一、概述

二、限制与约束

三、功能说明

3.1 协调算法

3.2 操作模式

3.2.1 Network Mode

3.2.2 准备总线睡眠模式

3.2.3 准备总线睡眠模式

3.3 网络状态

3.4 初始化

3.5 通信调度

3.5.1 NM消息发送

3.5.2 NM消息接收

3.6 其他功能

3.7 帧结构

四、API接口

4.1 API定义

4.2 回调通知

4.3 调度函数

一、概述

该文档描述了AUTOSAR UDP网络管理（UdpNm）的概念、核心功能、可选特性、接口和配置问题。UdpNm原本是一个可选的特性。它打算与一个TCP/IP堆栈一起工作，独立于所使用的通信系统的物理层。自动存储器UDP网络管理是一种独立于硬件的协议，可用于基于TCP/IP的系统。其主要目的是协调网络在正常运行和总线睡眠模式之间的过渡。

除了核心功能之外，还提供了可选特性，例如实现检测所有当前节点或检测所有其他节点是否都准备好睡觉的服务。UDP网络管理（UdpNm）功能提供了网络管理接口（Nm）和TCP/IP堆栈（TCP/IP）之间的自适应。

二、限制与约束

UdpNm的一个实例只与一个网络中的一个nm集群相关联。一个nm集群在一个节点中只能有一个UdpNm实例。
UdpNm的一个实例只与同一ECU中的一个网络相关联。
UdpNm仅适用于基于TCP/IP的系统。

【规范】默认情况下，AUTOSAR UdpNm算法应支持每个nm集群最多250个节点。注意：AUTOSAR UdpNm算法可以支持任意数量的节点每个nm集群（甚至超过默认的250个节点每个集群，如果必要）——这只是一个配置问题，因为上限不是固定的，取决于响应时间，容错和自动配置的总线负载协调算法。这可能取决于所使用的物理层。

三、功能说明

3.1 协调算法

AUTOSAR UdpNm基于分散的直接网络管理策略，这意味着每个网络节点只根据在通信系统内接收和/或传输的UDP数据包来执行自给自足的活动。

AUTOSAR UdpNm协调算法是基于周期性的NM数据包，由集群中的所有节点通过广播传输接收。NM数据包的接收表明发送节点希望保持NM集群的清醒状态。如果任何节点准备进入总线睡眠模式，它将停止发送NM数据包，但只要接收到来自其他节点的NM数据包，它就会延迟转换到总线睡眠模式。最后，如果专用定时器因为不再接收NM数据包而经过，每个节点都启动到总线睡眠模式的转换。如果NM集群中的任何节点需要总线通信，它可以通过传输NM数据包使NM集群保持清醒状态。

【规范】每个网络节点只要需要总线通信，就应定期传输NMPDU，否则不得传输NMPDU。

【规范】如果禁用 UdpNmStayInPbsEnabled 并释放UdpNm集群中的总线通信，并且总线上没有可配置的时间配置时间+总线睡眠时间（两个配置参数）转换到总线休眠模式。

【规范】从NM集群中的单个节点的角度来看，AUTOSAR UdpNm状态机应包含AUTOSAR UdpNm协调算法所需的状态、转换和触发器。

3.2 操作模式

【规范】UdpNm应包含在模块界面上可见的三种操作模式：

Network Mode
Prepare Bus-Sleep Mode
Bus-Sleep Mode

【规范】UdpNm运行模式的变化应通过回调功能向上层发出信号。

3.2.1 Network Mode

【规范】网络模式应包括三种内部状态：

Repeat Message State
Normal Operation State
Ready Sleep State

【规范】当从总线睡眠模式或准备总线睡眠模式输入网络模式时，默认情况下，应输入重复消息状态。

【规范】当进入网络模式后，应启动NM-Timeout 定时器。

【规范】当进入网络模式时，UdpNm应通过调用Nm_NetworkMode通知上层。

【规范】在网络模式下成功接收到NMPDU（调用UdpNm_SoAdIfRxIndication）后，应重新启动NM-超时定时器。

【规范】在网络模式下传输NMPDU（UdpNm_SoAdIfTxConfirmation与E_OK的调用）时，应重新启动NM超时计时器。

【规范】每次启动或重新启动时，nm-超时计时器都应被重置。

（1）重复消息状态

对于未处于被动模式的节点，重复消息状态确保，从总线-睡眠或准备总线-睡眠到网络模式的任何转换对网络上的其他节点都可见。此外，它还可以确保任何节点在最短的时间内保持活动状态（UdpNm重复消息时间）。它可以选择用于检测当前的节点。

【规范】当从总线睡眠模式输入重复消息状态时，准备总线睡眠模式、正常运行状态或准备睡眠状态传输应（重新）启动，除非启用被动模式。

【规范】当NM超时定时器在重复消息状态下过期时，应重新启动NM超时定时器。

【规范】应在一个可配置的时间量内保持在重复消息状态，由UdpNmRepeatMessageTime确定。

【规范】当离开重复消息状态时，如果网络已被请求，则应输入正常运行状态。

【规范】当离开重复消息状态时，如果网络已被释放，则应进入就绪休眠状态。

【规范】如果UdpNm节点检测设置为TRUE UdpNm应在离开重复消息状态时清除重复消息位。

（2）正常运行状态

正常操作状态确保，只要需要网络功能，任何节点都可以保持nm集群的清醒状态。

【规范】当从准备睡眠状态进入正常运行状态时，应启动NMpdu的传输，除非启用被动模式或禁用NM消息传输能力。

【规范】当nm-超时定时器在正常运行状态下到期时，应重新启动网元超时定时器。

【规范】当网络被释放，当前状态为正常运行状态时，应保持正常运行状态，并进入就绪休眠状态

【规范】如果UdpNmNodeDetectionEnabled被设置为TRUE，并且在正常操作状态下收到重复消息请求位，则UdpNm应进入重复消息状态。

【规范】如果UdpNmNodeDetectionEnabled 被设置为TRUE，并且在正常操作状态下调用函数UdpNm_RepeatMessageRequest，则UdpNm应进入重复消息状态。

【规范】如果UdpNmNodeDetectionEnabled 被设置为TRUE，并且在正常操作状态下调用函数UdpNm_RepeatMessageRequest，则UdpNm应设置重复消息位。

（3）准备睡眠状态

就绪休眠状态确保NM集群中的任何节点在过渡到准备总线休眠模式的同时等待，只要任何其他节点保持母线休眠状态。

【规范】当从重复消息状态或正常运行状态进入就绪休眠状态时，应停止NMPDU的传输。

【规范】当NM-超时定时器在就绪睡眠状态到期时，应保持就绪睡眠状态，并进入准备总线睡眠模式。⌋

【规范】当请求网络，当前状态为就绪睡眠状态时，应保持就绪睡眠状态，并进入正常运行状态

【规范】如果 UdpNmNodeDetectionEnabled 被设置为TRUE，并且在准备睡眠状态下收到重复消息请求位，则UdpNm应进入重复消息状态。

【规范】如果UdpNmNodeDetectionEnabled被设置为TRUE，并且在准备睡眠状态下调用函数UdpNm_RepeatMessageRequest，则UdpNm应进入重复消息状态。

【规范】如果UdpNmNodeDetectionEnabled被设置为TRUE，并且在准备睡眠状态下调用函数UdpNm_RepeatMessageRequest，则UdpNm应设置重复消息位。

3.2.2 准备总线睡眠模式

“准备总线睡眠”状态的目的是确保在输入“总线睡眠”状态之前，所有节点都有时间停止其网络活动。使总线活动平静（即传输排队的消息以清空所有Tx缓冲区），最后在准备总线睡眠模式中总线上没有活动。

【规范】当进入准备总线-睡眠模式时，UdpNm应通过调用Nm_PrepareBusSleepMode通知上层。

【规范】如果禁用UdpNmStayInPbsEnabled，UdpNm应保持可配置时间UdpNmWaitBusSleepTime 准备总线睡眠模式之后，并进入总线睡眠模式。

【规范】在准备总线睡眠模式下成功接收NM PDU后，应离开准备总线睡眠模式并输入网络模式；默认情况下输入重复消息状态。

【规范】当在准备总线睡眠模式中请求网络时，应离开准备总线睡眠模式，并输入网络模式；默认情况下，输入重复消息状。

【规范】当网络在准备总线睡眠模式下被请求时，UdpNm模块已进入网络模式，如果UdpNmImmediateRestartEnabled（配置参数）为TRUE，UdpNm模块应传输网络管理PDU。

3.2.3 准备总线睡眠模式

总线睡眠状态的目的是在不交换消息时减少节点的功耗。

【规范】进入总线睡眠模式时，UdpNm应通过调用Nm_BusSleepMode通知上层；如果初始化时默认输入总线睡眠模式，则不出现这种情况。

【规范】当UdpNm模块在总线-睡眠模式下（UdpNm_SoAdIfRxIndication调用）成功接收到网络管理PDU时，UdpNm模块应通过调用回调函数Nm_NetworkStartIndication来通知上层。

【规范】如果在总线-睡眠模式或准备总线睡眠模式中调用UdpNm_PassiveStartUp，则UdpNm模块应进入网络模式；默认情况下，将输入重复消息状态

【规范】当以总线-睡眠模式请求网络时，UdpNm模块进入网络模式；默认情况下，UdpNm模块进入重复消息状态

3.3 网络状态

【规范】函数调用UdpNm_NetworkRequest应请求网络。即，UdpNm模块应将网络状态更改为“requested”。

【规范】函数调用UdpNm_NetworkRelease将释放网络。即，UdpNm模块应将网络状态更改为“released”。

3.4 初始化

【规范】初始化成功后，网络管理状态应设置为总线睡眠模式。

【规范】当初始化时，默认情况下，UdpNm模块应将网络状态设置为“已释放”

【规范】当初始化时，默认情况下，UdpNm模块应进入总线-睡眠模式。

【规范】如果UdpNm没有初始化，则不得禁止通信。

【规范】函数UdpNm_Init应通过传递一个配置指针参数来选择活动配置集

【规范】初始化后，应停止网络管理消息的传输。

【规范】初始化后，用户数据字节的每个字节应设置为0xFF。

【规范】初始化后，控制位向量应设置为0x00

【规范】一个NM集群中不同ECUs上的所有UDP NM实例都应使用相同的UDP接收端口。

3.5 通信调度

3.5.1 NM消息发送

【规范】网络管理消息的传输应通过UdpNmPassiveModeEnabled进行配置。

【规范】UdpNm模块应提供定期传输模式。在这种传输模式下，UdpNm模块应定期发送网络管理pdu。

【规范】如果未通过UdpNm_NetworkRequest或UdpNmImmediateNmTransmissions输入的重复消息状态为零，则在进入重复消息状态后，UdpNMMsg UdpNmImmediateNmTransmissions应延迟NM PDU的传输。

【规范】当由于UdpNm_NetworkRequest（）（主动唤醒）而从总线睡眠模式或准备总线睡眠模式进入重复消息状态时，如果UdpNmImmediateNmTransmissions大于零，则应使用UdpNm即时Nm循环时间作为周期时间传输。应尽快触发第一个NM PDU的传输。传输后，消息周期计时器应重新加载。在这种情况下，不得使用通用自行车补偿器。

【规范】如果从就绪睡眠状态进入正常运行状态，则应立即启动NMPDU的传输。

【规范】如果UdpNmPnHandleMultipleNetworkRequests设置为TRUE UdpNm_NetworkRequest，将触发从网络模式到重复消息状态的状态转换。如果PDU传输能力被启用，NMPDU应使用UdpNm即时Nm循环时间作为周期时间进行传输。应尽快触发第一个NM PDU的传输。传输后，消息周期计时器。在这种情况下UdpNmMsgCycleOffset不得使用。

【规范】如果NMpdu应通过UdpNmImmediateNmCycleTime ，UdpNm应确保成功请求UdpNmImmediateNmTransmissions（包括第一次即时传输）。如果对SoAd的传输请求失败（返回E_NOT_OK），UdpNm应在下一个主功能中重试该传输请求。然后，UdpNm将继续使用UdpNmMsg循环时间传输NMpdu。

【规范】如果UdpNm消息周期计时器过期，则应使用UdpNmMsgCycleTime重新启动。

【规范】如果NMpdu的传输已停止，则应取消UdpNm消息周期计时器。

【规范】如果参数UdpNmRetryFirstMessageRequest（见ECUC_UdpNm_00085）为TRUE，如果从总线睡眠过渡到重复消息状态后的第一个传输请求没有被SoAd接受，则在下一个主功能中重复消息请求，直到一个传输请求被SoAd接受。

【规范】如果用结果E_NOT_OK调用UdpNm_SoAdIfTxConfirmation，则UdpNm将调用函数Nm_TxTimeoutException。