DE102015209361A1 - Packet-based communication network with autoconfiguration of local network addresses - Google Patents

Packet-based communication network with autoconfiguration of local network addresses Download PDF

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Matthias KESSLER
Thomas Kirchmeier
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/46Interconnection of networks
    • H04L12/4641Virtual LANs, VLANs, e.g. virtual private networks [VPN]

Abstract

Die Erfindung betrifft ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere ein derartiges Fahrzeugbordnetz, bei dem lokal administrierte Netzwerkadressen, insbesondere Media Access Control (MAC) Adressen, für die Sicherungsschicht zum Einsatz kommen. Verschiedene Aspekte der Erfindung betreffen neben einem solchen Kommunikationsnetz insbesondere eine Adressadministrationsvorrichtung, einen Teilnehmer und eine Paketvermittlungsvorrichtung dafür sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Kommunikationsnetz. Ein Teilnehmer kann dem Kommunikationsnetz hinzugefügt werden, auch wenn dessen lokale Sicherungs-Schicht-Adresse noch nicht bekannt ist. Diese wird ihm von der Adressadministrationsvorrichtung auf eine spezielle Anforderungsnachricht hin zugewiesen und auf Basis einer vorbekannten Verbindungsinformation, die insbesondere eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers oder ein Virtual Local Area Networks (VLAN) Tag sein kann, zielgerichtet an den anfordernden Teilnehmer kommuniziert.The invention relates to a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular such a vehicle on-board network, in which locally administered network addresses, in particular media access control (MAC) addresses, are used for the data link layer. In addition to such a communication network, various aspects of the invention relate in particular to an address administration device, a subscriber and a packet switching device therefor as well as to a vehicle having such a communication network. A subscriber can be added to the communication network even if its local backup layer address is not yet known. This is assigned to it by the address administration device to a special request message and based on a known connection information, which may be a network layer address of the subscriber or a virtual local area network (VLAN) tag in particular, purposefully communicated to the requesting participants.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein paketbasiertes Kommunikationsnetz, insbesondere ein derartiges Fahrzeugbordnetz. Dabei erfolgt die Kommunikation insbesondere mittels einer Sicherungsschicht („Data Link Layer“ bzw. Schicht 2) und einer Vermittlungsschicht („Network Layer“ bzw. Schicht 3) gemäß dem bekannten OSI/ISO Referenzmodell und in der Sicherungsschicht kommen lokal administrierte Netzwerkadressen, insbesondere „Media Access Control(MAC)“-Adressen zum Einsatz. Verschiedene Aspekte der Erfindung betreffen neben einem solchen Kommunikationsnetz insbesondere eine Adressadministrationsvorrichtung, einen Teilnehmer (d.h. eine Teilnehmervorrichtung) und eine Paketvermittlungsvorrichtung dafür, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Kommunikationsnetz. The present invention relates to a packet-based communication network, in particular such a vehicle electrical system. In this case, the communication takes place, in particular, by means of a data link layer ("Layer 2") and a network layer (Layer 3) according to the known OSI / ISO reference model and in the data link layer locally administered network addresses, in particular " Media Access Control (MAC) "addresses are used. In particular, various aspects of the invention relate, besides such a communication network, to an address administration device, a subscriber (i.e., a subscriber device) and a packet switching device therefor, as well as a vehicle having such a communication network.

Mit dem Fortschritt der Elektronik, Steuerungs- und Kommunikationstechnik haben sich auch viele Arten von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeuge, von einer rein mechanischen oder elektromechanischen Ausstattung ausgehend zu Systemen entwickelt, in denen meist eine Vielzahl von Steuergeräten einschließlich Multimedia- und Infotainment-Geräten vorhanden ist. Diese Geräte kommunizieren in der Regel untereinander. Für die Implementierung solcher Kommunikationsverbindungen sind insbesondere Bussysteme bekannt, wie beispielsweise solche gemäß dem CAN – (Controller Area Network) – Standard (ISO 11898) oder dem MOST – Media Oriented Systems Transport – de-facto Standard (durch die „MOST Co-operation“ definiert) für Multimedia- und Infotainment-Netze in der Automobilindustrie. With the advancement of electronics, control and communication technology, many types of vehicles, particularly automobiles, have evolved from purely mechanical or electromechanical equipment to systems in which there are usually a variety of control devices including multimedia and infotainment devices. These devices usually communicate with each other. In particular bus systems are known for the implementation of such communication connections, such as, for example, those according to the CAN (Controller Area Network), Standard (ISO 11898) or the MOST - Media Oriented Systems Transport - de facto standard (defined by the "MOST co-operation") for multimedia and infotainment networks in the automotive industry.

Daneben sind aus dem Bereich der Computertechnik und Netzwerktechnik auch weitere Kommunikationsnetztechnologien bekannt, insbesondere Ethernet (standardisiert v.a. als IEEE 802.3 mit entsprechenden Unterstandards) und die dem Internet zugrundeliegende Kommunikation mittels Internet-Protokoll(IP)-Datenpaketen. In addition, other communication network technologies are known from the field of computer technology and network technology, in particular Ethernet (standardized, in particular, as IEEE 802.3 with corresponding sub-standards) and the Internet underlying communication using Internet Protocol (IP) data packets.

Inzwischen hat die Verwendung von Ethernet-basierter Kommunikationstechnik auch in Fahrzeugen Einzug gehalten. Ein Beispiel dafür ist das von einem Konsortium von Fahrzeugherstellern entwickelte Kommunikationsprotokoll „SOME/IP“ einschließlich „SOME/IP-Service Discovery“, das auch in den AUTOSAR-Standard aufgenommen wurde und eine Lösung für IP-über-Ethernet-basierte Bordnetz-Kommunikation im Fahrzeug spezifiziert. Dabei werden mittels Ethernet-Kommunikation (Schicht 2 gemäß OSI/ISO Referenzmodell) IP-Pakete (Schicht 3 im OSI/ISO Referenzmodell) im Sinne von IP-über-Ethernet-Kommunikation übermittelt. Die Ethernet-Kommunikation auf der Sicherungsschicht (Schicht 2 im OSI/ISO Referenzmodell) wird durch eine entsprechende Netzwerkadressierung geregelt, die insbesondere eine sogenannte „MAC“-Adressierung sein kann. Die MAC-Adresse (Media-Access-Control-Adresse) ist die Hardware-Adresse jedes einzelnen Netzwerkadapters (Netzwerkschnittstelle eines Geräts), die als eindeutiger Identifikator des Geräts in einem Rechner- bzw. Kommunikationsnetz dient. Andere übliche Bezeichnungen sind „Ethernet-ID“ und „Physikalische Adresse“. Daneben gibt es noch eine reihe firmenspezifischer Bezeichnungen. Meanwhile, the use of Ethernet-based communication technology has also found its way into vehicles. An example of this is the "SOME / IP" communication protocol developed by a consortium of vehicle manufacturers, including "SOME / IP Service Discovery", which was also included in the AUTOSAR standard and a solution for IP-over-Ethernet-based on-board network communication specified in the vehicle. In this case, IP packets (layer 3 in the OSI / ISO reference model) are transmitted in the sense of IP-over-Ethernet communication by means of Ethernet communication (layer 2 according to the OSI / ISO reference model). The Ethernet communication on the data link layer (layer 2 in the OSI / ISO reference model) is regulated by a corresponding network addressing, which may be in particular a so-called "MAC" addressing. The MAC address (Media Access Control Address) is the hardware address of each individual network adapter (network interface of a device), which serves as a unique identifier of the device in a computer or communication network. Other common names are "Ethernet ID" and "Physical Address". There are also a number of company-specific names.

Für Kommunikationsnetze, bei denen die Kommunikation zwischen Teilnehmern sowohl auf der Sicherungsschicht als auch der Vermittlungsschicht erfolgt, insbesondere bei IP-über-Ethernet Kommunikationsnetzen, ist das „Address Resolution Protocol (ARP)“ als Netzprotokoll bekannt, dass zu einer Netzadresse der Vermittlungsschicht die physikalische Adresse der Sicherungsschicht ermittelt und diese Zuordnung gegebenenfalls in den so genannten ARP-Tabellen der beteiligten Teilnehmer hingelegt (vgl. Internet-Standard RFC 826 ). Es wird insbesondere im Zusammenhang mit IPv4-Adressierung in Ethernet-Netzen zur Ermittlung von MAC-Adressen zu gegebenen IP-Adressen verwendet („IPv4“ steht dabei für Internet Protocol Version 4 gemäß Internet-Standard RFC 791 ). For communication networks in which the communication takes place between subscribers both on the data link layer and the network layer, in particular in the case of IP-over-Ethernet communication networks, the "Address Resolution Protocol (ARP)" is known as the network protocol that corresponds to the network address of the network layer Determined address of the data link layer and this assignment if necessary put down in the so-called ARP tables of participating participants (see. Internet standard RFC 826 ). It is used in particular in connection with IPv4 addressing in Ethernet networks to determine MAC addresses to given IP addresses ("IPv4" stands for Internet Protocol version 4 according to Internet standard RFC 791 ).

Darüber hinaus ist es bekannt (vgl. Standard IEEE 802.1q ), ein lokales Netz (Local Area Network, LAN) in mehrere logische Teilnetze (so genannte Virtual Local Area Networks, VLAN) zu unterteilen. Dabei wird das physikalische LAN dadurch in mehrere VLANs aufgeteilt, dass VLAN-fähige Switches die Datenpakete eines VLANs nicht in ein anderes VLAN weiterleiten, selbst wenn die Teilnetze an einem gemeinsamen Switch angeschlossen sein können. Die Unterscheidung der verschiedenen VLANs kann dabei insbesondere mithilfe so genannter „Tags“ („tagged VLAN“) erfolgen, wobei es sich um Kennzeichnungen handelt, die den Datenpaketen eines VLANs hinzugefügt werden, um deren Zugehörigkeit zu dem entsprechenden VLAN anzuzeigen. In addition, it is known (cf. Standard IEEE 802.1q ), a local area network (LAN) into several logical subnets (so-called Virtual Local Area Networks, VLAN) to divide. In doing so, the physical LAN is split into multiple VLANs so that VLAN-aware switches do not route the data packets of one VLAN to another VLAN, even if the subnets can be connected to a common switch. The differentiation of the different VLANs can be done in particular by means of so-called "tagged" VLANs, which are markings which are added to the data packets of a VLAN in order to indicate their affiliation with the corresponding VLAN.

Eine Ethernet-MAC-Adresse umfasst für Sender und Empfänger jeweils 48 Bit. und ist, in einer üblichen Darstellung wie in 1 dargestellt, strukturiert. Demnach besteht die MAC-Adresse aus 6 Bytes bzw. Bit-Oktetten. Beginnend mit dem Oktett der höchsten Signifikanz (MSB, 1. Oktett) bilden die ersten drei Oktette einen ersten Block. Im 1. Oktett sind insbesondere zwei 1-Bit-Flags enthalten, die als „I/G“ Flag bzw. „U/L“-Flag bezeichnet werden. Über das U/L-Flag wird geregelt, ob es sich bei der jeweiligen Nachricht um eine Unicast-Nachricht handelt (U/L = ’0’), bei der das Ziel der Nachricht ein einziger Teilnehmer ist, oder um eine Multicast- bzw. Broadcast-Nachricht (U/L = ’1’), bei der die Nachricht an mehrere bzw. alle Teilnehmer gleichzeitig gerichtet ist. Das I/G-Flag regelt dagegen, ob es sich bei der Ethernet-MAC-Adresse um eine globale eindeutige (I/G = ’0’) oder um eine lokal administrierte Ethernet-MAC-Adresse (I/G = ’1’) handelt. Dabei handelt es sich bei einer global eindeutigen Ethernet-MAC-Adresse um eine weltweit einzigartige Adresse, bei der die nach Abzug der beiden genannten Flags verbleibenden 22 Bit des ersten Blocks eine Kennung bilden, den sogenannten „Organizationally Unique Identifier (OUI)“, der eindeutig eine die Ethernet-MAC-Adresse vergebende Firma oder Organisation kennzeichnet. Der aus den zweiten drei Oktetten gebildete Block stellt eine zweite von dieser Firma bzw. Organisation vergebene eindeutige Kennung (Network Interface Controller (NIC)) spezifisch für einen zugeordneten Sicherungsschicht-Anschluss dar, beispielsweise in Form einer Seriennummer des sicherungsschicht-fähigen Gerätes. Dagegen können die 46 Bit (d.h. alle Bit außer den beiden Flags) einer lokal administrierten Ethernet-MAC-Adresse eines Gerätes frei gewählt werden, da diese nur innerhalb eines lokalen Netzes (z.B. LAN) definiert ist. Innerhalb dieses lokalen Netzes muss die lokal administrierte Ethernet-MAC-Adresse jedoch eindeutig sein. Zur Kommunikation des Gerätes mit Teilnehmern außerhalb dieses lokalen Netzes wird dagegen ein Router mit global eindeutiger Ethernet-MAC-Adresse benötigt, der dann eine Adressumwandlung vollzieht, bei der die lokale MAC-Adresse des Teilnehmers im Router durch die globale einzigartige Source-Adresse des Routers ersetzt wird, so dass der Teilnehmer über den Router mit der Welt kommunizieren kann. Die Übertragung kann im Kommunikationsnetz entweder so vereinbart bzw. konfiguriert werden, dass sie mit dem Bit der niedrigsten Signifikanz (LSB, rechts in 1) oder mit dem Bit der höchsten Signifikanz (MSB, links in 1) beginnt. Der erste Fall wird meistens als „kanonische Darstellung“ und der zweite Fall als „Bit-reversed“-Darstellung bezeichnet. An Ethernet MAC address includes 48 bits each for sender and receiver. and is, in a common representation as in 1 shown, structured. Thus, the MAC address consists of 6 bytes or bit octets. Starting with the most significant octet (MSB, 1st octet), the first three octets form a first block. The 1st octet contains in particular two 1-bit flags, which are referred to as "I / G" flag and "U / L" flag, respectively. The U / L flag controls whether the respective message is a unicast message (U / L = '0') in which the destination of the message is a single user, or a multicast or multicast message Broadcast message (U / L = '1') in which the message is addressed to several or all subscribers at the same time. The I / G flag, on the other hand, controls whether the Ethernet MAC address is a global unique (I / G = '0') or a locally administered Ethernet MAC address (I / G = '1'). In this case, a globally unique Ethernet MAC address is a globally unique address in which the 22 bits of the first block remaining after deduction of the two mentioned flags form an identifier, the so-called "Organizationally Unique Identifier (OUI)" clearly identifies a company or organization assigning the Ethernet MAC address. The block formed from the second three octets represents a second assigned by this company or organization unique identifier (Network Interface Controller (NIC)) specific to an associated data link layer connection, for example in the form of a serial number of the backup layer capable device. In contrast, the 46 bits (ie all bits except the two flags) of a locally administered Ethernet MAC address of a device can be freely selected, since this is defined only within a local network (eg LAN). Within this local network, however, the locally administered Ethernet MAC address must be unique. In contrast, to communicate with the device outside of this local area network, a router with a globally unique Ethernet MAC address is required, which then performs an address conversion where the subscriber's local MAC address in the router is represented by the router's unique global source address is replaced so that the subscriber can communicate with the world via the router. The transmission can either be arranged or configured in the communication network in such a way that it can be combined with the least significant bit (LSB, right in FIG 1 ) or the most significant bit (MSB, left in 1 ) begins. The first case is usually referred to as a "canonical representation" and the second case as a "bit-reversed" representation.

In der Regel werden die meisten Ethernet-fähigen Geräte mit einer global eindeutigen Adresse versehen, damit sie mit der Außenwelt ohne den Umweg über einen Router und dessen Ethernet-MAC-Adresse kommunizieren können. Dasselbe gilt insbesondere für Ethernet-fähige Steuergeräte von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen. Allerdings ist derzeit der verfügbare Adressraum für global eindeutige Adressen limitiert, und es ist zu erwarten, dass die Vergabe dieser Adressen in Zukunft strenger reglementiert werden wird, um eine Erschöpfung dieses Adressraums so lange wie möglich hinauszuzögern. Entsprechend ist auch davon auszugehen, dass in Ethernet-basierten Kommunikationsnetzen, insbesondere in derartigen Fahrzeugbordnetzen, zunehmend auch lokal administrierte Ethernet-MAC-Adressen zur Verwendung kommen. Typically, most Ethernet-enabled devices are given a globally unique address so they can communicate with the outside world without going through a router and its Ethernet MAC address. The same applies in particular to Ethernet-capable control devices of vehicles, in particular of motor vehicles. However, the available address space for globally unique addresses is currently limited, and it is expected that the allocation of these addresses will be more stringently regulated in the future to delay exhaustion of this address space as long as possible. Accordingly, it can also be assumed that in Ethernet-based communication networks, in particular in such vehicle on-board networks, increasingly also locally administered Ethernet MAC addresses are used.

Allerdings bringt die Verwendung lokaler administrierter Netzwerkadressen, insbesondere MAC-Adressen (bei Ethernet oder anderen Sicherungsschicht-Technologien bzw. -protokollen) auch einige Probleme mit sich, denn insbesondere baugleiche Geräte können somit werkseitig über dieselbe Netzwerk-Adresse verfügen und somit nicht mehr ohne Weiteres als verschiedene Teilnehmer eines Kommunikationsnetzes auf Ebene der Sicherungsschicht unterscheidbar sein. Speziell in einem Fahrzeugbordnetz können solche Teilnehmer regelmäßig Steuergeräte sein, etwa baugleiche Kameras, so dass diese bzw. deren räumliche Anordnung am Fahrzeug nicht mehr problemlos anhand der werkseitig vergebenen Netzwerk-Adresse unterschieden werden können. Darüber hinaus kann es bei einem Einbau oder Austausch eines Teilnehmers, insbesondere eines Steuergeräts in einem Fahrzeug, erforderlich werden, zur Erreichung einer eindeutigen Adressierung dessen lokale Netzwerk-Adresse neu zu programmieren, was zusätzlichen Aufwand bedeutet. However, the use of local administered network addresses, in particular MAC addresses (in the case of Ethernet or other data link layer technologies or protocols) also entails some problems, since in particular devices of the same design can have the same network address at the factory and thus not easily be distinguished as different participants of a communication network at the level of the link layer. Especially in a vehicle electrical system such subscribers can be regularly control devices, such as identical cameras, so that these or their spatial arrangement on the vehicle can no longer be easily distinguished by the factory-issued network address. In addition, when installing or replacing a subscriber, in particular a control unit in a vehicle, it may be necessary to reprogram the local network address to achieve a clear addressing, which means additional expense.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht anzugeben, bei dem bei Verwendung lokal administrierter Netzwerk-Adressen die Unterscheidbarkeit verschiedener Teilnehmer verbessert wird. Against this background, the present invention seeks to provide a packet-based communication network with a link layer and a network layer, in which the discrimination of different participants is improved when using locally administered network addresses.

Eine Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Lehre der unabhängigen Ansprüche erreicht durch eine Adressadministrationsvorrichtung gemäß Anspruch 1, einen Teilnehmer (d.h. eine Teilnehmervorrichtung) gemäß Anspruch 8, eine Paketvermittlungsvorrichtung gemäß Anspruch 10, ein Kommunikationssystem gemäß Anspruch 13, jeweils für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, sowie ein Fahrzeug gemäß Anspruch 15 mit einem solchen Kommunikationssystem. A solution to this problem is achieved according to the teaching of the independent claims by an address administration device according to claim 1, a subscriber (ie a subscriber device) according to claim 8, a packet switching device according to claim 10, a communication system according to claim 13, respectively for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, and a vehicle according to claim 15 with such a communication system.

Verschiedene Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Various embodiments and modifications of the invention are subject of the dependent claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Adressadministrationsvorrichtung für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz. Die Adressadministrationsvorrichtung weist eine Sicherungsschicht-Schnittstelle zur Anbindung an ein paketbasiertes Kommunikationsnetz und eine Adressvergabeeinheit auf. Die Adressvergabeeinheit ist konfiguriert, über die Sicherungsschicht-Schnittstelle eine Nachricht eines Teilnehmers im Kommunikationsnetz zu empfangen, welche eine Verbindungsinformation bezüglich des Teilnehmers und eine Adressanforderungskennung enthält, und anhand der Adressanforderungskennung zu prüfen, ob es sich bei der Nachricht um eine Anmeldenachricht handelt. Des Weiteren ist die Adressvergabeeinheit konfiguriert, wenn es sich gemäß der Prüfung um eine Anmeldenachricht handelt, dem Teilnehmer eine lokale Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse zuzuweisen und über die Sicherungsschicht-Schnittstelle eine Broadcast-Nachricht in das Kommunikationsnetz zu senden, welche diese zugewiesene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse und die Verbindungsinformation bezüglich des Teilnehmers enthält. A first aspect of the invention relates to an address administration device for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network. The address administration device has a data link interface for connection to a packet-based communication network and an address allocation unit. The address assignment unit is configured to receive via the link layer interface a message of a subscriber in the communication network containing connection information regarding the subscriber and an address request identifier, and to check, based on the address request identifier, whether the message is a login message. Of Further, the address assignment unit is configured if, according to the test, it is a sign-on message to assign a local link layer network address to the subscriber and to send a broadcast message via the link layer interface into the communication network which assigns that assigned link layer network address. Contains address and the connection information regarding the subscriber.

Unter einem „Fahrzeugbordnetz“ im Sinne der Erfindung ist die Gesamtheit aller miteinander zur Kommunikation verbundenen elektrischen Komponenten in Fahrzeugen, insbesondere in Kraftfahrzeugen, zu verstehen. So ist insbesondere ein paketbasiertes Kommunikationsnetz für Fahrzeuge mit Steuergeräten des Fahrzeugs als Teilnehmern ein Fahrzeugbordnetz im Sinne der Erfindung. A "vehicle electrical system" in the sense of the invention means the entirety of all electrical components connected to one another in communication in vehicles, in particular in motor vehicles. Thus, in particular a packet-based communication network for vehicles with control units of the vehicle as participants, a vehicle electrical system in the context of the invention.

Unter einer „Adressadministrationsvorrichtung“ im Sinne der Erfindung ist eine Komponente eines paketbasierten Kommunikationsnetzes zu verstehen, die der Administration, insbesondere der Zuweisung von Netzwerkadressen an Knotenpunkte des Kommunikationsnetzes, etwa an Teilnehmer, dient. Insbesondere kann die Adressadministrationsvorrichtung zentral für das gesamte Kommunikationsnetz oder aber nur für ein Teilnetz davon zur Adressadministration von Adressen bzgl. einer oder mehrere Schichten des OSI/ISO-Referenzmodells ausgelegt sein. An "address administration device" in the sense of the invention is to be understood as a component of a packet-based communication network which serves the administration, in particular the allocation of network addresses to nodes of the communication network, for example to subscribers. In particular, the address administration device can be designed centrally for the entire communication network or else only for a subnetwork thereof for the address administration of addresses with respect to one or more layers of the OSI / ISO reference model.

Die Begriffe „Sicherungsschicht“ bzw. „Vermittlungsschicht“ beziehen sich auf Schicht 2 (Data Link Layer) bzw. Schicht 3 (Network Layer) des bekannten OSI/ISO-Referenzmodells und stellen übliche deutsche Bezeichnungen zu diesen Schichten dar. Die MAC-Adressierung ist Teil der Sicherungsschicht. Bekannte Protokolle für die Schicht 2 sind Ethernet (umfasst auch die physikalische Schicht 1) und für Schicht 3 Internet Protokoll (IP). Weitere Vertreter für Protokolle und Normen zu Schicht 2 sind insbesondere: IEEE 802.11 (WLAN), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring), FDDI, HDLC, SDLC, DDCMP, IEEE 802.2 (LLC), ARP, RARP, STP, und „Shortest Path Bridging“; und zu Schicht 3: X.25, ISO 8208 , ISO 8473 (CLNP), ISO 9542 (ESIS), IPsec, und ICMP. The terms "link layer" or "network layer" refer to Layer 2 (Data Link Layer) or Layer 3 (Network Layer) of the known OSI / ISO reference model and represent common German designations for these layers. The MAC addressing is Part of the link layer. Known protocols for Layer 2 are Ethernet (which also includes Physical Layer 1) and Layer 3 Internet Protocol (IP). Further representatives for protocols and standards for layer 2 are in particular: IEEE 802.11 (WIRELESS INTERNET ACCESS), IEEE 802.4 (Token bus), IEEE 802.5 (Token ring), FDDI, HDLC, SDLC, DDCMP, IEEE 802.2 (LLC), ARP, RARP, STP, and Shortest Path Bridging; and to layer 3: X.25, ISO 8208 . ISO 8473 (CLNP), ISO 9542 (ESIS), IPsec, and ICMP.

Unter einer „Sicherungsschicht-Schnittstelle“ im Sinne der Erfindung ist eine Kommunikationsschnittstelle auf Ebene der Sicherungsschicht zum Austausch von Daten zu verstehen, wobei diese Kommunikationsschnittstelle über eine Sicherungsschicht-Adresse verfügt und über diese adressiert werden kann. Unter einer Kommunikationsschnittstelle ist dabei eine technischen Entität, insbesondere eines Steuerungssystems, zu verstehen, mittels derer unmittelbar, oder mittelbar über wenigstens eine dazwischengeschaltete Kommunikationseinrichtung (beispielsweise eine Funkschnittstelle oder ein Gateway), eine Kommunikationsverbindung mit wenigstens einer anderen technischen Entität bereitgestellt werden kann. Insbesondere kann eine Kommunikationsschnittstelle physikalisch durch eine Anschlussvorrichtung an eine elektrisch leitende oder optische oder drahtlose Verbindung gegeben sein. Darüber hinaus kann die Kommunikationsschnittstelle Mittel zur Datenverarbeitung oder Aufbereitung aufweisen, mittels derer Daten oder andere Informationen senderseitig auf vorbestimmte Art und Weise übermittelt bzw. empfangsseitig verarbeitet werden können. Dies kann insbesondere mithilfe so genannter Kommunikationsprotokolle erfolgen. Sicherungsschicht-Schnittstellen werden, insbesondere bei Ethernet-Netzen, auch regelmäßig als „Netzwerkadapter“ bezeichnet. A "link layer interface" in the sense of the invention is to be understood as a communication interface at the level of the data link layer for the exchange of data, wherein this communication interface has a link layer address and can be addressed via it. In this case, a communication interface is a technical entity, in particular a control system, by means of which a communication connection with at least one other technical entity can be provided directly or indirectly via at least one interposed communication device (for example a radio interface or a gateway). In particular, a communication interface can be given physically by a connection device to an electrically conductive or optical or wireless connection. In addition, the communication interface may include means for data processing or processing, by means of which data or other information can be transmitted on the transmitter side in a predetermined manner or processed at the receiving end. This can be done in particular by means of so-called communication protocols. Data link interfaces are also regularly referred to as "network adapters", especially in Ethernet networks.

Unter einer „Verbindungsinformation bezüglich des Teilnehmers“, oder kurz „Verbindungsinformation“, im Sinne der Erfindung ist eine Information zu verstehen, die mittels einer Nachricht im Kommunikationsnetz übermittelt werden kann, insbesondere in Form einer Bitfolge, und die zumindest eine Komponente oder Teilmenge einer Adressierung oder Kennung darstellt, mittels welcher der Teilnehmer im Kommunikationsnetzwerk identifizierbar ist. A "connection information with respect to the subscriber", or "connection information" in the sense of the invention, is to be understood as information which can be transmitted by means of a message in the communication network, in particular in the form of a bit sequence, and the at least one component or subset of an addressing or identifier by means of which the subscriber is identifiable in the communication network.

Unter einer „Adressanforderungskennung“ im Sinne der Erfindung ist eine Information, insbesondere ein charakteristisches Merkmal, Zeichen oder eine Gesamtheit charakteristischer Merkmale oder Zeichen zur eindeutigen Identifizierung davon zu verstehen, ob es sich bei einer die Adressanforderungskennung enthaltenden Nachricht um eine Anmeldenachricht handelt. Eine „Anmeldenachricht“ im Sinne der Erfindung ist dabei eine Nachricht, mit welcher der sie sendende Teilnehmer im Kommunikationsnetz, insbesondere gegenüber der Adressadministrationsvorrichtung, signalisiert, dass seine Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse neu konfiguriert werden soll. An "address request identifier" in the sense of the invention is to be understood as meaning information, in particular a characteristic feature, character or a group of characteristic features or characters for unambiguously identifying whether a message containing the address request identifier is a sign-on message. A "notification message" within the meaning of the invention is a message with which the subscriber sending it in the communication network, in particular with respect to the address administration device, signals that its data link layer network address should be reconfigured.

Unter „konfiguriert“ im Sinne der Erfindung ist zu verstehen, dass die entsprechende Vorrichtung bereits eingerichtet ist oder einstellbar – d.h. konfigurierbar – ist, eine bestimmte Funktion zu erfüllen. Die Konfiguration kann dabei beispielsweise über eine entsprechende Einstellung von Parametern eines Prozessablaufs oder von Schaltern oder ähnlichem zur Aktivierung bzw. Deaktivierung von Funktionalitäten bzw. Einstellungen erfolgen. By "configured" in the sense of the invention is to be understood that the corresponding device is already set up or adjustable - i. configurable - is to fulfill a specific function. The configuration can take place, for example, via a corresponding setting of parameters of a process sequence or of switches or the like for activating or deactivating functionalities or settings.

Mithilfe der Adressadministrationsvorrichtung kann eine Adressverwaltung im Kommunikationsnetz bereitgestellt werden, die bei einer Erstinbetriebnahme, einer Neuinbetriebnahme nach einem Zurücksetzen (Reset), nach dem Austauschen eines Teilnehmers oder nach dem Hinzufügen eines neuen Teilnehmers über eine entsprechende Anmeldenachricht eines oder mehrerer Teilnehmer ausgelöst eine automatische Adressneuvergabe für die lokal administrierten Sicherungsschicht-Adressen dieser Teilnehmer durchführt. By means of the address administration device, an address management in the communication network can be provided which is triggered upon initial startup, restart after a reset, after the exchange of a subscriber or after the addition of a new subscriber via a corresponding message from one or more subscribers performs automatic address reallocation for the locally administered link layer addresses of these subscribers.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Adressadministrationsvorrichtung und deren Weiterbildungen beschrieben, die jeweils, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen wird, beliebig miteinander sowie mit den im Weiteren beschriebenen anderen Aspekten der Erfindung kombiniert werden können. In the following, preferred embodiments of the address administration device and their developments will be described, which, unless expressly excluded, may be combined as desired with one another as well as with the other aspects of the invention described below.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform, die gleichermaßen auch auf die weiteren im Folgenden genannten Aspekte der Erfindung Anwendung finden kann, wird für die Vermittlungsschicht das bekannte Internet-Protokoll (IP) als Kommunikationstechnologie vorgesehen. Somit wird eine IP-über-Paket-Technologie verwendet. Dabei kommt gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform für die unter der Vermittlungsschicht liegende Sicherungsschicht Ethernet als Technologie zum Einsatz, so dass im Kommunikationsnetz eine IP-über-Ethernet-Kommunikation verwendet wird und insbesondere die Adressadministrationsvorrichtung diese unterstützt. According to a first preferred embodiment, which can likewise be applied to the other aspects of the invention mentioned below, the known Internet Protocol (IP) is used as the communication technology for the network layer. Thus, an IP-over-packet technology is used. According to a preferred variant of this embodiment, Ethernet is used as the technology for the data link layer underlying the network layer, so that an IP-over-Ethernet communication is used in the communications network and, in particular, the address administration device supports it.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindungsinformation eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers, die insbesondere eine IP-Adresse sein kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Teilnehmer seine Vermittlungsschicht-Adresse bereits kennt und diese zusammen mit der Anmeldenachricht bzw. als Teil dieser an die Adressadministrationsvorrichtung sendet. Die Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung enthält dann ebenfalls diese Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers, so dass alle Empfänger der Broadcast-Nachricht anhand dieser entscheiden können, ob die Nachricht für sie bestimmt ist oder nicht. Somit kann trotz Verwendung einer Broadcast-Nachricht die Rückantwort der Adressadministrationsvorrichtung zielgenau zum richtigen Teilnehmer gelangen, da dieser anhand der Verbindungsinformation erkennen kann, dass die Nachricht an ihn gerichtet ist. Aus der Broadcast-Nachricht kann er sodann die ihm von der Adressadministrationsvorrichtung neu zugewiesene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse entnehmen und speichern, um sie für zukünftige Kommunikation zu verwenden. According to a preferred embodiment, the connection information is a network layer address of the subscriber, which may in particular be an IP address. This is advantageous in particular if the subscriber already knows his network layer address and sends it together with the login message or as part of it to the address administration device. The broadcast message of the address administration device then also contains this network layer address of the subscriber, so that all recipients of the broadcast message can use this to decide whether the message is intended for them or not. Thus, despite the use of a broadcast message, the response of the address administration device can reach the correct subscriber with pinpoint accuracy, since the latter can recognize from the connection information that the message is addressed to him. From the broadcast message, he can then extract and store the link layer network address newly assigned to him by the address administration device to use for future communication.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindungsinformation ein VLAN-Tag eines ihm eindeutig zugeordneten VLANs innerhalb des Kommunikationsnetzes. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der sich anmeldende Teilnehmer auch seine Vermittlungsschicht-Adresse im Kommunikationsnetz noch nicht selber kennt und sie somit auch nicht mitteilen kann, weil sie etwa noch nicht definiert oder werkseitig zugeordnet wurde. Um dennoch eine eindeutige Adressierung für die Rückantwort der Adressadministrationsvorrichtung per Broadcast-Nachricht zu ermöglichen, kann das Kommunikationsnetz in verschiedene VLANs unterteilt sein, wobei die verschiedenen Teilnehmer anhand ihrer Zugehörigkeit zu verschiedenen VLANs unterschieden werden können, selbst wenn sie zunächst über keine oder aber dieselbe, insbesondere vorläufige Sicherungsschicht-MAC-Adresse oder Vermittlungsschicht-Adresse verfügen. Dies kann vor allem bei baugleichen Teilnehmern der Fall sein. Die Adressadministrationsvorrichtung entnimmt entsprechend das VLAN-Tag einer bei ihm eintreffenden Anmeldenachricht und fügt es in die als Broadcast-Nachricht gesendete Rückantwort darauf ein, so dass eine bzw. mehrere zwischen der Adressadministrationsvorrichtung und dem Teilnehmer liegende Paketvermittlungsvorrichtungen in der Lage sind, anhand des VLAN-Tags die Rückantwort zielgerichtet an den Teilnehmer weiterzuleiten. According to another preferred embodiment, the connection information is a VLAN tag of a VLAN uniquely assigned to it within the communication network. This is particularly advantageous if the registering subscriber also does not know his network layer address in the communication network and therefore can not communicate it because it has not yet been defined or assigned at the factory, for example. In order nevertheless to allow a clear addressing for the response of the address administration device by broadcast message, the communication network can be divided into different VLANs, the different participants can be distinguished by their affiliation to different VLANs, even if they initially have no or the same, in particular, have a preliminary link layer MAC address or network layer address. This can be the case especially for identical participants. The address administration device accordingly removes the VLAN tag of a logon message that arrives at it and inserts it into the response sent as a broadcast message such that one or more packet switching devices located between the address administration device and the subscriber are able to use the VLAN tag. Tags to forward the response purposefully to the participant.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Adressvergabeeinheit des Weiteren konfiguriert, wenn es sich gemäß der Prüfung um eine Anmeldenachricht handelt, dem Teilnehmer auch eine Vermittlungsschicht-Adresse zuzuweisen und diese mittels der Broadcast-Nachricht zu senden. Auf diese Weise ist es möglich, mittels der Adressadministrationsvorrichtung einen Teilnehmer mit seiner Netzwerkadresse sowohl auf der Sicherungsschichtebene als auch auf der Vermittlungsschichtebene zu versorgen. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn der Teilnehmer von sich aus noch über keine eigene Vermittlungsschichtadresse verfügt, oder diese nachträglich geändert werden soll. According to a further preferred embodiment, the address assignment unit is further configured, if the check is a login message, also assigning the subscriber a network layer address and sending it by means of the broadcast message. In this way it is possible, by means of the address administration device, to supply a subscriber with his network address both at the security layer level and at the network layer level. This is particularly advantageous if the subscriber does not have his own network layer address, or this is to be changed later.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Adressanforderungskennung eine spezielle vorbestimmte Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn das Nachrichtenformat der Anmeldenachricht regelmäßig ein Nutzdatenfeld aufweist, welches zur Übermittlung von Sicherungsschicht-Netzwerk-Adressen konfiguriert ist (Dies ist insbesondere beim ARP-Protokoll der Fall). Die Adressadministrationsvorrichtung kann dann aus einer erhaltenen Nachricht den Inhalt dieses Feldes entnehmen, dessen Position innerhalb des Nachrichtenformats vorab bekannt ist bzw. leicht bestimmt werden kann. Mittels eines einfachen Vergleichs kann die Adressadministrationsvorrichtung sodann feststellen, ob der Inhalt des Feldes bzw. die als Adressanforderungskennung verwendete Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse der vorbestimmten speziellen Adresse entspricht und somit eine Anmeldenachricht kennzeichnet. According to another preferred embodiment, the address request identifier is a special predetermined link layer network address. This can be advantageous, in particular, when the message format of the login message regularly has a user data field which is configured to transmit link layer network addresses (this is the case in particular in the case of the ARP protocol). The address administration device can then extract from an received message the content of this field whose position within the message format is known in advance or can be easily determined. By means of a simple comparison, the address administration device can then determine whether the content of the field or the link layer network address used as an address request identifier corresponds to the predetermined specific address and thus identifies a login message.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Nachricht des Teilnehmers, die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit, oder beide gemäß dem ARP-Protokollformat formatiert. Dies kann insbesondere vorteilhaft verwendet werden, um eine besonders effiziente Implementierung der Erfindung zu erreichen, etwa im Hinblick auf den Programmieraufwand oder den benötigte Speicherplatz im Falle einer entsprechende Softwareimplementierung, da das ARP-Protokoll, insbesondere in IP-über-Ethernet-Netzen, oftmals regelmäßig bereits implementiert ist und so für die Zwecke der Erfindung mit einer entsprechenden Erweiterung bzw. Anpassung wiederverwendet werden kann. According to another preferred embodiment, the message of the subscriber, the Broadcast message of the address assignment unit, or both formatted according to the ARP protocol format. This can be particularly advantageously used to achieve a particularly efficient implementation of the invention, such as in terms of programming effort or the required storage space in the case of a corresponding software implementation, since the ARP protocol, especially in IP over Ethernet networks, often is regularly implemented and can be reused for the purposes of the invention with a corresponding extension or adaptation.

Gemäß einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform kann die Adressadministrationsvorrichtung die eine Anmeldenachricht kennzeichnende Adressanforderungskennung als spezielle Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse definieren; bei der Prüfung wird geprüft, ob in der Nachricht des Teilnehmers diese spezielle Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse im Feld der Quell-MAC-Adresse gemäß dem ARP-Protokollformat angegeben ist. Des Weiteren kann die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit im Feld der MAC-Quelladresse gemäß dem ARP-Protokollformat die dem Teilnehmer zugewiesene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse enthalten. Die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit kann insbesondere im Feld der Vermittlungsschicht-Zieladresse gemäß dem ARP-Protokollformat eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers enthalten. Die Vermittlungsschicht-Adresse kann dabei durch die Adressadministrationsvorrichtung bei Bedarf geändert bzw. neu zugewiesen werden, oder andernfalls unverändert bleiben und somit der bereits in der Anmeldenachricht enthaltenen Vermittlungsschicht-Adresse entsprechen. According to a preferred variant of this embodiment, the address administration device may define the address request identifier characterizing a login message as a dedicated link layer network address; the check checks to see if the subscriber's message specifies this particular link layer network address in the source MAC address field according to the ARP protocol format. Furthermore, the broadcast message of the address assignment unit may include in the MAC source address field in accordance with the ARP protocol format the link layer network address assigned to the subscriber. In particular, in the field of the network-layer destination address according to the ARP protocol format, the broadcast message of the address allocation unit may contain a network-layer address of the subscriber. The network layer address can be changed or reassigned by the address administration device if necessary, or otherwise remain unchanged and thus correspond to the network layer address already contained in the login message.

Ein zweiter Aspekt Erfindung betrifft einen Teilnehmer für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz. Der Teilnehmer weist eine Sicherungsschicht-Schnittstelle zur Anbindung an ein Sicherungsschicht/Vermittlungsschicht-Kommunikationsnetz und eine Kommunikationseinheit auf. Die Kommunikationseinheit ist konfiguriert, über die Sicherungsschicht-Schnittstelle eine Nachricht an eine Adressadministrationsvorrichtung des Kommunikationsnetzes zu senden, wobei die Nachricht eine spezielle Adressanforderungskennung enthält, welche die Nachricht als Anmeldenachricht kennzeichnet. Des Weiteren ist die Kommunikationseinheit konfiguriert, eine darauffolgende Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung zu empfangen und daraus eine dem Teilnehmer von dieser zugewiesenen Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse zu extrahieren und als eine Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse des Teilnehmers zu übernehmen. Auf diese Weise wird der Teilnehmer in die Lage versetzt, einerseits eine neue Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse bei der Adressadministrationsvorrichtung anzufordern, und andererseits aus der als Broadcast-Nachricht gesendeten Rückantwort die ihm neu zugeteilte entsprechende Adresse zu entnehmen und für seine zukünftige Kommunikation innerhalb des Kommunikationsnetzes zu verwenden. A second aspect of the invention relates to a subscriber for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network. The subscriber has a link layer interface for connection to a link layer / network layer communication network and a communication unit. The communication unit is configured to send a message via the link layer interface to an address administration device of the communication network, the message including a special address request identifier identifying the message as a login message. Furthermore, the communication unit is configured to receive a subsequent broadcast message from the address administration device and extract therefrom a link layer network address assigned to the subscriber by the latter and to take over as a link layer network address of the subscriber. In this way, the subscriber is enabled, on the one hand, to request a new link layer network address from the address administration device and, on the other hand, to retrieve the corresponding new address assigned to him from the reply sent as a broadcast message and for his future communication within the communication network to use.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kommunikationseinheit des Weiteren konfiguriert, aus der Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung eine dem Teilnehmer von dieser zugewiesene Vermittlungsschicht-Adresse zu extrahieren und als eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers zu übernehmen. Auf diese Weise kann neben der Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse auch eine Vermittlungsschicht-Adresse zunächst von der Adressadministrationsvorrichtung angefordert und sodann aus deren Rückantwort entnommen werden. According to a preferred embodiment, the communication unit is further configured to extract from the broadcast message of the address administration device a network layer address assigned to the subscriber by the latter, and to adopt it as a network layer address of the subscriber. In this way, in addition to the link layer network address, a network layer address can first be requested by the address administration device and then taken from its reply.

Bezüglich des Formats der Anmeldenachricht bzw. der Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung stellen entsprechend dem Zusammenspiel des Teilnehmers mit Letzterer die bereits vorausgehend zum ersten Aspekt der Erfindung beschriebenen Ausführungsformen und Varianten bevorzugte Möglichkeiten zur Implementierung dar. With respect to the format of the application message or the broadcast message of the address administration device, according to the interaction of the participant with the latter, the embodiments and variants already described above for the first aspect of the invention represent preferred implementation possibilities.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine Paketvermittlungsvorrichtung für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz. Die Paketvermittlungsvorrichtung weist eine Mehrzahl von Sicherungsschicht-Schnittstellen zur Verbindung mit Teilnehmern und einer Adressadministrationsvorrichtung eines Sicherungsschicht/Vermittlungsschicht-Kommunikationsnetzes und einer Vermittlungseinheit auf. Die Vermittlungseinheit ist konfiguriert, den Sicherungsschicht-Schnittstellen jeweils ein VLAN eindeutig zuzuordnen, an einer der Sicherungsschicht-Schnittstellen eine Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung zu empfangen, einen in der Broadcast-Nachricht enthaltenen VLAN-Tag zu erkennen, und darauf beruhend die Broadcast-Nachricht selektiv nur über eine solche der Sicherungsschicht-Schnittstellen an einen Teilnehmer weiterzuleiten, die einem durch den erkannten VLAN-Tag gekennzeichnetes VLAN zugeordnet ist. A third aspect of the invention relates to a packet switching apparatus for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network. The packet switching apparatus has a plurality of link layer interfaces for connection to subscribers and an address administration device of a link layer / network layer communication network and a switching unit. The switching unit is configured to uniquely assign a VLAN to each of the link layer interfaces, to receive at one of the link layer interfaces a broadcast message from the address administration device, to recognize a VLAN tag contained in the broadcast message, and the broadcast message based thereon to selectively route only one of the link layer interfaces to a subscriber associated with a VLAN identified by the recognized VLAN tag.

Die Paketvermittlungsvorrichtung, die gemäß einer bevorzugten Variante bei Verwendung von Ethernet als Sicherungsschicht-Technologie insbesondere ein Ethernet-Switch sein kann, ist somit im Zusammenhang mit den Ausführungsformen des ersten Aspekts der Erfindung zu betrachten, welche ebenfalls VLANs verwenden. Die Zuordnung von Teilnehmern zu einem jeweiligen VLAN erfolgt dabei entsprechend der Sicherungsschicht-Schnittstelle der Paketvermittlungsvorrichtung, über die der jeweilige Teilnehmer an diese angebunden ist. Auf diese Weise kann die Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung selbst dann zielgenau an den eine neue Adresse anfordernden Teilnehmer zugestellt werden, wenn dieser sich in seiner Anmeldenachricht weder durch eine eigene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse noch durch seine Vermittlungsschicht-Adresse identifizieren konnte. The packet switching device, which according to a preferred variant when using Ethernet as a link layer technology can be in particular an Ethernet switch, is thus to be considered in connection with the embodiments of the first aspect of the invention, which also use VLANs. The assignment of subscribers to a respective VLAN takes place in accordance with the data link layer Interface of the packet switching device, via which the respective subscriber is connected to this. In this way, the broadcast message of the address administration device can be delivered accurately to the requesting a new address subscriber even if he could identify in his login message neither through its own link layer network address nor through its network layer address.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Paketvermittlungseinheit des Weiteren konfiguriert, an einer ersten der Sicherungsschicht-Schnittstellen eine Nachricht von einem Teilnehmer zu empfangen und der Nachricht ein VLAN-Tag hinzuzufügen, welches ein der ersten Sicherungsschicht-Schnittstelle eindeutig zugeordnetes VLAN kennzeichnet, und diese um das VLAN-Tag ergänzte Nachricht über eine andere der Sicherungsschicht-Schnittstellen an die Adressadministrationsvorrichtung zu senden. Insbesondere kann die Paketvermittlungseinheit so konfiguriert sein, dass jede empfangene Nachricht, die keinen VLAN-Tag aufweist, an die Adressadministrationsvorrichtung weitergeleitet wird. Der Teilnehmer muss somit auch keine Kenntnis davon haben, welchem VLAN er zugeordnet ist. Die Zuordnung mittels VLAN-Tagging erfolgt für die Anmeldenachricht eines Teilnehmers erst an einer auf dem Verbindungsweg zwischen dem Teilnehmer und der Adressadministrationsvorrichtung liegenden Paketvermittlungsvorrichtung anhand der Sicherungsschicht-Schnittstelle, an welcher der Teilnehmer an der Paketvermittlungsvorrichtung angebunden ist. In a preferred embodiment, the packet switching unit is further configured to receive a message from a subscriber at a first of the data link interfaces and to add to the message a VLAN tag which identifies a VLAN uniquely assigned to the first data link interface and add it to the VLAN tag supplemented message via another of the link layer interfaces to the address administration device to send. In particular, the packet switching unit may be configured such that any received message that does not have a VLAN tag is forwarded to the address administration device. The subscriber must therefore also have no knowledge of which VLAN he is assigned. The assignment by means of VLAN tagging is carried out for the application of a subscriber only at a lying on the connection between the subscriber and the address administration device packet switching device on the basis of the link layer interface to which the subscriber is connected to the packet switching device.

Gemäß einer noch weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die Vermittlungseinheit des Weiteren konfiguriert, die von dem Teilnehmer empfangene Nachricht daraufhin zu prüfen, ob sie eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers als Verbindungsinformation enthält, um selektiv nur dann der Nachricht den VLAN-Tag hinzuzufügen, wenn dies nicht der Fall ist. Des Weiteren ist die Vermittlungseinheit gemäß dieser Weiterbildung konfiguriert, die Broadcast-Nachricht daraufhin zu prüfen, ob sie eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers als Verbindungsinformation enthält, und wenn dies der Fall ist, die Broadcast-Nachricht als Broadcast-Nachricht in das Kommunikationsnetz weiterzuleiten; und wenn dies nicht der Fall ist, die Broadcast-Nachricht selektiv nur über eine solche seiner Sicherungsschicht-Schnittstellen an den Teilnehmer weiterzuleiten, die einem VLAN zugeordnet ist, das durch einen in der Broadcast-Nachricht enthaltenen VLAN-Tag gekennzeichnet ist. Auf diese Weise kann VLAN-Tagging selektiv eingesetzt werden, um nur dann zum Tragen zu kommen, wenn eine Identifikation des Teilnehmers über dessen Vermittlungsschicht-Adresse nicht verfügbar ist. Somit sind auch gemischte Lösungen implementierbar, bei denen teilweise Vermittlungsschicht-Adressen und teilweise VLAN-Tagging zur Identifikation von Teilnehmern im Rahmen einer Adresszuweisung zum Einsatz kommen. According to yet another preferred embodiment, the switching unit is further configured to check the message received from the subscriber to see if it contains a network layer address of the subscriber as connection information to selectively add the VLAN tag to the message only if not the case is. Furthermore, according to this embodiment, the switching unit is configured to check the broadcast message as to whether it contains a network layer address of the subscriber as connection information, and if this is the case, to forward the broadcast message as a broadcast message into the communication network; and if not, selectively forward the broadcast message to the subscriber via only one of its data link interfaces associated with a VLAN identified by a VLAN tag contained in the broadcast message. In this way, VLAN tagging can be selectively used to come into effect only if an identification of the subscriber via his network layer address is not available. Thus, mixed solutions can also be implemented in which network layer addresses and partially VLAN tagging are used for the identification of subscribers in the context of an address assignment.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht. Das Kommunikationssystem weist eine Adressadministrationsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, insbesondere gemäß einer seiner Ausführungsformen, und eine Mehrzahl von Teilnehmern gemäß und dem zweiten Aspekt Erfindung, insbesondere gemäß einer seiner Ausführungsformen auf. A fourth aspect of the invention relates to a communication system for a packet-based communication network with a link layer and a network layer. The communication system has an address administration device according to the first aspect of the invention, in particular according to one of its embodiments, and a plurality of subscribers according to the second aspect and invention, in particular according to one of its embodiments.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Kommunikationssystem des Weiteren eine Paketvermittlungsvorrichtung gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung auf, insbesondere gemäß einer seiner Ausführungsformen auf. According to a preferred embodiment, the communication system further comprises a packet switching device according to the third aspect of the invention, in particular according to one of its embodiments.

So ergibt sich insgesamt ein Kommunikationssystem, das die Adressadministrationsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, mehrere Teilnehmer gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung, sowie gegebenenfalls eine oder mehrere Paketvermittlungsvorrichtungen gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung als Komponenten enthält, die zusammenwirken können, um insgesamt die oben genannte Aufgabe zu lösen. Das erfindungsgemäße Kommunikationssystem kann insbesondere vorteilhaft im Rahmen eines Fahrzeugbordnetzes eingesetzt werden. Thus, overall, there is a communication system including the address administration device according to the first aspect of the invention, a plurality of users according to the second aspect of the invention, and optionally one or more packet switching devices according to the third aspect of the invention as components that can cooperate to produce the above to solve this task. The communication system according to the invention can be used particularly advantageously in the context of a vehicle electrical system.

Entsprechend betrifft ein fünfter Aspekt der Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, mit einem Kommunikationssystem gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung. Accordingly, a fifth aspect of the invention relates to a vehicle, in particular a motor vehicle, with a communication system according to the fourth aspect of the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Further advantages, features and possible applications of the present invention will become apparent from the following detailed description taken in conjunction with the figures.

Dabei zeigen Show

1 schematisch die Struktur einer Ethernet-MAC-Adresse gemäß dem Stand der Technik; 1 schematically the structure of an Ethernet MAC address according to the prior art;

2 den Ablauf zur Adresszuordnung gemäß dem aus dem Stand der Technik bekannten ARP-Protokoll zum Ermitteln der MAC-Adresse der Sicherungsschicht zu einer Netzadresse der Vermittlungsschicht in einem einfachen beispielhaften Kommunikationsnetz sowie die dazu verwendete Adressierung; 2 the procedure for address assignment according to the known from the prior art ARP protocol for determining the MAC address of the data link layer to a network address of the network layer in a simple exemplary communication network and the addressing used for this purpose;

3 schematisch die Struktur eines Kommunikationsnetzes in Form eines Fahrzeugbordnetzes, gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung; 3 schematically the structure of a communication network in the form of a vehicle electrical system, according to preferred embodiments of the invention;

4 schematisch einen beispielhaften Ablauf einer Adresszuordnung beim Kommunikationssystem aus 3 unter Verwendung einer IP-Adresse des Teilnehmers als Verbindungsinformation, sowie die dazu verwendete Adressierung; und 4 schematically illustrates an exemplary sequence of an address assignment in the communication system 3 using an IP address of the subscriber as connection information, as well as the addressing used for this purpose; and

5 schematisch einen beispielhaften Ablauf einer Adresszuordnung beim Kommunikationssystem aus 3 unter Verwendung eines VLAN-Tags als Verbindungsinformation, sowie die dazu verwendete Adressierung. 5 schematically illustrates an exemplary sequence of an address assignment in the communication system 3 using a VLAN tag as connection information, as well as the addressing used.

Der Aufbau einer Ethernet-MAC-Adresse gemäß 1 wurde bereits vorausgehend beschrieben. In den nachfolgenden anhand der 2, 4 und 5 beispielhaften Abläufen wird auf der Vermittlungsschicht jeweils das IP – Protokoll gemäß seiner Version 4 (IPv4) eingesetzt. Dies ist jedoch nicht einschränkend. Genauso gut können in anderen bevorzugten Ausführungsformen andere Technologien für die Vermittlungsschicht zum Einsatzkommen, insbesondere auch andere Versionen von IP wie etwa IPv6. The structure of an Ethernet MAC address according to 1 was previously described. In the following, using the 2 . 4 and 5 By way of example, the IP protocol according to its version 4 (IPv4) is used on the network layer in each case. However, this is not limiting. Just as well, other technologies may be used for the network layer in other preferred embodiments, especially other versions of IP such as IPv6.

Zunächst wird auf 2 Bezug genommen, anhand derer die Adresszuordnung gemäß dem ARP-Protokoll beispielhaft illustriert werden soll. Dies dient als Ausgangspunkt zur Erläuterung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Dazu wird ein einfaches exemplarisches IP-über-Ethernet-Netzwerk betrachtet, bei dem an einen Ethernet-Switch 3 drei Teilnehmer 2, 4 bzw. 5 angeschlossen sind. Teilnehmer 5 möchte nun eine Nachricht an den Teilnehmer 2 senden, kennt aber dessen MAC-Adresse nicht, sondern nur dessen IP-Adresse. Teilnehmer 5 sendet daher eine Adressanforderungsnachricht R gemäß dem ARP-Protokoll in das Netzwerk. Die Tabelle aus 2 zeigt die dazu verwendete Adressierung. Die Nachricht wird als Broadcast-Nachricht ausgesendet (Typ = BC). Dementsprechend werden für die Adressierung auf der Sicherungsschicht-Ebene als MAC-Quelladresse (SRC) die MAC-Adresse MAC-5 des Teilnehmers 5 sowie als MAC-Zieladresse (DST) die für Broadcast-Nachrichten netzwerkweit vorgesehene MAC-Adresse MAC-BCST (in der Regel hat diese den numerischen Wert FF:FF:FF:FF:FF:FF) verwendet. Gemäß dem ARP-Protokoll enthält die Nachricht vier Felder, die als MAC-Quelle, MAC-Ziel, IP-Quelle und IP-Ziel bezeichnet werden. Das Feld MAC-Quelle gibt die MAC-Adresse MAC-5 des sendenden Teilnehmers 5 an und das Feld MAC-Ziel gibt die Broadcast-Adresse MAC-BCST, in alternativen Ausführungen kann stattdessen in diesem Feld jedoch auch der Nullwert 0.0.0.0 vorgesehen sein. an. Entsprechend finden sich in den Feldern IP-Quelle und IP-Ziel die jeweiligen IP-Adresse IP-5 des Senders (Teilnehmer 5) bzw. bzw. IP-2 des gewünschten Empfängers (Teilnehmer 2) wieder. Am Switch 3 wird die Nachricht R vervielfältigt und jeweils an alle anderen Teilnehmer 2 und 4 des Netzwerks weitergeleitet. First, it will open 2 With reference to which the address assignment according to the ARP protocol is to be exemplified. This serves as a starting point for explaining preferred embodiments of the present invention. For this, consider a simple exemplary IP over Ethernet network that uses an Ethernet switch 3 three participants 2 . 4 respectively. 5 are connected. Attendees 5 now would like a message to the participant 2 but does not know its MAC address, but only its IP address. Attendees 5 therefore sends an address request message R according to the ARP protocol in the network. The table 2 shows the addressing used. The message is sent out as a broadcast message (Type = BC). Accordingly, for the link layer level addressing, the MAC address MAC-5 of the subscriber becomes the MAC source address (SRC) 5 as well as the MAC destination address (DST) the MAC address MAC-BCST intended for broadcast messages network-wide (this usually has the numerical value FF: FF: FF: FF: FF: FF). According to the ARP protocol, the message contains four fields called MAC source, MAC destination, IP source and IP destination. The MAC source field specifies the MAC address MAC-5 of the sending participant 5 and the MAC destination field specifies the MAC-BCST broadcast address, but in alternative embodiments, the zero value 0.0.0.0 may instead be provided in this field. at. Accordingly, the respective IP address IP-5 of the sender can be found in the IP source and IP destination fields (subscribers 5 ) or respectively IP-2 of the desired recipient (subscriber 2 ) again. At the switch 3 the message R is duplicated and in each case to all other participants 2 and 4 forwarded to the network.

Die Empfänger der Nachricht R prüfen jeweils, ob die darin angegebene IP-Zieladresse mit ihrer eigenen IP-Adresse übereinstimmt. Ist dies der Fall, so antworten sie mit einer weiteren Nachricht A. Andernfalls verwerfen Sie die empfangene Nachricht R. Im Beispielsfall erkennt der Teilnehmer 2, das seine IP-Adresse mit der in der Nachricht R angegebenen IP-Zieladresse übereinstimmt und er sendet somit eine Antwortnachricht A zurück. Teilnehmer 4 dagegen verwirft die empfangene Nachricht R, da sie ihn nicht betrifft. In der Antwort A gibt der Teilnehmer 2 im Feld MAC-Quelle nun seine eigene ihm selbst bekannte MAC-Adresse MAC-2 an, und sendet die Nachricht als Unicast-Nachricht (Typ = UC) direkt an den Teilnehmer 5 zurück. Dies ist möglich, so dass es keiner Broadcast-Nachricht bedarf, da die MAC-Adresse des Teilnehmers 5 ja in der Nachricht R im Feld MAC-Quelle mitgeteilt wurde. Der Teilnehmer 5 erhält nun aus der Nachricht A die ihm bislang fehlenden MAC-Adresse des Teilnehmers 2 und kann somit nachfolgend mit diesem direkt über Unicast-Nachrichten unter Verwendung der jeweiligen MAC-Adressen kommunizieren (vgl. Nachrichten M1 bzw. M2). Das ARP-Protokoll wird für solche nachfolgenden Nachrichten nicht mehr benötigt. The recipients of the message R check in each case whether the specified IP destination address matches their own IP address. If this is the case, they respond with another message A. Otherwise, discard the received message R. In the example, the participant recognizes 2 that matches its IP address with the IP destination address specified in message R, and thus it sends back a reply message A. Attendees 4 on the other hand, the received message rejects R, since it does not concern him. In the answer A gives the participant 2 in the field MAC source now its own known him MAC address MAC-2, and sends the message as unicast message (type = UC) directly to the subscriber 5 back. This is possible so that it does not require a broadcast message as the MAC address of the subscriber 5 yes in the message R in the MAC Source field. Of the participants 5 now receives from the message A the missing him MAC address of the participant 2 and thus can subsequently communicate with it directly via unicast messages using the respective MAC addresses (see Messages M1 and M2, respectively). The ARP protocol is no longer needed for such subsequent messages.

Nun wird auf 3 Bezug genommen, in der schematisch die Struktur eines Kommunikationsnetzes in Form eines Fahrzeugbordnetzes eines Kraftfahrzeugs F gemäß bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dargestellt ist. Zur besseren Vergleichbarkeit wurde die Struktur aus 2 übernommen, so dass in dem Fahrzeugbordnetz ein Kommunikationssystem 1 mit einem Switch 3 und zwei damit verbundenen Teilnehmern 2, 4 und 5 vorgesehen sind, die insbesondere Steuergeräte des Fahrzeugs sein können. Der Teilnehmer 2 ist zugleich eine Adressadministrationsvorrichung des Kommunikationssystems. Das Kommunikationsnetz ist wieder ein IP-über-Ethernet-Netzwerk. Jeder der Teilnehmer 2, 4 und 5 verfügt über eine Sicherungsschicht-Schnittstelle 2b, 4b bzw. 5b sowie über eine Kommunikationseinheit 2a, 4a bzw. 5a, die jeweils mit der zugehörigen Sicherungsschicht-Schnittstelle in Kommunikationsverbindung steht. Die Kommunikationseinheit 2a der Adressadministrationsvorrichtung 2 ist zugleich eine Adressvergabeeinheit. Der Ethernet-Switch 3 stellt eine Paketvermittlungsvorrichtung mit einer Vermittlungseinheit 3a auf Sicherungsschicht-Ebene dar und ist über seine entsprechenden Sicherungsschicht-Schnittstellen 3b, 3c bzw. 3d mit den Teilnehmern 2, 4 und 5 verbunden. Die Teilnehmer können insbesondere auch Sensoren, etwa Kameras, Park-Abstandssensoren (PDC), Temperaturfühler, Luftdruckfühler oder beliebige andere Fahrzeugsensoren oder auch -aktoren sein. Now it will open 3 Reference is made schematically in the structure of a communication network in the form of a vehicle electrical system of a motor vehicle F according to preferred embodiments of the invention is shown. For better comparability, the structure was out 2 taken over, so that in the vehicle electrical system, a communication system 1 with a switch 3 and two associated participants 2 . 4 and 5 are provided, which may be in particular control devices of the vehicle. Of the participants 2 is also an address administration device of the communication system. The communication network is again an IP over Ethernet network. Each of the participants 2 . 4 and 5 has a link layer interface 2 B . 4b respectively. 5b as well as via a communication unit 2a . 4a respectively. 5a , which in each case communicates with the associated data link interface. The communication unit 2a the address administration device 2 is also an address assignment unit. The Ethernet switch 3 provides a packet switching device with a switching unit 3a at the link layer level and is via its corresponding link layer interfaces 3b . 3c respectively. 3d with the participants 2 . 4 and 5 connected. In particular, the subscribers may also be sensors, such as cameras, parking distance sensors (PDC), temperature sensors, air pressure sensors or any other vehicle sensors or actuators.

In 4 sind gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein beispielhafter Ablauf einer Adresszuordnung beim Kommunikationssystem aus 3 unter Verwendung einer IP-Adresse eines Teilnehmers als Verbindungsinformation, sowie die dazu verwendete Adressierung gezeigt. Dabei wird davon ausgegangen, dass der Teilnehmer 5 neu in das Kommunikationsnetz eingefügt wird, und ihm noch keine lokale Sicherungsschicht-Netzwerkadresse zugeordnet ist. Teilnehmer 5 ist somit noch nicht in der Lage auf herkömmlichem Wege über Ethernet-MAC-Adressierung mit anderen Teilnehmern im Netzwerk zu kommunizieren. Die Vergabe von Netzwerkadressen an den Teilnehmer 5 erfolgt mittels einer abgewandelten Form des ARP-Protokolls. Dazu sendet Teilnehmer 5 zunächst wieder eine Anforderungsnachricht als Broadcast-Nachricht R (Typ = BC) in das Kommunikationsnetz. Da er jedoch seine eigene MAC-Adresse noch nicht kennt, kann er diese in der Nachricht R auch noch nicht angeben. Stattdessen füllt er in die Felder SRC und MAC-Quelle eine spezielle MAC-Adresse MAC-A ein, die netzwerkweit als Adressanforderungskennung definiert ist. Da die Nachricht R auch nicht an einen konkreten bekannten Empfänger gerichtet ist, wird im Feld IP-Ziel der Nullwert 0.0.0.0 eingetragen. Im Feld IP-Quelle gibt der Teilnehmer 5 seine, etwa durch werkseitige Zuordnung bekannte, IP-Adresse IP-5 an. In 4 According to a first preferred embodiment of the invention, an exemplary sequence of an address assignment in the communication system 3 using an IP address of a subscriber as connection information, as well as the addressing used for this purpose. It is assumed that the participant 5 is newly inserted into the communication network and it is not yet assigned a local link layer network address. Attendees 5 Thus, it is not yet able to communicate with other nodes in the network in a conventional way via Ethernet MAC addressing. The assignment of network addresses to the participant 5 takes place by means of a modified form of the ARP protocol. To do this, participants send 5 first again a request message as a broadcast message R (type = BC) in the communication network. However, since he does not yet know his own MAC address, he can not specify it in message R. Instead, it fills in the SRC and MAC Source fields with a special MAC address MAC-A, defined network-wide as an address request identifier. Since the message R is also not addressed to a specific known receiver, the zero value 0.0.0.0 is entered in the IP destination field. In the IP Source field, the participant indicates 5 his, for example, by factory assignment known IP address IP-5.

Am Switch 3 wird die Nachricht R wieder vervielfacht und an alle weiteren Teilnehmer 2 und 4 des Netzwerks weitergeleitet. Der Teilnehmer 2 spielt in dem Netzwerk eine besondere Rolle, denn er ist als Adressadministrationsvorrichtung ausgebildet und insbesondere für die Vergabe neuer MAC-Adressen innerhalb des Netzwerks vorgesehen und angepasst. Wenn die Adressadministrationsvorrichtung 2 die Nachricht R erhält, erkennt sie anhand der darin enthaltenen Adressanforderungskennung MAC-A, dass es sich um eine Adressanforderungsnachricht handelt, während Teilnehmer 4 die an ihn gehende Nachricht R aufgrund mangelnder Zuständigkeit für die Adressadministration verwirft. Die Adressadministrationsvorrichtung 2 sendet sodann eine Antwort Nachricht A wiederum als Broadcast-Nachricht (Typ = BC), in der aber im Feld IP-Ziel der Teilnehmer 5 als Empfänger mittels seiner als Verbindungsinformation dienender IP-Adresse IP-5 identifiziert ist. Im Feld MAC-Quelle findet sich jedoch nicht wie üblich die MAC-Adresse des Absenders (d.h. MAC-2), sondern stattdessen die dem Teilnehmer 5 auf dessen Anforderungsnachricht R hin neu zugewiesene MAC-Adresse MAC-5. At the switch 3 the message R is multiplied again and to all other participants 2 and 4 forwarded to the network. Of the participants 2 plays in the network a special role, because it is designed as an address administration device and in particular provided for the allocation of new MAC addresses within the network and adapted. If the address administration device 2 the message R, it recognizes, based on the address request identifier MAC-A contained therein, that it is an address request message while subscriber 4 rejects the message R going to him due to a lack of responsibility for the address administration. The address administration device 2 then sends a message A message again as a broadcast message (type = BC), but in the field IP destination of the participants 5 is identified as a receiver by means of its serving as connection information IP address IP-5. In the MAC source field, however, the MAC address of the sender (ie MAC-2) is not found as usual, but instead that of the subscriber 5 reassigned MAC address MAC-5 on the request message R out.

Am Switch 3 wird die Nachricht A wieder vervielfacht und an alle weiteren Teilnehmer 4 und 5 weitergeleitet. Der Teilnehmer 4 erkennt anhand einer Überprüfung der Verbindungsinformation im Feld IP-Ziel, dass die Nachricht nicht für ihn bestimmt ist, und verwirft diese. Der Teilnehmer 5 jedoch erkennt anhand einer ebensolchen Überprüfung, dass sich im Feld IP-Ziel seine eigene IP-Adresse als Verbindungsinformation befindet, und dass deshalb die Nachricht A an ihn selbst gerichtet ist. Aus dem Feld MAC-Quelle entnimmt er sodann die ihm neu zugewiesene MAC-Adresse MAC-5 und übernimmt diese als seine eigene und kann somit nachfolgend mittels dieser direkt über Unicast-Nachrichten unter Verwendung der jeweiligen MAC-Adressen kommunizieren (vgl. Nachrichten M1 bzw. M2). Soweit dazu die MAC-Adresse des Empfängers (hier konkret für Nachricht M1 die MAC-Adresse von Teilnehmer 4) beim Sender noch nicht bekannt ist, kann diese über das reguläre ARP-Protokoll ermittelt werden. Danach wird das ARP-Protokoll für solche nachfolgenden Unicast-Nachrichten nicht mehr benötigt. At the switch 3 the message A is multiplied again and sent to all other participants 4 and 5 forwarded. Of the participants 4 by checking the connection information in the IP Destination field, detects that the message is not intended for it and discards it. Of the participants 5 however, on the basis of such a check, it recognizes that in the IP destination field its own IP address is as connection information, and therefore the message A is addressed to itself. From the MAC source field, he then removes the MAC address MAC-5 newly assigned to him and accepts it as his own and can thus subsequently communicate directly by means of this via unicast messages using the respective MAC addresses (see Messages M1 resp M2). As far as the MAC address of the recipient (here specifically for message M1, the MAC address of subscriber 4 ) is not yet known to the sender, this can be determined via the regular ARP protocol. Thereafter, the ARP protocol is no longer needed for such subsequent unicast messages.

In 5 sind gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein beispielhafter Ablauf einer Adresszuordnung beim Kommunikationssystem aus 3 unter Verwendung eines VLAN-Tags als Verbindungsinformation, sowie die dazu verwendete Adressierung gezeigt. Diese Variante der Erfindung ist insbesondere dann vorteilhaft einsetzbar, wenn die IP-Adresse des anfragenden Teilnehmers diesem selbst zunächst noch nicht bekannt ist. Das lokale Netzwerk, bei dem es sich wiederum um ein IP-über-Ethernet-Kommunikationsnetz handelt, ist in diesem Falle so konfiguriert, dass es mehrere VLANs aufweist, die mittels eines entsprechenden VLAN-Tagging in den Nachrichten unterschieden werden können. Im Beispiel ist der Teilnehmer 4 dem VLAN V1 und der Teilnehmer 5 dem VLAN V2 zugeordnet. Die Adressadministrationsvorrichtung 2 ist allen definierten VLANs zugeordnet. Darüber hinaus gibt es noch ein VLAN V49, dem alle Teilnehmer zugeordnet sind. Wiederum wurde Teilnehmer 5 neu hinzugefügt. Er kennt weder seine MAC-Adresse noch seine IP-Adresse. Teilnehmer 5 sendet nun eine Adressanforderung Nachricht R5 als Broadcast-Nachricht (Typ = BC) in das Netzwerk. Diese Nachricht enthält keinen VLAN-Tag, denn dem Teilnehmer 5 ist seine Zugehörigkeit zu VLANs nicht bekannt. Da dem Teilnehmer 5 auch seine IP-Adresse nicht bekannt ist, wird in der Nachricht R5 nicht nur wie in 4 das Feld IP-Ziel sondern auch das Feld IP-Quelle mit dem Nullwert „0.0.0.0“ besetzt. In den Feldern SRC und MAC-Quelle der Nachricht R ist wiederum jeweils die spezielle Adressanforderungskennung MAC-A enthalten. In 5 According to a second preferred embodiment of the invention, an exemplary sequence of an address assignment in the communication system 3 using a VLAN tag as connection information, as well as the addressing used. This variant of the invention can be advantageously used in particular if the IP address of the requesting subscriber is not initially aware of this itself. The local area network, which in turn is an IP over Ethernet communication network, is in this case configured to have multiple VLANs that can be distinguished by corresponding VLAN tagging in the messages. In the example is the participant 4 the VLAN V1 and the participant 5 assigned to the VLAN V2. The address administration device 2 is assigned to all defined VLANs. In addition, there is a VLAN V49 to which all participants are assigned. Again became participant 5 new added. He knows neither his MAC address nor his IP address. Attendees 5 now sends an address request message R5 as a broadcast message (type = BC) in the network. This message does not contain a VLAN tag, because the participant 5 is his affiliation to VLANs unknown. As the participant 5 even his IP address is not known, in the message R5 not just like in 4 the IP destination field but also the IP source field with the zero value "0.0.0.0". The fields SRC and MAC source of the message R again contain the special address request identifier MAC-A.

Am Ethernet-Switch 3, der die Zuordnung der an seinen Schnittstellen 3b bis 3d angeschlossenen einzelnen Teilnehmer zu den verschiedenen VLANs kennt, wird der Nachricht R5 ein VLAN-Tag für das VLAN V1 hinzugefügt (Typ = BCT), bevor sie als Nachricht R5-V1 weitergeleitet wird. Die Adressadministrationsvorrichtung 2 erkennt wiederum die Adressanforderungsnachricht R5-V1 als solche anhand der darin enthaltenen Adressanforderungskennung MAC-A, und sendet wie im Falle der 4 eine entsprechende Antwortnachricht A5-V1 zurück, die jedoch den Tag des VLAN V1 als Verbindungsinformation trägt. Im Feld MAC-Quelle ist wiederum die dem Teilnehmer 5 von der Adressadministrationsvorrichtung 2 neu zugewiesene MAC-Adresse MAC-5 enthalten. Zusätzlich ist im Feld IP-Ziel die dem Teilnehmer 5 von der Adressadministrationsvorrichtung 2 ebenfalls neu zugewiesene IP-Adresse IP-5 enthalten. Am Switch 3 wird aus der Nachricht A5-V1 der auf das VLAN V1 verweisende Tag entfernt, so dass sich die ansonsten unveränderte Nachricht A5 ergibt, die an den Teilnehmer 5 weitergeleitet wird. Dabei erkennt der Switch 3 anhand des als Verbindungsinformation dienenden VLAN-Tags, an welches VLAN die Nachricht gerichtet ist. Über die bekannte physikalische Schnittstellenzuordnung am Switch 3 zu den verschiedenen VLANs wird darauf beruhend die richtige Schnittstelle 3c für die Weiterleitung der Nachricht A5 ausgewählt, ohne dass es zu Mehrdeutigkeiten und somit Nachrichtenkollisionsgefahr kommt. Der Teilnehmer 5 entnimmt sodann der empfangenen Nachricht A5 seine ihm neu zugewiesenen MAC- und IP Adressen, übernimmt diese als seine eigenen und verwendet sie sodann für die nachfolgende Kommunikation. On the Ethernet switch 3 that the assignment of at its interfaces 3b to 3d Connected individual subscriber to the different VLANs, the message R5 is added a VLAN tag for the VLAN V1 (Type = BCT), before being forwarded as message R5-V1. The address administration device 2 in turn recognizes the address request message R5-V1 as such based on the address request identifier MAC-A contained therein, and sends as in the case of 4 a corresponding response message A5-V1 back, but carries the day of the VLAN V1 as connection information. In the field MAC source is again the participant 5 from the address administration device 2 reassigned MAC address MAC-5 included. In addition, in the IP destination field, the subscriber is the one 5 from the address administration device 2 also reassigned IP address IP-5 included. At the switch 3 is removed from the message A5-V1 of the pointing to the VLAN V1 tag, so that the otherwise unchanged message A5 results that the subscriber 5 is forwarded. The switch recognizes this 3 based on the connection information VLAN tag, to which VLAN the message is addressed. About the well-known physical interface assignment on the switch 3 Based on the different VLANs, the right interface is based on this 3c selected for forwarding the message A5, without causing ambiguities and thus message collision. Of the participants 5 then the received message A5 takes its newly assigned MAC and IP addresses, accepts them as its own and then uses them for subsequent communication.

Auf gleiche Weise werden dem weiteren Teilnehmer 4 mittels entsprechender Nachrichten R4, R4-V2, A4-V2 seine MAC- und IP-Adressen zugeordnet. Sobald und soweit dann die Teilnehmer ihre Adressen kennen, können Sie unter Nutzung ihrer MAC-Adressen untereinander insbesondere mittels Unicast-Nachrichten (Typ = UC) kommunizieren. Über das allen gemeinsame VLAN V49 ist dies auch VLAN-übergreifend möglich (vergleiche beispielhafte Nachrichten M1-V49, M2-V49, M3-V49). In the same way become the further participant 4 assigned by means of appropriate messages R4, R4-V2, A4-V2 its MAC and IP addresses. Once and to the extent that the participants know their addresses, you can communicate with each other using their MAC addresses, in particular using unicast messages (type = UC). This is also possible across VLANs via the common VLAN V49 (compare exemplary messages M1-V49, M2-V49, M3-V49).

Während vorausgehend wenigstens eine beispielhafte Ausführungsform beschrieben wurde, ist zu bemerken, dass eine große Anzahl von Variationen dazu existiert. Es ist dabei auch zu beachten, dass die beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen nur nichtlimitierende Beispiele darstellen, und es nicht beabsichtigt ist, dadurch den Umfang, die Anwendbarkeit oder die Konfiguration der hier beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren zu beschränken. Vielmehr wird die vorausgehende Beschreibung dem Fachmann eine Anleitung zu Implementierung mindestens einer beispielhaften Ausführungsform liefern, wobei sich versteht, dass verschiedene Änderungen in der Funktionsweise und der Anordnung der in einer beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Elemente vorgenommen werden können, ohne dass dabei von dem in den angehängten Ansprüchen jeweils festgelegten Gegenstand sowie seinen rechtlichen Äquivalenten abgewichen wird. While at least one exemplary embodiment has been described above, it should be understood that a large number of variations exist. It should also be understood that the described exemplary embodiments are nonlimiting examples only and are not intended to thereby limit the scope, applicability, or configuration of the devices and methods described herein. Rather, the foregoing description will provide those skilled in the art with guidance for implementing at least one example embodiment, it being understood that various changes in the operation and arrangement of the elements described in an exemplary embodiment may be made without departing from the scope of the appended claims deviated from, and its legal equivalents.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

FF
Fahrzeug  vehicle
11
Kommunikationssystem  communication system
22
Teilnehmer, insbesondere zugleich Adressadministrationsvorrichtung  Subscriber, in particular at the same time address administration device
2a 2a
Kommunikationseinheit, insbesondere zugleich Adressvergabeeinheit Communication unit, in particular at the same time address allocation unit
2b 2 B
Sicherungsschicht-Schnittstelle des Teilnehmers 2 Data link interface of the subscriber 2
33
Paketvermittlungsvorrichtung, insbesondere Ethernet-Switch  Packet switching device, in particular Ethernet switch
3a 3a
Vermittlungseinheit switching unit
3b–d 3b-d
Sicherungsschicht-Schnittstelle der Paketvermittlungsvorrichtung Data link interface of the packet switching device
4,5 4.5
Teilnehmer Attendees
4a, 5a 4a, 5a
Kommunikationseinheit des jeweiligen Teilnehmers 4 bzw. 5 Communication unit of the respective subscriber 4 respectively. 5
4b, 5b 4b, 5b
Sicherungsschicht-Schnittstelle des jeweiligen Teilnehmers 4 bzw. 5 Data link interface of the respective subscriber 4 respectively. 5

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Standard (ISO 11898) [0002] Standard (ISO 11898) [0002]
  • IEEE 802.3 [0003] IEEE 802.3 [0003]
  • Internet-Standard RFC 826 [0005] Internet standard RFC 826 [0005]
  • Internet-Standard RFC 791 [0005] Internet standard RFC 791 [0005]
  • Standard IEEE 802.1q [0006] Standard IEEE 802.1q [0006]
  • IEEE 802.11 [0016] IEEE 802.11 [0016]
  • IEEE 802.4 [0016] IEEE 802.4 [0016]
  • IEEE 802.5 [0016] IEEE 802.5 [0016]
  • IEEE 802.2 [0016] IEEE 802.2 [0016]
  • ISO 8208 [0016] ISO 8208 [0016]
  • ISO 8473 [0016] ISO 8473 [0016]
  • ISO 9542 [0016] ISO 9542 [0016]

Claims (15)

Adressadministrationsvorrichtung (2) für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz, aufweisend: eine Sicherungsschicht-Schnittstelle (2b) zur Anbindung an ein paketbasiertes Kommunikationsnetz; und eine Adressvergabeeinheit (2a), die konfiguriert ist: über die Sicherungsschicht-Schnittstelle (2b) eine Nachricht eines Teilnehmers (4, 5) im Kommunikationsnetz zu empfangen, welche eine Verbindungsinformation bezüglich des Teilnehmers (4, 5) und eine Adressanforderungskennung enthält; anhand der Adressanforderungskennung zu prüfen, ob es sich bei der Nachricht um eine Anmeldenachricht handelt; und wenn es sich gemäß der Prüfung um eine Anmeldenachricht handelt, dem Teilnehmer (4, 5) eine lokale Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse zuzuweisen und über die Sicherungsschicht-Schnittstelle (2b) eine Broadcast-Nachricht in das Kommunikationsnetz zu senden, welche diese zugewiesene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse und die Verbindungsinformation bezüglich des Teilnehmers (4, 5) enthält. Address Administration Device ( 2 ) for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network, comprising: a data link interface ( 2 B ) for connection to a packet-based communication network; and an address assignment unit ( 2a ) that is configured: via the link layer interface ( 2 B ) a message from a participant ( 4 . 5 ) in the communication network, which contains connection information relating to the subscriber ( 4 . 5 ) and an address request identifier; check, on the basis of the address request identifier, whether the message is a sign-on message; and if, according to the examination, it is a notification message, the participant ( 4 . 5 ) assign a local link layer network address and through the link layer interface ( 2 B ) to send a broadcast message in the communication network, which this assigned link layer network address and the connection information with respect to the subscriber ( 4 . 5 ) contains. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß Anspruch 1, wobei die Verbindungsinformation eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers (4, 5) oder ein VLAN-Tag eines ihm eindeutig zugeordneten VLANs innerhalb des Kommunikationsnetzes ist. Address Administration Device ( 2 ) according to claim 1, wherein the connection information is a network layer address of the subscriber ( 4 . 5 ) or a VLAN tag of a VLAN uniquely assigned to it within the communication network. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Adressvergabeeinheit (2a) des Weiteren konfiguriert ist: wenn es sich gemäß der Prüfung um eine Anmeldenachricht handelt, dem Teilnehmer (4, 5) auch eine Vermittlungsschicht-Adresse zuzuweisen und diese mittels der Broadcast-Nachricht zu senden. Address Administration Device ( 2 ) according to one of the preceding claims, wherein the address allocation unit ( 2a ) is further configured: if, according to the check, it is a sign-on message, the subscriber ( 4 . 5 ) also assign a network layer address and send it via the broadcast message. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß einem der vorausgehenden Ansprüche, wobei die Nachricht des Teilnehmers (4, 5) die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit (2a), oder beide gemäß dem ARP-Protokollformat formatiert sind. Address Administration Device ( 2 ) according to any one of the preceding claims, wherein the message of the subscriber ( 4 . 5 ) the broadcast message of the address assignment unit ( 2a ), or both are formatted according to the ARP protocol format. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß Anspruch 4, wobei die eine Anmeldenachricht kennzeichnende Adressanforderungskennung als spezielle Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse definiert ist und bei der Prüfung geprüft wird, ob sich in der Nachricht des Teilnehmers (4, 5) diese spezielle Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse im Feld der Quell-MAC-Adresse gemäß dem ARP-Protokollformat angegeben ist. Address Administration Device ( 2 ) according to claim 4, wherein the address request identifier characterizing a login message is defined as a special link layer network address and checking is made in the message of the subscriber ( 4 . 5 ) this particular link layer network address is specified in the field of the source MAC address according to the ARP protocol format. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß Anspruch 4 oder 5, wobei die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit (2a) im Feld der MAC-Quelladresse gemäß dem ARP-Protokollformat die dem Teilnehmer (4, 5) zugewiesene Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse enthält. Address Administration Device ( 2 ) according to claim 4 or 5, wherein the broadcast message of the address assignment unit ( 2a ) in the field of the MAC source address according to the ARP protocol format that the subscriber ( 4 . 5 ) contains the assigned link layer network address. Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß Anspruch 4 bis 6, wobei die Broadcast-Nachricht der Adressvergabeeinheit (2a) im Feld der Vermittlungsschicht-Zieladresse gemäß dem ARP-Protokollformat eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers (4, 5) enthält. Address Administration Device ( 2 ) according to claim 4 to 6, wherein the broadcast message of the address assignment unit ( 2a ) in the network layer destination address field according to the ARP protocol format, a network layer address of the subscriber ( 4 . 5 ) contains. Teilnehmer (4, 5) für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz, aufweisend: eine Sicherungsschicht-Schnittstelle (4b, 5b) zur Anbindung an ein Sicherungsschicht/Vermittlungsschicht-Kommunikationsnetz; und eine Kommunikationseinheit (4a, 5a), die konfiguriert ist: über die Sicherungsschicht-Schnittstelle (4b, 5b) eine Nachricht an eine Adressadministrationsvorrichtung (2) des Kommunikationsnetzes zu senden, wobei die Nachricht eine spezielle Adressanforderungskennung enthält, welche die Nachricht als Anmeldenachricht kennzeichnet; eine darauffolgende Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung (2) zu empfangen und daraus eine dem Teilnehmer (4, 5) von dieser zugewiesenen Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse zu extrahieren und als eine Sicherungsschicht-Netzwerk-Adresse des Teilnehmers zu übernehmen. Attendees ( 4 . 5 ) for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network, comprising: a data link interface ( 4b . 5b ) for connection to a link layer / network layer communication network; and a communication unit ( 4a . 5a ) that is configured: via the link layer interface ( 4b . 5b ) a message to an address administration device ( 2 ) of the communication network, the message including a special address request identifier identifying the message as a login message; a subsequent broadcast message from the address administration device ( 2 ) and from this a subscriber ( 4 . 5 ) from this assigned link layer network address and to take over as a link layer network address of the subscriber. Teilnehmer (4, 5) gemäß Anspruch 8, wobei die Kommunikationseinheit (4a, 5a) des Weiteren konfiguriert ist, aus der Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung (2) eine dem Teilnehmer (4, 5) von dieser zugewiesenen Vermittlungsschicht-Adresse zu extrahieren und als eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers (4, 5) zu übernehmen. Attendees ( 4 . 5 ) according to claim 8, wherein the communication unit ( 4a . 5a ) is further configured from the broadcast message of the address administration device ( 2 ) one the participant ( 4 . 5 ) from this assigned network layer address and as a network layer address of the subscriber ( 4 . 5 ) to take over. Paketvermittlungsvorrichtung (3) für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, insbesondere für ein derartiges Fahrzeugbordnetz, aufweisend: eine Mehrzahl von Sicherungsschicht-Schnittstellen (3a, 3b, 3c) zur Verbindung mit Teilnehmern (4, 5) und einer Adressadministrationsvorrichtung (2) eines Sicherungsschicht/Vermittlungsschicht-Kommunikationsnetzes; und eine Vermittlungseinheit (3a), die konfiguriert ist, den Sicherungsschicht-Schnittstellen (3a, 3b, 3c) jeweils ein VLAN eindeutig zuzuordnen, an einer der Sicherungsschicht-Schnittstellen (3a, 3b, 3c) eine Broadcast-Nachricht der Adressadministrationsvorrichtung (2) zu empfangen, einen in der Broadcast-Nachricht enthaltenen VLAN-Tag zu erkennen, und darauf beruhend die Broadcast-Nachricht selektiv nur über eine solche der Sicherungsschicht-Schnittstellen (3b, 3c) an einen Teilnehmer (4, 5) weiterzuleiten, die einem durch den erkannten VLAN-Tag gekennzeichnetes VLAN zugeordnet ist. Packet switching device ( 3 ) for a packet-based communication network with a data link layer and a network layer, in particular for such a vehicle on-board network, comprising: a plurality of data link interfaces ( 3a . 3b . 3c ) to connect with participants ( 4 . 5 ) and an address administration device ( 2 a link layer / network layer communication network; and a switching unit ( 3a ) that is configured to use the link layer interfaces ( 3a . 3b . 3c ) uniquely assign a VLAN at one of the data link interfaces ( 3a . 3b . 3c ) a broadcast message of the address administration device ( 2 ) to receive one in the broadcast message to detect the VLAN tag contained in it, and based on this the broadcast message can be selectively accessed only via one of the data link interfaces ( 3b . 3c ) to a participant ( 4 . 5 ) associated with a VLAN identified by the recognized VLAN tag. Paketvermittlungsvorrichtung (3) gemäß Anspruch 10, wobei die Vermittlungseinheit (3a) des Weiteren konfiguriert ist, an einer ersten der Sicherungsschicht-Schnittstellen (3b, 3c) eine Nachricht von einem Teilnehmer (4, 5) zu empfangen und der Nachricht ein VLAN-Tag hinzuzufügen, welches ein der ersten Sicherungsschicht-Schnittstelle (3b, 3c) eindeutig zugeordnetes VLAN kennzeichnet, und diese um das VLAN-Tag ergänzte Nachricht über eine andere der Sicherungsschicht-Schnittstellen (3a) an die Adressadministrationsvorrichtung (2) zu senden. Packet switching device ( 3 ) according to claim 10, wherein the switching unit ( 3a ) is further configured to connect to a first one of the data link interfaces ( 3b . 3c ) a message from a participant ( 4 . 5 ) and to add to the message a VLAN tag which is one of the first data link interface ( 3b . 3c ) uniquely assigned VLAN and this message supplemented by the VLAN tag via another of the data link interfaces ( 3a ) to the address administration device ( 2 ) to send. Paketvermittlungsvorrichtungsvorrichtung (3) gemäß Anspruch 11, wobei die Vermittlungseinheit (3a) des Weiteren konfiguriert ist: die von dem Teilnehmer (4, 5) empfangene Nachricht daraufhin zu prüfen, ob sie eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers als Verbindungsinformation enthält, um selektiv nur dann der Nachricht den VLAN-Tag hinzuzufügen, wenn dies nicht der Fall ist; die Broadcast-Nachricht daraufhin zu prüfen, ob sie eine Vermittlungsschicht-Adresse des Teilnehmers (4, 5) als Verbindungsinformation enthält; und wenn dies der Fall ist, die Broadcast-Nachricht als Broadcast-Nachricht in das Kommunikationsnetz weiterzuleiten; und wenn dies nicht der Fall ist, die Broadcast-Nachricht selektiv nur über eine solche seiner Sicherungsschicht-Schnittstellen (3b, 3c) an den Teilnehmer (4, 5) weiterzuleiten, die einem VLAN zugeordnet ist, das durch einen in der Broadcast-Nachricht enthaltenen VLAN-Tag gekennzeichnet ist. Packet switching device ( 3 ) according to claim 11, wherein the switching unit ( 3a ) is further configured: that of the subscriber ( 4 . 5 ) to check whether it contains a network layer address of the subscriber as connection information to selectively add the VLAN tag to the message only if this is not the case; check the broadcast message to see if it has a network layer address of the subscriber ( 4 . 5 ) as connection information; and if so, forwarding the broadcast message as a broadcast message to the communication network; and if not, the broadcast message selectively over only one of its data link interfaces ( 3b . 3c ) to the participant ( 4 . 5 ) associated with a VLAN identified by a VLAN tag contained in the broadcast message. Kommunikationssystem (1) für ein paketbasiertes Kommunikationsnetz mit einer Sicherungsschicht und einer Vermittlungsschicht, aufweisend: eine Adressadministrationsvorrichtung (2) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7; und eine Mehrzahl von Teilnehmern (4, 5) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9. Communication system ( 1 ) for a packet-based communication network with a link layer and a network layer, comprising: an address administration device ( 2 ) according to any one of claims 1 to 7; and a plurality of participants ( 4 . 5 ) according to one of claims 8 or 9. Kommunikationssystem (1) gemäß Anspruch 13, des Weiteren aufweisend eine Paketvermittlungsvorrichtung (3) gemäß Anspruch 10 bis 12. Communication system ( 1 ) according to claim 13, further comprising a packet switching device ( 3 ) according to claim 10 to 12. Fahrzeug (F), insbesondere Kraftfahrzeug, mit einem Kommunikationssystem (1) gemäß Anspruch 13 oder 14. Vehicle (F), in particular motor vehicle, with a communication system ( 1 ) according to claim 13 or 14.
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