智能汽車Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化配置研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的高速發(fā)展，人們對車輛駕駛的舒適性、安全性和娛樂性要求不斷提高，汽車行業(yè)正向著智能化的方向前進。與此同時，對車載網(wǎng)絡(luò)的通信帶寬和可拓展性也提出了更嚴(yán)苛的要求。為解決汽車智能化造成車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)通信帶寬需求不斷增長的問題，車載Ethernet技術(shù)應(yīng)運而生。相對于傳統(tǒng)的CAN、FlexRay等總線，它具有高帶寬、低成本、可拓展性強等優(yōu)點，目前正在車載網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域迅速發(fā)展，在未來極具市場前景。
　　本論文以國家自然科學(xué)基金為依托，通過

2、收集和閱讀大量國內(nèi)外相關(guān)的研究資料，對Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)的預(yù)留帶寬設(shè)計機制進行了研究。首先，分析Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，并給出智能汽車中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，隨后通過定義預(yù)定流量來傳輸網(wǎng)絡(luò)中的安全關(guān)鍵類消息;在此基礎(chǔ)上，通過分析流預(yù)留協(xié)議和消息傳輸實時性，提出了網(wǎng)絡(luò)中各類型消息的最壞響應(yīng)時間分析方法，并給出對應(yīng)的定量計算公式和推導(dǎo)過程。其次，針對利用IEEE標(biāo)準(zhǔn)預(yù)留帶寬配置方法可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)消息錯過其截止期的問題

3、，提出超預(yù)留帶寬設(shè)計方法;同時以超預(yù)留帶寬最優(yōu)為目標(biāo)，以消息實時性和IEEE標(biāo)準(zhǔn)最大預(yù)留帶寬為約束，建立了車載Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)參數(shù)優(yōu)化模型，并給出求解該模型的OAPO和OBPO算法，隨后對該方法進行了評估。最后，利用工具開發(fā)了Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)預(yù)留帶寬設(shè)計軟件，搭建了仿真實驗平臺并設(shè)計實驗方案，對本文提出的方法進行驗證。實驗結(jié)果表明:本文提出的方法不僅能夠滿足系統(tǒng)可調(diào)度性要求，而且能有效提高Ethernet AVB