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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines dienstorientierten Middleware über Internetprotokoll (Servie Oriented Middleware over Internet Protocol – SOME/IP) Datenstromes und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer Audio-Video-Überbrückungs-(Audio Video Bridging – AVB)Technologie, bei der während einer SOME/IP-Dienstverarbeitungsprozedur in einem fahrzeuginternen Netzwerk eine Übertragung eines Datenstromes mit einer AVB-Funktion zusammenwirkt/zusammenarbeitet, so dass die Dienstqualität (Quality of Service – QoS) des SOME/IP-Dienstdatenstromes gewährleistet werden kann.
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Diskussion des Standes der Technik
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Die jüngste rasche Entwicklung der IT beeinflusst die Automobilindustrie in hohem Maße und es finden verschiedene IT-Techniken bei Fahrzeugen eine Anwendung.
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Dadurch, um verschiedene Funktionen zu unterstützen, wird ein fahrzeuginternes Kommunikationsnetzwerk komplexer und verschiedene Kommunikationsschemata werden angewendet, um eine effektive Kommunikation zwischen Fahrzeugsteuerungen durchzuführen.
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In letzter Zeit werden hauptsächlich Controller Area Network (CAN) und Local Interconnect Network (LIN) als Buskommunikationssysteme, die derzeit bei Fahrzeugen eine Anwendung finden, verwendet.
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Ferner, da die Anzahl von in einem Fahrzeug vorhandenen Steuerungen zunimmt und die Menge an zwischen den Steuerungen ausgetauschten Informationen ansteigt, sind eine größere Bandbreite und eine stabilere Kommunikationsumgebung erforderlich, und somit werden Kommunikationsschnittstellen, wie beispielsweise FlexRay und Media Oriented System Transport (MOST) in einer fahrzeuginternen Kommunikation verwendet.
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Ferner zieht die Ethernet-Kommunikation, die 100 Mal oder mehr schneller als CAN ist, als ein neues fahrzeuginternes Kommunikationsverfahren die Aufmerksamkeit auf sich.
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Es wird erwartet, dass die fahrzeuginterne Ethernet-Kommunikation als ein System-Netzwerk in Serienfahrzeugen eingesetzt wird, und es ist möglich, ein Kamerabild in einem Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit von 100 MBit/s durch eine Verbindung mit einem nicht geschirmten verdrillten Leitungspaar (Unshielded Twisted Pair – UTP) wirtschaftlich zu übertragen. Eine solche Technologie ist als BroadR-Reach bekannt und wird durch das OPEN Alliance SIG-Konsortium standardisiert.
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Fahrzeuginterne Netzwerke sind verändert worden, um so auf einer Ethernet-Kommunikation zu basieren, und das Ziel im Stand der Technik ist es, fahrzeuginterne Netzwerke als Netzwerke für Infotainment- und Fahrerunterstützungssysteme bis 2015 zu verwenden. Einige OEMs erwarten, dass das Ethernet das Rückgrat ab 2018 sein wird.
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BMW hat ein Serialisierungsprotokoll namens dienstorientiertes Middleware über Internetprotokoll (Service Oriented Middleware over Internet Protocol – SOME/IP) entwickelt. SOME/IP wird verwendet, um durch ein Dienstermittlungs-(service discovery – SD)Protokoll zu bestätigen, ob ein Dienst (Service) einer elektronischen Steuereinheit (electronic control unit – ECU) in einem Fahrzeug verfügbar ist. Ferner wird SOME/IP verwendet, um einen Dienst zu ermitteln und um ein Ereignis in der ECU zu registrieren.
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SOME/IP zusammen mit Audio-Video-Überbrückung (Audio Video Bridging – AVB) wird auf einer AUTOSAR-System-Architektur definiert, aber eine Prozedur zum Übertragen eines Schicht-2-Datenstromes, der durch einen SOME/IP-Dienst (zum Beispiel Front- und Heckkameras und ein Navigationssystem) unter Wahrung der QoS durch eine AVB-Technologie wird nicht definiert. Gemäß dem derzeit definierten/festgelegten SOME/IP kann ein zu übertragender Datenstrom nur durch ein Transmission Control Protocol (TCP) oder User Datagram Protocol (UDP) verarbeitet werden.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge ist die vorliegende Erfindung gerichtet auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie, die im Wesentlichen ein oder mehrere Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen des Standes der Technik vermeiden.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereitzustellen.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereitzustellen, bei dem während einer SOME/IP-Dienstverarbeitungsprozedur in einem fahrzeuginternen Netzwerk eine Übertragung eines Schicht-2-Datenstromes mit einer AVB-Funktion zusammenwirkt, so dass die QoS des SOME/IP-Dienstdatenstromes gewährleistet werden kann.
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Zusätzliche Vorteile, Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden zum Teil in der folgenden Beschreibung dargelegt und ergeben sich einem Durchschnittsfachmann zum Teil nach Prüfung/Untersuchung des Folgenden oder können aus der Anwendung/Ausübung der Erfindung entnommen werden. Die Zielsetzungen und weiteren Vorteile der Erfindung können durch die Struktur verwirklicht und erlangt werden, die insbesondere in der schriftlichen Beschreibung und den Ansprüchen hiervon sowie den beigefügten Zeichnungen dargelegt wird.
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Um diese Ziele und weiteren Vorteile zu erreichen und in Übereinstimmung mit dem Zweck der Erfindung, wie hierin ausgebildet und umfassend beschrieben, umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten eines dienstorientierten Middleware über Internetprotokoll (Service Oriented Middleware over Internet Protocol – SOME/IP) Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer Audio-Video-Überbrückung (Audio Video Bridging – AVB) in einem Server ein Bestimmen eines Übertragungsschemas für den SOME/IP-Datenstrom durch eine SOME/IP-Dienstermittlungsprozedur und Erzeugen einer Ausgangsereignisnachricht und Übertragen der erzeugten Ausgangsereignisnachricht an einen Client gemäß dem bestimmten Übertragungsschema. Wenn das bestimmte Übertragungsschema ein L2-Frame ist, wird der SOME/IP-Datenstrom durch eine Schicht-2 von AVB übertragen.
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In einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Verarbeiten eines dienstorientierten Middleware über Internetprotokoll (Service Oriented Middleware over Internet Protocol – SOME/IP) Datenstromes durch Zusammenwirken mit Audio-Video-Überbrückung (Audio Video Bridging – AVB) in einem mit einem Server zusammenwirkenden Client ein Bestimmen eines Übertragungsschemas für den SOME/IP-Datenstrom durch eine SOME/IP-Dienstermittlungsprozedur und Empfangen einer Ausgangsereignisnachricht entsprechend dem bestimmten Übertragungsschema von dem Server. Wenn das bestimmte Übertragungsschema ein L2-Frame ist, wird der SOME/IP-Datenstrom durch eine Schicht-2 von AVB übertragen.
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Es versteht sich, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende ausführliche Beschreibung der vorliegenden Erfindung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen sind, um eine weitere Erläuterung der Erfindung, wie sie beansprucht wird, bereitzustellen.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die beigefügten Zeichnungen, die umfasst sind, um ein weiteres Verständnis der Erfindung bereitzustellen, und enthalten sind und einen Teil dieser Anmeldung bilden, stellen Ausführungsform(en) der Erfindung dar und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, um den Grundsatz der Erfindung zu erläutern. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Ansicht, die ein herkömmliches SOME/IP-Nachrichtenformat darstellt;
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2 eine Ansicht, die herkömmliche AUTOSAR-OS-Softwarestapel darstellt;
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3 ein Flussdiagramm, das eine herkömmliche SOME/IP-Dienstbereitstellungsprozedur darstellt;
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4 eine Ansicht, die eine herkömmliche Ressourcenreservierungsprozedur in IEEE 802.1Qat darstellt;
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5 eine Ansicht, die die Struktur einer herkömmlichen Reservierungsnachricht, die in IEEE 802.1Qat definiert wird, darstellt;
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6 eine Ansicht, die ein SOME/IP-Nachrichtenformat zum Zusammenwirken mit einer AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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7 eine Ansicht, die ein Verfahren zum Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie für einen SOME/IP-Datenstrom gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
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8 ein Flussdiagramm, das eine SOME/IP-Datenstrom-Bereitstellungsprozedur durch Zusammenwirken mit der AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und
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9 ein Flussdiagramm, das eine SOME/IP-Datenstrom-Bereitstellungsprozedur durch Zusammenwirken mit der AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Es wird nun ausführlich auf die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung Bezug genommen, wobei deren Beispiele in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. Die Suffixe ”Modul” und ”Einheit” in den Elementen, die in der nachfolgenden Beschreibung verwendet werden, werden nur unter Berücksichtigung der Vereinfachung der Darstellung der Beschreibung zusammen angegeben oder verwendet und haben keine unterscheidbaren Bedeutungen oder Funktionen.
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Nachstehend, obwohl eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung alle Elemente derart darstellt, dass sie kombiniert/verbunden sind/werden, sind die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht darauf beschränkt. Das heißt, ein oder mehrere aller Elemente kann/können wahlweise innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung kombiniert/verbunden werden. Ferner können alle der Elemente jeweils durch unabhängige Hardware-Komponenten implementiert/ausgeführt werden, oder einige der Elemente können wahlweise kombiniert/verbunden werden und somit durch ein Computerprogramm mit einem Programmmodul, das die Funktionen der kombinierten/verbundenen Elemente in einer Mehrzahl von Komponenten/Teilen der Hardware durchführt, implementiert/ausgeführt werden. Codes und Codesegmente, die das Computerprogramm bilden, können durch einen Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet, ohne Umstände abgeleitet werden. Ein solches Computerprogramm wird in einem computerlesbaren Medium gespeichert und durch einen Computer ausgelesen und ausgeführt, wodurch es in der Lage ist, Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu implementieren/auszuführen. Speichermedien von Computerprogrammen können ein magnetisches Aufzeichnungsmedium, ein optisches Aufzeichnungsmedium und ein Trägerwellenmedien usw. umfassen.
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Ferner versteht es sich, dass die Begriffe/Ausdrücke ”umfassend/umfasst”, ”bildend/bildet” oder ”aufweisend/weist auf” in der Beschreibung bedeuten, dass ein entsprechendes Element umfasst sein kann und weitere Elemente als das Element ferner umfasst sein können. Es versteht sich, dass alle Begriffe/Ausdrücke mit technischen oder wissenschaftlichen Begriffen/Ausdrücken dieselbe Bedeutung haben, wie sie üblicherweise von einem Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet verstanden wird. Allgemein verwendete Begriffe/Ausdrücke, wie beispielsweise in einem Wörterbuch definierte Begriffe/Ausdrücke, können derart ausgelegt werden, dass sie mit den Bedeutungen des Standes der Technik übereinstimmen, und sollen nicht derart ausgelegt werden, dass sie ideale oder übertrieben formale Bedeutungen aufweisend.
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Ferner können in der Beschreibung der Elemente der vorliegenden Erfindung die Ausdrücke/Begriffe ”erste”, ”zweite”, ”A”, ”B”, ”(a)”, ”(b)” etc. verwendet werden. Diese Ausdrücke/Begriffe werden lediglich dazu verwendet, um eine Element von anderen Elementen zu unterscheiden, und das Wesentliche, die Ordnung oder Reihenfolge der entsprechenden Elemente wird durch diese Begriffe/Ausdrücke nicht eingeschränkt. Wenn ein Element derart bezeichnet wird, dass es mit einem anderen Element ”verbunden”, ”kombiniert/verbunden mit” oder ”gekoppelt” ist/wird, versteht es sich, dass das erstere mit dem letzteren direkt verbunden oder kombiniert werden kann oder andere Elemente zwischen den beiden Elementen angeordnet sein können.
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1 zeigt eine Ansicht, die ein herkömmliches SOME/IP-Nachrichtenformat darstellt.
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SOME/IP ist ein Ethernet-Kommunikationsprotokoll zwischen einem Fahrzeug-Audio-Video-Navigations-(AVN)System und eine elektronischen Steuereinheit (electronic control unit – ECU) und überträgt Daten durch eine Server-/Client-Verarbeitung über TCP/IP.
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In einigen SOME/IP kann durch ein Dienstermittlungsprozedur-(Service Discovery – SD)Protokoll bestätigt werden, ob ein Dienst in einem Fahrzeug verfügbar ist. Ferner kann SOME/IP in einer Dienstermittlung und Ereignisregistrierung in der ECU verwendet werden. Welches Übertragungsprotokoll zum Übertragen, Empfangen und Verarbeiten von Daten verwendet wird, kann in der Dienstermittlung bestimmt werden. Zum Beispiel können verwendbare Übertragungsprotokolle ein Übertragungssteuerprotokoll (Transmission Control Protocol – TCP) und ein User-Datagramm-Protokoll (User Datagram Protocol – UDP) umfassen.
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1 stellt eine Struktur einer SOME/IP-Nachricht dar. Ein Server überträgt Arten von Dienstleistungen, die durch den Server bereitgestellt werden können (zum Beispiel Front- und Heckkameras und ein Navigationssystem) an Clienten durch Service-IDs und ein Client, der einen Dienst verlangt/anfordert, registriert eine Instanz-ID durch eine Dienstanforderung und empfängt somit den gewünschten Dienst.
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2 zeigt eine Ansicht, die herkömmliche AUTOSAR-OS-Softwarestapel darstellt.
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Im Einzelnen stellt 2 Konfigurationen von Software dar, die in SOME/IP und einer Audio-Video-Überbrückung (Audio Video Bridging – AVB) auf einer AUTOSAR-OS erforderlich ist, die gemäß OSI-Schichten segmentiert werden.
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Im Allgemeinen, im Falle des AUTOSAR-Systems, kann ein Server einen Client, der einen entsprechenden Dienst empfangen will, über eine Dienstermittlung durch SD identifizieren und einen entsprechenden Dienstdatenstrom an den identifizierten Client durch TCP und UDP übertragen.
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In letzter Zeit jedoch, wenn ein Dienst durch SD von SOME/IP erkannt/ermittelt und dann übertragen wird, wird SOME/IP ohne Zusammenwirken mit der AVB separat betrieben. Ferner, obwohl eine AVB, die eine QoS gewährleistet, definiert wird, ist ein Verfahren zum Zusammenwirken/Zusammenarbeiten der AVB mit SOME/IP, um so bei einem derzeitigen System angewendet zu werden, in dem Standard nicht klar definiert.
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3 zeigt ein Flussdiagramm, das eine herkömmliche SOME/IP-Dienstbereitstellungsprozedur darstellt.
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In einer Dienstermittlungs-(service discovery – SD)Prozedur S320 überträgt ein Server 310 eine Dienstanbietungsnachricht einschließlich Dienst-IDs (Service-IDs), die Arten von Diensten angeben, die durch den Server 310 bereitgestellt werden können, an einen Client 350 unter Verwendung eines Multicast-Schemas (Operation S321).
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Danach bestätigt der Client 350 die in der Dienstanbietungsnachricht umfasste Dienst-ID und überträgt, falls es einen für den Client 350 notwendigen Dienst gibt, eine Teilnahme-Ereignisgruppennachricht einschließlich der IP-Adresse und Port-Nummer des Client 350 an den Server 310 (Operation S323).
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Der Server 310 überträgt eine Teilnahme-EreignisgruppenACK-Nachricht an den Client 350 unter Verwendung eines Unicast-Schemas in Erwiderung auf die Teilnahme-Ereignisgruppennachricht (Operation S325).
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Danach kann der Server 310 einen wesentlichen Dienst-Datenstrom an den Client 350 durch UDP in einer Ereignisbereitstellungsprozedur 330 bereitstellen.
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In der Ereignisbereitstellungsprozedur 330 überträgt der Server 310 eine Ausgangsereignisnachricht an den Client 350 und überträgt dann eine Ereignis-/Benachrichtigungs-Nachricht an den Client 350, immer wenn ein Ereignis auftritt (Operationen SE331 bis S335). Das in der Übertragung der Ausgangsereignisnachricht und der Ereignis-/Benachrichtigungs-Nachricht verwendete Übertragungsprotokoll kann ein UDP sein, wie beispielhaft in 3 gezeigt.
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Wenn der Client 350 einen bei dem Server angeforderten Dienst nicht mehr benötigt, kann der Client 350 eine Stoppteilnahme-Ereignisgruppen-Nachricht zum Stoppen einer Übertragung des Dienst-Datenstromes an den Server 310 übertragen (Operation S337).
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4 zeigt eine Ansicht, die eine herkömmliche Ressourcenreservierungsprozedur in IEEE 802.1Qat darstellt.
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Unter einer AVB-Technologie ist IEEE 802.1Qat ein Standard in Bezug auf ein Mehrfach-Datenstrom-Reservierungsprotokoll (Multiple Stream Reservation Protocol – MSRP) zum Gewährleisten der QoS von Echtzeitverkehr in einer Ethernet-Umgebung und detaillierte Spezifikationen eines Ressourcen-Reservierungsverfahrens zum Bereitstellen eines End-to-End-Datenstromes mit gewährleisteter QoS, beispielsweise zwischen Brücken/Vermittlungsstellen (Switch(es)) und Anschlüssen, werden definiert. Insbesondere definiert MSRP das Konzept von Streaming in einer Schicht-2 (Datenverbindungsschicht) in dem OSI-Modell. In IEEE 802.1Qat wird ein Terminal, das eine Ressource oder einen Datenstrom überträgt, als ein Sprecher (Quellknoten) definiert, ein Terminal, das eine Ressource oder einen Datenstrom zu empfangen wünscht, wird als ein Hörer definiert, und der Sprecher und der Hörer führen eine Ressourcenreservierungsprozedur unter Verwendung von Signalisierungs-(Ankündigungs- und Bereitschafts-)Nachrichten durch.
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4 stellt ein Beispiel einer Ressourcenreservierung unter Verwendung von Signalisierungs-(Ankündigungs- und Bereitschafts-)Nachrichten dar. Die Ankündigungs- und Bereitschaftsnachrichten, die in der Ressourcenreservierung verwendet werden, umfassen Informationen, wie beispielsweise eine Datenstrom-ID zum Identifizieren eines bestimmten Datenstromes, eine Daten-Frame-Priorität, die VLAN-IDs von allen Frames klassifiziert, einen Rang, der in Zusammenhang mit Bandbreiten verwendet wird, und eine Traffic-Spezifikation (Tspec), die die Größe eines Dienstes angibt. Der Rang, der eine Wichtigkeit des entsprechenden Datenstromes angibt und beispielsweise die Bedeutung von Datenströmen, wie ein 911-Anruf und Sicherheitsanweisungen, können derart eingestellt werden, dass sie höher als die Wichtigkeit/Bedeutung von anderen gewöhnlichen Datenströmen sind.
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Unter Bezugnahme auf 4 überträgt der Sprecher, der Daten aufweist, die übertragen werden, eine Ankündigungsnachricht an alle Hörer. Unter den Hörern, die die Ankündigungsnachricht durch Vermittlungsstellen erhalten haben, richtet/stellt ein Hörer, der einen Empfang von Daten wünscht, einen Datenstromempfang ein und überträgt eine Bereitschaftsnachricht zum Reservieren einer Bandbreite. Die Bereitschaftsnachricht reserviert die Bandbreite der Vermittlungsstellen, durch welche die Bereitschaftsnachricht geleitet wird, um an den Sprecher übertragen zu werden, d. h., weist die Bandbreite der Vermittlungsstellen zu, die für eine Übertragung des entsprechenden Datenstromes erforderlich ist. Wenn die durch den Hörer übertragene Bereitschaftsnachricht in dem Sprecher registriert wird, beginnt der Sprecher, einen Datenstrom zu übertragen.
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Die oben beschriebenen Tspec-Informationen stellen Informationen in Bezug auf die erwartete Größe des von dem Sprecher erzeugten Datenstromes dar und werden verwendet für eine Berechnung einer Bandbreite, die erforderlich ist, wenn Daten durch Vermittlungsstellen oder Gateways übertragen werden, und Zuweisung einer Bandbreite, die in den Vermittlungsstellen erforderlich ist. Die Tspec-Informationen umfassen Bandbreiten-/zweite und Bildraten-/zweite Informationen. Dadurch kann jede Vermittlungsstelle die QoS eines bestimmten reservierten Datenstromes gewährleisten. Falls die Größe eines Datenstromes, den der Sprecher zu übertragen wünscht, den Reservebereich einer Bandbreite, die die Vermittlungsstellen bereitstellen können, überschreitet, empfangen der Sprecher und der Hörer eine Reservierungs-Fehlermitteilung, die angibt, das die Reservierung nicht ordnungsgemäß durchgeführt ist, und die Datenstromreservierung wird gestoppt.
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5 zeigt eine Ansicht, die die Struktur einer herkömmlichen Reservierungsnachricht, die in IEEE 802.1Qat definiert wird, darstellt.
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Im Einzelnen stellt 5 die Struktur einer durch den Sprecher übertragenen Ankündigungsnachricht dar.
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Unter Bezugnahme auf 5 umfasst die Ankündigungsnachricht eine Datenstrom-ID, einen Daten-Frame-Parameter und eine Tspec, aufweisend jeweils eine Länge von 8 Bytes, eine Daten-Frame-Priorität mit einer Länge von 3 Bits, einen Rang mit einer Länge von maximal 5 Bits, eine akkumulierte Latenz mit einer Länge von 4 Bytes, einer Brücken-ID mit einer Länge von 8 Bytes und einem Fehlercode mit einer Länge von 1 Byte.
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Hierbei umfasst die Datenstrom-ID eine MAC-Adresse, um die MAC-Adresse des Sprechers und eine eindeutige ID von 2 Bytes aufzuzeichnen.
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Der Daten-Frame-Parameter umfasst eine Zieladresse von 6 Bytes, um die MAC-Adresse eines Zielknotens, der einen entsprechenden Datenstrom empfangen wird, und einen VLAN-Identifikator von 2 Bytes aufzuzeichnen.
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Die Tspec umfasst eine MaxFrameGröße einer Länge von 2 Bytes, die die maximale Anzahl von Bytes angibt, die pro Sekunde übertragen werden, d. h., eine Bandbreite, und MaxIntervallFrames, die die Anzahl von Frames für eine Zeiteinheit angeben.
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6 zeigt eine Ansicht, die ein SOME/IP-Nachrichtenformat zum Zusammenwirken mit einer AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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In der vorliegenden Erfindung wird ein Nachrichtenformat zum Zusammenwirken mit der AVB-Funktion zu einer SOME/IP-Nachricht hinzugefügt und somit kann ein AVB-Schicht-2-Datenstrom, dessen QoS gewährleistet werden kann, übertragen werden.
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Zu diesem Zweck kann eine SOME/IP-Nachricht 600 gemäß der vorliegenden Erfindung eine MAC-Adresse (MACaddr) 610 zum Zusammenwirken mit einer Schicht-2-AVB-Funktion zu der herkömmlichen SOME/IP-Nachricht 100 von 1 hinzufügen.
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Demzufolge kann ein Server die MAC-Adressinformationen eines entsprechenden Client zu der SOME/IP-Nachricht 600 hinzufügen, so dass ein Dienstdatenstrom an den Client durch einen L2-Frame einer AVB-Schicht-2 übertragen werden kann.
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Ein Feld von L4-Proto 620, das in der SOME/IP-Nachricht 600 umfasst ist, ist ein Feld, um ein Übertragungsprotokoll zu identifizieren, das verwendet wird, um einen angeforderten Datenstrom zu übertragen, nachdem die SD-Prozedur abschlossen worden ist. Übertragungsprotokollre, die in SOME/IP üblicherweise definiert werden, umfassen lediglich UDP und TCP. Zum Beispiel können Werte von L4-Proto 620 entsprechend UDP und TCP als 0x11 und 0x02 definiert werden.
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In der vorliegenden Erfindung kann L2-SRP (0x21), das eine Schicht-2-Datenstromübertragung an L4-Proto 620 angibt, neu definiert werden, so dass der SOME/IP-Datenstrom an die Schicht-2 durch Zusammenwirken mit der AVB übertragen werden kann, um so die QoS zu gewährleisten.
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Demzufolge kann der Hörer den Wert des Feldes von L4-Proto 620 bestätigen, das in einer empfangenen Ausgangsereignisnachricht umfasst ist, und somit bestätigen, durch welches Übertragungsschema der entsprechende Datenstrom übertragen wird.
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Ein Hörer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann SOME/IP unterstützen, aber muss nicht notwendigerweise AVB unterstützen. In diesem Fall, wenn der Hörer eine Ausgangsereignisnachricht empfängt, die über eine L2-Frame-Übertragung auf Basis von AVB informiert, d. h., wenn der Wert des Feldes von L4-Proto 620 auf L2-SRP eingestellt ist, kann der Hörer eine Bereitschaftsnachricht mit einem bestimmten Fehlercode, der angibt, dass die AVB nicht unterstützt wird, an den Sprecher übertragen.
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Zu diesem Zeitpunkt kann der Sprecher durch den empfangenen Fehlercode bestätigen, dass der L2-Frame-Empfang in dem entsprechenden Hörer deaktiviert ist, wandelt einen angeforderten Datenstrom in einen TCP- oder UDP-Modus mit Ausnahme der AVB-Übertragung um, d. h., L2-Frame-Übertragung, und überträgt dann den umgewandelten Datenstrom an den Hörer.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Übertragungsschemata gemäß Arten/Typen von bereitgestellten Diensten im Voraus definiert werden und in dem Sprecher beibehalten werden. In diesem Fall, wenn ein durch einen Hörer angeforderter Dienst durch die SD-Prozedur bestätigt wird, kann der Sprecher einen entsprechenden Dienstdatenstrom unter Verwendung eines Übertragungsschemas entsprechend einem derartigen angeforderten Dienst übertragen.
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Zum Beispiel kann ein zuverlässigeres AVB-Übertragungsschema, d. h., ein Schicht-2-Übertragungsschema bei einem Hochgeschwindigkeits-Echtzeit-Bilddatenstrom angewendet werden und ein Schicht-4-Übertragungsschema, wie beispielsweise UDP oder TCP durch SOME/IP, kann bei Daten mit niedriger Geschwindigkeit angewendet werden.
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7 zeigt eine Ansicht, die ein Verfahren zum Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie für einen SOME/IP-Datenstrom gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Der Server gemäß der vorliegenden Erfindung kann die IPv4-Adresse und eine Port-Nummer eines Client erlangen und zusätzlich die MAC-Adresse (MACaddr) 610 des Client durch die SD-Prozedur erlangen.
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Wenn die MAC-Adresse des Client durch die SD-Prozedur erlangt wird, kann der Server einen SOME/IP-Dienstdatenstrom an den Client durch einen AVB-basierten Schicht-2-Frame übertragen, nachfolgend der Einfachheit halber als ein L2-Frame bezeichnet.
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Unter Bezugnahme auf 7 kann der Server die MAC-Adresse des Client durch die SD-Prozedur erlangen, die erlangte MAC-Adresse in einer Reservierungsnachricht 700 für eine Reservierung des Datenstromes aufzeichnen, d. h., das Feld einer Zieladresse 710 der Ankündigungsnachricht, und die Reservierungsnachricht 700 an den entsprechenden Client übertragen.
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Mit Bezugnahme auf 4 umfasst eine herkömmliche Qat-Reservierungsprozedur eine Ankündigungsprozedur zum Ermitteln eines eine reservierte Übertragung anfordernden Dienstempfängers aus einer Mehrzahl von nicht genau angegebenen Hörern durch MAC-Übertragung (MAC-Broadcast) und eine Bereitschaftsprozedur zum Erlangen der MAC-Adresse des Empfängers und gleichzeitiges Zuweisen einer erforderlichen Bandbreite von auf einer Übertragungsstrecke angeordneten Vermittlungsstellen.
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Allerdings bestätigt in einem SOME/IP-Datenstrom-Übertragungsschema durch Zusammenwirken mit dem AVB gemäß der vorliegenden Erfindung der Server im Voraus einen Client, der einen Dienstempfang anfordert, und die MAC-Adressinformationen des entsprechenden Client durch die SD-Prozedur von SOME/IP, und somit erfordert die Datenstrom-Reservierungsprozedur von AVB keine separate Prozedur zum Erlangen der MAC-Adresse des Client.
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Ferner können in der vorliegenden Erfindung Übertragungsprioritäten von AVB-Datenströmen dem SOME/IP-Datenstrom mit den gleichen Eigenschaften durch die AVB-Datenstrom-Reservierungszuordnungsprozedur zugeordnet werden und somit kann die QoS durch eine größere Vielfalt von Schemata gewährleistet werden. Zum Beispiel können verschiedene QoS-Dienste bereitgestellt werden, indem der Frontkamera, der Heckkamera und dem Navigationssystem, die Multimedia-Daten übertragen, unterschiedliche Prioritäten gemäß den Sicherheitsanforderungen es Fahrzeugs gewährt/erteilt werden.
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8 zeigt ein Flussdiagramm, das eine SOME/IP-Datenstrom-Bereitstellungsprozedur durch Zusammenwirken mit der AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Im Einzelnen stellt 8 eine Gesamtfunktions-Zusammenarbeitsprozedur von einer SD-Prozedur in SOME/IP- auf eine Übertragung und Beendigung eines Ereignisses durch Zusammenwirken mit AVB dar.
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Unter Bezugnahme auf 8, wenn eine SOME/IP-SD-Prozedur S820 abgeschlossen worden ist, überträgt ein Server 810 eine einen Dienstdatenstrom übertragenden Ausgangsereignisnachricht an die MAC-Adresse des Client 850. Während eines solchen Prozesses kann der Client 850 die maximale Frame-Größe (MaxFrameSize) des übertragenen Datenstromes erfassen und die maximale Frame-Übertragungsperiode (MaxIntervalFrames) gemäß den Arten/Typen von Diensten erfassen (SR-Klasse A, B). Die oben beschriebenen beiden Werte sind erforderlich, um die Bandbreite der Vermittlungsstellen durch eine Reservierungsnachrichtenübertragung zuzuweisen und werden als Tspec-Informationen bezeichnet. Danach wird der Server 810 als ein Sprecher 860 betrieben und der Client 850 wird als ein Hörer 870 betrieben, der Sprecher 860 überträgt einen Datenstrom an den Hörer 870 durch eine Ausgangsereignisnachricht und der Hörer 870 überträgt eine Bereitschaftsnachricht an den Sprecher 860 über Vermittlungsstellen, durch welche der Datenstrom übermittelt wird, so dass die Bandbreite der jeweiligen Vermittlungsstellen zugeordnet werden kann.
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Wenn der Sprecher 860 die Bereitschaftsnachricht erfolgreich empfängt, erkennt der Sprecher 860, dass eine Datenstromreservierung auf normale Weise durchgeführt wird und beginnt mit der reservierten Übertragung. Das heißt, der Sprecher 860 kann eine Ereignis-/Benachrichtigungs-Nachricht erzeugen und die Ereignis-/Benachrichtigungs-Nachricht an den Hörer 870 übertragen, immer wenn ein zu übertragender Datenstrom vorhanden ist.
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Wenn der Client 850 eine Beendigung des Dienstes wünscht, kann der Client 850 eine Stopp-Teilnahme-Ereignisgruppennachricht an den Server 810 übertragen, um einen Stopp der Übertragung des entsprechenden Dienstdatenstromes anzufordern. Danach kann der Server 810 eine Bandbreiten-Löschprozedur zum Löschen der den Vermittlungsstellen zugeordneten Bandbreite durchführen, in der eine Datenstromreservierung gemäß einer Qat-Standardprozedur gestoppt wird.
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Insbesondere kann der Sprecher 860 gemäß der vorliegenden Erfindung eine reservierte Übertragung des Datenstromes durch Zusammenwirken mit der AVB durch Übertragen einer Ausgangsereignisnachricht einschließlich der MAC-Adressinformationen des Client 850 und L2-SRP-Informationen, die über eine AVB-L2-Frame-Übertragung informieren, an den Hörer 870 durchführen. Hierbei kann die Ausgangsereignisnachricht für eine reservierte Übertragung des Datenstromes erforderliche Tspec-Informationen und eine Ankündigungsnachricht mit den Tspec-Informationen umfassen. Der Hörer 870 kann die Bandbreite, die reserviert und den auf einer Übertragungsstrecke angeordneten Vermittlungsstellen zugeordnet wird, des entsprechenden Dienstdatenstromes durch Übertragen einer Bereitschaftsnachricht einschließlich der empfangenen Tspec-Informationen an den Sprecher 860 empfangen.
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Wenn der Wert des Feldes von L4-Proto 620, das in der Ausgangsereignisnachricht umfasst ist, auf L2-SRP eingestellt wird und der Client 850 nicht die AVB-Funktion unterstützt, kann der Client 850 eine Stopp-Teilnahme-Ereignisgruppennachricht, darunter ein bestimmter Fehlercode, der angibt, dass ein L2-Frame-Empfang deaktiviert ist, an den Server 810 übertragen.
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Danach kann der Server 810 den Wert des Feldes von L4-Proto 620 als einen UDP oder TCP entsprechenden Wert einstellen/setzen und eine Ausgangsereignisnachricht an den Client 850 übertragen, so dass der entsprechende Dienstdatenstrom durch UDP oder TCP übertragen werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Client 850 den Wert des Feldes von L4-Proto 620 der Teilnahme-Ereignisgruppennachricht auf L2-SRP während einer SD einstellen/setzen und anfordern, dass der Server 810 den Datenstrom durch den L2-Frame durch Zusammenwirken mit der AVB überträgt. Danach kann der Server 810 eine Qat-Datenstrom-Bandbreite gemäß einer Anforderung des Client 850 zuweisen, eine Ausgangsereignisnachricht, in der der Wert von L4-Proto 620 auf L2-SRP eingestellt ist, erzeugen, und die erzeugte Ausgangsereignisnachricht an den Client 850 übertragen. Demzufolge kann der Server 810 einen Dienstdatenstrom, für den die Teilnahme durch den Client 850 angefordert wird, durch den L2-Frame, der die QoS gewährleisten kann, übertragen.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Server 810 eine Dienstanbietungsnachricht an den Client 850 übertragen, um den Client über verfügbare Dienste zu informieren, und der Client 850 kann eine Anforderung für eine Teilnahme an einem entsprechenden Dienst an den Server 810 durch die Teilnahme-Ereignisgruppennachricht senden. Hierbei kann der Server 810 den Client 850 darüber informieren, welches Übertragungsschema verwendet wird, um den Datenstrom des verfügbaren Dienstes durch L4-Proto 620, das in der Dienstanbietungsnachricht umfasst ist, zu übertragen.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Client 850 beurteilen, welches Übertragungsschema verwendet wird, um einen Dienstdatenstrom, für den die Teilnahme angefordert wird, zu empfangen, und ein Ergebnis der Beurteilung an den Server 810 durch L4-Proto 620 der Teilnahme-Ereignisgruppennachricht übertragen.
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Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Server 810 eine Tabelle, die Übertragungsschemata gemäß bestimmten Diensten angibt, beinhalten, in der Übertragungsschemata gemäß den bereitgestellten Diensten im Voraus definiert werden, und, wenn der Server 810 eine Anforderung für eine Teilnahme an einen bestimmten Dienst von dem Client 850 empfängt, einen Wert von L4-Proto 620 entsprechend dem angeforderten Dienst mit Bezug auf die Tabelle bestimmen.
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9 zeigt ein Flussdiagramm, das eine SOME/IP-Datenstrom-Bereitstellungsprozedur durch Zusammenwirken mit der AVB-Funktion gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Wenn der Server 810 eine Anforderung für eine Teilnahme an einem bestimmten Dienst von dem Client 850 empfängt, bestätigt der Server 810, ob der Wert von L4-Proto 620 entsprechend dem angeforderten Dienst ein L2-Frame ist, d. h., L2-SRP (Operation S903).
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Wenn der Wert von L4-Proto 620 entsprechend dem angeforderten Dienst ein L2-Frame ist, erzeugt der Server 810 eine Ausgangsereignisnachricht, in der die MAC-Adresse des Client 850 umfasst ist und der Wert von L4-Proto 620 auf L2-Frame eingestellt wird, und überträgt die erzeugte Ausgangsereignisnachricht an den Client 850 für eine reservierte Übertragung des Datenstromes durch Zusammenwirken mit der AVB-Funktion (Operation S905). Hierbei kann der Server 810 Tspec-Informationen des Dienstes bestimmen, für den die Teilnahme angefordert wird, und die Ausgangsereignisnachricht, einschließlich der bestimmten Tspec-Informationen, oder eine AVB-Ankündigungsnachricht einschließlich der bestimmten Tspec-Informationen an den Client 850 übertragen.
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Der Client 850 bestätigt, ob ein Laden der Tspec-Informationen von der empfangenen Ausgangsereignisnachricht aktiviert wird (Operation S907). Als ein Ergebnis der Bestätigung, wenn das Laden der Tspec-Informationen aktiviert ist, kann der Client 850 eine Bereitschaftsnachricht einschließlich der geladenen Tspec-Informationen an den Server 810 übertragen (Operation S909).
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Wenn der Server 810 die Bereitschaftsnachricht empfängt, beurteilt der Server 810, ob eine Reservierung und Zuweisung einer Bandbreite an Vermittlungsstelen aktiviert werden (Operation S911). Als ein Ergebnis der Beurteilung, wenn die Reservierung und Zuweisung der Bandbreite an die Vermittlungsstellen aktiviert sind, führt der Server 810 eine reservierte Übertragung des entsprechenden Dienstdatenstromes durch eine Reservierung und Zuweisung der Bandbreite in Qat durch (Operation S913).
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Wenn der Wert von L4-Proto 620 nicht der L2-Frame in Operation S903 oben ist, überträgt der Server 810 den entsprechenden Dienstdatenstrom an den Client 850 durch TCP oder UDP (Operation S915).
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Ferner, falls das Laden der Tspec-Informationen von der empfangenen Ausgangsereignisnachricht nicht aktiviert ist und der Wert von L4-Proto 620 der L2-Frame ist, als ein Ergebnis der Bestätigung in Operation S907 oben, führt der Client 850 keine separate Datenstrom-Reservierungsprozedur durch, d. h., überträgt nicht die Bereitschaftsnachricht an den Server 810, und kann einen Schicht-2-Frame (L2-Frame) von dem Server 810 empfangen.
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Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich ist, werden ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung folgende Wirkungen/Effekte aufweisen.
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Als erstes stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereit.
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Zweitens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereit, wobei während einer SOME/IP-Dienstverarbeitungsprozedur in einem fahrzeuginternen Netzwerk eine AVB-Funktion auf eine Übertragung eines Schicht-2-Datenstromes angewendet wird, so dass die QoS des SOME/IP-Dienstdatenstromes gewährleistet werden kann.
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Drittens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereit, wobei Verluste in Audio- und Video-Datenströmen, die durch eine UDP-Übertragung in herkömmlicher SOME/IP erzeugt werden, verhindert werden können, und eine QoS durch Einstellen von Prioritäten zwischen SOME/IP-Datenströmen gewährleistet werden kann.
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Viertens stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verarbeiten eines SOME/IP-Datenstromes durch Zusammenwirken mit einer AVB-Technologie bereit, wobei Verluste in Audio- und Video-Datenströmen, die durch eine UDP-Übertragung erzeugt werden, verhindert werden können, und eine QoS durch Einstellen von Prioritäten zwischen SOME/IP-Datenströmen gewährleistet werden kann.
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Es ist für den Durchschnittsfachmann ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen und Variationen in der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können, ohne von der Lehre und dem Umfang der Erfindung abzuweichen. Somit ist es vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung die Modifikationen und Variationen dieser Erfindung abdecken, sofern sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Ansprüche und ihren Äquivalenten liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802.1Qat [0022]
- IEEE 802.1Qat [0023]
- IEEE 802.1Qat [0047]
- IEEE 802.1Qat [0048]
- IEEE 802.1Qat [0048]
- IEEE 802.1Qat [0052]
