車載以太網(wǎng)概述

車載以太網(wǎng)是一種用以太網(wǎng)連接車內(nèi)電子單元的新型局域網(wǎng)技術(shù)，與傳統(tǒng)以太網(wǎng)使用4對非屏蔽雙絞線電纜不同，車載以太網(wǎng)在單對非屏蔽雙絞線上可實(shí)現(xiàn)100Mbit/s，甚至1Gbit/s的傳輸速率，同時(shí)還滿足汽車行業(yè)對高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實(shí)時(shí)性等方面的要求。現(xiàn)代汽車的電子控制單元很多，達(dá)到幾十塊或上百塊，不同的車載終端控制器、TSN交換機(jī)等組件共同構(gòu)成龐大的車載以太網(wǎng)，電子控制單元通過傳感器不斷接收外界信號(hào)，然后發(fā)出指令去控制執(zhí)行器的動(dòng)作，不同的ECU之間的數(shù)據(jù)通過CAN總線進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

車載終端與TSN交換設(shè)備

l                      車載終端模塊是車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)的前端設(shè)備，一般隱秘地安裝在各種車輛內(nèi)，車載終端設(shè)備主要由車載視頻服務(wù)器、LCD觸摸屏、外接攝像機(jī)、通話手柄、汽車防盜器等各種外圍設(shè)備組成。

l                      TSN交換機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)各類型網(wǎng)絡(luò)終端的互聯(lián)互通，與傳統(tǒng)交換機(jī)相比，其具有體量小、功耗低、延遲低、可靠性高、抖動(dòng)頻率低、數(shù)據(jù)傳輸能力強(qiáng)、適用端口多等優(yōu)點(diǎn)，可在工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、車聯(lián)網(wǎng)以及航空航天、鐵路、其它裝備的機(jī)載網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通中發(fā)揮出重要作用。

圖一 TSN交換機(jī)

靈活且專業(yè)的信而泰TSN測試儀

l                      BigTao機(jī)箱

圖一 BigTao220機(jī)箱

圖二 BigTao6200機(jī)箱

信而泰BigTao220便攜式機(jī)框是擁有新一代架構(gòu)的新一代研發(fā)類測試機(jī)框。它采用模塊化設(shè)計(jì)，提供2個(gè)插槽，支持從10M到400G多種速率的測試模塊任意組合，同時(shí)也是支持信而泰新型100G多速卡（10G/25G/40G/100G）體積最小的機(jī)框。

BigTao6200機(jī)框具有高效的硬件架構(gòu)，新穎的風(fēng)扇/噪音控制和節(jié)能技術(shù)，在提供高效率運(yùn)行的同時(shí)，能夠有效地減低噪音和功耗，為企業(yè)節(jié)省成本。BigTao6200機(jī)框不僅提供6個(gè)插槽還能夠運(yùn)行現(xiàn)有的V2系列所有測試模塊，而且兼容之前所有的V系列測試模塊，對客戶的資產(chǎn)提供很好的保護(hù)。

兩者配合信而泰基于PCT架構(gòu)的新一代測試軟件RENIX以及V系列測試模塊， BigTao220/6200可實(shí)現(xiàn)針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的Layer2-3流量測試及協(xié)議仿真，在功能、性能及安全性方面提供全面測試解決方案，滿足研發(fā)設(shè)計(jì)、驗(yàn)證和質(zhì)量控制等過程中的測試需求。

l                      V2-1G-8M-TSN測試板卡

信而泰自主研發(fā)的滿足TSN測試標(biāo)準(zhǔn)的測試模塊，支持10/100/1000M RJ45 自協(xié)商（電接口）、 100/1000M SFP（光接口）；其基于FPGA的線速流量生成、統(tǒng)計(jì)與捕獲功能，搭配信而泰BigTao6200/220機(jī)箱，可對TSN交換機(jī)進(jìn)行RFC2544、RFC2889、RFC3918等性能壓力測試，同時(shí)也支持TSN協(xié)議族802.1AS、QAV、QBV、QBU、CB等協(xié)議測試套件。信而泰TSN測試儀板卡可以針對汽車以太網(wǎng)和工業(yè)以太網(wǎng)等提供TSN協(xié)議測試解決方案。

車載終端與TSN交換機(jī)測試差異

l                      角色不同：TSN交換機(jī)在車載以太網(wǎng)中承擔(dān)的是轉(zhuǎn)發(fā)角色，將收到的數(shù)據(jù)根據(jù)TSN交換機(jī)各協(xié)議配置進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)；車載終端模塊則為Listener/Talker角色，對收到的不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作。

l                      測試內(nèi)容不同：TSN交換機(jī)大多測試內(nèi)容為基于TSN協(xié)議族的功能性測試，例如：802.1AS、Qbv、Qav、CB等協(xié)議的測試；而車載終端模塊關(guān)注的標(biāo)準(zhǔn)更多為GPTP、CBS、FQTSS、1722

l                      測試拓?fù)洳煌?/span>

常見的TSN交換機(jī)測試拓?fù)錇殡p端口一進(jìn)一出，使用兩個(gè)RJ45口，網(wǎng)絡(luò)測試儀通過分析接收到的數(shù)據(jù)判斷TSN交換機(jī)功能是否完善，如圖一：

    車載終端模塊測試拓?fù)鋭t為單端口，且大多為單個(gè)T1接口，網(wǎng)絡(luò)測試儀通過運(yùn)行某協(xié)議發(fā)送特定報(bào)文至車載終端模塊，在車載終端模塊上評估模塊狀態(tài)，如圖二：

圖一 TSN交換機(jī)常見測試拓?fù)?/span>  

圖二 車載終端模塊常見測試拓?fù)?/span>

如何使用網(wǎng)絡(luò)測試儀對車載終端進(jìn)行時(shí)間同步測試

信而泰BigTao220/6200網(wǎng)絡(luò)測試儀搭配V2-1G-8M-TSN測試板卡配合光轉(zhuǎn)T1模塊可實(shí)現(xiàn)對車載終端模塊進(jìn)行GPTP、CBS等協(xié)議測試，測試拓?fù)湟娚蠄D二。

該文章主要演示對大連東軟某車載終端模塊進(jìn)行GPTP測試過程：

l                      信而泰網(wǎng)絡(luò)測試儀，根據(jù)被測設(shè)備角色選擇本端T1接口主從角色。

l                      配置GPTP協(xié)議，根據(jù)被測設(shè)備GPTP角色設(shè)置網(wǎng)絡(luò)測試儀本端優(yōu)先級(jí)，此用例中測試儀做Slave。

l                      啟動(dòng)GPTP協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)測試儀上查看時(shí)鐘同步報(bào)文交互結(jié)果。

l                      在提前配置好程序的車載終端模塊上啟動(dòng)GPTP。

l                      查看網(wǎng)絡(luò)測試儀未啟動(dòng)GPTP協(xié)議時(shí)車載終端的狀態(tài)。

l                      啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)測試儀GPTP協(xié)議查看車載終端的狀態(tài)

車載終端模塊成功與網(wǎng)絡(luò)測試儀完成GPTP時(shí)鐘同步

l                      在車載終端模塊上查看GPTP各報(bào)文接收發(fā)送情況。

l                      在網(wǎng)絡(luò)測試儀上查看時(shí)鐘同步結(jié)果。