittlungseinheit des Weiteren konfiguriert oder konfigurierbar, in einem Datenpaket einer ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung eine in diesem Datenpaket spezifizierte Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so zu ändern,
    • a) dass nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte geänderte Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder
    • b) dass sich nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination von der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht unterscheiden, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung entsprachen.
    Auf diese Weise wird zusätzlich zu einer Port-Anpassung auch eine Anpassung der Quell- bzw. Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination (die Teil der Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination ist) ermöglicht. Dies unterstützt eine noch höhere Flexibilität, insbesondere auch für den Fall, dass ein Sender über mehrere Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombinationen verfügt. Auch der umgekehrte Fall, in dem eine in einem der beiden Datenpakete oder in beiden spezifizierte Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination so geändert wird, dass danach die entsprechenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombinationen in beiden Datenpaketen unterschiedlich sind, ist vorstellbar, was insbesondere dann Anwendung finden kann, wenn der Empfänger über verschiedene Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombinationen verfügt.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Datenpakete jeweils einen Kopfteil, Header, gemäß der SOME/IP-Spezifikation auf. Die Paketvermittlungseinheit ist entsprechend konfiguriert oder konfigurierbar, solche Datenpakete erfindungsgemäß, wie vorausgehend und nachfolgend im Einzelnen beschrieben, zu verarbeiten und weiterzusenden. In einer Variante dieser Ausführungsform ist die Paketermittlungseinheit zusätzlich noch konfiguriert oder konfigurierbar, auch Datenpakete, die nicht der SOME/IP-Spezifikation entsprechen, erfindungsgemäß zu verarbeiten und selektiv weiterzuleiten bzw. zu senden. Dies kann insbesondere im Rahmen eines anderen, konfigurierbaren Betriebsmodus erfolgen. Auf diese Weise lässt sich die Flexibilität der Paketvermittlungsvorrichtung noch weiter erhöhen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Paketvermittlungsvorrichtung des Weiteren eine Speichervorrichtung auf, die vorgesehen ist, die Zuordnungsvorschrift, insbesondere in Form einer Zuordnungstabelle, zu speichern. Gemäß einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Paketvermittlungsvorrichtung des Weiteren eine Steuereinheit auf, die konfiguriert oder konfigurierbar ist, dynamisch über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen die Zuordnungsvorschrift repräsentierende Daten zu empfangen und unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung in der Speichervorrichtung zu speichern. Dabei kann die Steuereinheit insbesondere auch Teil der Paketvermittlungseinheit sein. Die Umwandlung kann insbesondere ein Entpacken und/oder Entschlüsseln und/oder eine Formatumwandlung der in Datenform repräsentierten Zuordnungsvorschrift umfassen. Auf diese Weise kann die Zuordnungsvorschrift effizient für die Paketermittlungseinheit verfügbar sein, ohne dass diese jedes Mal neu von außerhalb der Paketvermittlungsvorrichtung empfangen bzw. geladen werden muss. Allerdings bleibt eine dynamische Aktualisierung der Zuordnungsvorschrift weiterhin verfügbar. In einer besonders bevorzugten Variante dieser Weiterbildung ist die Steuereinheit konfiguriert oder konfigurierbar, die die Zuordnungsvorschrift repräsentierenden Daten als Client gemäß dem SOME/IP-ServiceDiscovery-Verfahren von einem Server zu empfangen und unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung in der Speichervorrichtung zu speichern. Auf diese Weise ist es möglich, das bereits spezifizierte vorteilhafte SOME/IP-ServiceDiscovery-Verfahren zur Übermittlung der Zuordnungsvorschrift einzusetzen, was insbesondere in einem SOME/IP-basierten Kommunikationsnetzwerk einen für die Bereitstellung einer alternativen Übermittlungsart für die Zuordnungsvorschrift erforderlichen Aufwand vermeiden kann.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug. Das Steuergerät weist wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle zur Verbindung mit jeweils einem Ethernet-Netzwerkknoten eines Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerks in dem Fahrzeug und zum Empfang von Datenpaketen darüber auf. Dabei spezifizieren die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung. Des Weiteren weist das Steuergerät eine Steuergerät-Steuereinheit auf, die konfigurierbar oder konfiguriert ist, über die wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle empfangene Datenpakete, die sich in den darin jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen nicht unterscheiden, aufgrund der jeweiligen Nachrichtenkennzeichnung als entweder zu derselben oder zu unterschiedlichen Nachrichten gehörende Datenpakete zu identifizieren. Ein solches erfindungsgemäßes Steuergerät ist somit dazu vorgesehen und geeignet, mit einer Paketvermittlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung im Rahmen eines Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerks zusammenzuwirken.
  • Dabei ist das Steuergerät in der Lage, etwaige Mehrdeutigkeiten bei der Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination bzw. der Portzuordnung in den jeweiligen Datenpaketen anhand der ebenfalls darin enthaltenen Nachrichtenkennzeichnung aufzulösen. Wenn beispielsweise ein erstes und ein zweites Datenpaket von der Paketvermittlungsvorrichtung an das Steuergerät weitergeleitet werden, und die Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination und der Ziel-Port für beide Datenpakete gleich ist, so kann das Steuergerät dennoch aufgrund der Nachrichtenkennzeichnung in den jeweiligen Datenpaketen diese verschiedenen auf dem Steuergerät ablaufenden Anwendungen oder Prozessen zuordnen, insbesondere wenn die Nachrichtenkennzeichnungen in den beiden Datenpaketen Anwendungs- bzw. prozessspezifisch sind und sich entsprechend unterscheiden.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Kraftfahrzeug. Das Kommunikationsnetzwerk weist eine Paketvermittlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und eine Mehrzahl von Steuergeräten gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung auf. Dabei sind die Steuergeräte über zugeordnete Paket-über-Ethernet-basierte Kommunikationsverbindungen direkt oder indirekt mit der Paketvermittlungsvorrichtung verbunden oder verbindbar.
  • Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Kommunikationsnetzwerk gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung. Dabei kann es sich bei dem Kommunikationsnetzwerk gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung insbesondere um ein Ethernet-basiertes Bordnetz des Fahrzeugs handeln, über das eine Mehrzahl von Steuergeräten miteinander kommunizieren können. Die Vorteile des zweiten bis vierten Aspekts der Erfindung wurden bereits vorausgehend, insbesondere im Zusammenhang mit dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert.
  • Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Paketvermittlungsvorrichtung in einem Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerk in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, mit den folgenden Schritten:
    • (S1) Empfangen wenigstens eines Datenpakets einer ersten Nachricht über wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle der Paketvermittlungsvorrichtung, wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung spezifizieren;
    • (S2) Ändern, in einem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung, einer in diesem Datenpaket spezifizierten Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so, a) dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder b) dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen; und
    • (S3) Senden des Datenpakets der ersten Nachricht auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen.
  • In einer bevorzugen Ausführungsform des Verfahrens weist dieses den folgenden weiteren dem Schritt S2 vorausgehenden Schritt auf:
    • (S0) Empfangen, über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen der Paketvermittlungsvorrichtung, von die Zuordnungsvorschrift repräsentierenden Daten und Speichern derselben, unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung, in einer Speichervorrichtung der Paketvermittlungsvorrichtung.
  • Ein sechster Aspekt der Erfindung betrifft schließlich ein Computerprogramm, enthaltend Anweisungen, die bei Ihrer Ausführung in einer Paketvermittlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere in deren Paketvermittlungseinheit, diese veranlassen, das Verfahren gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung auszuführen. Das Computerprogramm kann dabei insbesondere auch aus verschiedenen Einzelprogrammen bzw. Programmmodulen bestehen, insbesondere ein Programmpaket sein.
  • Bei dem Verfahren handelt es sich somit um ein Betriebsverfahren für eine Paketvermittlungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, so dass die dort bereits beschriebenen Ausführungsformen, Varianten, Weiterbildungen und Vorteile auch entsprechend sinngemäß für das Verfahren gemäß dem fünften Aspekt der Erfindung bzw. das ein solches Verfahren implementierende Computerprogramm gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung gelten.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren.
  • Dabei zeigt
  • 1 schematisch ein herkömmliches Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk für ein Fahrzeug gemäß dem SOME/IP- bzw. AUTOSAR-Standard;
  • 2 schematisch vier verschiedene Szenarien für die Kommunikation zwischen zwei Steuergeräten in einem Ethernet-Kommunikationsnetzwerk;
  • 3 schematisch zwei Szenarien für die herkömmliche Paket-über-Ethernet-Kommunikation zwischen einem ersten LINUX-basierten Steuergerät und einem zweiten AUTOSAR-basierten Steuergerät;
  • 4 schematisch ein Fahrzeug mit einem Paket-über-Ethernet-Kommunikationsnetzwerk, gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
  • 5 schematisch eine Detailansicht des Kommunikationsnetzwerks aus 4; gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 6 schematisch zwei Szenarien für die Paket-über-Ethernet-Kommunikation zwischen einem ersten LINUX-basierten Steuergerät und einem zweiten AUTOSAR-basierten Steuergerät, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 7 ein Flussdiagramm zur Illustration des Verfahrens gemäß dem sechsten Aspekt der Erfindung, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
  • Zunächst wird auf die 1 Bezug genommen. Dort ist ein beispielhaftes herkömmliches Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk für ein Fahrzeug gezeigt, in dem zunächst vier Steuergeräte SG1 bis SG4 des Fahrzeugs über einen Ethernet-Switch SW gekoppelt sind und darüber kommunizieren, d. h. insbesondere Daten austauschen können. Beispielsweise kann das Steuergerät SG1 zwei verschiedene Dienste für andere Steuergeräte anbieten, von denen ein erster eine Geschwindigkeit V des Fahrzeugs und ein zweiter dessen Motortemperatur T über das Kommunikationsnetzwerk bereitstellt. Das Kommunikationsnetzwerk verwendet insbesondere die SOME/IP- und SOME/IP-ServiceDiscovery-Protokolle gemäß der AUTOSAR-Spezifikationen. Gemäß dieser Spezifikationen ist in jedem Steuergerät für jeden Dienst eine eigene so genannte SocketConnectionGroup SCG definiert und für jede Verbindung zu einem anderen Ethernet-Knoten, insbesondere Steuergerät, eine sogenannte SocketConnection SC, die die Endpunkte einer Kommunikation bezüglich der Schichten 3 und 4 im OSI/ISO-Schichtenmodell durch ein 4-Tupel aus (IP-)Adresse und Port des Senders und des Empfängers festlegt. Dafür ist in jedem beteiligten Steuergerät SG1 bis SG4 in der sogenannten Notifizierungsmatrix eine entsprechende Speicherkapazität zur Verfügung zu stellen, so dass der Speicherbedarf in jedem Steuergerät mit der entsprechenden dort vorzusehenden Anzahl an SocketConnectionGroups SCG und SocketConnections SC skaliert ist. Wenn nun im vorliegenden Beispiel ein fünftes Steuergerät SG5 hinzugefügt werden soll, beispielsweise im Rahmen einer Modernisierung einer entsprechenden Fahrzeugreihe, so kann das Problem auftreten, dass der dafür erforderliche zusätzliche Speicherbedarf bei den beteiligten Steuergeräten nicht verfügbar ist. Entsprechend müsste dann zur Integration des weiteren Steuergeräts SG5 nicht nur dieses hinzugefügt werden, sondern auch weitere Steuergeräte, z. B. SG1 bis SG4, müssten durch neue Steuergeräte mit größerem Speicher oder jedenfalls neuer Konfigurierung ersetzt werden, um dem aufgrund der hinzukommenden SocketConnectionGroups SCG und/oder SocketConnections SC gestiegenen Anforderungen, insbesondere an den benötigten Speicherbedarf, Rechnung zu tragen. Zusätzlich ist auf Schicht 2 im OSI/ISO-Schichtenmodell in analoger Weise der entsprechende erhöhte Speicherbedarf für die zusätzliche Ethernetadresse des hinzugefügten Steuergeräts zu berücksichtigen. Damit sind einer einfachen Skalierung eines solchen herkömmlichen Ethernet-Kommunikationsnetzwerks enge Grenzen gesetzt.
  • In den 2a bis 2d sind vier verschiedene Szenarien dargestellt, die bei der Kommunikation zwischen zwei Steuergeräten SG1 und SG2 in einem solchen Kommunikationsnetzwerk auftreten können.
  • Bei dem in 2a gezeigten ersten Szenario, das einem herkömmlichen Kommunikationsnetzwerk gemäß 1 entspricht, wirkt das erste Steuergerät SG1 als Dienstanbieter (Server) für zwei verschiedene Dienste (z. B. wieder „V” und „T” wie oben), d. h. als Server 1 und Server 2, und weist die Ethernet/Netzwerkadress-Kombination „abc” auf. In den hier beschriebenen Ausführungsformen und Szenarien werden für die Ethernet/Netzwerkadress-Kombinationen speziell MAC/IP-Adresskombinationen verwendet. Den beiden Diensten sind verschiedene SocketConnectionGroups SCG1 bzw. SCG2 zugeordnet und sie werden über verschiedene Ports 10 bzw. 50 zur selben MAC/IP-Adresse bereitgestellt, so dass sich die (MAC/IP:Port)-Kombinationen IP1 = abc:10 und IP2 = abc:50 für SG1 ergeben. Auf ähnliche Weise ist das zweite Steuergerät SG2 als Dienstkonsument (Client) für beide Dienste konfiguriert, d. h. als Client 1 und Client 2. Den beiden Diensten sind wieder die SocketConnectionGroups SCG1 bzw. SCG2 zugeordnet. Für SCG1 bzw. SCG2 werden dabei die (MAC/IP:Port)-Kombinationen IP3 = xyz:20 und IP4 = xyz:30 vorgesehen. Dieser Konfiguration entsprechend ergeben sich die durch Pfeile dargestellten Kommunikationsmöglichkeiten zwischen den beiden Steuergeräten SG1 als Server und SG2 als Client für die beiden Dienste. Insgesamt muss also in diesem Szenario in jedem der Steuergeräte eine Unterstützung, insbesondere Speicherbedarf, für zwei SocketConnetionGroups und vier SocketConnections vorgesehen werden. Diese Situation entspricht insbesondere einer in der IT-Welt üblichen Lösung, bei der jeder Dienst über einen eigenen Port abgewickelt wird. LINUX ist ein beispielhaftes Betriebssystem zur Unterstützung dieses Szenarios.
  • Bei dem in 2b gezeigten zweiten Szenario, das einem reinen AUTOSAR-Kommunikationsnetzwerk entspricht, wirkt das erste Steuergerät SG1 als Dienstanbieter (Server) für zwei verschiedene Dienste (z. B. wieder „V” und „T” wie oben), d. h. als Server 1 und Server 2, und weist wieder die (MAC/IP)-Kombination „abc” auf. Den beiden Diensten ist aber im Unterschied zu Szenario 1 dieselbe SocketConnectionGroup SCG1 zugeordnet und sie werden über denselben Port 10 zur (MAC/IP)-Kombination „abc” bereitgestellt, so dass sich die (MAC/IP:Port)--Kombination IP1 = abc:10 ergibt. Auf ähnliche Weise ist das zweite Steuergerät SG2 als Dienstkonsument (Client) für beide Dienste konfiguriert, d. h. als Client 1 und Client 2. Den beiden Diensten ist ebenso dieselbe SocketConnectionGroup SCG1 zugeordnet und mit der (MAC/IP:Port)-Kombination IP3 = xyz:20 vorgesehen. Dieser Konfiguration entsprechend ergibt sich die durch Pfeile dargestellte Kommunikationsmöglichkeit zwischen den beiden Steuergeräten SG1 als Server und SG2 als Client für die beiden Dienste. Insgesamt muss also in diesem Szenario in jedem der Steuergeräte eine Unterstützung, insbesondere Speicherbedarf, für nur eine SocketConnetionGroup und nur eine SocketConnection vorgesehen werden.
  • Die in 2c und 2d dargestellten Szenarien sind Mischszenarien, die auftreten können, wenn in einem Fahrzeug Steuergeräte mit unterschiedlichen Kommunikationsverhalten eingesetzt werden, insbesondere LINUX-basiert einerseits und AUTOSAR- bzw. SOME/IP-basiert andererseits. Bei dem in 2c gezeigten dritten Szenario wirkt das erste Steuergerät SG1 (AUTOSAR-basiert) als Dienstanbieter (Server) für zwei verschiedene Dienste (z. B. wieder „V” und „T” wie oben), d. h. als Server 1 und Server 2, und weist wieder die (MAC/IP)-Kombination „abc” auf. Den beiden Diensten ist wieder dieselbe SocketConnectionGroup SCG1 zugeordnet und sie werden über denselben Port 10 zur (MAC/IP)-Kombination „abc” bereitgestellt, so dass sich die (MAC/IP:Port)-Kombination IP1 = abc:10 ergibt. Allerdings sind für die SocketConnectionGroup SCG1 diesmal zwei verschiedene SocketConnections vorgesehen, um mit dem zweiten Steuergerät kommunizieren zu können. Das zweite Steuergerät SG2 (LINUX-basiert) ist wieder als Dienstkonsument (Client) für beide Dienste konfiguriert, d. h. als Client 1 und Client 2. Den beiden Diensten sind im SG2 jedoch verschiedene SocketConnectionGroups SCG1 und SCG2 zugeordnet und mit den (MAC/IP:Port)-Kombinationen IP3 = xyz:20 bzw. IP4 = xyz:30 vorgesehen, die zu den beiden SocketConnections von SG1 korrespondieren. Dieser Konfiguration entsprechend ergeben sich die durch Pfeile dargestellten Kommunikationsmöglichkeiten zwischen den beiden Steuergeräten SG1 als Server und SG2 als Client für die beiden Dienste. Insgesamt muss also in diesem Szenario in jedem der Steuergeräte eine Unterstützung, insbesondere Speicherbedarf, für eine (SG1) bzw. zwei (SG2) SocketConnetionGroups und zwei SocketConnections vorgesehen werden.
  • Bei dem in 2d gezeigten vierten Szenario wirkt das erste Steuergerät SG1 (LINUX-basiert) wieder als Dienstanbieter (Server) für zwei verschiedene Dienste (z. B. wieder „V” und „T” wie oben), d. h. als Server 1 und Server 2, und weist wieder die (MAC/IP)-Kombination „abc” auf. Den beiden Diensten sind verschiedene SocketConnectionGroups SCG1 bzw. SCG2 zugeordnet und sie werden über verschiedene Ports 10 bzw. 50 zur (MAC/IP)-Kombination „abc” bereitgestellt, so dass sich die (MAC/IP:Port)-Kombinationen IP1 = abc:10 und IP2 = abc:50 ergeben. Für jede der beiden SocketConnectionGroups SCG1 bzw. SCG2 ist eine eigene SocketConnection vorgesehen, um mit dem zweiten Steuergerät kommunizieren zu können. Das zweite Steuergerät SG2 (AUTOSAR-basiert) ist wieder als Dienstkonsument (Client) für beide Dienste konfiguriert, d. h. als Client 1 und Client 2. Den beiden Diensten ist im SG2 jedoch dieselbe SocketConnectionGroup SCG1 mit der (MAC/IP:Port)-Kombination IP3 = xyz:20 zugeordnet, allerdings mit zwei verschiedenen SocketConnections, die mit den beiden SocketConnections von SG1 korrespondieren. Dieser Konfiguration entsprechend ergeben sich die durch Pfeile dargestellten Kommunikationsmöglichkeiten zwischen den beiden Steuergeräten SG1 als Server und SG2 als Client für die beiden Dienste. Insgesamt muss also in diesem Szenario in jedem der Steuergeräte eine Unterstützung, insbesondere Speicherbedarf, für zwei (SG1) bzw. eine (SG2) SocketConnetionGroups und zwei SocketConnections vorgesehen werden.
  • Somit weisen die verschiedenen Szenarien einen deutlich unterschiedlichen Ressourcenbedarf auf. Insbesondere ist der Ressourcenbedarf bei den beiden gemischten Szenarios höher als beim Szenario aus 2b.
  • In den 3a und 3b sind nochmals zwei Szenarien für die herkömmliche Paket-über-Ethernet-Kommunikation zwischen einem ersten LINUX-basierten Steuergerät SG1 und einem zweiten AUTOSAR-basierten Steuergerät SG2 dargestellt. Dabei werden in 3a von dem Steuergerät SG1 wieder zwei Dienste bereitgestellt und dem vierten Szenario aus 2d entsprechend mittels dem jeweiligen Dienst zugeordneter Nachrichten über zwei verschiedene SocketConnections zur Verfügung gestellt. Die angegebenen (MAC/IP:Port)-Kombinationen sind jeweils die Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombinationen der Nachrichten. Die Vermittlung zwischen den beiden Steuergeräten SG1 und SG2 erfolgt auf Schicht 2 über einen herkömmlichen Ethernet-Switch SW. In 3b, die zu dem dritten Szenario gemäß 2c korrespondiert, stellt umgekehrt das Steuergerät SG2 die beiden Dienste bereit und das Steuergerät SG1 konsumiert diese Dienste. Wiederum sind jeweils zwei SocketConnections erforderlich und die Vermittlung erfolgt mittels des Ethernet-Switchs SW.
  • In 4 ist schematisch ein Kraftfahrzeug KFZ gezeigt, in welchem ein Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk KN gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, um die Kommunikation zwischen verschiedenen Fahrzeugkomponenten, insbesondere Steuergeräten, des Fahrzeugs KFZ zu bewerkstelligen. Dabei sind verschiedene Steuergeräte SG1 bis SG4 exemplarisch gezeigt und an eine Ethernet-Paketvermittlungsvorrichtung PVV über entsprechende Ethernet-Verbindungen gekoppelt. Die gezeigten Pfeile zeigen beispielhaft die Richtung des Nachrichtenflusses an, wenn von einem der Steuergeräte SG1 bzw. SG3 Nachrichten an die beiden weiteren Steuergeräte SG2 bzw. SG4 gesendet werden. Dabei stellen die Steuergeräte SG2 und SG3 LINUX-basierte Steuergeräte dar, was mittels der jeweils zwischen ihnen und der Ethernet-Paketvermittlungsvorrichtung PVV verlaufenden durchgezogenen Pfeile illustriert wird, während die Steuergeräte SG1 und SG4 AUTOSAR-basierte Steuergeräte darstellen, was mittels der jeweils zwischen ihnen und der Ethernet-Paketvermittlungsvorrichtung PVV verlaufenden gestrichelten Pfeile illustriert wird.
  • In 5 ist das Kommunikationsnetzwerk KN aus 4 nochmals in größerem Detail gezeigt. Dabei stellt das Steuergerät SG1 zwei Dienste V und T (vgl. 2a bis 2d) über das Kommunikationsnetzwerk bereit. Außerdem stellt das Steuergerät SG3 zwei weitere Dienste L und H über das Kommunikationsnetzwerk KN bereit. Der Dienst L kann insbesondere ein Signal für die Orientierung (Lage) des Fahrzeugs gegenüber der Fahrbahn und H ein Reifenluftdruck sein. Dabei ist insbesondere das Steuergerät SG2 mit seiner Steuergerät-Steuereinheit SE (in den anderen Steuergeräten nicht im Einzelnen dargestellt) ein Konsument für die Dienste V und T, und das Steuergerät SG4 ist ein Konsument für die Dienste L und H. Die Paketvermittlungsvorrichtung PVV weist Schnittstellen IF1 bis IF4 zur Verbindung mit den jeweils zugeordneten Steuergeräten SG1 bis SG1 auf, sowie einen Speicher SP zur Speicherung einer Zuordnungsvorschrift und eine Paketvermittlungseinheit PVE. Die Paketvermittlungseinheit PVE ist dazu vorgesehen und konfiguriert bzw. konfigurierbar, die (MAC/IP)-Kombination und/oder den Port einer eingehenden Nachricht gemäß der Zuordnungsvorschrift zu ändern.
  • In Analogie zur 3, welche sich auf ein herkömmliches Kommunikationsnetzwerk bezieht, zeigt 6 eine vergleichbare Konstellation in einem erfindungsgemäßen Kommunikationsnetzwerk KN.
  • Im Szenario der 6a stellt das LINUX-basierte Steuergerät SG1 zwei Dienste bereit, die das AUTOSAR-basierte Steuergerät SG2 konsumiert. Anstelle des Ethernet-Switchs SW ist in dem Kommunikationsnetzwerk KN diesmal jedoch eine erfindungsgemäße Paketvermittlungsvorrichtung PVV aus den 4 und 5 vorgesehen. Im gezeigten Beispiel werden nun zwei Nachrichten vom Steuergerät SG1 zum Steuergerät SG2 gesendet. Jede der Nachrichten enthält die Quell-(MAC/IP:Port)-Kombination des sendenden Steuergeräts SG1 sowie die Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombination des empfangenden Steuergeräts SG2 sowie eine nachrichtenspezifische, eindeutige und im Kommunikationsnetzwerk KN einzigartige Nachrichtenkennzeichnung (bei AUTOSAR: „MessageID”) 0x12345 für die erste Nachricht bzw. 0x50000 für die zweite Nachricht. Im Gegensatz zur vergleichbaren 3a weisen beide Nachrichten jedoch dieselbe Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombination auf, die einer SocketConnection des Steuergeräts SG2 entspricht. Nach dem Empfang der Nachrichten ändert die Paketvermittlungsvorrichtung PVV gemäß der in der Tabelle zu 6a angegebenen Zuordnungsvorschrift die Portzuordnung, für den Quell-Port in der zweiten Nachricht von „50” auf „10”, so dass der neue Port dem der ersten Nachricht entspricht. Die beiden Nachrichten werden nun, anders als in 3a, über dieselbe SocketConnection der Paketermittlungsvorrichtung PVV an dieselbe Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombination des Steuergeräts SG2 gesendet und dort an derselben SocketConnection empfangen. Aufgrund der nachrichtenspezifischen MessageID können die Nachrichten dort jedoch trotz identischer (Adresse:Port)-Kombinationen weiterhin getrennt und den entsprechenden Diensten zugeordnet werden.
  • In Szenario der 6b stellt dagegen das AUTOSAR-basierte Steuergerät SG2 zwei Dienste bereit, die das LINUX-basierte Steuergerät SG1 konsumiert. Im gezeigten Beispiel werden nun zwei Nachrichten vom Steuergerät SG2 zum Steuergerät SG1 gesendet. Jede der Nachrichten enthält die Quell-(MAC/IP:Port)-Kombination des sendenden Steuergeräts SG2 sowie die Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombination des empfangenden Steuergeräts SG1 sowie eine nachrichtenspezifische, eindeutige und im Kommunikationsnetzwerk KN einzigartige Nachrichtenkennzeichnung (bei AUTOSAR: „MessageID”) 0x98765 für die erste Nachricht bzw. 0x10000 für die zweite Nachricht. Im Gegensatz zur vergleichbaren 3b weisen beide Nachrichten jedoch dieselbe Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombination abc:10 auf, die einer SocketConnection des Steuergeräts SG2 entspricht. Nach dem Empfang der Nachrichten ändert die Paketvermittlungsvorrichtung PVV gemäß der in der Tabelle zu 6b angegebenen Zuordnungsvorschrift die Portzuordnung, für den Ziel-Port in der zweiten Nachricht von „10” auf „50”, so dass der neue Port dem zweiten Port des Steuergeräts SG1 entspricht. Die beiden Nachrichten werden nun, anders als in 3b über verschiedene SocketConnections der Paketvermittlungsvorrichtung PVV an verschiedene Ziel-(MAC/IP:Port)-Kombinationen des Steuergeräts SG1 gesendet und dort an verschiedenen SocketConnections empfangen. Aufgrund der nachrichtenspezifischen MessageID kann dabei die PVV die vom Steuergerät SG2 empfangenen Nachrichten trotz identischer (MAC/IP:Port)-Kombinationen trennen und den jeweiligen Verbindungen zum Steuergerät SG1 und so den entsprechenden Diensten zuordnen. In beiden Szenarien können somit für eine der beiden Nachrichtenübermittlungsstrecken zwischen einem Steuergerät SG1 bzw. SG2 und der Paketvermittlungsvorrichtung PVV die vorgenannten Vorteile, insbesondere eine Ressourceneinsparung erreicht werden.
  • Die 7 zeigt ein Flussdiagramm zur Illustration eines entsprechenden Verfahrens zum Betrieb des Kommunikationsnetzwerks, insbesondere der Paketvermittlungsvorrichtung PVV, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform. Dabei werden an der Paketvermittlungsvorrichtung PVV in einem ersten optionalen Schritt S0 über wenigstens eine ihrer Ethernet-Schnittstellen die Zuordnungsvorschrift repräsentierenden Daten empfangen und in der Speichervorrichtung SP gespeichert. Soweit die Daten etwa verschlüsselt oder komprimiert an die Paketvermittlungsvorrichtung PVV übertragen wurden oder zu deren Weiterverwendung im Rahmen des Verfahrens noch Umformatierungen oder ähnliches erforderlich sind, werden sie vor bzw. bei der Speicherung einer entsprechenden geeigneten Umwandlung, wie etwa einer Entschlüsselung, Dekomprimierung oder Umformatierung unterzogen.
  • In einem weiteren Schritt S1 wird wenigstens ein Datenpaket DP1 einer ersten Nachricht über wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle IF1, ..., IF4 der Paketvermittlungsvorrichtung PVV empfangen. Auch Datenpakete DP2, DP3 usw. anderer Nachrichten können empfangen werden. Dabei spezifizieren die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung (im Falle von SOME/IP bzw. AUTOSAR: MessageID).
  • In einem weiteren Schritt S2 wird in einem, bevorzugt in jedem Datenpaket DP1 der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung (z. B. MessageID), eine in diesem Datenpaket DP1 spezifizierte Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so geändert,
    • a) dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket DP1 spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete DP2 einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder
    • b) dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket DP1 spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete DP2 einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen.
  • Dabei ist die korrespondierende Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete DP2 der zweiten Nachricht unabhängig davon, ob eine solche zweite Nachricht tatsächlich an der Paketvermittlungsvorrichtung empfangen wurde, in der Zuordnungsvorschrift festgelegt. Daher kann die davon abhängige Änderung von Datenpaketen der ersten Nachricht unabhängig vom tatsächlichen Empfang einer solchen zweiten Nachricht erfolgen.
  • In einem weiteren Schritt (S3) erfolgt ein Senden des Datenpakets DP1 der ersten Nachricht auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen, einschließlich der Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen. Somit können insbesondere die bereits vorausgehend im Zusammenhang mit 6 beschriebenen Kommunikationsmöglichkeiten bereitgestellt werden. Das Verfahren kann insbesondere mit Hilfe eines oder mehrerer Computerprogramme implementiert sein, die auf wenigstens einem Prozessor der Paketvermittlungseinheit PVE der Paketvermittlungsvorrichtung PVV ablaufen.
  • Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zu Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird.
  • Bezugszeichenliste
    • KFZ
      Kraftfahrzeug
      KN
      Kommunikationsnetzwerk
      PVV
      Ethernet-Paketvermittlungsvorrichtung
      PVE
      Paketvermittlungseinheit
      SP
      Speicher
      IF1–IF4
      Schnittstellen der Paketvermittlungsvorrichtung
      SG1–SG5
      Steuergeräte
      SE
      Steuergerät-Steuereinheit
      L, H, V, T
      Dienste
      SW
      Ethernet-Switch
      SCG, SCG1, SCG2
      SocketConnectionsGroups
      SC
      SocketConnection

Claims (14)

  1. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) für ein Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk (KN) in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug (KFZ), aufweisend: eine Mehrzahl von Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4) zur Verbindung mit jeweils einem Ethernet-Netzwerkknoten (SG1, ..., SG4) des Kommunikationsnetzwerks (KN); und eine Paketvermittlungseinheit (PVE), die konfiguriert oder konfigurierbar ist: über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4) Datenpakete verschiedener Nachrichten zu empfangen, wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung (MessageID) spezifizieren; in einem Datenpaket einer ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung (MessageID) eine in diesem Datenpaket spezifizierte Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so zu ändern, a) dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder b) dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen; und das Datenpaket der ersten Nachricht auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4) zu senden.
  2. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß Anspruch 1, wobei die Paketvermittlungseinheit (PVE) konfiguriert oder konfigurierbar ist: in dem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung den in diesem Datenpaket spezifizierten Quell-Port gemäß der Zuordnungsvorschrift so zu ändern, dass nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination der korrespondierenden Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht entspricht, wenn sich diese beiden Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden.
  3. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Paketvermittlungseinheit (PVE) konfiguriert oder konfigurierbar ist: in dem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung den in diesem Datenpaket spezifizierten Ziel-Port gemäß der Zuordnungsvorschrift so zu ändern, dass sich nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination von der korrespondierenden Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht unterscheiden, wenn sich diese beiden Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung entsprachen.
  4. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Paketvermittlungseinheit (PVE) des Weiteren konfiguriert oder konfigurierbar ist: in einem Datenpaket einer ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung eine in diesem Datenpaket spezifizierte Ethernetadresse/Netzwerkadresse-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so zu ändern, a) dass nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte geänderte Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder b) dass sich nach der Änderung die in dem Datenpaket spezifizierte Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination von der korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete der zweiten Nachricht unterscheiden, wenn sich diese beiden – Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung entsprachen.
  5. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Datenpakete jeweils einen Kopfteil, Header, gemäß der SOME/IP-Spezifikation aufweisen.
  6. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Paketvermittlungsvorrichtung (POVV) des Weiteren eine Speichervorrichtung (SP) aufweist, die dazu vorgesehen ist die Zuordnungsvorschrift, insbesondere in Form einer Zuordnungstabelle, zu speichern.
  7. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß Anspruch 6, wobei die Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) des Weiteren eine Steuereinheit (SE) aufweist, die konfiguriert oder konfigurierbar ist, dynamisch über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4) die Zuordnungsvorschrift repräsentierende Daten zu empfangen und unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung in der Speichervorrichtung (SP) zu speichern.
  8. Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit (SE) konfiguriert oder konfigurierbar ist, die die Zuordnungsvorschrift repräsentierenden Daten als Client gemäß dem SOME/IP-ServiceDiscovery-Verfahren von einem Server zu empfangen und unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung in der Speichervorrichtung (SP) zu speichern.
  9. Steuergerät (SG) für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug (KFZ), aufweisend: wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle zur Verbindung mit jeweils einem Ethernet-Netzwerkknoten eines Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerks (PVV) in dem Fahrzeug und zum Empfang von Datenpaketen darüber, wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung spezifizieren; und eine Steuergerät-Steuereinheit, die konfigurierbar oder konfiguriert ist, über die wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle empfangene Datenpakete, die sich in den darin jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen nicht unterscheiden, aufgrund der jeweiligen Nachrichtenkennzeichnung als entweder zu derselben oder zu unterschiedlichen Nachrichten gehörende Datenpakete zu identifizieren.
  10. Paket-über-Ethernet-basiertes Kommunikationsnetzwerk (PVV) in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug (KFZ), aufweisend: eine Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; und eine Mehrzahl von Steuergeräten (SG1, ..., SG4) gemäß Anspruch 9; wobei die Steuergeräte (SG1, ..., SG4) über zugeordnete Paket-über-Ethernet-basierte Kommunikationsverbindungen direkt oder indirekt mit der Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) verbunden oder verbindbar sind.
  11. Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug (KFZ), mit einem Kommunikationsnetzwerk (KN) gemäß Anspruch 10.
  12. Verfahren zum Betrieb einer Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) in einem Paket-über-Ethernet-basierten Kommunikationsnetzwerk (KN) in einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug (KFZ), mit den folgenden Schritten: (S1) Empfangen wenigstens eines Datenpakets einer ersten Nachricht über wenigstens eine Ethernet-Schnittstelle (IF1, ..., IF4) der Paketvermittlungsvorrichtung (PVV), wobei die Datenpakete jeweils eine Ziel-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination, eine Quell-Netzwerk-adresse-/Port-Kombination sowie eine nachrichtenspezifische und für alle zu einer selben Nachricht gehörenden Datenpakete gleiche eindeutige Nachrichtenkennzeichnung (MessageID) spezifizieren; (S2) Ändern, in einem Datenpaket der ersten Nachricht unter Beibehaltung seiner Nachrichtenkennzeichnung (MessageID), einer in diesem Datenpaket spezifizierten Ziel- oder Quell-Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination gemäß einer vorbestimmten Zuordnungsvorschrift so, a) dass nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung entspricht, wenn sich diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen vor der Änderung unterschieden; oder b) dass sich nach der Änderung eine der in dem Datenpaket spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen einer korrespondierenden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombination für Datenpakete einer zweiten Nachricht mit anderer Nachrichtenkennzeichnung unterscheidet, wenn diese beiden Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen sich vor der Änderung entsprachen; und (S3) Senden des Datenpakets der ersten Nachricht auf Basis wenigstens einer der darin nach der Änderung jeweils spezifizierten Ethernetadresse/Netzwerkadresse/Port-Kombinationen über eine oder mehrere weitere der Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4).
  13. Verfahren gemäß Anspruch 12, mit dem weiteren dem Schritt S2 vorausgehenden Schritt: (S0) Empfangen, über wenigstens eine der Ethernet-Schnittstellen (IF1, ..., IF4), von die Zuordnungsvorschrift repräsentierenden Daten und Speichern derselben, unmittelbar oder nach einer geeigneten Umwandlung, in einer Speichervorrichtung (SP) der Paketvermittlungsvorrichtung (PVV).
  14. Computerprogramm, enthaltend Anweisungen, die bei Ihrer Ausführung in einer Paketvermittlungsvorrichtung (PVV) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere in deren Paketvermittlungseinheit (PVE), diese veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 oder 13 auszuführen.
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