Desarrollo de Comunicación Determinista para Redes In-Vehículo Basadas en Redes de Tiempo Sensible Definidas por Software
Autores: Li, Binqi; Zhu, Yuan; Liu, Qin; Yao, Xiangxi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desarrollo de Comunicación Determinista para Redes In-Vehículo Basadas en Redes de Tiempo Sensible Definidas por Software
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Transmisión
Redes sensibles al tiempo
Modelo de programación
Definido por software
Gestión de redes
Tráfico sensible al tiempo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Para apoyar funcionalidades más avanzadas en los vehículos, existe el desafío de la transmisión determinista y confiable de datos de sensores y señales de control. La red de tiempo sensible (TSN) es el candidato más prometedor para satisfacer esta demanda aprovechando los estándares de Ethernet IEEE 802.1, que incluyen sincronización de tiempo, modelado de tráfico y mecanismos de reenvío de baja latencia. Para explorar la implementación de TSN en redes dentro del vehículo (IVN), este documento propone un modelo de programación lineal entera (ILP) robusto basado en la programación de flujos de datos sensibles al tiempo para mitigar las vulnerabilidades del mecanismo de modelado consciente del tiempo (TAS) en la práctica. Además, integramos este modelo de programación en una arquitectura de red de tiempo sensible definida por software (SD-TSN) para automatizar los cálculos de programación y configuraciones en la fase de diseño. Esta arquitectura SD-TSN puede ofrecer un enfoque flexible y programable para la gestión de redes, permitiendo un control preciso sobre las restricciones de tiempo y los parámetros de calidad de servicio (QoS) para el tráfico sensible al tiempo. En primer lugar, los requisitos de transmisión de datos son recopilados por el módulo de configuración de usuario centralizado (CUC) para adquirir información sobre el tráfico. Posteriormente, el módulo CNC transfiere los resultados calculados de enrutamiento y programación al modelo YANG para la entrega de configuraciones. Finalmente, los interruptores TSN automotrices pueden completar la configuración local al analizar los mensajes de configuración recibidos. A través de una validación experimental basada en una plataforma física, este estudio demuestra la efectividad del algoritmo de programación y la arquitectura SD-TSN en la mejora de la comunicación determinista para redes dentro del vehículo.
Descripción
Para apoyar funcionalidades más avanzadas en los vehículos, existe el desafío de la transmisión determinista y confiable de datos de sensores y señales de control. La red de tiempo sensible (TSN) es el candidato más prometedor para satisfacer esta demanda aprovechando los estándares de Ethernet IEEE 802.1, que incluyen sincronización de tiempo, modelado de tráfico y mecanismos de reenvío de baja latencia. Para explorar la implementación de TSN en redes dentro del vehículo (IVN), este documento propone un modelo de programación lineal entera (ILP) robusto basado en la programación de flujos de datos sensibles al tiempo para mitigar las vulnerabilidades del mecanismo de modelado consciente del tiempo (TAS) en la práctica. Además, integramos este modelo de programación en una arquitectura de red de tiempo sensible definida por software (SD-TSN) para automatizar los cálculos de programación y configuraciones en la fase de diseño. Esta arquitectura SD-TSN puede ofrecer un enfoque flexible y programable para la gestión de redes, permitiendo un control preciso sobre las restricciones de tiempo y los parámetros de calidad de servicio (QoS) para el tráfico sensible al tiempo. En primer lugar, los requisitos de transmisión de datos son recopilados por el módulo de configuración de usuario centralizado (CUC) para adquirir información sobre el tráfico. Posteriormente, el módulo CNC transfiere los resultados calculados de enrutamiento y programación al modelo YANG para la entrega de configuraciones. Finalmente, los interruptores TSN automotrices pueden completar la configuración local al analizar los mensajes de configuración recibidos. A través de una validación experimental basada en una plataforma física, este estudio demuestra la efectividad del algoritmo de programación y la arquitectura SD-TSN en la mejora de la comunicación determinista para redes dentro del vehículo.