ChinaAutoRegs｜GB/T 39851.2-2021英文版/道路车辆 基于控制器局域网的诊断通信 第2部分：传输层协议和网络层服务
Road vehicles—Diagnostic communication over Controller Area Network（DoCAN）—Part 2：Tranport protocol and network layer services

1 范围
GB/T39851的本部分规定了车载CAN 网络系统(ISO11898-1:2015)需求的传输层协议和网络层服务,该服务基于ISO14229-1和ISO15031-5中定义的诊断服务。
本部分适用于ISO14229-1和ISO15031-5定义的诊断服务,也适用于其他车载网络通信。
ISO11898-1:2015描述了多种长度的CAN 帧,这些帧的最大有效载荷大小基于使用设备的协议。
CLASSICALCAN 协议设备可以收发有效载荷大小为(0~8)字节的帧。CANFD(灵活数据速率)协议设备可以收发有效载荷大小为(0~64)字节的帧。CAN FD 协议设备也能够收发CLASSICALCAN 帧。
基于控制器局域网(DoCAN)的诊断通信协议支持ISO14229-2中规定的标准服务原语接口。
本部分提供的传输协议和网络层服务支持不同应用层的应用,例如:
———增强型车载诊断(超出法定功能的排放相关系统诊断、非排放相关系统诊断);
———ISO15031中规定的排放相关车载诊断系统(OBD);
———ISO27145中规定的全球协调车载诊断系统(WWH-OBD);
———ISO26021-1中规定车载点火装置报废期的激活。
传输层协议未定义确定的通信类型。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
ISO/IEC7498-1 信息技术 开放系统互联 基本参考模型 第1部分:基础模型(Information
technology—Opensystemsinterconnection—Basicreferencemodel—Part1:Thebasicmodel)
ISO11898-1:2015 道路车辆 控制器局域网(CAN) 第1部分:数据链路层和物理信令[Road
vehicles—Controllerareanetwork(CAN)—Part1:Datalinklayerandphysicalsignalling]
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
ISO/IEC7498-1、ISO11898-1:2015界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
CAN 帧数据长度 CANframedatalength;CAN_DL
以字节为单位的CAN 帧数据/有效载荷的物理长度。
3.1.2
发送数据链路层数据长度 transmitdatalinklayerdatalength;TX_DL
发送端以字节为单位的数据链路层最大可用有效载荷长度,用于执行本部分中定义的网络层应用。
注:TX_DL是一个发送端在发送PDU 时固定配置的值。
3.1.3
接收数据链路层数据长度 receiveddatalinklayerdatalength;RX_DL
接收端以字节为单位的数据链路层检索最大可用有效载荷长度,用于执行本部分中定义的网络层
应用。
注:RX_DL从分段PDU 中的首帧CAN_DL中回读,用于验证连续帧中正确的数据长度。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
BRS:位速率转换(Bitrateswitch)
BS:块大小(BlockSize)
CAN:控制器局域网(Controllerareanetwork)
CAN_DL:以字节为单位的CAN 帧数据链路层数据长度(CANframedatalinklayerdatalength
inbytes)
CANFD:ISO11898-1:2015 定义的拥有可变数据速率和较大有效载荷的控制器局域网
(ControllerareanetworkwithflexibledatarateandlargerpayloadasdefinedinISO11898-1:2015)
CLASSICALCAN:ISO11898-1:2015定义的拥有静态数据速率和最大为8个数据字节的控制器
局域网(Controllerareanetworkwithstaticdatarateandupto8databytesasdefinedinISO11898-1:
2015)
CF:连续帧(ConsecutiveFrame)
CTS:继续发送(Continuetosend)
DLC:数据长度代码(CANframedatalinklayerdatalengthcode)
DoCAN:基于控制器局域网的诊断通信(Diagnosticcommunicationovercontrollerareanetwork)
ECU:电子控制单元(Electroniccontrolunit)
FC:流控帧(FlowControl)
FF:首帧(FirstFrame)
FF_DL:以字节为单位的首帧数据长度(FirstFramedatalengthinbytes)
FMI:失效指示器(Failuremodeindicator)
FS:流控状态(FlowStatus)
Mtype:报文类型(Messagetype)
N/A:不适用(Notapplicable)
N_AE:网络扩展地址(Networkaddressextension)
N_AI:网络地址信息(Networkaddressinformation)
N_Ar:网络层定时参数Ar(NetworklayertimingparameterAr)
N_As:网络层定时参数As(NetworklayertimingparameterAs)
N_Br:网络层定时参数Br(NetworklayertimingparameterBr)
N_Bs:网络层定时参数Bs(NetworklayertimingparameterBs)
N_ChangeParameter:网络层服务名称(Networklayerservicename)
N_Cr:网络层定时参数Cr(NetworklayertimingparameterCr)
N_Cs:网络层定时参数Cs(NetworklayertimingparameterCs)
N_Data:网络数据(Networkdata)
N_PCI:网络协议控制信息(Networkprotocolcontrolinformation)
N_PCItype:网络协议控制信息类型(Networkprotocolcontrolinformationtype)
N_PDU:网络协议数据单元(Networkprotocoldataunit)
N_SA:网络源地址(Networksourceaddress)
N_SDU:网络服务数据单元(Networkservicedataunit)
N_TA:网络目标地址(Networktargetaddress)
N_TAtype:网络目标地址类型(Networktargetaddresstype)
N_USData:网络层未确认的分段数据传输服务名称(Networklayerunacknowledgedsegmented
datatransferservicename)
NW:网络(Network)
NWL:网络层(Networklayer)
OBD:车载诊断系统(On-boarddiagnostics)
OSI:开放系统互联(Opensystemsinterconnection)
PCI:协议控制信息(Protocolcontrolinformation)
RX_DL:以字节为单位的接收数据链路层数据长度(Receiveddatalinklayerdatalengthinbytes)
SF:单帧(SingleFrame)
SF_DL:以字节为单位的单帧数据长度(SingleFramedatalengthinbytes)
SN:序列号(Sequencenumber)
SPN:可疑参数编号(Suspectparameternumber)
STmin:最小时间间隔(Separationtimeminimum)
TX_DL:以字节为单位的发送数据链路层数据长度(Transmitdatalinklayerdatalengthinbytes)
UDS:统一诊断服务(Unifieddiagnosticservices)
WWH-OBD:全球协调车载诊断系统(World-wideharmonizedon-boarddiagnostics)
4 约定
本部分遵循适用于诊断服务的OSI服务公约(ISO/IEC10731)中的约定。
5 概述
5.1 开放系统互联(OSI)模型
5.1.1 本部分采用ISO/IEC7498-1规定的开放系统互联(OSI)基本参考模型,该模型将通信系统划分为七层。
5.1.2 本部分遵循OSI服务公约(ISO/IEC10731)讨论的适用于诊断服务的约定,这些约定通过服务原语定义了服务用户和服务提供者之间的交互,目的是概述OSI模型,并将其作为本部分的使用指南,同时说明OSI服务公约应用于本部分。
5.1.3 OSI模型将数据通信结构划分为七层,从上至下依次是应用层(第7层)、表示层(第6层)、会话层(第5层)、传输层(第4层)、网络层(第3层)、数据链路层(第2层)和物理层(第1层)。
5.1.4 本部分使用了七层结构模型的一个子集,该子集规定了DoCAN 的应用层、会话层、传输层、网络层、数据链路层和物理层。
5.1.5 各层的目的是向上层提供服务。应用层向诊断应用程序提供服务,应用于软件、硬件或软硬件组合的各层能动部分被称为实体。在OSI模型中,通信发生在不同节点的同层实体间,这种同层的通信实体称为对等实体。
5.1.6 某层提供的服务可在该层的服务访问点(SAP)处获取,上层可通过交换数据参数来使用这些服务。
5.1.7 本部分区分了某层为上层提供的服务及该层对等实体间发送报文所使用的协议,区分目的是使服务(尤其是应用层和传输层服务)可在CAN 网络和其他类型网络中复用。通过该方式,该协议对服务的用户不可见;若有特殊的系统需要,则可更改该协议。
5.1.8 图1给出了使用DoCAN 协议最合适的应用实施方法。
5.2 诊断网络架构
5.2.1 诊断网络
5.2.1.1 诊断网络作为一个整体,包含可相互通信的所有客户端和服务端。
5.2.1.2 诊断网络可以是客户端和服务端之间简单的点对点连接,也可以是通过网关连接多个物理子网的复杂分布式网络架构。
5.2.2 诊断子网
同一子网的所有客户端和服务端都连接相同的物理通信链路。在本部分范围内,同一子网的所有客户端和服务端都连接相同的物理CAN 网络且相互间可直接通信。
5.2.3 诊断网关
5.2.3.1 诊断网关是连接到两个或多个物理子网的网络节点,且具备在子网间传输诊断报文的能力。
5.2.3.2 通过诊断网关连接各个子网建立更大的诊断网络架构。
5.3 DoCAN 用例概述
DoCAN 协议用例来源于以下诊断通信的使用领域:
———车辆/ECU 工程(开发);
———车辆/ECU 制造(生产车间、装配线);
———服务(经销商、售后维修店);
———标准检查(排放检测、安全检测)。
注:本部分关注支持上述用例所需要的通信协议规定,未指定数据内容、信号更新频率、信号有效性等。

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