用于双向传送数据的联网系统以及交通工具技术方案

本公开的实施例涉及用于双向传送数据的联网系统以及交通工具，其通过传输线在第一收发器和第二收发器之间双向传送数据，该系统包括通信介质、包括第一收发器的第一节点以及包括第二收发器的第二节点，第一节点和第二节点被配置成在双向通信阶段期间在时隙内在第一收发器和第二收发器之间进行通信。时隙包括：多个上游时隙，在上游时隙中，第一收发器向第二收发器传送数据；多个下游时隙，在下游时隙中，第二收发器向第一收发器传送数据，其中下游时隙比上游时隙短；以及多个空闲时隙，将相邻的上游时隙和下游时隙分开。邻的上游时隙和下游时隙分开。邻的上游时隙和下游时隙分开。

【技术实现步骤摘要】
用于双向传送数据的联网系统以及交通工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年03月11日提交的美国临时申请专利序列号62/816,767的优先权和权益，其全部公开内容通过引用合并于此。


[0003]本技术涉及管理受约束环境中的双向通信。

技术介绍

[0004]在有线介质之上的通信可以基于标准化协议来定义。这样的协议的一个家族是如由IEEE 802.3工作组定义的以太网。这些标准涵盖与物理通信介质相关联的物理(PHY)层(也被称为“层1”)和介质访问控制(MAC)层的各个方面，介质访问控制(MAC)层是在逻辑链路控制(LLC)子层下面的数据链路层的子层(也被称为“层2”)。各种版本的以太网标准被设计成以不同的速度操作，并且被设计成使用不同类型的物理通信介质。例如，以每秒100MBits操作的一些版本的以太网(被称为“100BASE
‑
TX”)被设计成与线缆一起使用，该线缆包括针对每个方向(上游和下游)的分开的双绞传输线。以每秒1G比特操作的一些版本的以太网(被称为“1000BASE
‑
T1”)被设计成与单个双绞传输线一起使用，该单个双绞传输线用于上游(upstream)方向和下游(downstream)方向两者，其使用回声消除来减轻反射对传输线的影响，以用于优化可用带宽，该带宽针对上游方向和下游方向被相等地共享。
[0005]以上描述是作为与该
相关的总体背景而提出的，并且不应当被解释为对其包含的任何信息构成相对于本专利申请的现有技术的承认。

技术实现思路

[0006]在一个方面，总体上，一种用于双向传送数据的联网系统包括：通信介质，包括具有第一端和第二端的传输线；第一节点，包括第一收发器，第一收发器通过第一双向接口而在临近第一端处被耦合到传输线，第一双向接口被配置成：在双向通信阶段期间，向传输线传送电磁信号，以及从传输线接收电磁信号；以及第二节点，包括第二收发器，第二收发器通过第二双向接口而在临近第二端处被耦合到传输线，第二双向接口被配置成：在双向通信阶段期间，向传输线传送电磁信号，以及从传输线接收电磁信号。第一节点和第二节点被配置成：在双向通信阶段期间，在以下时隙内通信，这些时隙包括：多个上游时隙，在上游时隙中，第一收发器向第二收发器传送数据；多个下游时隙，在下游时隙中，第二收发器向第一收发器传送数据，其中下游时隙比上游时隙短；以及多个空闲时隙，将相邻的上游时隙和下游时隙分开。
[0007]各方面可以包括以下特征中的一个或多个特征。
[0008]第一节点还包括：端口，被配置成提供来自传感器的收集数据；以及第一介质访问控制器，被配置成：控制在双向通信阶段期间，由第一收发器对传输线的访问的定时；并且第二节点还包括第二介质访问控制器，第二介质访问控制器被配置成：控制在双向通信阶
段期间，由第二收发器对传输线的访问的定时。
[0009]该联网系统还包括传感器，该传感器与第一节点的端口通信，并且被配置成在双向通信阶段期间收集收集数据的至少一部分。
[0010]在多个上游时隙期间，第一收发器向第二收发器传送包括收集数据中的至少一些收集数据的数据。
[0011]第一介质访问控制器和第二介质访问控制器被配置成：至少部分地基于传输线的端子特性，提供空闲时隙的最小持续时间。
[0012]第一端以一阻抗而终止，该阻抗将来自第一端的反射减少至少80％，并且第二端以一阻抗而终止，该阻抗被配置成将来自第二端的反射减少至少80％。
[0013]第一介质访问控制器和第二介质访问控制器被配置成提供最小持续时间，以使该最小持续时间针对以下是足够长的：来自第一端的反射或来自第二端的反射在第一端与第二端之间的往返行程之上传播至少两次。
[0014]第一介质访问控制器和第二介质访问控制器被配置成：在建立阶段期间，分别由第一收发器和第二收发器交换信息，并且建立阶段包括在第二节点与第一节点之间传送指示以下至少一项的值：上游时隙或下游时隙的选择的持续时间、或上游时隙和下游时隙之间的选择的时隙比率。
[0015]第一节点包括第一定时模块，第一定时模块被配置成提供第一定时信号，以用于确定在其中使用第一收发器进行传送和接收的时隙，并且第二节点包括第二定时模块，第二定时模块被配置成提供第二定时信号，以用于确定在其中使用第二收发器来进行传送和接收的时隙。
[0016]第一节点和第二节点被配置成：在建立阶段期间，将第一定时模块同步到第二定时模块。
[0017]第二节点还包括通信端口，通信端口与计算设备通信，计算设备被配置成处理收集数据的至少一部分。
[0018]第二节点包括联网交换机，联网交换机被配置成将收集数据的至少一部分路由到计算设备。
[0019]第一介质访问控制器和第二介质访问控制器被配置成提供通信会话，在通信会话中，所有的下游时隙具有相同持续时间，并且所有的上游时隙具有相同持续时间。
[0020]一种交通工具，包括上述联网系统，该联网系统被配置成在设备之间传送数据，设备被布置在交通工具的不同部分中。
[0021]各方面可以具有以下优点中的一个或多个优点。
[0022]以太网是通信形式的一个示例，该通信可以在受约束环境(诸如机动车环境)中操作，在该环境中某些操作要求(例如，电磁噪声要求和/或温度要求)必须满足，并且某些物理约束(例如线缆长度)可以被假设。但是，一些以前的以太网协议已具有一特性，该特性呈现对于在一些受约束环境中实现更大优化的挑战。本文描述的各种技术的一些实现能够减轻这些潜在挑战中的一些或全部挑战，其示例在下面进行描述。
[0023]一些以太网协议被配置成使用针对点对点链路中的上游和下游通信的分开的通信介质(例如，分开的传输线)而进行操作。但是，在诸如机动车的环境中，由于将针对每个链路的传输线的数目加倍而产生的额外重量可能不利于满足重量限制。例如，被用于机动
车内的数百个节点的线缆的组合重量可能在一百公斤或更多的量级。本文所述的一些实现在链路的任一端上的节点之间使用共享的通信介质。
[0024]一些以太网协议被配置成使用对称链路来操作，该对称链路在共享的通信介质(例如，点对点传输线上)上平均地划分可用带宽。在诸如机动车的环境中，可能存在一些节点(例如，传感器节点、或向上游发送来自传感器节点的传感器数据的节点)具有比其他节点(例如，控制节点、或向下游发送来自控制节点的控制信息的节点)大得多的待传送数据量。在常规的以太网系统中，组件被配置成在上游方向和下游方向两者上，提供平衡的带宽容量。因为联网系统被设计成适应在其中需要更大容量的方向的要求，因此通常在另一方向上存在未被使用的带宽容量。
[0025]在本公开中，描述了一种系统，该系统脱离了通常的平衡带宽容量设计，而是提供了建立对总可用带宽的不均匀(或“不对称”)划分的选项。在一些实现中，该不均匀划分可以通过在建立阶段期间的通信来促进，其允许节点中的一个节点向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于双向传送数据的联网系统，其特征在于，包括：通信介质，包括具有第一端和第二端的传输线；第一节点，包括第一收发器，所述第一收发器通过第一双向接口而在临近所述第一端处被耦合到所述传输线，所述第一双向接口被配置成：在双向通信阶段期间，向所述传输线传送电磁信号，以及从所述传输线接收电磁信号；以及第二节点，包括第二收发器，所述第二收发器通过第二双向接口而在临近所述第二端处被耦合到所述传输线，所述第二双向接口被配置成：在所述双向通信阶段期间，向所述传输线传送电磁信号，以及从所述传输线接收电磁信号；其中所述第一节点和所述第二节点被配置成在所述双向通信阶段期间在以下时隙内通信，所述时隙包括：多个上游时隙，在所述上游时隙中，所述第一收发器向所述第二收发器传送数据；多个下游时隙，在所述下游时隙中，所述第二收发器向所述第一收发器传送数据，其中所述下游时隙比所述上游时隙短；以及多个空闲时隙，将相邻的上游时隙和下游时隙分开。2.根据权利要求1所述的联网系统，其特征在于：所述第一节点还包括：端口，被配置成提供来自传感器的收集数据，以及第一介质访问控制器，被配置成：控制在所述双向通信阶段期间，由所述第一收发器对所述传输线的访问的定时；并且所述第二节点还包括第二介质访问控制器，所述第二介质访问控制器被配置成：控制在所述双向通信阶段期间，由所述第二收发器对所述传输线的访问的定时。3.根据权利要求2所述的联网系统，其特征在于，还包括所述传感器，所述传感器与所述第一节点的所述端口通信，并且被配置成在所述双向通信阶段期间，收集所述收集数据的至少一部分。4.根据权利要求2所述的联网系统，其特征在于，在所述多个上游时隙期间，所述第一收发器向所述第二收发器传送包括所述收集数据中的至少一些收集数据的数据。5.根据权利要求2所述的联网系统，其特征在于，所述第一介质访问控制器和所述第二介质访问控制器被配置成：至少部分地基于所述传输线的端子特性，提供所述空闲时隙的最小持续时间。6.根据权利要求5所述的联网系统，其特征在于，所述第一端以一阻抗而被终止，所述阻抗被配置成将来自所述第一端的反射减少至少80％，并且所述第二端以...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丹策，C，
申请(专利权)人：马维尔亚洲私人有限公司，
类型：新型
国别省市：