用于诊断网络的方法和装置的制造方法

用于诊断网络的方法和装置的制造方法
【专利摘要】一种网络诊断方法和装置被公开。第一通信节点的操作方法包括：基于在通信节点之间发送的第一消息和响应于所述第一消息的第一响应消息来检查和第一通信节点连接的通信节点中的每一个是否处于故障状态，并且生成诊断响应消息，所述诊断响应消息包括处于故障状态或正常状态的通信节点的识别信息。因此，网络性能可被增强。
【专利说明】
用于诊断网络的方法和装置
技术领域
[0001] 本发明的示例实施例总体涉及网络诊断技术并且更特别地涉及一种方法和装置， 用于诊断组成网络的通信节点的状态和通信节点所连接的信道(或端口）的状态。
【背景技术】
[0002] 随着车辆部件的快速数字化，安装于车辆的电子设备的数量和类型显著增加。电 子设备可广泛用于动力总成控制系统，车身控制系统，底盘控制系统，车载网络，多媒体系 统等。动力总成控制系统可表示引擎控制系统，自动传输控制系统等。车身控制系统可表示 车身电子装置控制系统，便携装置控制系统，灯泡控制系统等。底盘控制系统可表示转向装 置控制系统，制动控制系统，悬架控制系统等。车载网络可表示控制器区域网络(CAN)，基于 FlexRay的网络，媒体导向系统传输(MOST)的网络等。多媒体系统可表示导航装置系统、远 程信息处理系统、信息娱乐系统等。
[0003] 系统和组成每个系统的电子设备通过车载网络连接，其为支持电子设备的功能所 必需。CAN可支持高达1Mbps的传输速率并可支持冲突消息的自动重新传输，基于循环冗余 接口（CRC)的误差检测等。基于FlexRay的网络可支持高达10Mbps的传输速率并可支持通过 两个信道的数据同时传输，同步数据传输等。基于MOST的网络为用于高质量多媒体的通信 网络，其可支持高达150Mbps的传输速率。
[0004] 同时，车辆的远程信息处理系统，信息娱乐系统和增强安全系统需要高传输速率 和系统可扩展性。然而，CAN，基于FlexRay的网络等，可能不充分支持需求。基于MOST的网络 可支持比CAN和基于FlexRay的网络更高的传输速率。然而，其花费较大的代价来应用基于 MOST的网络至所有车载网络。由于该限制，基于以太网的网络可考虑作为车载网络。基于以 太网的网络可通过一对线圈支持双向通信并可支持高达1 OGbps的传输速率。
[0005] 基于以太网的车载网络可包括复数个通信节点。因此，需要一种方法，用于诊断每 一个通信节点的状态（即，正常状态或故障状态）和通信节点所连接的信道(或端口）的状 ??τ 〇

【发明内容】

[0006] 因此，本发明的示例实施例被提供以实质上避免由于相关技术的限制和缺点的一 个或多个问题。
[0007] 本发明的示例实施例提供了一种方法，用于诊断组成网络的通信节点的状态和该 通信节点所连接的信道(或端口）的状态。
[0008] 本发明的示例实施例还提供了一种装置，用于诊断组成网络的通信节点的状态和 该通信节点所连接的信道(或端口）的状态。
[0009]在某些示例实施例，第一通信节点的操作方法包括:基于在通信节点之间发送的 第一消息和响应于所述第一消息的第一响应消息，检查和所述第一通信节点连接的通信节 点中的每个是否处于故障状态；以及生成诊断响应消息，所述诊断响应消息包括处于故障 状态或正常状态的通信节点的识别信息。
[0010]这里，第一消息可为网络管理(NM)消息。
[0011] 这里，当响应于所述第一消息的第一响应消息在预定义时间段内未被收到时，第 一通信节点确定从中将要发送第一响应消息的通信节点处于故障状态。
[0012] 这里，第一通信节点为开关或桥，并且和所述第一通信节点连接通信节点中的每 个为终端节点。
[0013]这里，该识别信息可为互联网协议（IP)地址，端□号和媒体访问控制(MAC)地址的 至少一个。
[0014] 这里，当从车载诊断（0BD)设备接收到诊断请求消息时，所述诊断响应消息被生 成。
[0015] 这里，第一消息，第一响应消息，该诊断请求消息以及诊断响应消息的每一个可为 基于以太网协议生成的消息。
[0016] 此外，该操作方法还包括发送诊断响应消息至0BD设备。
[0017] 这里，该诊断响应消息可以广播的方式发送。
[0018] 在其它示例实施例，第一通信节点的操作方法包括:发送第一消息至和第一通信 节点连接的至少一个通信节点;基于响应于所述第一消息的第一响应消息的接收状态来检 查和第一通信节点连接的至少一个通信节点是否处于故障状态；以及生成诊断响应消息， 所述诊断响应消息包括处于故障状态或正常状态的通信节点的识别信息。
[0019] 这里，当响应于所述第一消息的第一响应消息在预定义时间段内未被收到时，第 一通信节点确定从中将要发送第一响应消息的通信节点处于故障状态。
[0020] 这里，第一通信节点可为开关或桥，并且和第一通信节点连接的至少一个通信节 点为终端节点。
[0021 ] 这里，该识别信息可为IP地址，端口号和MAC地址的至少一个。
[0022]这里，车载诊断(0BD)设备接收诊断请求消息时，该诊断响应消息被生成。
[0023] 这里，第一消息，第一响应消息，该诊断请求消息和该诊断响应消息的每一个可为 基于以太网协议生成的消息。
[0024]此外，该操作方法可进一步包括发送该诊断响应消息至0BD设备。
[0025] 在另一其他示例实施例，车载诊断设备的操作方法包括:发送诊断请求消息至第 一通信节点；以及从第一通信节点接收诊断响应消息，所述诊断响应消息包括和第一通信 节点连接的至少一个通信节点中的处于故障状态或正常状态的通信节点的识别信息。
[0026] 这里，第一通信节点为开关或桥，并且和第一通信节点连接的至少一个通信节点 为终端节点。
[0027] 这里，诊断请求消息和诊断响应消息的每一个可为基于以太网协议生成的消息。 [0028] 这里，该识别信息可为IP地址，端口号和MAC地址的至少一个。
【附图说明】
[0029] 本发明的示例实施例将通过详细描述本发明的示例实施例并参考附图而变得更 加显而易见，其中：
[0030] 图1为框图，示出根据一个实施例的车载网络拓扑；
[0031] 图2为框图，示出根据一个实施例的组成车载网络的通信节点；
[0032] 图3为框图，用于描述根据一个实施例的方法，用于利用车载诊断(0BD)设备诊断 车载网络；
[0033] 图4为框图，用于描述根据另一实施例的方法，用于利用0BD设备诊断车载网络；
[0034] 图5为序列图，示出根据本发明实施例的网络诊断方法；
[0035] 图6为序列图，示出根据本发明的另一实施例的网络诊断方法；以及
[0036] 图7为框图，示出用于基于以太网的车载网络的消息的示例。
【具体实施方式】
[0037] 由于本发明可以多种形式修改并且具有若干示例性实施例，特定示例性实施例将 在附图示出并且在详细描述中被详细地描述。然而，应当理解，其并非意图将本发明限制在 具体实施例，相反，本发明意在涵盖处于本发明精神和范围内的所有修改以及可选项。 [0038]关系项诸如第一，第二等可用于描述多种元素，但该元素不应当被项所限制。该项 仅用于区分一个元素和另一个元素。例如，第一组件可命名为第二组件而不偏离本发明范 围，而第二组件还可类似地命名为第一组件。术语"和/或"表示任一个或复数个相关和所描 述项的组合。
[0039]当提到特定组件"耦合于"或"连接于"另一组件时，应当理解特定组件直接"耦合 于"或"连接于"其它组件或进一步地，组件可位于其之间。相反，当提到特定组件"直接耦合 于"或"直接连接于"另一组件时，应当理解，进一步组件并非位于其之间。
[0040] 在如下描述中，技术术语仅用于说明特定示例性实施例而非限制本公开。单数形 式"一个(a)"，"一个(an)"，以及"这个(the)"包括复数引用。除非上下文另有明确表示。在 本说明书中，应当理解，术语"具有"，"包含"，"包括"等用于指定声明特征，整数，步骤，操 作，元素和/或组件的存在，但不排除一个或多个其他特征，整数，步骤，操作，元素，组件和/ 或其组合的存在或附加。
[0041] 除非另有定义，本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领 域的普通技术人员通常理解相同的含义。术语，诸如通用并且已在字典中的术语，应当被解 释为具有匹配于本领域上下文含义的含义。在该描述中，除非清晰地定义，术语并不在理论 上过分解释为正式含义。
[0042] 在下文中，优选的本发明的实施例将参考附图详细描述。在所描述的发明中，为实 现本发明的全面理解，在全文附图描述中相同数字指代相同元素并且其重复描述将被省 略。
[0043] 图1为框图，示出根据一个实施例的车载网络拓扑。
[0044] 参考图1，通信节点可表示网关，开关(或桥)或终端节点。网关100可与至少一个开 关110,110-1，110-2,120和130连接并且配置以连接不同的网络。例如，网关100可连接支持 控制器区域网络(CAN) (FIexRay，媒体导向系统传输(MOST)或本地互联网络(LIN))协议的 开关和支持以太网协议的开关。开关110,110-1，110-2,120和130可与至少一个终端节点 111，112,113,121，122,123,131，132 和 133 连接。开关 110,110-1，110-2,120 和 130 可互联并 控制终端节点111，112,113,121，122,123,131，132 和 133。
[0045] 终端节点111，112,113,121，122,123,131，132 和 133 可表示电子控制单元(ECU)， 其控制包括于车辆的多种类型的设备。
[0046] 例如，终端节点111，112,113,121，122,123,131，132和133可表示组成信息娱乐设 备(例如，显示器设备，导航设备和周边监视设备)的ECU。
[0047] 组成车载网络的通信节点（即，网关，开关，终端节点等)可连接于星形拓扑，总线 拓扑，环形拓扑，树拓扑，网状拓扑等。此外，组成车载网络的通信节点可支持CAN协议， FI exRay协议，MOST协议，LIN协议或以太网协议。本发明的实施例可应用于上述网络拓扑。 本发明的实施例所应用的网络拓扑不限于此并可以多种方式配置。
[0048] 图2为框图，示出根据一个实施例组成车载网络的通信节点。
[0049] 参考图2,组成网络的通信节点200可包括PHY层块210和控制器220。在这种情况 下，控制器220可实现以包括媒体访问控制(MAC)层。PHY层块210可从另一通信节点接收信 号或发送信号至另一通信节点。控制器220可控制PHY层块210并执行多种功能(例如，信息 娱乐功能hPHY层块210和控制器220可实现为一个片上系统(SoC)并可实现为独立芯片。
[0050] PHY层块210和控制器220可通过媒体无关接口（MII)230连接。MII230可表示 ΙΕΕΕ802.3定义的接口并可在ΡΗΥ层块210和控制器220之间包括数据接口和管理接口。简化 Mil(RMII)，千兆比特Mil(GMII)，简化GMII(RGMII)，串行GMII(SGMII)，10GMII(XGMII)之一 可用于代替ΜΙΙ230。数据接口可包括传输信道和接收信道，其每一个可具有独立时钟，数据 和控制信号。管理接口可包括一个双信号接口。一个为用于时钟的信号，另一个为用于数据 的信号。
[0051 ] ΡΗΥ层块210可包括ΡΗΥ层接口单元211，ΡΗΥ层处理器212和ΡΗΥ层缓冲器213。ΡΗΥ层 块210的配置不限于此，并且ΡΗΥ层块210可以多种方式配置。ΡΗΥ层接口单元211可将接收自 控制器220的信号发送至ΡΗΥ层处理器212并可将接收自ΡΗΥ层处理器212的信号发送至控制 器220 WHY层处理器212可控制ΡΗΥ层接口单元211和ΡΗΥ层缓冲器213的操作。ΡΗΥ层处理器 212可调制要发送的信号或解调接收的信号。PHY层处理器212可控制PHY层缓冲器213以输 入或输出信号。PHY层缓冲器213可存储接收的信号并可根据来自PHY层处理器212的请求输 出存储的信号。
[0052] 控制器220可通过MII230监视并控制PHY层块210。控制器220可包括控制器接口单 元221，核222,主存223和子存储器224。控制器220的配置不限于此，且控制器220可以多种 方式配置。控制器接口单元221可从PHY层块210(即，PHY层接口 211)或上层(未示出）接收信 号，发送接收的信号至核222,并且发送接收自核222的信号至PHY层块210或上层。核222可 进一步包括用于控制控制器接口单元221，主存储器223以及子存储器224的独立存储器控 制逻辑或集成存储器控制逻辑。存储器控制逻辑可实现以包括于主存223和子存储器224或 可实现以包括于核222。
[0053]主存223和子存储器224的每一个可存储由核222处理的信号并可根据来自核222 的请求输出存储的信号。主存223可表示易失性存储器(例如，随机存取存储器(RAM))，其暂 时存储操作核222所需要的数据。子存储器224可表示非易失性存储器，其中操作系统代码 (例如，内核和设备驱动器）以及用于执行控制器220功能的应用程序代码被存储。具有高处 理速度的闪存或用于大容量数据存储的硬盘驱动(HDD)或压缩盘只读存储器(CD-ROM)可作 为非易失性存储器。典型地，核222可包括逻辑电路，包括至少一个处理核。高级RISC机器 (ARM)家族核或安腾家族核可作为核222。
[0054] 如下将描述一种方法，其由属于车载网络的通信节点和相对应的对方通信节点执 行。尽管如下将描述的方法(例如，信号发送或接收）由第一通信节点执行，但与其对应的第 二通信节点可执行对应于由第一通信节点执行的方法的方法(例如，信号接收或发送）。即， 当第一通信节点的操作被描述时，对应的第二通信节点可执行与第一通信节点的操作对应 的操作。相反，当第二通信节点的操作被描述时，第一通信节点可执行与开关的操作对应的 操作。
[0055] 图3为框图，用于描述根据一个实施例的方法，用于利用车载诊断(0BD)设备诊断 车载网络。
[0056] 参考图3,终端节点310,311，312,313和314可组成参考图1描述的车载网络并可支 持以太网协议。终端节点310,311，312,313和314的每一个可表示参考图2描述的通信节点 200。终端节点310,311，312,313和314可连接于相同的或不同的开关。为诊断终端节点310， 311，312,313和314每一个的状态（8卩，正常状态或故障状态)和终端节点310,311，312,313 和314每一个所连接信道(或端口）的状态，终端节点310,311，312,313和314可与0BD设备 300以一对一原则连接。即，为诊断终端节点310的状态和终端节点310所连接的信道的状 态，0BD设备300可以一对一原则物理地连接于终端节点310。
[0057] 当0BD设备300和终端节点310可以一对一原则连接时，0BD设备300可生成诊断请 求消息并可发送生成的诊断请求消息至终端节点310。在从0 B D设备3 0 0接收诊断请求消息 时，终端节点310可生成诊断响应消息，其是对诊断请求消息的响应，并可发送生成的诊断 响应消息至0BD设备300。可选地，在从0BD设备300接收诊断请求消息时，终端节点310可发 送响应于诊断请求消息的应答(ACK)消息至0BD设备300。在接收诊断响应消息(或ACK消息） 时，其是对来自终端节点310的诊断请求消息的响应，从诊断请求消息的发送结束时间的预 定义时间段内，0BD设备300可确定终端节点310和终端节点310所连接的信道处于正常状 态。相反，在未接收诊断响应消息(或ACK消息)时，其是来自终端节点310对诊断请求消息的 响应，在从诊断请求消息的发送结束时间的时间段内，0BD设备300可确定终端节点310和终 端节点310所连接的信道处于故障状态。
[0058] 0BD设备300可通过利用终端节点311，312,313和314执行上述过程来确定剩余终 端节点311，312,313和314的状态。车载网络可包括大量的终端节点。为确定所有组成车载 网络的终端节点的状态，0BD设备300和终端节点以一对一原则物理地连接的过程以及消息 在0BD设备300和终端节点之间交换的过程可执行于所有组成车载网络的终端节点。在这种 情况下，花费较多时间来确定所有组成车载网络的终端节点的状态。
[0059] 图4为框图，用于描述根据另一实施例的方法，用于利用0BD设备诊断车载网络。
[0060] 参考图 4,开关410,420和430和终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和 433可组成参考图1描述的车载网络并可支持以太网协议。开关410，420和430和终端节点 411，412,413,421，422,423,431，432和433的每一个可表示参考图2描述的通信节点200。第 一开关410可与终端节点411，412和413经由各自端口连接并可与第二开关420连接。第二开 关420可与终端节点421，422和423经由各自端口连接并可与第一开关410和第三开关430连 接。第三开关430可与终端节点431，432和433经由各自端口连接并可与第二开关420连接。 [00611 0BD设备400可连接于属于车载网络的一个通信节点（例如，第三开关430)，以诊断 车载网络的状态。即，0BD设备400可以一对一原则连接，不是仅与一个通信节点，而是与组 成车载网络的所有通信节点。在这种情况下，通过所连接的一个通信节点，OBD设备400可获 取关于组成车载网络的复数个通信节点的状态以及复数个通信节点所连接的信道的状态 的诊断信息。获取关于组成车载网络的复数个通信节点的诊断信息的方法将在下文详细描 述。
[0062] 第一终端节点411，第四终端节点421和第七终端节点431可属于包括于车辆的第 一系统（例如，动力总成控制系统）。第二终端节点412,第五终端节点422和第八终端节点 432可属于包括于车辆的第二系统(例如，车身控制系统）。第三终端节点413,第六终端节点 423和第九终端节点433可属于包括于车辆的第三系统(例如，多媒体系统）。即，连接于各自 开关410,420和430的终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433可属于不同的系 统。
[0063] 开关410,420 和 430 和终端节点 411，412,413,421，422,423,431，432 和 433 的每一 个可具有关于车载网络的拓扑信息。例如，当电力施加到车载网络(例如，车辆装配有电池） 时，开关410,420和430和终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433的每一个可从 其上层通信节点（例如，开关，网关等)接收包括关于车载网络的拓扑信息的消息，并可通过 接收的消息检查车载网络的拓扑。可选地，关于车载网络的拓扑信息可预先存储于开关 410,420和430和终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433。开关410,420和430和 终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433可基于所存储的信息检查车载网络的 拓扑。
[0064] 终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433可具有各自的唯一互联网协 议(IP)。当功率应用于车载网络(例如，车辆装配有电池)时，各自的IP地址可设置至终端节 点411，412,413,421，422,423,431，432和433。例如，当电力施加到车载网络（例如，车辆装 配有电池）时，开关410,420和430和终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433的 每一个可从其上层通信节点（例如，开关，网关等)接收包括IP地址的消息，并可将包括于所 接收的消息的IP地址设置为其自身的IP地址。可选地，IP地址可预先存储于终端节点411， 412,413,421，422,423,431，432和433的每一个。终端节点411，412,413,421，422,423,431， 432和433的每一个可将预存储的IP地址设置为其自身IP地址。
[0065] IP地址可具有"10. XXX. yyy. zz"的形式。IP地址中的段"XXX"可表示对应通信节点 所属的车辆系统。即，属于相同系统的通信节点可具有相同的"XXX"。例如，第一终端节点 411，第四终端节点421和第七终端节点431的IP地址中的段"XXX"可设置为"100."例如，第 二终端节点412,第五终端节点422和第八终端节点432的IP地址中的段" XXX"可设置为 "200"。例如，第三终端节点413,第六终端节点423,第九终端节点433的IP地址中的段"XXX" 可设置为"300"。
[0066] IP地址中的段"yyy"可表示对应通信节点的类别。例如，组成车载网络的通信节点 中最低类别（即，终端节点）的通信节点的IP地址中的段"yyy"可设置为"001"并且次低类别 的通信节点的IP地址中的段"yyy"可设置为"002" dP地址中的段"zz"可表示索引，用于区 分属于属于由"XXX"表示的系统的通信节点中由"yyy"表示的类别的通信节点。因此，属于 属于由"XXX"表示的系统的通信节点中由"yyy"表示的类别的通信节点可具有不同的"zz"。 终端节点411，412,413,421，422,423,431，432和433的1?地址可按如下表1所示来设置。
[0067] [表1]
[0068]
[0069] 设置组成车载网络的通信节点的IP地址的方法细节不限于以上所述，而且通信节 点的IP地址可以多种方式设置。
[0070] 图5为序列图，示出根据本发明实施例的网络诊断方法，而图6为序列图，示出根据 本发明的另一实施例的网络诊断方法。
[0071] 参考图5和6,开关410，420和430,终端节点411，412和413和0BD设备400可组成参 考图4描述的车载网络。即，开关410，420和430,终端节点411，412和413和0BD设备400可对 应于图4示出的车载网络中具有相同的数字的元素的配置。此外，开关410,420和430,终端 节点411，412和413和0BD设备400可具有关于车载网络的拓扑信息。车载网络的拓扑信息可 包括每个组成车载网络的通信节点的IP地址，端口地址和MAC地址。根据本发明实施例的网 络诊断方法所应用的网络不限于图4示出的车载网络。根据本发明实施例的网络诊断方法 可应用于多种网络。根据本发明实施例的网络诊断方法将基于第一开关410和连接于第一 开关410的终端节点411，412和413来描述。然而，第二开关420和连接于第二开关420的终端 节点421，422和423(或第三开关430和连接于第三开关430的终端节点431，432和433)在如 下将要描述的方法中可类似地或同等地诊断。
[0072] 图5示出的网络诊断方法和图6示出的网络诊断方法可具有与S520相同的操作，但 在S520之前的操作不同。即，在图5示出的网络诊断方法中用于检查终端节点411，412和413 是否处于故障状态的消息发送/接收操作S500，S501，S502和S503不同于图6示出的网络诊 断方法中用于检查终端节点411，412和413是否处于故障状态的消息发送/接收操作S510， S511和S512。用于本发明实施例的消息（例如，第一消息，第一响应消息，诊断请求消息，诊 断响应消息等)可表示基于以太网协议生成的消息。基于以太网协议生成的消息可可为如 下所述。
[0073] 图7为框图，示出用于基于以太网的车载网络的消息的示例。
[0074] 参考图7,基于以太网协议的消息700可包括物理(PHY)头部，MAC帧和帧检查序列 (FCS)域708 JAC帧可由通信节点200的控制器220生成。PHY头部可包括前导701和起始帧定 界符(SR))域702。前导701可具有7个八字节的大小并可用于计时同步。SFD域702可具有序 列 "10101011"。
[0075] MAC帧可定位于SFD域702之后。MAC帧可仅包括MAC头部或可包括MAC头部和逻辑链 路控制(LLC)帧。MAC头部可包括目的地址(DA)域703，源地址(SA)域704和长度/类型域705。 DA域703可具有6个八字节的大小并可包括接收MAC帧的通信节点的识别信息（例如MAC地 址hSA域704可具有6个八字节的大小并可包括发送MAC帧的通信节点的识别信息（例如， MAC地址）。
[0076]长度/类型域705可具有2个八字节的大小并可指示数据域706的长度或以太网类 型，其由发送基于协议的以太网帧700的通信节点支持。例如，当包括于长度/类型域705的 第一八字节值小于或等于十进制值1500时，长度/类型域705可指示数据域706的长度。当包 括于长度/类型域705的第一八字节值大于或等于十进制值1536时，长度/类型域705可指示 以太网类型。如果必要（例如，为满足MAC帧的最小尺寸），LLC帧可包括数据域706并可进一 步包括填充域707。在这种情况下，填充域707可加在数据域706之后。
[0077]回到图5和6,在根据本发明实施例的网络诊断方法中，第一终端节点411可以广 播，多播或单播方式发送第一消息（S500)。这里，第一消息可表示网络管理(NM)消息。在从 第一终端节点411接收第一消息时，第二终端节点412可发送响应于第一消息的第一响应消 息至第一终端节点411(S501)。在这种情况下，第二终端节点412可在从第一消息的接收时 间的预定义时间段内发送第一响应消息至第一终端节点411。
[0078]第一开关410可获取发送自第一终端节点411的第一消息和发送自第二终端节点 412的第一响应消息。在从第一消息的接收时间预定义时间段内从第二终端节点412接收第 一响应消息时，第一开关410可确定第二终端节点412并且连接于第二终端节点412的信道 (或端口）处于正常状态。此外，第一开关410可通过包括于第一响应消息的SA域获取第二终 端节点412的识别信息（例如，MAC地址）。第一开关410可从车载网络的已知的拓扑信息获取 对应于第二终端节点412的MAC地址的IP地址，端口地址等。
[0079]在从第一消息的接收时间的预定义时间段内未接收来自第三终端节点413的第一 响应消息时，第一开关410可确定第三终端节点413和连接于第三终端节点413的信道(或端 口）处于故障状态。例如，第一开关410可通过包括于第一响应消息的SA域检查发送第一响 应消息的终端节点。基于检查结果，第一开关410可检查在连接于开关410的终端节点中未 发送第一响应消息的第三终端节点，并可确定未发送第一响应消息的第三终端节点413处 于故障状态。这里，当第三终端节点413处于故障状态或第一开关410和第三终端节点413之 间的信道(或端口）处于故障状态时，第一开关410可不从第三终端节点413在第一消息的接 收时间的预定义时间段内接收第一响应消息。第一开关410可从已知车载网络已知的拓扑 信息中获取被确定为处于故障状态的第三终端节点413的IP地址，端口地址，MAC地址等。
[0080] 接下来，第二终端节点412可以广播，多播或单播方式发送第一消息（S502)。这里， 第一消息可表示Mi消息。在从第二终端节点412接收第一消息时，第一一终端节点411可发 送响应于第一消息的第一响应消息至第二终端节点412(S503)。在这种情况下，第一终端节 点411可从第一消息的接收时间的预定义时间段内发送第一响应消息至第二终端节点412。
[0081] 第一开关410可获取发送自第二终端节点412的第一消息和发送自第一终端节点 411的第一响应消息。在从第一消息的接收时间的预定义时间段内接收来自第一终端节点 411的第一响应消息时，第一开关410可确定第一终端节点411和连接于第一终端节点411的 信道(或端口）处于正常状态。此外，第一开关410可通过包括于第一响应消息的SA域获取第 一终端节点411的识别信息（例如，MAC地址）。第一开关410可从车载网络的已知拓扑信息获 取对应于第一终端节点411的MAC地址的IP地址，端口地址等。
[0082]在未从第一消息的接收时间的预定义时间段内从第三终端节点413接收第一响应 消息时，第一开关410可确定第三终端节点413和连接于第三终端节点413的信道(或端口） 处于故障状态。第一开关410可从车载网络的已知拓扑信息获取确定为故障状态的第三终 端节点413的IP地址，端口地址，MAC地址等。
[0083]处于故障状态的第三终端节点413可不发送第一消息和第一响应消息。当第三终 端节点413所连接的信道(或端口）处于故障状态而第三终端节点413处于正常状态时，发送 自第三终端节点413的第一消息和第一响应消息未由第一开关410,第一终端节点411和第 二终端节点412接收。
[0084]接下来，在根据本发明的另一实施例的网络诊断方法中，第一开关410可以广播， 多播或单播方式发送第一消息（S510)。这里，第一消息可表示Ml消息。在从第一开关410接 收第一消息时，第一终端节点411可发送响应于第一消息的第一响应消息（例如，ACK消息） 至第一开关410(S511)。在这种情况下，第一终端节点411可从第一消息的接收时间的预定 义时间段内发送第一响应消息至第一开关410。在从第一开关410接收第一消息时，第二终 端节点412可发送响应于第一消息的第一响应消息（例如，ACK消息)至第一开关410(S512)。 在这种情况下，第二终端节点412可从第一消息的接收时间的预定义时间段内发送第一响 应消息至第一开关410。
[0085]由于第一开关410已在第一消息的发送时间的预定义时间段内从第一终端节点 411和第二终端节点412获取第一响应消息，第一开关410可确定第一终端节点411和第二终 端节点412(或连接于第一终端节点411和第二终端节点412的信道(或端口））处于正常状 态。第一开关410可通过包括于响应消息的SA域获取第一终端节点411和第二终端节点412 的识别信息（例如，MAC地址）。第一开关410可从车载网络的已知拓扑信息中获取对应于第 一终端节点411和第二终端节点412的MAC地址的IP地址，端口地址等。
[0086]处于故障状态的第三终端节点413可能不发送响应于第一消息的第一响应消息。 当第三终端节点413所连接的信道(或端口）处于故障状态而第三终端节点413处于正常状 态时，发送自第三终端节点413的第一响应消息未由第一开关410接收。在未在第一消息的 发送时间的预定义时间段内从第三终端节点413接收第一响应消息时，第一开关410可确定 第三终端节点413和连接于第三终端节点413的信道(或端口）处于故障状态。第一开关410 可从车载网络的已知拓扑信息获取确定处于故障状态的第三终端节点413的IP地址，端口 地址，MAC地址等。
[0087] 接下来，0BD设备400可生成诊断请求消息以诊断车载网络的故障状态。诊断请求 消息可包括至少一个请求处于故障状态的通信节点的识别信息(或连接于处于故障状态的 信道(或端口）的通信节点）的标示符，请求处于正常状态的通信节点的识别信息(或连接处 于正常状态的信道(或端口）的通信节点）的标示符，以及请求关于组成车载网络的通信节 点的状态（即，正常状态或故障状态）的信息的标示符。这里，标示符可包括于诊断请求消息 的MAC头部或数据域。0BD设备400可以广播，多播或单播方式发送诊断请求消息(S520)。 [0088] 诊断请求消息可通过第二开关420和第三开关430发送至第一开关410。例如，物理 地连接于0BD设备400的第三开关430可从0BD设备400接收诊断请求消息并当诊断请求消息 以广播方式发送时可以广播形式发送诊断请求消息。物理地连接于第三开关430的第二开 关420可从第三开关430接收诊断请求消息，并当诊断请求消息以广播方式发送时可以广播 方式发送诊断请求消息，物理地连接于第二开关420的第一开关410可从第二开关420接收 诊断请求消息。
[0089] 可选地，物理地连接于0BD设备400的第三开关430可从0BD设备400接收诊断请求 消息，并可当包括于诊断请求消息的DA地址表示第一开关410时路由诊断请求消息至连接 于第一开关410的第二开关420。物理地连接于第三开关430的第二开关420可从第三开关 430接收诊断请求消息，并当包括于诊断请求消息的DA地址表示第一开关410时，可发送诊 断请求消息至第一开关410。物理地连接于第二开关420的第一开关410可从第二开关420接 收诊断请求消息。
[0090]在接收诊断请求消息时，第一开关410可检查诊断请求消息请求的信息(或由包括 于诊断请求消息的标示符请求的信息)并可生成诊断响应消息，包括请求信息(S521)。当诊 断请求消息(或包括于诊断请求消息的标示符)请求处于故障状态的通信节点的识别信息 时，第一开关410可生成诊断响应消息，包括第三终端节点413的识别信息。可选地，当诊断 请求消息(或包括于诊断请求消息的标示符)请求处于正常状态的通信节点的识别信息时， 第一开关410可生成包括第一终端节点411和第二终端节点412的识别信息的诊断响应消 息。这里，识别信息可包括于诊断响应消息的MAC头部和数据域的至少一个。
[0091 ]可选地，当诊断请求消息(或诊断请求消息中包括的标示符)请求组成车载网络的 通信节点的状态信息时，第一开关410可生成位图，表示第一终端节点411、第二终端节点 412和第三终端节点413的状态，并且生成包括位图的诊断响应消息。位图可包括于诊断响 应消息的MAC头部和数据域的至少一个。这里，假设第一开关410和0BD设备400感知位图中 终端节点411、412和413之间的顺序。例如，位图中的第一位可表示第一终端节点411的状 态，位图中第二位可表示第二终端节点412的状态，并且位图中第三位可表示第三终端节点 413的状态。此外，当位设置为二进制值0时，其可表示对应通信节点（或连接于对应通信节 点的信道(或端口））处于正常状态。当位设置为二进制值1时，其可表示对应通信节点(或连 接于对应通信节点的信道(或端口））处于故障状态。在这种情况下，第一开关410可设置位 图为"001"并可生成包括"001"的诊断响应消息。位图设置方法的细节不限于以上所述，并 且位图可以多种方式设置。
[0092]接下来，第一开关410可以广播、多播或单播方式（S522)发送诊断响应消息至0BD 设备400。即，诊断响应消息可通过第二开关420和第三开关430发送至0BD设备400。在接收 诊断响应消息时，0ΒΡ设备400可检查连接于第一开关410的终端节点411、412和413的状态 (S523K0BD设备400可确定第一终端节点411和第二终端节点412处于正常状态并且第三终 端节点413处于故障状态。在本发明的实施例，已经描述了诊断响应消息在诊断请求消息被 接收之后生成。然而，诊断响应消息被生成的顺序不限于此。例如，诊断响应消息可在诊断 请求消息被接收之前生成。第一开关410在接收诊断请求消息时可发送先前生成的诊断响 应消息至0BD设备400。
[0093] 根据本发明实施例的方法可实现为可由多种计算机执行并记录于计算机可读介 质的程序指令。计算机可读介质可包括程序指令、数据文件、数据结构或其组合。记录于计 算机可读介质的程序指令可被特别地设计和配置用于本发明或可为公知的并且对计算机 软件领域技术人员而言是可用的。
[0094] 计算机可读介质的示例可包括硬件设备，诸如R0M、RAM和闪存，所述硬件设备被特 别地配置以存储并执行程序指令。程序指令的示例包括机器代码，所述机器代码由例如，编 译器以及由计算机利用解释器执行的高级语言代码作出，。上述示例性硬件设备可被配置 以作为至少一个软件模块，以执行本发明的操作，反之亦然。
[0095]根据本发明的实施例，容易地确定组成车载网络的每个通信节点的状态（即，正常 状态或故障状态)和通信节点所连接的信道(或端口）的状态是可能。基于确定的结果故障 状态的通信节点和信道可被快速修复。因此车载网络的性能可被增强。
[0096]尽管本发明实施例的示例及其优点已被详细地描述，应当可在本文作出理解多种 修改、替换和改变而不偏离本发明的范围。
【主权项】
1. 一种组成网络的第一通信节点的操作方法，所述操作方法包括以下步骤： 基于在通信节点之间发送的第一消息和响应于所述第一消息的第一响应消息，检查和 所述第一通信节点连接的通信节点中的每个是否处于故障状态；以及 生成诊断响应消息，所述诊断响应消息包括处于故障状态或正常状态的通信节点的识 别信息。2. 根据权利要求1所述的操作方法，其中第一消息为网络管理(NM)消息。3. 根据权利要求1所述的操作方法，其中，当响应于所述第一消息的第一响应消息在预 定义时间段内未被收到时，第一通信节点确定从中将要发送第一响应消息的通信节点处于 故障状态。4. 根据权利要求1所述的操作方法，其中第一通信节点为开关或桥，并且和所述第一通 信节点连接通信节点中的每个为终端节点。5. 根据权利要求1所述的操作方法，其中所述识别信息为互联网协议（IP)地址、端口号 和媒体访问控制(MAC)地址中的至少一个。6. 根据权利要求1所述的操作方法，其中当从车载诊断(OBD)设备接收到诊断请求消息 时，所述诊断响应消息被生成。7. 根据权利要求6所述的操作方法，其中第一消息、第一响应消息、诊断请求消息和诊 断响应消息中的每一个为基于以太网协议生成的消息。8. 根据权利要求1所述的操作方法，还包括将所述诊断响应消息发送至车载诊断(OBD) 设备。9. 根据权利要求8所述的操作方法，其中所述诊断响应消息以广播的方式发送。10. -种组成网络的第一通信节点的操作方法，所述操作方法包括以下步骤： 发送第一消息至和第一通信节点连接的至少一个通信节点； 基于响应于所述第一消息的第一响应消息的接收状态来检查和第一通信节点连接的 至少一个通信节点是否处于故障状态；以及 生成诊断响应消息，所述诊断响应消息包括处于故障状态或正常状态的通信节点的识 别信息。11. 根据权利要求10所述的操作方法，其中，当响应于所述第一消息的第一响应消息在 预定义时间段内未被收到时，第一通信节点确定从中将要发送第一响应消息的通信节点处 于故障状态。12. 根据权利要求10所述的操作方法，其中第一通信节点为开关或桥，并且和第一通信 节点连接的至少一个通信节点为终端节点。13. 根据权利要求10所述的操作方法，其中该识别信息为互联网协议（IP)地址、端口号 和媒体访问控制(MAC)地址中的至少一个。14. 根据权利要求10所述的操作方法，其中当车载诊断(OBD)设备接收到诊断请求消息 时，该诊断响应消息被生成。15. 根据权利要求14的操作方法，其中第一消息、第一响应消息、诊断请求消息以及诊 断响应消息中的每一个为基于以太网协议生成的消息。16. 根据权利要求10所述的操作方法，还包括发送所述诊断响应消息至车载诊断(OBD) 设备。17. -种车载诊断设备的操作方法，所述操作方法包括以下步骤： 发送诊断请求消息至第一通信节点；以及 从第一通信节点接收诊断响应消息，所述诊断响应消息包括和第一通信节点连接的至 少一个通信节点中的处于故障状态或正常状态的通信节点的识别信息。18. 根据权利要求17所述的操作方法，其中第一通信节点为开关或桥，并且和第一通信 节点连接的至少一个通信节点为终端节点。19. 根据权利要求17所述的操作方法，其中诊断请求消息和诊断响应消息中的每一个 为基于以太网协议生成的消息。20. 根据权利要求17所述的操作方法，其中该识别信息为互联网协议（IP)地址、端口号 和媒体访问控制(MAC)地址中的至少一个。
【文档编号】H04L12/24GK105897453SQ201510530005
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2015年7月17日
【发明人】金东玉, 徐纲云, 蔡寯秉, 尹真桦, 柳相宇
【申请人】现代自动车株式会社