一种车载以太网交换机、以太网络以及控制方法技术

本发明专利技术属于汽车电子架构及车载通信领域，提供了一种车载以太网交换机、以太网络以及控制方法。车载以太网交换机，包括：用于连接以太网控制器的多个第一类型端口；所述第一类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机根据所述以太网报文，解析以太网报文中目标MAC地址，依据转发表，确定MAC地址对应的第一类型端口的端口编号，并将所述以太网报文转发至所述端口编号；所述端口编号包括第一类型端口的所有编号。本发明专利技术能够使每一对相互通信的车内以太网控制器都能进行无冲突地传输数据。车内以太网控制器都能进行无冲突地传输数据。车内以太网控制器都能进行无冲突地传输数据。

【技术实现步骤摘要】
一种车载以太网交换机、以太网络以及控制方法


[0001]本专利技术属于汽车电子架构及车载通信领域，具体涉及一种车载以太网交换机、以太网络以及控制方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着汽车智能化、网联化的快速发展，汽车电子控制的应用越来越多，比如智能座舱、自动驾驶等等。控制器的软件刷写业务越来越多，常用常新的功能和客户需求更多，庞大的刷写数据量对刷写时间提出了更严格的需求。如今的汽车都配备了多项高级自动驾驶辅助功能，自动驾驶水平达到了L2或者更高的水平，未来的完全自动驾驶汽车将会搭载更多的传感器。为了应对数量暴增的传感器以实现融合、V2X的使用，这些技术都会产生、发送、接收、存储和处理海量数据。自动驾驶系统的等级越高，独立传感器的数量也越多，由此产生的数据总量也更大。这些数据需要以极短的延迟在高速、可靠的网络上传输、存储和共享，这正是基于车载以太网的高吞吐量、低延迟网络的长处。CAN总线作为车载网络骨干网已经有超过三十年的时间。但是即便是更快的CAN_FD协议传输速率最高也只有5Mbps，显然是不够的，因此引入车载以太网加入整车通信网络拓扑，目前车载以太网可实现100Mbps和1000Mbps的通信，未来可达到2.5Gbps、5Gbps、10Gbps。
[0004]以太网采用共享总线型传输媒体方式的局域网，以太网交换机是基于以太网传输数据的交换机，其每个端口都直接与车内以太网控制器相连，能同时连通许多对端口，但是如何使每一对相互通信的车内以太网控制器都能像独占通信媒体那样进行无冲突地传输数据，一直是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提出了一种车载以太网交换机、以太网络以及控制方法，本专利技术可以保证每一对相互通信的车内以太网控制器都能进行无冲突地传输数据。
[0006]根据一些实施例，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一个方面，本专利技术提供了一种车载以太网交换机。
[0008]一种车载以太网交换机，包括：
[0009]用于连接以太网控制器的多个第一类型端口；
[0010]所述第一类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机根据所述以太网报文，解析以太网报文中目标MAC地址，依据转发表，确定MAC地址对应的第一类型端口的端口编号，并将所述以太网报文转发至所述端口编号；所述端口编号包括第一类型端口的所有编号。
[0011]第二个方面，本专利技术提供了一种以太网络。
[0012]一种以太网络，包括第一个方面所述的车载以太网交换机。
[0013]第三个方面，本专利技术提供了一种车载以太网交换机控制方法。
[0014]一种车载以太网交换机控制方法，包括：
[0015]车载以太网交换机与以太网控制器通过多个第一类型端口连接；
[0016]车载以太网交换机与外部设备通过第二类型端口连接；
[0017]以太网控制器通过第一类型端口发送以太网报文至车载以太网交换机；
[0018]车载以太网交换机根据所述以太网报文，解析以太网报文中目标MAC地址，依据转发表，确定MAC地址对应的第一类型端口的端口编号，并将所述以太网报文转发至所述端口编号；所述端口编号包括第一类型端口的所有编号；
[0019]外部设备通过第二类型端口发送以太网报文至车载以太网交换机；车载以太网交换机在所述以太网报文上加上VLAN tag后，发送至第一类型端口；
[0020]和/或，
[0021]以太网控制器通过第一类型端口发送以太网报文至车载以太网交换机；车载以太网交换机在剥离所述以太网报文中的VLAN tag后，发送至第二类型端口。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0023]本专利技术通过改进汽车交换机本身的交换机制，包括转发表设计、VLAN机制、输入过滤机制和输出端口机制，以及改进汽车交换机的路由机制，包括报文路由(非服务化)机制及信号路由(服务化)机制进行保障，以使每一对相互通信的车内以太网控制器都能进行无冲突地传输数据，提高了数据传输效率和精确度。
附图说明
[0024]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0025]图1是本专利技术示出的车载以太网交换机网络架构图；
[0026]图2是本专利技术示出的CAN/LIN报文封装为以太网报文的帧结构图。
具体实施方式
[0027]下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。
[0028]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0029]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0030]本专利技术中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本专利技术中的具体含义，不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]实施例一
[0032]本实施例提供了一种车载以太网交换机。
[0033]一种车载以太网交换机，包括：
[0034]用于连接以太网控制器的多个第一类型端口；
[0035]所述第一类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机根据所述以太网报文，解析以太网报文中目标MAC地址，依据转发表，确定MAC地址对应的第一类型端口的端口编号，并将所述以太网报文转发至所述端口编号；所述端口编号包括第一类型端口的所有编号。
[0036]作为一种或多种实施方式，所述车载以太网交换机还包括：
[0037]用于连接外部设备的第二类型端口；
[0038]所述第二类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机在所述以太网报文上加上VLAN tag后，发送至第一类型端口。
[0039]作为一种或多种实施方式，所述第一类型端口，还用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机剥离所述以太网报文中的VLAN tag后，发送至第二类型端口。
[0040]如图1所示，交换机连接到三个T1端口，分别是端口1、端口2和端口3，用于连接到三个车内以太网控制器，实现车内以太网控制器之间的通信。交换机连接到一个TX端口，用于连接到外部诊断仪或者下线设备，实现车内以太网控制器和车外诊断仪或者下线设备的通信，常用于售后诊断服务。交换机通常本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载以太网交换机，其特征在于，包括：用于连接以太网控制器的多个第一类型端口；所述第一类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机根据所述以太网报文，解析以太网报文中目标MAC地址，依据转发表，确定MAC地址对应的第一类型端口的端口编号，并将所述以太网报文转发至所述端口编号；所述端口编号包括第一类型端口的所有编号。2.根据权利要求1所述的车载以太网交换机，其特征在于，所述车载以太网交换机还包括：用于连接外部设备的第二类型端口；所述第二类型端口，用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机在所述以太网报文上加上VLAN tag后，发送至第一类型端口。3.根据权利要求2所述的车载以太网交换机，其特征在于，所述第一类型端口，还用于接收以太网报文，以使车载以太网交换机剥离所述以太网报文中的VLAN tag后，发送至第二类型端口。4.根据权利要求1所述的车载以太网交换机，其特征在于，所述外部设备包括外部诊断仪和下线设备。5.根据权利要求1所述的车载以太网交换机，其特征在于，所述车载以太网交换机在第一类型端口和/或第二类型端口作为输入端口时，支持单播MAC地址传输、多播MAC地址传输、广播MAC地址传输和ARP报文传输。6.根据权利要求1所述的车载以太网交换机，其特征在于，所述车载以太网交换机在第一类型端口和/或第二类型端口作为输出端口时，支持FIFO机...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋炜，李文娟，
申请(专利权)人：奇瑞新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：