数据链路层协议检查

卡塞尔大学计算机体系结构和系统编程研究所(ICAS)研究了CiA 610-1中指定的CAN XL数据链路层协议。在半年多的时间里，Josef博士Börcsök教授和他的团队对CAN XL协议提供的错误检测机制进行了评估。最后的研究报告还包括对剩余误差概率的定性评估。

自动化CAN (CiA)成员已经制定了CAN XL数据链路层规范。它在CiA 610-1 CAN XL数据链路层和物理信号文档中可用。数据链路层(DLL)，在开放系统互连(OSI)模型中也称为第二层，提供了在网络实体(节点)之间传输帧和检测物理层中发生的错误的功能和过程手段。帧或DLL协议数据单元(pdu)不跨越网段的边界。网络间路由和全局寻址是更高级的功能，允许数据链协议专注于本地交付、寻址和媒体仲裁。这样，DLL就类似于社区交通警察;它在竞争媒体访问权的各方之间进行仲裁。

CAN XL，第三代CAN，具有两个CRC多项式，填充位检查和帧格式检查，以检测CAN XL帧中的错误。在总结中，研究人员总结道:“CAN XL协议通过使用级联循环冗余检查(crc)提高了可靠性。其中，MAC帧有两个CRC字段:13位prepre -CRC (PCRC)和32位frame -CRC (FCRC)。这些crc被级联，因此FCRC也保护PCRC。两个crc一起可以检测到任意五个随机分布的比特错误。”

相比之下，真正的汉明距离为6，没有捷径。研究人员说:“格式检查和内容位检查还可以确保检测帧中的错误。”“在这里，不仅可以识别格式字段和填充位中的错误，还可以部分识别剩余位中的错误，这可能导致格式字段和填充位中的值损坏。”

研究人员为剩余误差率(RER)计算开发了新的公式，以涵盖CAN XL中的扩展错误检测措施。有了它们，你可以计算给定的can XL网络的RER。图中是研究报告中提供的一个例子。

研究人员说，“由于在公式的发展过程中对一些参数的值进行了最坏情况的假设，以及在计算最终值时，给出了对RER的悲观估计”。这意味着计算出的RER值是保守的。

为了使上界值的估计更精确，可以改进信道模型，以更好地匹配特定环境中发生的错误，如突发长度、故障持续时间和误码率。进一步估计可以考虑FCRC和PCRC多项式的更多特征。当使用该公式计算值时，应考虑到块长度不超过274位的FCRC具有最小汉明距离为8的特征。对于超过275位的块长度，汉明距离最小值为6。这意味着检测到5个随机分布的误码。

CiA总经理Holger Zeltwanger在一份新闻稿中说:“报告得出的结论是，CAN XL至少和其他网络技术一样可靠。”“这是一个非常保守的估计。”

-编辑自CFE媒体发布的CAN in Automation (CiA)新闻稿。自动化中的CAN是CFE Media的内容合作伙伴。

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