标准动态

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车载以太网络标准化——TSN标准

在IEEE标准协会（IEEE Standards AssociaTIon）日前举办的车载以太网络/IP技术大会（Ethernet & IP @ AutomoTIve Technology Day）上，时效性网络（TSN）标准锋头正劲。

TSN是IEEE标准协会目前的工作项目之一，目的在于为现有的802.1与802.3以太网络（Ethernet）标准增加一系列的扩展功能，进一步确保其确定性效能。所有汽车OEM长久以来期盼的所谓「车用以太网络」，事实上将会是一种经由TSN实现的802.3 Ethernet建置，不仅拥有新的物理层（PHY）标准100BASE-T1与Gb级PHY，并可为车用以太网络骨干使用较轻的非屏蔽双绞线（UTP）铜缆。

透过以太网络实现的TSN架构由于能够增加产品的差异化、改善驾驶人的行车体验，已经吸引业界多家厂商与组织的兴趣。为了广泛布署这项重要的技术架构，业界标准组织正为此车用网络技术进行标准化。

目前正在进行标准化过程的TSN，其特性包括时间与同步、讯框优先适用（Frame Pre-empTIon）、流量调度（Scheduled Traffic）、增强串流保留协议（SRP）、逐一串流过滤与管理（Per-Stream Filtering and Policing）以及讯框复制与消除等功能。

根据IEEE，时间与同步（IEEE P802.1AS-REV）是对现有音频-视讯桥接（AVB）标准的修订，从而增加支持多个时域。而讯框优先适用（IEEE P802.3br）机制则藉由将干扰讯框分成较小的「区段」，让传输中的关键数据封包拥有较非关键数据封包更优先处理的顺序。这意味着关键数据不必等待所有的非关键数据完成传送后才开始，从而确保更快速的传输路径。

流量调度（IEEE 802.1Qbv）选项则将以太网络数据流量划分为不同的类型，每一种类型均保留至特定的时间存取网络，从而创造类型特定（class-specific）的保护「通道」。以IEEE 802.1Qcc为基础的增强SRP与性能改善，则增加了用户网络接口（UNI），从而实现远程集中式的网络配置。

逐一串流过滤与管理（IEEE 802.1Qci）机制也称为流量控制，用于避免流量过载的情况（可能由于端点或交换机上的软件错误）影响接收节点或埠。流量管制也可能用于阻挡恶意的装置或攻击。

此外，有了「为可靠性进行讯框复制和消除」的TSN选项IEEE P802.1CB，无论发生链路故障、电缆断裂以及其他错误，均能强制实现可靠的通讯。此选项确保关键流量的复本在网络中能以不相交集的路径进行传送，只保留首先到达目的地的任何封包，从而实现无缝冗余。

最终，一旦这些新的确定性功能尘埃落定后，将使以太网络成为更具可行性的选择，从而取代目前汽车中所使用的传统网络，如CAN、LIN、MOST和FlexRay，最终成为汽车的核心网络骨干。