瞬態(tài)傳輸誤差下交換式以太網(wǎng)的可靠性分析

瞬態(tài)傳輸誤差下交換式以太網(wǎng)的可靠性分析

由于現(xiàn)代汽車集成了大量網(wǎng)絡(luò)功能，因此網(wǎng)絡(luò)需要具有高帶寬、實(shí)時(shí)性和可靠性的特性。而以太網(wǎng)能夠滿足帶寬的要求，并允許使用時(shí)間冗余機(jī)制提高通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。提出了一種輕量級形式分析方法，在瞬態(tài)誤差下測定交換式以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的可靠性。所提出的方法考慮了單一信息可靠性和整體通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)序行為之間的關(guān)系，并能夠與時(shí)序分析框架結(jié)合，對運(yùn)行時(shí)間的影響可以忽略不計(jì)，從而可實(shí)現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中使用的時(shí)間冗余機(jī)制。同時(shí)，提出了兩種算法：一種是安全可靠性約束的快速算法；另一種是更嚴(yán)格但安全有效的復(fù)雜算法。試驗(yàn)結(jié)果表明，通過遵從時(shí)序行為的時(shí)間冗余，可以顯著提高信息傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

由于信息存在丟失或損壞的瞬態(tài)故障，所以安全關(guān)鍵信息采用定時(shí)發(fā)送的形式，以提高通信的可靠性。為實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確運(yùn)行，安全關(guān)鍵信息接收器需要每隔特定時(shí)間至少接收一條信息，時(shí)間間隔由診斷測試間隔（DTI）與時(shí)間長度確定。由于時(shí)間冗余，因引在一個(gè)DTI內(nèi)發(fā)送多個(gè)信息會(huì)產(chǎn)生較高的瞬態(tài)誤差。提高信息的發(fā)送速率，可以提高通信系統(tǒng)的可靠性，但同時(shí)也會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷，因此需要優(yōu)化安全關(guān)鍵信息的最佳發(fā)送速率。

Fedor Smirnov et al. 2016 53nd ACM/EDAC/ IEEE Design Automation Conference(DAC),June 5-9,2016.

編譯：王亮