2、汽车网络中可靠实时消息调度框架JAMS - SG解析

汽车网络中可靠实时消息调度框架JAMS - SG解析

1. 背景与需求

在汽车网络中，抖动可能会导致严重后果，例如安全气囊展开信号延迟可能危及车内人员生命。因此，在设计时间关键型汽车应用的调度时，需要从早期设计阶段就考虑抖动处理，同时也要谨慎处理运行时意外的抖动变化。

2. JAMS - SG框架概述

JAMS - SG是一种新颖的消息调度框架，旨在处理汽车通信系统中受抖动影响的时间触发和高优先级事件触发消息。该框架以FlexRay协议为例进行演示，但具有协议无关性，可扩展到其他时间触发协议。它结合了设计时调度优化和运行时抖动处理机制，以最小化抖动对基于FlexRay的汽车网络的影响。

其主要贡献如下：
- 开发了一种混合启发式算法，实现了针对FlexRay协议的抖动感知帧打包。
- 提出了一种启发式方法，用于合成基于FlexRay的汽车系统的抖动感知设计时调度。
- 引入了一种运行时调度器，可在FlexRay静态段时隙中机会性地打包受抖动影响的时间触发和高优先级事件触发消息。
- 将JAMS - SG框架与该领域的知名先前工作进行了比较，证明了其有效性和可扩展性。

3. FlexRay协议概述

FlexRay是一种高速串行车载网络协议，专为线控汽车应用设计，支持时间触发和事件触发传输。一个通信周期通常为5ms，包含以下几个部分：
| 部分 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 静态段 | 由多个等大小的静态段时隙组成，用于传输时间触发消息，采用时分多址（TDMA）媒体访问方案，确保消息传输的时间确定性。每个时隙传输一个FlexRa