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浅谈汽车车载网络的应用论文(第5页)

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  一般情况下,把整个带宽的75%预留给时间敏感的音视频流数据,剩下的25%用来传输传统的以太网络数据。SRP包含注册和预留两部分,流预留服务中,把流服务的提供者定义为Talker,接受者定义为Listener。Talker对音视频流所需带宽资源进行协商预留,Listener则注册并接收所需的音视频流。Talker初始时广播一个提供声明,表示自己能够提供流数据并说明其属性,使接受者知道Talker的存在以及数据已经准备好发送了。消息传播的过程中,会沿途收集信道的服务质量信息,而收集到的信息分为两种。当信道已经准备好了,则反馈一个正的提供声明注册消息,表示通信路径已经准备好了,可以发送数据;当反馈一个负的提供声明注册消息时,则不可以发送。Listener也可以发送请求声明,广播想要接收的信息,消息传播的过程中,沿途运载资源分配结果信息,该信息也分为正负两种情况,正的请求声明表示能够接收到信息,负的请求声明表示信道没有准备好。同样,Talker和Listener也可以根据自身情况使用MRP信号机制,撤销提供或者请求信息来结束信道锁定和预留。SRP内部周期性的状态机维护着Talker及Listener的注册信息,能够动态地对网络节点状态进行监测并更新其内部注册信息数据库,以适应网络拓扑的动态改变。QFP:它是AVB协议栈中的伴随协议,大部分实现在交换机中,负责数据传输的处理和转发机制,确保传统的以太网络数据流量不会干扰到实时音视频流。QFP主要包括三个部分,流量整形、优先级划分和队列管理。为了避免时间敏感的音视频流数据和普通数据对带宽的竞争,EthernetAVB交换机拥有若干个输入输出队列,音视频流数据和普通数据分别进入不同的队列,所有的交换机和网桥都使用优先级传输选择算法,并且赋予音视频流数据最高的优先级。交换机进行队列转发时,音视频流数据总是优先于传统以太网数据进行转发。还有一种基于可信因子的整形算法,用来处理不同的音视频实时数据(A类音视频流和B类音视频流)的转发,只有当可信因子大于或等于0并且信道中没有冲突的报文时才可以进行传输。当该报文进行传输时,可信因子会以一个发送斜率减少,同样,当一个实时报文在队列中等待时,可信因子会以一个闲置斜率增加,这样只要信道一空闲它就会被传输。另外,AVBTP主要负责对EthernetAVB实时流数据进行打包,同时负责流的建立、控制以及结束。而RTP在基于IP的三层应用上利用EthernetAVB的性能,通过桥接及路由在局域网内提供时间同步、延迟保障和带宽预留的服务,以保障实时音视频流的传输。

  3.2单对非屏蔽双绞线

  2005年AVnu联盟成立,使得EthernetAVB得到市场效益的推动,这主要集中在车载网络和消费电子领域。但是传统以太网络的物理层并不能达到车载网络对通信介质的要求,因此2011年OPEN联盟成立,该联盟专门为车载以太网络提供物理层介质,其倡导采用全双工的单对非屏蔽双绞线进行通信。为单对非屏蔽双绞线和传统屏蔽线缆,相比之下单对非屏蔽双绞线做出了两个方面的改进:一方面是减少了线束,使成本比传统电缆降低80%,重量轻30%,从而有效提高汽车燃油效率[39];而另一方面则是频率从200MHz降低到了50MHz,使其无需屏蔽就具有抗电磁干扰的能力。另外,单对非屏蔽双绞线还可以实现电力传输,在文献[40]中作者应用博通系列芯片验证了双绞线实现电力传输的情况。虽然在理论上单对非屏蔽双绞线通信技术满足了车载网络对于布线的苛刻要求,但目前并没有关于它应用到具体车型的测试或者验收报告,车载以太网络的进一步发展仍然需要许多技术的不断完善。

  4三种车载多媒体网络对比

  这三种车载多媒体网络各有其突出优点:MOST网络技术可以传输多种数据类型,物理层可以使用不同的传输介质,拥有成熟的技术规范和大量的支持厂商;IDB-1394网络技术数据传输速率最高,在芯片内部提供数字传输内容保护技术,并且相对其他两种技术而言所需芯片更少;车载以太网络技术来源于传统以太网络,具有更广泛的应用空间,并且其拓扑结构最为灵活。

  5结语

  本文对现有的主流车载多媒体网络技术进行了综述。首先在发展历史、基本特点、研究现状和未来趋势等四方面对MOST网路技术进行了论述。然后简单介绍了IDB-1394网络技术的特点和现状,接着从实时以太网络协议和单对非屏蔽双绞线两方面论述了车载以太网络技术发展的前提和基础。最后对三种网络技术进行了比较。车载多媒体网络技术正在向着更高带宽、更小延迟和更加灵活的方向发展,而三种车载多媒体网络技术的竞争还将继续下去。可以预见,车载多媒体网络技术的发展将极大地推动自动驾驶和车载信息系统等领域技术的发展,从而人们可以享受到更加舒适便捷的车载服务。

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