TSN网络汽车以太网协议测试分析

小夏 科技 更新 2024-02-29

TSN是一种从音频数据领域延伸到工业领域和汽车领域的技术。 TSN最初是用在音频领域,当时该技术被称为B,因为音频网络需要高带宽和最大的实时性,在B的帮助下,它可以更好地传输高质量的声音。

2012年,任务组在其章程中扩大了时间确定性以太网的应用要求和范围,同时将任务组的名称更改为现在的TSN任务组。 TSN是基于以太网的下一代网络标准,可确保实时性能,例如时间同步和延迟保证。

相对于其他确定性网络技术,例如在 1TSN是第5层灵活以太网(Flexe)和第3层确定性网络(DETNET),主要解决二层网络的确定性保障问题,通过一系列协议标准实现零拥塞和零丢包传输,提供低时延和抖动上限保障,为时延敏感型流量提供确定性传输保障。

TSN 符合 IEEE802 标准1Q 标准 VLAN,将 4 字节 VLAN 标记插入标准以太网帧。 TSN 根据 VLAN 标记中的 PCP(优先级代码点)和 VID(VLAN ID)为流定义不同的优先级协议级别。

标签协议标识符:长度16位,标签协议标识TSN网络,值为0x8100

优先级码位:3 位长度、优先级**、身份流量优先级、3 位 PCP 定义 8 个优先级。

丢弃合格指标:长度为1位,丢弃ID位,可对QoS要求低的数据进行设置,在网络拥塞时可丢弃,保证高优先级数据的QoS。

VLAN 标识符 (VID):12 位长度和 VLAN 网络的标识号。 vid=0 用于标识帧优先级,vid=fff 用作预留,其余值用于标识 VLAN。

为了实现局域网中的确定性传输,时敏感网络(Time-Sensitive Network,TSN)实现了精确的网络时间同步机制,针对进程整形、分类和不同优先级流量的流量调度机制,以及端到端的网内交换机配置机制,为时间敏感数据提供预留带宽等服务。

与标准以太网相比,TSN最大的特点是可以保证数据交换的确定性,在提前确定时间敏感数据流(称为预定流量)传输的周期,以及每个周期传输的数据大小后,只要数据发送方按照协议发送数据, TSN可以保证数据会在一定时间交换给接收方。

Bigtao机箱

V2-1G-8M-TSN测试板

鑫能泰自主研发的测试模块符合TSN测试标准,支持10个100 1000M RJ45自协商(电接口)和100个1000M SFP(光接口); 基于FPGA的100%线速流量生成、统计和捕获功能,配合BigTao6200 220机箱,可以对RFC2544、RFC2889、RFC3918等TSN交换机的性能进行压力测试,还支持TSN协议家族8021AS、Q**、QBV、QBU、CB等协议测试套件。 TSN测试板可为汽车以太网和工业以太网提供TSN协议测试解决方案。

信仰与泰特SN网络测试解决方案:

网络测试仪提供全面的TSN协议集测试套件,通过高效便捷的配置向导,可以一站式完成每个协议的配置,同时,通过专业细致的统计尝试,可以直观地观察每个TSN协议的运行状态和消息交互过程。 支持东途、五信、宏科、河北远东等各大厂商的TSN交换机和TSN芯片测试,以及大连东软、中车等厂商的车载终端模块测试。

下面用 8021QBV测试为例:

测试拓扑

测试仪配置

设置过滤器。

设置筛选器以接收统计信息。

配置门控列表。

点击“添加”,添加对应数量的门控条目,并设置每个门控条目的门控规则和支持期限。 (门控规则与 DUT 相同)。

添加筛选器索引。

建议您将所有过滤器添加到每个条目中,以观察是否存在任何数据放置点错误。

启动 AS 时钟。

设置基准时间。

启动 QBV 流。

查看结果。

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