通信网络和用于运行通信网络的方法_2

文档序号:8399487阅读:来源:国知局
理解为控制装置。
[0036]通信网络或网络协议优选地设置从节点或网络装置至另一节点或网络装置的点对点连接。在此,双向或双工通信能够是可以的。
[0037]在另一实施方式中,网络装置分别被实施为单个FPGA、ASIC、IC芯片或固定布线的微电路。
[0038]在另一实施方式中,通信网络包括多个网络装置和多个耦合交换装置,其中耦合交换装置分别仅仅通过唯一的虚拟网耦合到通信网络上。
[0039]优选地,不同网络装置的至少两个限制单元被分配不同或相异的数据传输速率阈值。所述阈值的和小于或等于在通信网络中的预先给定的最大数据传输速率。数据传输速率的阈值也可以被称为带宽界限。
[0040]通过使用不同阈值,尤其是可以实现:在通信网络中构造不同段或网络段。在此,网络段被构造为:使得所述网络段作为整个段允许失效,而不会将总系统引入危险状态中,例如带有共同电源的网络段。由多个电源供电的总系统反正必须被构建为使得其可以应付电源的故障。
[0041]在此,尤其是封锁的可能的拖延(当网络装置略微在带宽界限之下胡说时)通过利用带有较低带宽界限值的限制单元被限制的段有针对性地限制到段上。
[0042]相应的阈值例如可以通过关于网络布置的最大物理数据传输速率的百分比说明来说明。因此,不同阈值例如可以被设定为最大物理数据传输速率的20%、15%、10%、5%和0%。0%的阈值在此对应于封锁。阈值例如可以借助通过相应链路设置的计划的数据传输速率、可能附加地还有安全性补充来确定。
[0043]通信网络也可以被称为网络布置并且尤其是车辆的部分。
[0044]网络装置可以是传感器装置或执行器装置。转速传感器、制动装置或开关控制装置可以考虑作为传感器装置。也可以使用控制装置,其例如能够实现线控驱动。在此,例如转向或加速脉冲以电子方式经由网络传递给相应执行器,使得车辆的所希望的反应开始。
[0045]此外,提出了一种用于运行具有多个网络装置的通信网络的方法:
在第一步骤中,复数N个虚拟网在通信网络中被实现,使得网络装置中的每个通过至少两个虚拟网被耦合到通信网络上。在第二步骤中,网络装置被布置在多个网络段中,其中给网络段中的每个分配网络装置的一个子集,其中每个布置在网络段边缘区域上的网络装置装备有N个限制单元,其中N个限制单元中的相应的限制单元被分配给N个虚拟网中的相应虚拟网并且被设立用于将属于相应虚拟网的数据的数据接收限制到为相应虚拟网预先确定的数据传输速率的阈值内。
[0046]此外,提出一种计算机程序产品,其促使如上面描述的用于运行网络布置的方法在一个或多个程序控制的装置上执行。
[0047]计算机程序产品、如计算机程序媒介例如可以作为存储器介质、如存储卡、USB棒、CD-ROM、DVD也或者以可从网络中的服务器下载的文件形式被准备或者提供。这例如可以在无线通信网络中通过传输具有计算机程序产品或计算机程序媒介的相应的文件来实现。作为程序控制的装置尤其是考虑如前面描述的网络装置。
[0048]此外,提出了具有带有指令的所存储的计算机程序的数据载体,所述指令促使如上面阐述的方法在程序控制的装置上的执行。
[0049]本发明的另外的可能的实施也包括未明确提及的、前面或者后面关于实施例描述的方法、网络布置、网络装置或网络节点的方法步骤、特征或实施方式的组合。在此,技术人员也将补充或改变个别方面作为对本发明的相应的基本形式的改进或补充。
【附图说明】
[0050]上面描述的本发明的特性、特征和优点以及实现其的方式和方法结合下面对实施例的描述可以更清楚并且更明确地理解,这些实施例结合附图被进一步阐述。
[0051]其中:
图1示出通信网络的第一实施方式的示意图;
图2示出通信网络的第二实施方式的示意图;
图3示出网络装置的一种实施方式;以及图4示出用于运行通信网络的方法的实施例的示意性流程图。
[0052]在图中,相同或功能相同的元件被设置有相同的附图标记,只要没有另外说明。
【具体实施方式】
[0053]在图1中示出通信网络100的第一实施方式的示意图。通信网络100例如可以用作车辆中的以太网网络。
[0054]图1的通信网络100包括九个网络装置201-209以及两个耦合交换装置或耦合交换机211、212。网络装置201-209在下面也可以被称为网络节点、节点或控制组件,并且分别具有控制装置(对此参见图3)。控制装置被适配以便执行确定的任务或功能。这例如可以是传感器检测或执行器。其也可以被实现为CPU或微处理器。例如可以设想:控制装置被设立用于在车辆中检测踏板状态或转向运动。例如可以设想:控制装置将控制信号或控制数据发送给在网络100中的另外的控制装置。在此,尤其是在机动车中的安全性重要的应用中、例如在线控驱动的情况下能够保证:在所有网络节点上稳定地存在控制数据。
[0055]例如可以将网络装置201-206构造为传感器或执行器。网络装置207-209构成三个控制计算机。
[0056]此外,在图1的通信网络100中构造两个虚拟网301、302。在此,附图标记301表征分配给第一虚拟网301的这样的虚拟线路。相应地,附图标记302表征分配给第二虚拟网302的这样的虚拟线路。耦合交换机211、212分别仅仅与唯一的虚拟网301或302耦合。因此,耦合交换机211与第一虚拟网301耦合,而耦合交换机212与第二虚拟网302耦合。网络装置201-209相反利用两个虚拟网301、302耦合到通信网络100上。
[0057]此外,在图1的通信网络100中设置有九个网络段401-409。在此,给网络段401-409中的每个分配网络装置201-210的子集。这些子集是不相交的子集。在网络段401-409的边缘区域上布置的网络装置201-210具有N个限制单元510-523。N对应于图1的通信网络100中的虚拟网301、302的数量(N=2)。在此,网络装置的两个限制单元中的相应的限制单元被分配给两个虚拟网301、302中的相应的虚拟网并且被设立用于将属于相应虚拟网301、302的数据的数据接收限制到为相应虚拟网301、302预先确定的数据传输速率的阈值内。
[0058]对于在图1中使用的限制单元,关于附图标记适于下面的句法:百位5表征作为限制单元的单元。十位示出了与虚拟网301、302的所属性。个位表示限制单元的阈值。因此,在图1中使用下面的限制单元:
510:第一虚拟网(十位:1)的限制单元(百位:5),具有阈值为0% (阈值:0),
511:第一虚拟网的限制单元,具有阈值为5%,
512:第一虚拟网的限制单元,具有阈值为10%,
513:第一虚拟网的限制单元,具有阈值为15%,以及
514:第一虚拟网的限制单元,具有阈值为20%。
[0059]515:第一虚拟网的限制单元,具有阈值为30%。
[0060]520:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为0%,
521:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为5%,
522:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为10%,
523:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为15%,以及
524:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为20%。
[0061]525:第二虚拟网的限制单元,具有阈值为30%。
[0062]总体上,图1示出了带有三个控制计算机207-209的并行冗余的通信网络100,在其上连接有带有节点201、202和203-206的两个外部环。
[0063]在各个网络段401-409之间计划的业务量例如可以如下地构建:在网络装置201、202和耦合交换机211,212之间5%,在网络段403,404和耦合交换机211,212之间10%,以及在网络段405-407和耦合交换机211、212之间分别15%。
[0064]这两个所示出的虚拟网301、302在所有节点201-212上是受带宽限制的,例如被限制为30%。没有与确定的虚拟网的虚拟线路301、302连接的这些节点也不转发该虚拟网的包。例如,在图1中所有节点冗余地存在,因此节点203和206例如可以是相互冗余的。节点204对节点201冗余,节点205对节点202冗余。此外,耦合交换机211和212可以是相互冗余的。控制计算机207-209也是彼此冗余的。当例如节点201-212之一故障或与通信分离时,总系统保持功能。例如,冗余在此可以表示通过不同的电路的供电。如果一个电源故障,则每对冗余节点、也即相同类型的节点中的一个保持被供电并且被连接到通信网络100上。网络段401-409相应地被选择,使得在网络段401-409被分离的情况下每对冗余节点201-212中的至少一个保持连接到通信网络100上。也就是说,如果在外部环中安装了两个冗余节点、例如节点203和206,则在所述节点之间以计算的阈值或带宽限制值在两个方向上限制带宽。否则也可以的是,仅仅在选择的位置上设置带限制单元510-523。
[0065]通过虚拟连接301、302,基于通信网络100的环形拓扑,在所有控制计算器20
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