La passerelle de sortie

La passerelle de sortie reçoit des trames du réseau fédérateur, dans lesquelles sont encapsulées des trames CAN. Elle doit donc effectuer les opérations suivantes :

1. récupérer l’ensemble des trames CAN encapsulées dans la trame du réseau fédérateur, 2. éliminer celles qui ne sont pas à destination du bus CAN connecté à la passerelle, 3. transmettre chaque trame CAN non éliminée sur le bus CAN de destination.

Les deux premières opérations entraînent un délai qui dépend de leur mise en œuvre et des capacités de la passerelle. La troisième opération peut être effectuée de différentes manières. Les paragraphes suivants illustrent deux stratégies représentatives.

3.5.2.1 Pas de régulation des trames CAN par la passerelle de sortie

C’est cette stratégie qui est appliquée pour tous les exemples illustrant les différents modes de fonctionnement d’une passerelle d’entrée (figures3.5,3.6,3.7,3.8et 3.9). La passerelle de sortie se contente de transmettre les trames CAN encapsulées sur le bus de destination, en fonction de leur priorité (i.e. le champ identificateur).

Par exemple, sur la figure3.6, les trames des flux 10 et 11 son reçues par la passerelle du bus CAN 2 à t = 0.850 ms. Elles sont immédiatement désencapsulées et prêtes à être transmises sur le bus CAN 2 (sur cet exemple, on suppose que la désencapsulation a lieu en temps nul). La trame 10, ayant l’identificateur le plus petit, est la première candidate à la transmission. Elle doit attendre la fin de la transmission en cours sur le bus CAN 2 (trame du flux 5). A la fin de cette dernière, la trame du flux 10 est la plus prioritaire en attente de transmission sur le bus CAN 2. Elle est donc transmise. Une trame du flux 6 devient prête pendant cette transmission. Elle est donc transmise avant la trame du flux 11, car son identificateur est plus petit.

Cette stratégie peut entraîner, sur le bus CAN de destination, une durée entre deux requêtes consécutives d’un flux donné qui est inférieure à la période de ce flux. C’est le cas pour le flux 11, qui est prêt à être transmis sur le bus CAN 2 aux instants t = 0.850 ms et t = 2.4 ms (1.55 ms), alors que sa période est de 2 ms.

3.5.2.2 Régulation des trames CAN par la passerelle de sortie

Cette stratégie vise à garantir que la durée entre deux requêtes consécutives d’un flux donné sur un bus CAN donné est toujours au moins la période de ce flux. Cette propriété est toujours vraie pour tous les flux générés par une station directement connectée sur ce bus CAN. En

revanche, elle peut ne pas être vérifiée pour un flux distant, au niveau de son bus CAN de destination. Ce problème a été montré au paragraphe précédent, en considérant le flux 11 sur le bus CAN 2.

Une solution classique pour éviter ce problème consiste à réguler les flux distants sur leur bus CAN de destination. A chaque fois qu’une trame d’un flux distant est désencapsulée par une passerelle de destination, la passerelle détermine le temps écoulé depuis la dernière requête sur le même flux. Si ce temps est inférieur à la période du flux, la nouvelle requête sur le flux est retardée jusqu’à ce que la période soit écoulée.

Ce principe est illustré sur la figure 3.10. L’exemple montre l’arrivée des trois premières

delai de regulation Bus CAN

federateur Reseau

passerelle

periode du flux distant periode du flux distant

traitement dans la passerelle

Figure 3.10 – Principe de la régulation par la passerelle de sortie trames consécutives d’un flux distant.

— La première est désencapsulée par la passerelle (rectangle hachuré sur la figure 3.10) et immédiatement prête pour être transmise sur son bus CAN de destination. Elle est transmise sur ce bus en fonction de son niveau de priorité.

— La deuxième est désencapsulée par la passerelle. Le temps écoulé depuis la précédente désencapsulation concernant le même flux étant supérieur à la période du flux, la trame est immédiatement prête pour être transmise sur son bus CAN de destination. Elle y est transmise en fonction de son niveau de priorité.

— La troisième trame est désencapsulée par la passerelle. Cette fois, le temps écoulé depuis la précédente désencapsulation concernant le même flux est inférieur à la période du flux

3.6. CONCLUSION

3.6

Conclusion

Ce chapitre nous a permis d’introduire l’architecture réseau hétérogène que nous considérons dans le cadre de cette thèse. Les différents flux transitant sur cette architecture ont été présentés. Nous nous sommes particulièrement intéressés dans ce chapitre aux différentes passerelles d’in- terconnexion. Ces passerelles sont des éléments-clés dans ce type d’architecture. Nous avons ainsi présenté via différents exemples les différentes stratégies de passerelles possibles. De ces exemples, est ressortie la complexité de définir et de concevoir des passerelles permettant d’interconnecter plusieurs bus CAN distants via un réseau fédérateur utilisant une technologie réseau différente.

Dans ce chapitre, nous avons introduit pour les passerelles d’entrées (direction CAN vers réseau fédérateur) différentes stratégies d’encapsulation :

— Une trame CAN est encapsulée dans une trame

— N trames CAN ayant la même destination sont encapsulées dans une trame

— N trames CAN n’ayant pas de contraintes de destination sont encapsulées dans une trame — N trames CAN ayant la même destination sont encapsulées dans une trame avec une

attente bornée au niveau de la passerelle.

— N trames CAN n’ayant pas de contraintes de destination sont encapsulées dans une trame avec une attente bornée au niveau de la passerelle.

De plus, nous avons introduit pour les passerelles de sorties (réseau fédérateur vers bus CAN) deux stratégies :

— Pas de régulation des trames CAN par la passerelle de sortie. — Régulation des trames CAN par la passerelle de sortie.

Nous avons considéré que le délai de transmission sur le réseau fédérateur est constant. Cela ne sera le plus souvent pas le cas. Ce délai va dépendre de la charge de ce réseau fédérateur et de la méthode d’accès qu’il met en œuvre.

Dans les chapitres4et5, nous considérons deux réseaux fédérateurs. Pour chacun d’eux, nous comparons les différentes stratégies de passerelles introduites dans ce chapitre. Ces études de cas nous permettent d’appréhender l’impact de chaque stratégie sur le réseau.

La première étude de cas, considère un réseau fédérateur de type Wi-Fi. Nous montrons, qu’il est possible de limiter les échéances dépassées des trames CAN transmises sur le réseau sans fil, en exploitant intelligemment les différentes fonctionnalités des réseaux CAN et Wi-Fi. Ce type d’architecture est donc bien adaptée aux contraintes temps réel souples.

La deuxième étude, considère différents réseaux fédérateurs de type Ethernet commuté. Nous montrons, par le biais de cette étude, l’impact des différentes stratégies de passerelles d’entrées et de sorties sur les délais de bout en bout des flux ainsi que sur les performances globales des réseaux considérés.