KR20060010834A - Vehicle network and method of communicating data packets in a vehicle network - Google Patents

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KR20060010834A
KR20060010834A KR1020057023820A KR20057023820A KR20060010834A KR 20060010834 A KR20060010834 A KR 20060010834A KR 1020057023820 A KR1020057023820 A KR 1020057023820A KR 20057023820 A KR20057023820 A KR 20057023820A KR 20060010834 A KR20060010834 A KR 20060010834A
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저진 레이놀드
패트릭 조단
월튼 페어
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하이 동
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Abstract

A vehicle communication network (200) includes a plurality of network elements (202-212) and a plurality of communication links (214-230) communicatively coupling the network elements in a point-to-point configuration. At least a portion of the plurality of communication links are specified in accordance with a shared-access bus protocol. The plurality of communication links are arranged to communicate data packets between the network elements, and data packets are modified for transport via the plurality of communication links.

Description

차량 네트워크에서 데이터 패킷들을 통신하기 위한 차량 네트워크 및 방법{VEHICLE NETWORK AND METHOD OF COMMUNICATING DATA PACKETS IN A VEHICLE NETWORK}VEHICLE NETWORK AND METHOD OF COMMUNICATING DATA PACKETS IN A VEHICLE NETWORK}

관련 출원들의 교차-참조Cross-Reference of Related Applications

본 출원은 35 U.S.C §119(e)하에서 2003년 6월 12일에 출원된 가특허출원번호 60/xxx,xxx의 권익을 청구하고, 상기 개시물은 본원에 참조 문헌으로 명백히 포함된다.This application claims the benefit of Provisional Patent Application No. 60 / xxx, xxx, filed June 12, 2003, under 35 U.S.C §119 (e), the disclosure of which is expressly incorporated herein by reference.

본 발명은 차량들에 관한 것이고, 보다 구체적으로는, 차량들 내의 통신 네트워크들에 관한 것이다. The present invention relates to vehicles and, more particularly, to communication networks in vehicles.

차량 제조자들은 얼마 동안 정보를 공유하고 제어를 분산하기 위해 제어기들 간의 직렬 통신(다중화)을 사용해 왔다. 이는 현대의 소비자 차량들에 요구되는 편안함, 편리함, 및 안전성 특징들을 구현하는데 필요한 차량 신호 배선의 양을 크게 감소시켰다. Vehicle manufacturers have used serial communication (multiplexing) between controllers to share information and distribute control for some time. This greatly reduces the amount of vehicle signal wiring required to implement the comfort, convenience, and safety features required of modern consumer vehicles.

원하는 특징들을 구현하기 위한 차량 장치들의 제어는, 기능(동력 전달 장치, 제동, 스티어링 등), 위치(엔진 부속품, 좌석, 문 등) 또는 그 조합들에 의한 제어기들로 분할될 수 있다. 기능들/구역들 각각에 대한 제어기는 공유된-액세스 직렬 버스를 사용하여 다른 제어기들과 정보를 공유할 수 있다. 상기 버스는 일반적으로 기술분야의 당업자에게 널리 알려져 있는 J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST 등과 같은 산업 표준을 따른다. 다수의 독립 버스들이 사용될 수도 있다. 그 경우에, 제어기들 중 하나는 호환 불가능한 버스들 간의 정보에 대한 게이트웨이로서 동작할 수 있다. The control of the vehicle devices to implement the desired features can be divided into controllers by function (power transmission device, braking, steering, etc.), location (engine accessories, seats, doors, etc.) or combinations thereof. The controller for each of the functions / zones may share information with other controllers using a shared-access serial bus. The bus generally follows industry standards such as J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST and the like, which are well known to those skilled in the art. Multiple independent buses may be used. In that case, one of the controllers can act as a gateway for information between incompatible buses.

대안적인 아키텍처는 지리적 영역들로 차량을 분할하여 그 영역에서 모든 특징들에 대한 단일 제어기를 위치시키는 아이디어를 도입한다. 이 아키텍처는 또한 차량의 국부화된 영역들에서 상호접속들의 개수를 감소시키기 위해 스마트 주변장치들의 개념을 포함할 수 있다. 상기 스마트 주변장치들은 센서들로부터 구역 제어기로 정보를 중계하거나, 구역 제어기로부터의 액추에이터 명령들을 수용하기 위해 LIN 버스들과 같은 간단한 직렬 통신 버스들을 사용한다. 상기 구역 제어기들은 직렬 통신 버스 구조에 의해 링크될 수 있다. An alternative architecture introduces the idea of dividing the vehicle into geographic areas and placing a single controller for all features in that area. This architecture may also include the concept of smart peripherals to reduce the number of interconnections in localized areas of the vehicle. The smart peripherals use simple serial communication buses, such as LIN buses, to relay information from the sensors to the zone controller, or to accept actuator commands from the zone controller. The zone controllers can be linked by a serial communication bus structure.

다른 대안적인 아키텍처는 차량의 다양한 구역들에 위치될 수 있는 접합 블록을 포함한다. 상기 접합 블록은 입력 및 출력 장치들 사이를 인터페이스하는데 사용되는 소형 장치에 대한 전력, 접지 및 통신을 위해 기계적이고 전기적인 접속점을 제공한다. 상기 접합 블록은 또한 소형 접속 장치들을 위한 전류 보호 장치들 및 시스템 내에서 상이한 레벨들로 분포되는 다수의 전원들을 제공한다. Another alternative architecture includes a junction block that can be located in various zones of the vehicle. The junction block provides a mechanical and electrical connection point for power, grounding and communication to a small device used to interface between input and output devices. The junction block also provides current protection devices for small connection devices and multiple power supplies distributed at different levels within the system.

현재의 버스 프로토콜들은 쉽게 스케일링할 수 없고, 대역폭의 제한을 받는다. X-by-wire 기능, 멀티미디어 인포테인먼트(multimedia infotainment), 네비게이션 및 다른 콘텐츠 집약 애플리케이션들은, 대역폭, 속도, 지연, 지터, 결함 오 차, 메시지 통합, 보증된 전달, 유용성, 및 생존성에 있어서의 현저한 개선들을 요구하는 서비스의 품질(QoS) 및 대역폭을 더 많이 요구할 것이다.Current bus protocols are not easily scalable and are limited in bandwidth. X-by-wire functionality, multimedia infotainment, navigation, and other content-intensive applications provide significant improvements in bandwidth, speed, latency, jitter, defect errors, message integration, guaranteed delivery, usability, and survivability. Will require more quality of service (QoS) and bandwidth.

따라서, 기존의 버스 아키텍처와 동일한 비용으로 용량 및 리던던시의 스케일링 가능성을 제공하는 자동차 환경을 위해, 스위치 패브릭 네트워크 아키텍처와 같은 새로운 아키텍처가 요구된다. Thus, for an automotive environment that provides scalable scalability of capacity and redundancy at the same cost as existing bus architectures, new architectures such as switch fabric network architectures are required.

본 개시물은 그 광범위한 시사들을 나타내는 몇몇 실시예들을 기술할 것이다. 또한, 첨부된 도면들이 참조된다.This disclosure will describe some embodiments that illustrate their broad implications. Reference is also made to the accompanying drawings.

도 1은 차량 네트워크를 포함하는 차량의 개략적인 도면.1 is a schematic representation of a vehicle including a vehicle network.

도 2는 차량 네트워크의 부분을 형성하는 스위치 패브릭의 개략적인 도면.2 is a schematic illustration of a switch fabric forming part of a vehicle network.

도 3은 차량 네트워크의 부분을 형성하고 상기 네트워크 내의 통신 경로들을 더 나타내는 스위치 패브릭의 개략적인 도면.3 is a schematic diagram of a switch fabric forming part of a vehicle network and further illustrating communication paths within the network.

도 4는 차량 네트워크의 부분을 형성하고 이종의 통신 링크들을 더 나타내는 스위치 패브릭의 개략적인 도면.4 is a schematic diagram of a switch fabric forming part of a vehicle network and further illustrating heterogeneous communication links.

도 5는 도 1 내지 도 4에 도시된 네트워크에 사용될 수 있는 네트워크 요소의 블록도.5 is a block diagram of a network element that may be used in the network shown in FIGS.

도 6은 데이터 패킷의 개략적인 도면. 6 is a schematic diagram of a data packet.

도 7 내지 도 12는 도 1 내지 도 4에 도시된 네트워크들과 함께 사용될 수 있는 네트워크 노드 발견 과정을 도시한 개략도.7-12 are schematic diagrams illustrating a network node discovery process that may be used with the networks shown in FIGS.

이하의 내용은 본 발명의 다수의 다른 실시예들의 상세한 설명을 언급하지만, 본 발명의 법적 범위는 이 특허의 끝에 기재된 청구항들의 워드들에 의해 한정된다는 것을 알아야 한다. 모든 가능한 실시예의 설명이 실질적이지 않으므로, 상세한 설명은 예시적인 것으로만 해석되고 본 발명의 모든 가능한 실시예를 기재하지 않는다. 다수의 대안적인 실시예들은 현재의 기술 또는 본 발명을 한정하는 청구항들의 범위 내에 여전히 속하는 이 특허의 출원일 이후에 개발되는 기술을 사용하여 구현될 수 있다. 게다가, 여기에 기재된 실시예들의 구조, 특징들, 및 기능들은 상호교환가능한 것으로 고려되고, 모든 구조, 특징 또는 기능은 여기에 기재된 실시예들 중 임의의 것으로 사용될 수 있다.The following description refers to a detailed description of a number of other embodiments of the invention, but it should be understood that the legal scope of the invention is defined by the words of the claims set forth at the end of this patent. Since the description of all possible embodiments is not substantial, the detailed description is to be construed as illustrative only and does not describe all possible embodiments of the present invention. Many alternative embodiments may be implemented using techniques developed after the filing date of this patent, which still falls within the scope of the present technology or claims that define the invention. In addition, the structures, features, and functions of the embodiments described herein are considered to be interchangeable, and all structures, features, or functions may be used with any of the embodiments described herein.

또한, 용어가 "본원에 사용된 바와 같이, 용어 ' '는 ..을 의미하는 것으로 정의된다"라는 문장이나 이와 유사한 문장을 사용하여 본 특허에 명확하게 한정되지 않는 한, 그 평이하거나 일반적인 의미를 넘어서 명확하거나 암시적으로 그 용어의 의미를 한정하도록 의도되지 않고 이러한 용어는 본 특허의 임의의 섹션 (청구항들의 언어 이외의)에서 기재된 임의의 설명에 기초한 범위에 한정되도록 해석되지 않아야 한다는 것을 알아야 한다. 본 특허의 말단에서 청구항들에 인용된 임의의 용어가 단일 의미와 일관되는 방식으로 본 특허에서 참조되는 한, 이는 독자을 혼란시키지 않도록 명확성만을 위해 기재되고, 이러한 청구항은 암시적 또는 다른 경우에 의해 단일 의미로 한정되도록 의도되지 않는다. Also, as the term is used herein, the term ' The phrase "is defined to mean .." or similar phrases is intended to limit the meaning of the term clearly or implicitly beyond its ordinary or ordinary meaning, unless expressly limited to this patent. It is to be understood that such terms are not to be construed as limited to the scope based on any description set forth in any section (other than the language of the claims) of this patent. As long as is referenced in this patent in a manner consistent with a single meaning, it is described for clarity only so as not to confuse the reader, and such claims are not intended to be limited to a single meaning by implicit or otherwise.

도 1은 다양한 차량 장치들(104-110)이 결합되는 네트워크(102)를 포함하는 차량(100)을 도시한다. 상기 장치들은 조절판, 제동, 스티어링 및 서스펜션 제어(suspension control), 전력 부속품들, 통신들, 엔터테인먼트 등을 위한 제어-바이-와이어 애플리케이션들(control-by-wire application)과 같은 다양한 차량 기능성 시스템들 및 서브-시스템들과 결합하여 사용되는 센서들, 액추에이터들, 프로세서들 등일 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 상기 차량 장치들(104-110)은, 특정 장치를 네트워크(102)에 결합시키기 위한 임의의 적합한 인터페이스일 수 있고, 와이어, 광학, 무선 또는 그 조합들일 수 있는, 인터페이스들(112-118)에 의해 결합될 수 있다. 그러나, 상기 인터페이스는 요구되는 요소들이 아니고, 상기 장치들(104-110)은 상기 네트워크에 직접 결합될 수 있거나 상기 네트워크의 부분들을 형성할 수 있다는 것을 알아야 한다. 상기 차량 장치들(104-110)은 차량(100)과 연관된 하나 이상의 기능들을 제공하도록 적응될 수 있다. 이들 장치들은 센서와 같이 데이터를 생성하거나, 액추에이터와 같이 데이터를 소모하거나, 데이터를 생성 및 소모하는 처리를 하거나, 네트워크 내에서 데이터를 이송하는 라우팅을 할 수 있다. 물론, 액추에이터, 일반적으로, 데이터-소모 장치는 또한, 예를 들면, 상기 액추에이터가 명령 상태를 달성했다는 것을 가리키는 데이터를 생성하는 데이터를 생성할 수 있거나, 예를 들면, 기능을 위한 명령들을 제공하는 경우에는, 센서가 데이터를 소모할 수 있다. 장치에 의해 생성되거나 장치에 제공되어 네트워크(102)에 의해 운반되는 데이터는, 장치 자체의 기능과 독립적이다. 즉, 인터페이스들(112-118)은 결합된 장치와 네트워크(102) 간의 데이터 교환에 독립적인 장치 를 제공할 수 있다. 1 shows a vehicle 100 including a network 102 to which various vehicle devices 104-110 are coupled. The devices include various vehicle functional systems such as throttle, braking, steering and suspension control, power accessories, communications, entertainment, and the like, and control-by-wire applications. Sensors, actuators, processors, and the like, used in conjunction with sub-systems, but are not limited to these. The vehicle devices 104-110 may be any suitable interface for coupling a particular device to the network 102, and may be wires, optical, wireless, or combinations thereof. Can be combined. However, it is to be understood that the interface is not a required element and that the devices 104-110 may be directly coupled to the network or form parts of the network. The vehicle devices 104-110 may be adapted to provide one or more functions associated with the vehicle 100. These devices can generate data like sensors, consume data like actuators, handle the generation and consumption of data, or route data within the network. Of course, the actuator, generally a data-consuming device, may also generate data for generating data indicating, for example, that the actuator has achieved a command state, or for example providing instructions for a function. In that case, the sensor may consume data. The data generated by or provided to the device and carried by the network 102 is independent of the function of the device itself. That is, the interfaces 112-118 may provide a device independent of data exchange between the combined device and the network 102.

네트워크(102)는 장치들간의 다수의 통신 경로들(132)을 정의하는 스위치 패브릭(130)을 포함한다. 통신 경로들은 상기 장치들(104-110) 간에 다수의 동시적인 피어-투-피어(peer-to-peer) 또는 포인트-투-포인트(point-to-point), 일-대-다수(one-to-many), 다수-대-다수(many-to-many) 등의 데이터 패킷 통신을 허용한다. 차량(100)의 동작 동안에, 예를 들면, 장치들(104 및 110) 사이에 교환되는 데이터는, 임의의 가용 경로 또는 장치들 간의 경로들을 이용할 수 있다. 동작시, 상기 스위치 패브릭(130)을 통한 단일 경로는 장치(104)와 장치(110) 간의 통신을 나타내는 모든 데이터 패킷들을 운반할 수 있거나, 몇몇 통신 경로들은 데이터 패킷들의 일부분들을 운반할 수 있다. 후속하는 통신들은 네트워크(102)의 다음 상태에 의해 지시된 다른 경로들 또는 동일한 경로들을 사용할 수 있다. 이 유동성은 장치들 간의 단일 통신 경로들에 제한되는 버스 아키텍처들을 통한 신뢰성 및 속도 이점들을 제공하므로, 상기 경로의 혼잡에 기초하는 단일 경로 또는 지연들이 실패는 실패를 가져온다. 게다가, 장치들(104-110) 중 다른 장치들 간의 통신들은 스위치 패브릭(130) 내의 통신 경로들을 사용하여 동시에 발생할 수 있다. Network 102 includes a switch fabric 130 that defines a number of communication paths 132 between devices. Communication paths are multiple simultaneous peer-to-peer or point-to-point, one-to-many between the devices 104-110. to-many, many-to-many, etc. data packet communication. During operation of the vehicle 100, for example, data exchanged between the devices 104 and 110 may use any available path or paths between the devices. In operation, a single path through the switch fabric 130 may carry all data packets representing communication between device 104 and device 110, or some communication paths may carry portions of data packets. . Subsequent communications may use the same paths or other paths indicated by the next state of the network 102. This flexibility provides reliability and speed advantages over bus architectures that are limited to single communication paths between devices, so failure of a single path or delays based on the path's congestion results in failure. In addition, communications between other of the devices 104-110 may occur simultaneously using communication paths within the switch fabric 130.

네트워크(102)는 전송 제어 프로토콜/인터넷(TCP/IP), 비동기식 전송 모드(ATM), 인피니밴드(infiniband), RapidIO, 또는 현재 알려져 있거나 향후 개발될 임의의 다른 패킷 데이터 프로토콜에 부합할 수 있는 패킷 데이터 네트워크이다. 이는 또한 이 후 본원에 기재되는 바와 같이, 패킷 전송 모드에서 동작되는 버스 구조를 포함할 수 있다. 이와 같이, 네트워크(102)는 고정 또는 가변 길이를 갖고, 하나 이상의 응용가능한 프로토콜들에 의해 정의되는 데이터 패킷들을 사용할 수 있다. 예를 들면, 네트워크(102)가 비동기식 전송 모드(ATM) 통신 프로토콜을 사용하면, ATM 표준 데이터 셀이 사용될 수 있다. Network 102 is a packet that may conform to Transmission Control Protocol / Internet (TCP / IP), Asynchronous Transmission Mode (ATM), Infiniband, RapidIO, or any other packet data protocol now known or developed in the future. Data network. It may also include a bus structure that operates in a packet transfer mode, as described herein after. As such, network 102 may use data packets having a fixed or variable length and defined by one or more applicable protocols. For example, if the network 102 uses an asynchronous transfer mode (ATM) communication protocol, an ATM standard data cell can be used.

장치들(104-110)은 별개의 장치들일 필요는 없다. 대신에, 상기 장치들은 차량의 시스템들 또는 서브 시스템들일 수 있고, 하나 이상의 레거시 통신 매체(legacy communication media), 즉, J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST 또는 유사한 버스 구조들과 같은 레거시 버스 아키텍처를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 각각의 인터페이스(112-118)는 액티브 네트워크(102) 및 레거시 장치(104-110) 간의 통신을 허용하기 위해 프록시 또는 게이트웨이로서 구성될 수 있다.The devices 104-110 need not be separate devices. Instead, the devices may be systems or subsystems of a vehicle, and employ one or more legacy communication media, i.e., legacy bus architecture such as J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST or similar bus structures. It may include. In such embodiments, each interface 112-118 may be configured as a proxy or gateway to allow communication between the active network 102 and the legacy device 104-110.

도 2는 통신 링크들(214-230)에 의해 통신적으로 결합된 다수의 네트워크 요소들(202-212)을 포함하는 네트워크(200)를 도시한다. 다수의 장치들(238-250)은 다양한 위치들, 즉, 대응하는 통신 링크들(별도로 구별되지 않음)에 의해 네트워크(200)의 네트워크 요소들(202-212) 중 일부에 결합된다. 상기 장치들은 자동 점멸기들(flashers;238-244), 자동 점멸기 제어(스톨크 스위치(stalk switch);246), 가스 페달(gas pedal;248), 게이지(250)와 같은 하나 이상의 게이지들 등과 같은 임의의 차량 장치일 수 있다. 2 shows a network 200 that includes a number of network elements 202-212 that are communicatively coupled by communication links 214-230. Multiple devices 238-250 are coupled to some of the network elements 202-212 of network 200 by various locations, that is, corresponding communication links (not separately distinguished). Such devices may include flashers 238-244, flasher control (stalk switch) 246, gas pedal 248, one or more gauges such as gauge 250, and the like. It may be any vehicle device.

통신 링크들(214-230)은 강력한 이송 매체일 수 있고, 기술되는 바와 같은 직렬 통신 아키텍처로부터 적응될 수 있다. 즉, 통신 링크들(214-230)은 네트워크 요소들간의 보증되고 신뢰성 있는 메시지 전달을 제공할 수 있다. 임의의 주어진 통신 링크(214-230)는 단일의 쌍방향 링크, 단일의 단방향 링크 또는 쌍방향 및 단방향 링크들의 조합들, 또는 링크 기술들의 임의의 조합일 수 있다. 상기 링크들 은 CAN, LIN, FLEXRAY, J1850 등과 같은 자동차 환경을 위해 설계된 기존의 강력한 전달 메커니즘에 따라 정의될 수 있거나, 개발 중이거나 향후 개발될 전달 프로토콜들에 따라 정의될 수 있다. 상기 링크들은 또한 기술들의 조합들 또는 가상으로 임의의 다른 프로토콜에 따라 지정될 수 있다. Communication links 214-230 may be a powerful transport medium and may be adapted from a serial communication architecture as described. That is, communication links 214-230 may provide guaranteed and reliable message delivery between network elements. Any given communication link 214-230 may be a single bidirectional link, a single unidirectional link or combinations of bidirectional and unidirectional links, or any combination of link technologies. The links can be defined according to existing powerful delivery mechanisms designed for automotive environments such as CAN, LIN, FLEXRAY, J1850, etc., or in accordance with delivery protocols under development or to be developed in the future. The links may also be specified according to any other protocol or combinations of techniques.

네트워크(200)는 일부 레벨에서 감독, 제어, 진단 및 다른 관련된 기능성을 제공하는 시스템 관리 기능을 포함할 수 있다. 이 기능은 네트워크(200)에 결합된 별개의 엔티티에 의해 제공될 수 있거나, 네트워크 요소들(202-212) 또는 네트워크(200)의 다른 적합한 요소들 내에 분포될 수 있다. The network 200 may include system management functions that provide supervision, control, diagnostics, and other related functionality at some level. This functionality may be provided by a separate entity coupled to the network 200 or may be distributed within the network elements 202-212 or other suitable elements of the network 200.

도 3은 네트워크(200)에 의해 제공되는 유동성을 도시한다. 이 유동성의 예로서, 자동 점멸기 제어(246)로부터 자동 점멸기(240)로 신호를 통신하는 태스크를 고려한다. 네트워크(200)는 통신 매체와 무관하게 사용되도록 소스 지점에서 목표 지점으로의 임의의 가용 경로를 허용한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자동 점멸기 제어(246)로부터의 신호는 네트워크 요소들(206 및 204)에 의해 정의된 자동 점멸기 제어(246) 및 그들을 결합하는 통신 링크(222) 간의 비교적 직접적인 경로(302)를 통과한다. 대안적으로, 네트워크 요소들(206, 202, 및 204) 및 그들을 결합하는 통신 링크들(218 및 214)을 통한 경로(304)가 사용될 수 있다. 네트워크 요소들(206, 210, 212 및 204) 및 통신 링크들(224, 228, 및 216)을 통한 또 다른 경로(306)가 사용될 수 있다. 이 예제로서, 다수의 통신 경로들이 정의될 수 있다. 다수의 경로들의 가용성은 하나 이상의 통신 링크들(214-232)에 대한 또는 하나 이상의 네트워크 요소들(202-212)에서의 혼잡을 피하기 위해 네트워크가 트래픽을 관 리하게 한다. 다수의 통신 경로들의 가용성은 실패한 요소들/통신들을 바이패싱하기 위한 통신 경로를 허용함으로써, 하나 이상의 네트워크 요소들 및/또는 통신 링크들의 실패시 실패 허용 오차를 허용한다.3 illustrates the fluidity provided by the network 200. As an example of this flexibility, consider a task of communicating a signal from flasher control 246 to flasher 240. The network 200 allows any available path from the source point to the target point to be used independently of the communication medium. As shown in FIG. 3, the signal from the flasher control 246 is a relatively direct path between the flasher control 246 defined by the network elements 206 and 204 and the communication link 222 joining them. Pass 302). Alternatively, path 304 through network elements 206, 202, and 204 and the communication links 218 and 214 that join them may be used. Another path 306 through the network elements 206, 210, 212 and 204 and the communication links 224, 228, and 216 can be used. As this example, multiple communication paths can be defined. The availability of multiple paths allows the network to manage traffic to avoid congestion on one or more communication links 214-232 or on one or more network elements 202-212. The availability of multiple communication paths allows a communication path for bypassing failed elements / communications, thereby allowing for a failure tolerance on failure of one or more network elements and / or communication links.

이제, 도 4를 참조하여, 네트워크(400)는 통신 링크들(414-430)에 의해 통신적으로 결합된 다수의 네트워크 요소들(402-412)을 포함한다. 다수의 장치들(438-450)은 다양한 위치들, 즉, 대응하는 통신 링크들(별도로 구별되지 않음)에 의해 네트워크(400)의 네트워크 요소들(402-412) 중 일부에 결합된다. 레거시 장치들(452-458), 즉, J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST 등과 같은 기존의 통신 프로토콜들에 따라 통신하도록 적응된 장치들은 또한 네트워크(400)에 결합된다. 예를 들면, 도어 스위치들로서 도시된 장치들(452 및 454)은 J1850 통신 링크들(460 및 462)에 의해 네트워크 요소들(402 및 404)에 각각 결합될 수 있다. 장치들(456 및 458), 본 예제에서 도어 락들(door locks)은 CAN 통신 링크들(464 및 466)에 의해 네트워크 요소들(410 및 412)에 각각 결합될 수 있다. 게다가, 임의의 통신 링크들은 임의의 적합한, 양호하게는, 강력한 전달 프로토콜에 따라 지정될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 통신 링크들(414 및 416)은 CAN 프로토콜에 따라 지정될 수 있는 한편, 나머지 링크들은 TCP/IP, CAN, LIN, Flexray 등에 따라 지정될 수 있다. Referring now to FIG. 4, network 400 includes a number of network elements 402-412 communicatively coupled by communication links 414-430. The multiple devices 438-450 are coupled to some of the network elements 402-412 of the network 400 by various locations, that is, corresponding communication links (not separately distinguished). Legacy devices 452-458, that is, devices adapted to communicate in accordance with existing communication protocols such as J1850, CAN, LIN, Flexray, MOST, etc., are also coupled to the network 400. For example, devices 452 and 454, shown as door switches, may be coupled to network elements 402 and 404 by J1850 communication links 460 and 462, respectively. Devices 456 and 458, in this example door locks, may be coupled to network elements 410 and 412 by CAN communication links 464 and 466, respectively. In addition, any communication links may be designated in accordance with any suitable, preferably strong delivery protocol. As shown in FIG. 4, communication links 414 and 416 may be designated according to the CAN protocol, while the remaining links may be designated according to TCP / IP, CAN, LIN, Flexray, and the like.

네트워크 요소들의 구조는 도 5에 도시된 바와 같을 수 있다. 도 5의 네트워크 요소(500)는 동작 가능하게 결합된 하나 이상의 입/출력 포트들(그 중 하나가 포트(52)로서 도시됨), 프로세서(504) 및 메모리(506)를 포함한다. 메모리(506)는 프로세서가 연관된 네트워크를 통해 데이터 패킷들의 통신을 용이하게 하는 방식으로 기능하도록 프로세서를 감독하는 제어 프로그램(미도시)을 포함한다. 입력/출력 포트(502)는 네트워크 요소(500)로부터 데이터 패킷들을 송신하고 수신하기 위해 상기 통신 링크들에 결합되도록 적응된다. 네트워크 요소(500)가 하나 이상의 전달 매체 형태에 결합될 수 있기 때문에, 프로세서는 제1 전달 매체를 통해 송신된 데이터 패킷들을 수용하고, 제2 전달 매체를 통해 통신을 위해 필요한 데이터 패킷들을 수정하고, 제2 전달 매체를 통해 데이터 패킷들을 통신하는 제어 프로그램에 따라 동작한다. 이와 같이, 네트워크 요소는 이종 통신 매체 간의 프록시 또는 게이트웨이로서 동작할 수 있다. 대안적인 네트워크 요소들은, 애플리케이션이 요구하는 바에 따라 개선된 기능 또는 간략화된 기능으로 사용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들면, 네트워크 요소가 단일 프로토콜에 따라 접속 링크들을 결합해야 하면, 이종 프로토콜들을 핸들링(handling)하기 위한 처리 능력은 요구될 수 없고, 이러한 네트워크 요소는 데이터 패킷과 연관된 라우트 정보에 따라 데이터 패킷만을 라우팅하도록 적응될 수 있다. The structure of the network elements may be as shown in FIG. Network element 500 of FIG. 5 includes one or more input / output ports operatively coupled, one of which is shown as port 52, processor 504, and memory 506. Memory 506 includes a control program (not shown) that directs the processor to function in a manner that facilitates communication of data packets over an associated network. Input / output port 502 is adapted to couple to the communication links to send and receive data packets from network element 500. Since network element 500 may be coupled to one or more types of delivery media, the processor may receive data packets transmitted over the first delivery medium, modify the data packets needed for communication via the second delivery medium, Operates in accordance with a control program for communicating data packets via a second delivery medium. As such, the network element may act as a proxy or gateway between heterogeneous communication media. It should be appreciated that alternative network elements may be used with improved or simplified functionality as required by the application. For example, if a network element must combine connection links according to a single protocol, processing power for handling heterogeneous protocols may not be required, and such network element may only require a data packet in accordance with the route information associated with the data packet. It can be adapted to route.

본원에 기재된 네트워크들 내의 통신을 위해 사용되는 데이터 패킷은 패킷형 식별자, 라우팅 정보, 소스 ID 정보, QoS 정보 및 패이로드를 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 것은 네트워크들에서 사용될 수 있는 예시적인 데이터 패킷(600)이다. 데이터 패킷(600)은 프레임 필드(602), 조정 필드(604), 제어 필드(606), 데이터 필드(608), CRC 필드(cyclical-redundancy check field;610)의 시작과 프레임 필드(612)의 끝을 포함할 수 있다. 조정 필드(604)는 패킷형 식별자(614), 라우트 포 인터(616), 포트 식별자들(618, 620, 및 622), 소스 노드 식별자(624) 및 우선 순위 태그(626)를 포함하도록 적용될 수 있다. 패킷 형태(614)는 전달, 발견, 광고, 결함, 제어 등과 같은 데이터 패킷의 형태를 식별한다. 데이터 패킷이 라우트 정보를 포함하면, 라우트 포인터(616)는 현재의 홉(hop)을 가리키고, 각각의 홉에 따라 감소된다. 라우트 포인터(616)는 또한 다른 형태의 라우트 정보를 포함할 수 있다. 포트 식별자들(618-622)은 데이터 패킷이 통과한 포트들, 예를 들면, 네트워크 요소들을 식별한다. 소스 노드(624)는 정보 소스를 식별한다. 우선 순위 태그(626)는 QoS 전제조건들을 위해 확보될 수 있고, 데이터 패킷에 대한 서비스 레벨을 식별하는 코드를 포함할 수 있다. 제어 필드(606)는 전달 매체에 특정한 제어 데이터를 포함할 수 있고, 예를 들면, 데이터 패킷이 CAN 컴플라이언트 통신 장치로부터 발원하거나 그 장치를 향한다면, CAN 제어 데이터를 포함할 수 있다. 데이터 필드(608)는 패킷, 즉, 패이로드에 의해 운반되는 데이터를 포함한다.The data packet used for communication within the networks described herein may include a packet type identifier, routing information, source ID information, QoS information, and payload. Shown in FIG. 6 is an example data packet 600 that can be used in networks. The data packet 600 includes the start of the frame field 602, the adjustment field 604, the control field 606, the data field 608, the cyclical redundancy check field 610 and the frame field 612. May contain an end. The coordination field 604 may be applied to include a packet type identifier 614, a route pointer 616, port identifiers 618, 620, and 622, a source node identifier 624, and a priority tag 626. have. Packet form 614 identifies the type of data packet, such as delivery, discovery, advertisement, defect, control, and the like. If the data packet contains route information, route pointer 616 points to the current hop and decrements with each hop. Route pointer 616 may also include other forms of route information. Port identifiers 618-622 identify the ports through which the data packet passed, eg, network elements. Source node 624 identifies the information source. Priority tag 626 may be reserved for QoS prerequisites and may include a code that identifies a service level for a data packet. The control field 606 may include control data specific to the transmission medium and may include CAN control data, for example, if the data packet originates from or directed to a CAN compliant communication device. Data field 608 contains packets, ie data carried by the payload.

데이터 패킷(600)은 소스 라우팅을 용이하게 하도록 적응될 수 있으며, 즉, 데이터 패킷이 네트워크를 통해 취할 라우트는 정보 소스에 의해 결정되고, 이 경로 정보는 데이터 패킷 자체 내에 포함된다. 데이터 패킷(600)은 또한 목표 라우팅을 용이하게 하도록 적응될 수 있으며, 즉, 데이터 패킷이 네트워크를 통해 취할 라우트는 각각의 중간 노드에 의해 결정되고, 다음의 노드 정보는 데이터 패킷 내에 포함된다. The data packet 600 may be adapted to facilitate source routing, ie, the route that the data packet will take over the network is determined by the information source, and this path information is contained within the data packet itself. The data packet 600 may also be adapted to facilitate target routing, ie, the route that the data packet will take over the network is determined by each intermediate node, and the next node information is included in the data packet.

데이터 패킷(600)은 CAN 데이터 패킷과 같은 알려져 있는 통신 패킷 구조들로부터 적응될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 조정 필드(604)는 다수의 상이 한 직렬 통신 프로토콜들에 따라 네트워크(400) 내의 데이터 패킷들의 통신을 용이하게 하도록 적응된다. 조정 필드는 또한 네트워크(400)를 통해 데이터 패킷(600)을 통신하기 위한 라우팅 정보를 포함하도록 적응될 수 있으며, 즉, 정보는 라우트 포인터(616) 내에 포함될 수 있거나, 다른 경우에 조정 필드(604) 내에 포함될 수 있다. 예를 들면, 라우팅 정보는 네트워크(400)를 통해 데이터 패킷으로 남아 있는 고정된 라벨일 수 있다. 네트워크(400)의 각 네트워크 요소는 라벨에 따라 네트워크(400)를 통해 데이터 패킷을 감독하는 표를 포함한다. 대안적으로, 패킷은 소스 라우팅될 수 있고, 조정 필드는 네트워크를 통해 각각의 홉에 대한 라우팅 정보를 포함할 수 있다. 다른 대안은 데이터 패킷(600), 및 특히 조정 정보가 다음의 홉에 대한 정보를 포함하도록 각각의 홉에서 수정되는 것이다. 물론, 데이터 패킷(600)의 다른 필드들은 라우팅 정보, QoS 정보 또는 다른 형태들의 정보를 운반하는데 사용될 수 있다. Data packet 600 may be adapted from known communication packet structures, such as a CAN data packet. As shown in FIG. 6, the coordination field 604 is adapted to facilitate communication of data packets within the network 400 in accordance with a number of different serial communication protocols. The coordination field may also be adapted to include routing information for communicating the data packet 600 via the network 400, that is, the information may be included in the route pointer 616, or else in the coordination field 604. ) May be included. For example, the routing information may be a fixed label that remains as a data packet through the network 400. Each network element of network 400 includes a table that directs data packets through network 400 according to the label. Alternatively, the packet may be source routed and the coordination field may include routing information for each hop through the network. Another alternative is that the data packet 600, and in particular the coordination information, is modified at each hop to include information for the next hop. Of course, other fields of data packet 600 may be used to carry routing information, QoS information, or other forms of information.

네트워크들(200 및 400)은 기존의 강력한 통신 매체로부터의 통신 링크들(214-232)을 적응함으로써 기존의 애플리케이션들로 구현될 수 있다. 도 2 및 도 3에 도시된 구현들에서, 통신 링크들(214-232)은 CAN 프로토콜에 따라 지정될 수 있다. 대안적으로, 통신 링크들(214-232)은 LIN, Flexray, J1850, MOST 또는 다른 프로토콜들에 따라 지정될 수 있다. 도 4에 도시된 구현에서, 통신 링크들(414-432)은 CAN, LIN, Flexray, J1850, MOST 등과 같은 임의의 적당한 프로토콜에 따라 지정될 수 있다. 이들 프로토콜들 각각은 흐름 제어를 제공하고 이를 허용하기 위한 조정 메커니즘을 정의할 수 있다. 최고 우선 순위를 갖는 메시지에 통신 링크 에 대한 우선 순위를 부여하는 조정이 지정될 수 있다. 우선 순위는 데이터 패킷(600)의 우선 순위 태그(626)와 같이 메시지 헤더에서 데이터 패킷 내에 표시될 수 있다. 예를 들면, 메시지 헤더는 가장 중요한 비트들에 0을 포함할 수 있다. 2개의 네트워크 요소들이 동시에 동일한 통신 링크에서 전송하려고 하면, 최고의 우선 순위, 예를 들면, 주요한 비트들에서 최저값을 갖는 메시지가 이길 것이고, 모든 다른 것들은 통신 링크를 릴리즈할 것이다. Networks 200 and 400 can be implemented with existing applications by adapting communication links 214-232 from existing powerful communication media. In the implementations shown in FIGS. 2 and 3, communication links 214-232 may be designated according to the CAN protocol. Alternatively, communication links 214-232 can be designated according to LIN, Flexray, J1850, MOST or other protocols. In the implementation shown in FIG. 4, communication links 414-432 may be designated according to any suitable protocol, such as CAN, LIN, Flexray, J1850, MOST, and the like. Each of these protocols may define a coordination mechanism to provide and allow flow control. The coordination may be specified to give the message with the highest priority the priority for the communication link. The priority may be indicated in the data packet in the message header, such as the priority tag 626 of the data packet 600. For example, the message header may contain zeros in the most significant bits. If two network elements try to transmit on the same communication link at the same time, the message with the highest priority, e.g., the lowest value in the major bits, will win, and all others will release the communication link.

네트워크들(200 및 400)과 같이, 본원에 기술된 실시예들에 따른 네트워크의 초기 시작 시, 네트워크의 모든 노드들을 구별하는 것이 필요하다. 용어 "노드"는 네트워크들(200 및 400), 스위치들, 라우터들 및 임의의 그리고 모든 결합된 장치들과 관련하여 기술된 이들 네트워크 요소들을 포함하지만, 이들에 한정되지 않는 네트워크 요소들을 지칭할 수 있다. 또한, 특정 노드들에 관심 있는 메시지 식별자들을 식별하고, 논리 어드레스들을 각각의 노드에 할당하고, 노드 논리 어드레스에 대한 식별자들의 변환 표를 생성하고, 노드에서 노드로 라우팅 표를 생성하고, 노드에서 노드로 하나 이상의 백업 라우트들을 생성하는 것이 필요하다. 서비스의 일부 레벨들은 소위 발견 프로세스(discovery process)와 연관될 수 있다. 예를 들면, 그리고 보다 상세히 기재되는 바와 같이, 네트워크는 멀티캐스트, 암호 또는 다른 능력들을 수행할 수 있는 노드들을 제공할 수 있다. 노드들은 정보를 수신하거나 정보의 가용성을 광고하도록 구성될 수 있다. As with networks 200 and 400, it is necessary to distinguish all nodes of a network at the initial start of the network according to the embodiments described herein. The term “node” may refer to network elements, including but not limited to those network elements described in connection with networks 200 and 400, switches, routers, and any and all combined devices. have. It also identifies message identifiers of interest to specific nodes, assigns logical addresses to each node, generates a translation table of identifiers for node logical addresses, generates a routing table from node to node, and node to node It is necessary to create one or more backup routes. Some levels of service may be associated with a so-called discovery process. For example, and as described in more detail, a network may provide nodes capable of performing multicast, cryptography, or other capabilities. The nodes may be configured to receive information or advertise the availability of the information.

발견 프로세스들은 네트워크들과 관련하여 알려져 있고, 일반적으로 사용된 다이크스트라 알고리즘(Dijkstra algorithm)은 네트워크 발견 프로세스를 완성하고 라우팅 표를 계산하는데 사용될 수 있다. 그러나, 이들 알려져 있는 프로세스들은 전체적으로 동적인 네트워크를 가정하여, 파워 업(power up) 또는 임의의 결함 검출 시에, 전체 발견 프로세스를 완료한다. 네트워크의 스케일에 따라, 이 발견 프로세스는 수 분의 시간을 소요될 수 있어, 사용자가 차량에 들어와서 상기 프로세스를 시작하고 바로 동작시킬 수 있기를 기대하거나, 차량이 동작하는 동안 실패가 발생하여 발견 프로세스를 완료할 때 현저한 지연이 존재할 수 있는 자동차 환경에서는 안전면에서 실질적이지 않다. 발견 프로세스를 완료하는데 수 분을 대기해야 하는 것은 결함으로 보여질 것이고, 사용자들 및 제조업자들에게 수용 불가능할 것이다. Discovery processes are known in the context of networks, and the commonly used Dijkstra algorithm can be used to complete the network discovery process and calculate the routing table. However, these known processes assume an overall dynamic network to complete the entire discovery process upon power up or any fault detection. Depending on the scale of the network, this discovery process can take several minutes, so that the user can enter the vehicle and start the process and start it immediately, or a failure occurs while the vehicle is running and the discovery process It is not practical in terms of safety in an automotive environment where there may be a significant delay in completing the process. Having to wait a few minutes to complete the discovery process will be seen as a defect and unacceptable to users and manufacturers.

본원에 기술된 실시예들에 따른 네트워크들은 일반적으로 전체적으로 동적이지 않다. 일반적으로, 네트워크는 단지 실패 검출시에 동적으로 되며, 즉, 네트워크는 어떤 것이 잘못되거나, 새로운 하드웨어가 네트워크에 추가될 때까지 동적이지 않다. 따라서, 네트워크에 대해 마지막으로 알려진 상태는 저장될 수 있고, 증가하는 발견 프로세스(incremental discovery process)는 네트워크 변화 검출시에 채용될 수 있다. 증가하는 발견 프로세스는 전체 네트워크 성능에 거의 또는 아무런 영향 없이 완료될 수 있다. Networks according to the embodiments described herein are generally not dynamic throughout. In general, the network only becomes dynamic upon failure detection, that is, the network is not dynamic until something goes wrong or new hardware is added to the network. Thus, the last known state for the network can be stored, and an incremental discovery process can be employed in detecting network changes. The increasing discovery process can be completed with little or no impact on overall network performance.

도 7 내지 도 12는 본원에 기술된 네트워크들과 함께 사용될 수 있는 증가하는 발견 프로세스의 일례를 도시한다. 도 7 내지 도 12에 도시된 예제는 증가하는 발견 프로세스의 하나의 가능한 형태를 도시하도록 의도되고, 기술된 특정 예에 대한 대안들이 사용될 수 있다는 것을 인식해야 한다. 7-12 illustrate an example of an increasing discovery process that can be used with the networks described herein. The examples shown in FIGS. 7-12 are intended to illustrate one possible form of increasing discovery process, and it should be appreciated that alternatives to the specific example described may be used.

이제, 도 7 내지 도 12를 참조하면, 각 노드의 파워 업시, 노드에 결합된 모든 포트들에 대한 바로 인접한 모든 노드에 "헬로(Hello)" 메시지를 송신하도록 구성된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 노드(01)은 헬로 메시지를 노드들(02, 03, 05, 및 07) 각각에 전송한다. 노드들(01, 02, 03, 05 및 07)은 도 5에 도시된 것과 유사한 방식으로 구성될 수 있으며, 상기 노드는 헬로 메시지들을 송신 및 수신하여, 그 노드 번호, 인접 노드 표 및 다른 라우팅 정보가 저장될 수 있는 메모리와 인접 노드 표들을 비교할 수 있게 하도록, 입/출력 포트, 프로세서 또는 일부 최소 형태의 지능을 포함할 수 있다.Referring now to FIGS. 7-12, upon power up of each node, a "Hello" message is sent to all immediately adjacent nodes for all ports coupled to the node. As shown in FIG. 7, node 01 sends a hello message to each of nodes 02, 03, 05, and 07. Nodes 01, 02, 03, 05, and 07 may be configured in a manner similar to that shown in FIG. 5, wherein the node transmits and receives Hello messages, such that its node number, neighbor node table, and other routing information. May include an input / output port, a processor, or some minimal form of intelligence, to allow comparison of adjacent node tables with memory that may be stored.

헬로 메시지는 노드 번호 및 노드들의 로컬 인접 노드 표의 카피를 포함할 수 있다. 노드는 이들 로컬, 즉, 매 N초 마다 1-홉, 헬로 메시지들을 계속 송신할 것이며, 여기서, N은, 네트워크가 헬로 메시지들로 인해 부담이 되지 않고 네트워크 변화들 또는 잠재적인 실패들의 초기 검출을 허용하는데 충분히 빈번하도록, 임의로 선택된 값이다. 이들 반복되는 헬로 메시지들을 통해, 새로운 접속들은 발견되고, 실패되거나 종료된 접속들은 물리 계층, 예를 들면, 잘 알려져 있는 바와 같이, "버스 오프(bus off)" 에러에 의해 발생되는 전송 에러 인터럽트들에 의해 검출된다. The hello message may include a copy of the node number and the local neighbor node table of nodes. The node will continue to send these local, one-hop, hello messages every N seconds, where N does not burden the network with hello messages and detects initial detection of network changes or potential failures. It is a randomly chosen value that is often enough to allow. Through these repeated hello messages, new connections are discovered and failed or terminated connections are transport error interrupts caused by a physical layer, for example, a " bus off " error, as is well known. Is detected by.

노드가 인접 노드로부터 헬로 메시지를 수신할 때마다, 수정된 것이 무엇인지를 알기 위해, 즉, 거기에 헬로 메시지를 송신하는 인접 노드가 있는지를 알기 위해, 로컬 인접 노드 표를 살펴본다. 차량의 초기 조립 동안에 발생할 수 있지만 다른 때에도 발생할 수 있는, 네트워크 초기화 시에, 저장되어 있는 라우팅 정보는 없다. 즉, 각 노드의 인접 노드 표는 빈 공간이어서, 노드들은 수신되고 처리되는 각각의 헬로 메시지에 따라 변하는 것을 통지할 것이다. 정보가 로컬 인접 노드 표에 저장되지 않은 포트에서 노드로부터 헬로 메시지의 수신 시, 수신 노드는 이 정보를 포함하도록 그 로컬 인접 노드 표를 갱신한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 노드(01)이 포트(2)에 접속되는 것을 나타내기 위해, 노드(02)는 그 로컬 인접 노드 표(900)를 갱신한다. 노드들(02, 03, 05, 07)은 또한 도 9에 도시된 바와 같이 노드(01)에 의해 수신되는 헬로 메시지들을 송신한다. 이들 헬로 메시지들의 수신은, 노드(01)이 그 자신의 로컬 인접 노드 표(1000)를 생성하게 한다. 헬로 메시지들을 송신하는 노드들의 상기 프로세스를 통해, 각각의 노드는 그 로컬 인접 노드 표를 생성할 수 있다. Whenever a node receives a hello message from an adjacent node, it looks at the local neighbor node table to see what has been modified, that is, whether there is an adjacent node sending a hello message. At network initialization, there may be no routing information stored that may occur during the initial assembly of the vehicle but may occur at other times. That is, the neighbor node table of each node is empty so that the nodes will notice that they change according to each hello message received and processed. Upon receipt of a hello message from a node on a port for which no information is stored in the local neighbor node table, the receiving node updates its local neighbor node table to include this information. As shown in FIG. 8, to indicate that node 01 is connected to port 2, node 02 updates its local neighbor node table 900. Nodes 02, 03, 05, 07 also transmit hello messages received by node 01 as shown in FIG. Receipt of these hello messages causes node 01 to generate its own local neighbor node table 1000. Through the above process of nodes sending hello messages, each node can generate its local neighbor node table.

마지막으로 알려진 우수한 로컬 표가 노드의 메모리에 저장되면서, 정규 시작을 할 때, 노드는 바로 통신을 효과적으로 시작할 수 있을 것이다. 노드들이 새로운/잃어버린 인접 노드들을 발견하고, 새로운 인접 노드 표들을 방송하기 시작함에 따라, 임의의 네트워크 변화들은 네트워크 모두를 필터링하기 시작할 것이다(도 10 및 도 11).The last known good local table is stored in the node's memory, so that during normal startup, the node will be able to effectively start communicating immediately. As the nodes discover new / lost neighbor nodes and begin broadcasting new neighbor node tables, any network changes will begin to filter all of the networks (FIGS. 10 and 11).

노드의 인접 노드 표에 변화가 있을 때, 노드는 네트워크에서 상호 노드에 의한 수신을 위해 그 인접 노드 표를 방송한다. 인접 노드 표들의 방송은, 노드들이 도 12에 도시된 라우팅 표들(1300)을 생성하고 저장하게 한다. 도 12에서 인접 노드 표들(1302)로서 일반적으로 도시된 모든 인접 노드 표들이 제공되면, 각각의 노드는 네트워크(1304)의 모든 노드들, 상호 노드들에 도달하기 위해 요구되는 홉 들의 개수(1306), 특정 노드에 대한 경로를 구성하는 중간 노드들(1308, 1310, 1312)을 결정할 수 있다.When there is a change in a node's neighbor table, the node broadcasts the neighbor node table for reception by mutual nodes in the network. Broadcast of neighboring node tables allows nodes to generate and store routing tables 1300 shown in FIG. Given all neighbor node tables, shown generally as neighbor node tables 1302 in FIG. 12, each node is the number of hops 1306 required to reach all nodes, mutual nodes, of the network 1304. The intermediate nodes 1308, 1310, and 1312 constituting a path to a specific node may be determined.

발견 프로세스는 또한 네트워크의 상태 또는 건강 상태(health)를 결정하기 위해 주기적인 검사를 포함할 수 있다. 예를 들면, 노드는 전술된 프로세스에 따라 노드의 새로운 인접 노드 표를 포함하는 방송 메시지를 수신하는 것을 실패할 수 있다. 이 노드는, 방송 메시지를 수신하고 그 로컬 인접 노드 표를 갱신할 수 있을 때까지, 나머지 네트워크와 효과적으로 동기화되지 않을 수 있다. 이러한 이유로, 각각의 노드는 일관성을 검증할 수 있는 인접 노드 표에 대한 체크섬(checksum)을 포함하는 패킷을 주기적으로 방송하도록 구성될 수 있다. 상기 체크섬은 네트워크 내에서 대역폭을 소모할 수 없도록 다른 메시지 트래픽과 함께 송신될 수 있다. The discovery process may also include periodic checks to determine the state or health of the network. For example, a node may fail to receive a broadcast message that includes the node's new neighbor node table according to the process described above. This node may not be effectively synchronized with the rest of the network until it can receive a broadcast message and update its local neighbor node table. For this reason, each node may be configured to periodically broadcast a packet that includes a checksum for a neighbor node table that can verify consistency. The checksum may be sent along with other message traffic such that bandwidth cannot be consumed within the network.

동기화는 또한 결함 조건(fault condition)에서 쟁점화될 수 있다. 결함 조건은 재발견 활동의 혼란을 일으킬 수 있고, 그 결과, 노드가 시퀀스 이외의 갱신을 수신할 수 있고, 즉, 확실한 최후의 표 후에, 최신이 아닌 표가 도달할 수 있다. 각 노드가 최신 정보를 갖는 것을 보장하기 위해 시간 스탬핑(time stamping)이 채용될 수 있다. Synchronization can also be an issue at fault conditions. The fault condition may cause confusion in the rediscovery activity, and as a result, the node may receive updates other than the sequence, that is, after a certain last table, a non-current table may arrive. Time stamping may be employed to ensure that each node has up-to-date information.

본 발명의 다른 수정들 및 대안적인 실시예들은 상기 설명에 비추어 기술분야의 당업자에게 명백해질 것이다. 이 설명은 예시로서만 해석되어야 하고 기술분야의 당업자에게 본 발명을 실시하는 최선의 실시예를 교시할 목적이다. 상기 구조 및 방법의 세부사항들은 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 실질적으로 변할 수 있고 첨부된 청구항들의 범위 내에 속하는 모든 수정들의 배타적 사용이 보존된다. Other modifications and alternative embodiments of the present invention will become apparent to those skilled in the art in light of the above description. This description is to be construed as illustrative only and is for the purpose of teaching those skilled in the art the best embodiment of the invention. The details of the structure and method may vary substantially without departing from the spirit of the invention and the exclusive use of all modifications falling within the scope of the appended claims is preserved.

Claims (14)

차량 통신 네트워크에 있어서,In a vehicle communication network, 다수의 네트워크 요소들; 및Multiple network elements; And 포인트-투-포인트(point-to-point configuration) 구성으로 상기 네트워크 요소들을 결합하는 다수의 통신 링크들로서, 상기 다수의 통신 링크들 중 적어도 일부가 공유된-액세스 버스 프로토콜에 따라 지정되는, 상기 다수의 통신 링크들을 포함하며,A plurality of communication links that combine the network elements in a point-to-point configuration, wherein at least some of the plurality of communication links are designated according to a shared-access bus protocol Communication links, 상기 다수의 통신 링크들은 상기 네트워크 요소들 간에 데이터 패킷들을 통신하도록 배열되고, The plurality of communication links are arranged to communicate data packets between the network elements, 상기 데이터 패킷들은 상기 다수의 통신 링크들을 통한 전송을 위해 수정되는, 차량 통신 네트워크.The data packets are modified for transmission over the plurality of communication links. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 패킷들은 라우트 정보를 포함하는, 차량 통신 네트워크.And the data packets comprise route information. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 패킷들은 라우트 정보를 포함하도록 수정되는, 차량 통신 네트워크.And the data packets are modified to include route information. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 데이터 패킷들은 서비스 정보의 품질을 포함하도록 수정되는, 차량 통신 네트워크.The data packets are modified to include quality of service information. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 통신 링크들 및 상기 네트워크 요소들은 스위치 패브릭(switch fabric)으로서 구성되는, 차량 통신 네트워크.The communication links and the network elements are configured as a switch fabric. 차량 내에서 통신들을 제공하는 방법에 있어서,A method of providing communications in a vehicle, comprising: 차량 내에 다수의 네트워크 요소들을 제공하는 단계;Providing a plurality of network elements in a vehicle; 다수의 통신 링크들을 사용하여 상기 다수의 네트워크 요소들을 통신적으로 결합하는 단계로서, 상기 다수의 통신 링크들 중 적어도 일부가 공유된 액세스 통신 링크들인, 상기 결합 단계;Communicatively combining the plurality of network elements using a plurality of communication links, wherein at least some of the plurality of communication links are shared access communication links; 상기 네트워크 요소들 간의 통신을 위해 데이터 패킷을 구성하는 단계; 및 Constructing a data packet for communication between the network elements; And 상기 통신 링크들을 사용하여 상기 네트워크 요소들 간에 상기 데이터 패킷을 통신하는 단계를 포함하는, 차량 내에서의 통신 제공 방법.Communicating the data packet between the network elements using the communication links. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 데이터 패킷을 구성하는 상기 단계는 상기 데이터 패킷에 라우트 정보를 부가하는 단계를 포함하는, 차량 내에서의 통신 제공 방법.Constructing a data packet comprises adding route information to the data packet. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 데이터 패킷을 구성하는 상기 단계는 상기 데이터 패킷에 서비스 정보의 품질을 부가하는 단계를 포함하는, 차량 내에서의 통신 제공 방법.Constructing a data packet comprises adding a quality of service information to the data packet. 차량 내에서 네트워크를 구성하는 방법으로서, 상기 네트워크가 포인트-투-포인트 통신을 위해 다수의 네트워크 요소들 및 상기 다수의 네트워크 요소들을 통신적으로 결합하는 다수의 통신 링크들을 포함하는, 상기 차량 내의 네트워크 구성 방법에 있어서,A method for configuring a network in a vehicle, the network comprising a plurality of network elements and a plurality of communication links communicatively coupling the plurality of network elements for point-to-point communication. In the configuration method, 상기 네트워크에 대해 마지막으로 알려진 구성 상태를 저장하는 단계;Storing a last known configuration state for the network; 현재의 구성 상태를 확립하기 위해 상기 네트워크의 구성 상태의 변화를 결정하는 단계;Determining a change in configuration of the network to establish a current configuration; 상기 통신 링크들을 통한 상기 네트워크를 통해 상기 현재의 구성 상태를 포인트-투-포인트 전달하는 단계; 및 Point-to-point forwarding the current configuration state over the network via the communication links; And 상기 다수의 네트워크 요소들 각각에서의 상기 현재의 구성 상태를 저장하는 단계를 포함하는, 차량 내의 네트워크 구성 방법.Storing the current configuration state at each of the plurality of network elements. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 마지막으로 알려진 구성 상태 및 현재의 구성 상태를 저장하는 상기 단계들은, 상기 네트워크 요소들 각각에서의 인접 노드 표와 라우팅 표를 저장하는 단계 를 포함하는, 차량 내의 네트워크 구성 방법.Storing the last known configuration state and the current configuration state comprises storing a neighbor node table and a routing table at each of the network elements. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 현재의 구성 상태를 확립하기 위해 네트워크의 구성 상태의 변화를 결정하는 상기 단계는, 통신 링크가 결합된 네트워크 요소의 각 통신 포트로, 각각의 네트워크 요소로부터 메시지를 송신하는 단계를 포함하는, 차량 내의 네트워크 구성 방법.Determining a change in the configuration state of the network to establish a current configuration state comprises transmitting a message from each network element to each communication port of the network element to which the communication link is coupled. How to configure your network. 차량에 있어서,In the vehicle, 포인트-투-포인트 통신을 위해 다수의 네트워크 요소들 및 상기 다수의 네트워크 요소들을 통신적으로 결합하는 다수의 통신 링크들;A plurality of communication links communicatively coupling the plurality of network elements and the plurality of network elements for point-to-point communication; 상기 네트워크에 대해 마지막으로 알려진 구성 상태를 저장하기 위한 수단;Means for storing a last known configuration state for the network; 현재의 구성 상태를 확립하기 위해 상기 네트워크의 구성 상태의 변화를 결정하기 위한 수단;Means for determining a change in the configuration state of the network to establish a current configuration state; 상기 통신 링크들을 통한 상기 네트워크를 통해 상기 현재의 구성 상태를 포인트-투-포인트 전달하기 위한 수단; 및 Means for point-to-point forwarding the current configuration state over the network via the communication links; And 상기 다수의 네트워크 요소들 각각에서의 상기 현재의 구성 상태를 저장하기 위한 수단을 포함하는, 차량.Means for storing the current configuration state at each of the plurality of network elements. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 마지막으로 알려진 구성 상태 및 현재의 구성 상태를 저장하기 위한 상기 수단은, 상기 네트워크 요소들 각각에서의 인접 노드 표와 라우팅 표를 저장하기 위한 수단을 포함하는, 차량.And said means for storing a last known configuration state and a current configuration state comprises means for storing a neighbor node table and a routing table at each of said network elements. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 현재의 구성 상태를 확립하기 위해 네트워크의 구성 상태의 변화를 결정하기 위한 상기 수단은, 통신 링크가 결합된 네트워크 요소의 각 통신 포트로, 각각의 네트워크 요소로부터 메시지를 송신하기 위한 수단을 포함하는, 차량.The means for determining a change in the configuration state of the network to establish a current configuration state includes means for sending a message from each network element to each communication port of the network element to which the communication link is coupled, vehicle.
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