基于以太骨干网的域集中式网络架构设计与验证

发布时间：2020-11-09 02:38

　　以智能驾驶、移动互联、云计算、大数据等技术为代表的新一轮科技革命方兴未艾,中国也提出了“中国制造2025”和“互联网+”发展战略,大力推动产业转型升级和结构优化调整,汽车产业作为国民经济的支柱产业,是中国制造业转型升级的重大支柱,智能网联汽车更成为汽车行业典型创新标志。智能网联汽车是指搭载先进的传感器、控制器、执行器装置,融合现代通信与网络技术,实现车与外部的智能信息交换,具备环境感知、智能决策、协同控制等功能,满足汽车安全、高效、舒适、节能要求,并最终实现替代人来操作的新一代汽车。随着智能网联系统市场化布局,带来了车载电子应用产品的数量和复杂度激增,车辆数据的传输、交换和共享使得车内网络系统面临严峻的挑战,遭遇发展瓶颈。传统车载网络通信带宽低、数据交换效率差、封闭开发不足、不易扩展的问题凸显,因此构筑新型车载网络架构已经成为了新一代智能网联汽车发展首要任务。基于此研究背景,本文拟设计一种基于以太骨干网的域集中式网络架构,具有通用性、高带宽、可扩展等特点。该网络架构可实现车型跨平台复用、IOT网络深入融合、移动互联智能功能无缝搭载及整车数据的最大化共享,结合当下智能网联汽车设计开发,提供安全、节能、环保、便捷出行方式的架构解决方案,是汽车电子未来发展重点方向。本文主要研究以下内容:1.基于以太骨干网络域集中式架构方案设计根据车载以太骨干网络的技术特点,分析诊断、智能驾驶、信息化、网联化4类典型的汽车领域应用场景,通过以太骨干网络通信需求与设计约束分析,设计以太网骨干网络中心网关架构、菊花链式架构、子网式架构。根据车载以太网在汽车领域的应用需求,设计以太网骨干网络通信协议框架,进行物理层规范设计、音视频桥接规范设计、应用层规范设计。2.网络架构设计流程及评估方法车载网络架构设计分为需求层设计、逻辑层设计和网络层设计。需求层设计指的是将车辆能够为用户提供的某项服务或用户对车辆提出的某项功能需求进行分解,最终分解为控制器可实现的最终功能。逻辑层设计指的是将需求层设计最终提炼出的各项功能需求进行拆解,将各类需求分别对应到车内传感器、控制器、执行器的实际功能上来。网络层设计指的是将需求层设计及逻辑层设计得出的结果转换为详细的网络通信,进而推导出整车网络拓扑等。3.网络架构系统测试与验证基于网络硬件在环半实物测试系统平台,设计开发网络架构模型、通信节点仿真模型,开发系统测试用例,完成网络负载率、物理丢包率、协议一致性、应用传输等功能和性能测试验证。
【学位单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U463.6
【部分图文】：

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