E2E工程问题:小周期转大周期Gateway

摘要:

本文讨论一个具体的工程问题,E2E报文对应的信号,由小周期转大周期导致的E2E校验失败问题。

工程中,网关节点很重要的一个功能就是路由。当然,E2E(End to End)报文也可路由,但是,路由的信号(Signal),如果周期不同,通信矩阵设计又未充分考虑,可能会带来一些预料之外的问题。本文讨论一个具体的工程问题,E2E报文对应的信号,由小周期转大周期导致的E2E校验失败问题。

1、问题描述

节点Node1和节点Node2之间通过网关节点(Gateway Node)通信,其中,某帧PDU受E2E保护。Node1通过CAN总线,以10ms周期发送E2E Tx PDU,发送给网关节点(Gateway Node),Gateway Node再通过Flexray总线,以320ms周期将此PDU信息路由给Node2,Node2接收E2E Rx PDU,并对此PDU做E2E校验。此E2E PDU的传输示意如下:

提示:Gateway Node仅仅是路由功能,不做E2E校验。路由时,如果Node1中的信号或者信号组配置了UB(Update Bit),路由信息之前,需要进行UB位检查。

(一)问题现象采集的数据如下所示:

如上图,在T1时刻,Node1停止发送E2E Tx PDU,即:E2E Tx PDU包含的信号SignalCnt停发。而在T2时刻,Node2接收到的SignalCnt UB = 1,继续接收SignalCnt,但是,此时的SignalCnt = 11,而上一次的SignalCnt = 12,Node2做E2E校验时,认为此时Sequence Number Error,进而进行了故障处理,eg:故障指示灯提示等。具体错误 :由于DeltaCounter >MaxDeltaCounter,导致E2EPW_STATUS_WRONGSEQUENCE。DeltaCounter的计算如下:(ReceiverCounter >= State->LastValidCounter)?(DeltaCounter = ReceivedCounter -State->LastValidCounter):(DeltaCounter = 15 + ReceivedCounter - State->LastValidCounter)由于Node2最新一次接收的值ReceiverCounter = 11,State->LastValidCounter = 12,DeltaCounter = 14。而配置的State->MaxDeltaCounter = 8,最终导致E2EPW_STATUS_WRONGSEQUENCE。

2、问题分析

这个问题的本质是因为信号小周期(本文:10ms)转大周期(本文:320ms)过程中,UB处理问题。如下图:

t0时刻,Node1正常发送E2E报文,且Tx UB = 1,Gateway Node正常路由信号SignalCnt,Rx UB = 1,Node2正常接收E2E报文,并做E2E校验;

t1时刻,Node1停发E2E报文,但是,t0~t1期间,由于Tx UB = 1,Gateway Node仍正常路由信号SignalCnt,且路由的SignalCnt值为11;

t1~t2期间,由于Tx UB = 0,Gateway Node不再路由信号SignalCnt;

t2时刻,由于Gateway Node所在的Flexray并没有停止通信,Gateway Node继续路由数据,而此时路由的SignalCnt = 11。由于t0~t1期间,Gateway Node的发送缓冲区数据有更新,因此,t2时刻发送数据时,UB = 1,因此,Node2接收到的Rx UB = 1,进而Node2继续校验Node1发送的E2E报文,由于此时,SignalCnt = 11,不是预期的SignalCnt = 13,且DeltaCounter >MaxDeltaCounter,进而导致校验失败。

3、处理措施

如上的分析,问题并不出在收/发两方,而是通信矩阵设计时,未有充分考虑E2E路由的问题,即:小周期转大周期的E2E路由问题。

如上的通信设计中,已经失去了E2E的保护意义。因为发送端的Counter值路由到接收端时,可能存在随机性。发送端每10ms发送一次,而接收端每320ms接收一次,也就是说,发送端的Counter更新了32次,接收端才接收到一次。收/发两端SignalCnt变化情况如下所示:

如上图,可以看出,接收端在接收到SignalCnt存在一定的随机性。

所以,上述问题,需要系统重新评估和设计通信矩阵,或者接收端优化网络休眠时的E2E处理策略。

来源 **|**开心果 Need Car

相关推荐
寻星探路4 小时前
【深度长文】万字攻克网络原理:从 HTTP 报文解构到 HTTPS 终极加密逻辑
java·开发语言·网络·python·http·ai·https
崔庆才丨静觅6 小时前
hCaptcha 验证码图像识别 API 对接教程
前端
passerby60616 小时前
完成前端时间处理的另一块版图
前端·github·web components
掘了7 小时前
「2025 年终总结」在所有失去的人中,我最怀念我自己
前端·后端·年终总结
崔庆才丨静觅7 小时前
实用免费的 Short URL 短链接 API 对接说明
前端
崔庆才丨静觅7 小时前
5分钟快速搭建 AI 平台并用它赚钱!
前端
七夜zippoe7 小时前
CANN Runtime任务描述序列化与持久化源码深度解码
大数据·运维·服务器·cann
盟接之桥7 小时前
盟接之桥说制造:引流品 × 利润品,全球电商平台高效产品组合策略(供讨论)
大数据·linux·服务器·网络·人工智能·制造
崔庆才丨静觅7 小时前
比官方便宜一半以上!Midjourney API 申请及使用
前端
Moment7 小时前
富文本编辑器在 AI 时代为什么这么受欢迎
前端·javascript·后端