基于SDN的新型车载网络架构研究
2021-10-16吕勇翟亚红李鹏贺权崔峻玮
吕勇,翟亚红,李鹏,贺权,崔峻玮
(湖北汽车工业学院 电气与信息工程学院,湖北 十堰442002)
主动安全、智能驾驶与智能网联等新兴业务促使汽车从单一的交通工具演变成为复杂的分布式计算系统[1]。目前车载网络(in-vehicle network,IVN)架构呈现出多种总线共存局面,现有的分布式计算系统各种网络相互独立,网络之间的互操作不多。汽车电子电气架构(electrical/electronic ar⁃chitecture,EEA)存在灵活性不高、不易扩展、兼容性不强等问题,其封闭的标准使其不易与外部设备互联[2-4]。随着汽车功能需求的大幅度提升,汽车电子设备变得更加复杂,未来的车辆需要安装更多的传感器、执行器、电子控制单元和微型计算机等,传统IVN架构难以满足电控单元网络化程度不断提高的需求[5-8]。现有的IVN多种总线共存,使得支持IVN内部互联互通的协议栈设计复杂,可扩展性和可开放性有限,缺乏统一的网络体系结构设计。未来汽车EEA正在向集中式方向发展,车内不同计算单元和不同域之间彼此通信的需求越来越强,相应软件功能的更新与添加需要更加灵活的架构。因此新型IVN架构的研究与设计就显得非常重要。在IVN体系结构中应用软件定义网络(software-defined networking,SDN)技术是新的并且活跃的研究领域。Fussey等人[9]讨论了在IVN中引入SDN的优势。Halba等人[10]使用SDN方法,通过为电子控制单元配备“IP到传统IVN适配器”,实现了不同IVN中电子控制单元之间的通信。Hackel等人[11]探讨了如何将SDN和时间敏感型网络相结合用于IVN。杨朝阳[5]等提到了混合网络架构下端到端的时延问题并进行了分析,但未给出具体的优化方案。……
