汽車行業(yè)正在迅速發(fā)展，最新車型都具有無與倫比的創(chuàng)新特征。可以和車輛、路邊基礎(chǔ)設(shè)施、互聯(lián)網(wǎng)以及高度先進的車載信息娛樂系統(tǒng)進行相互通信。汽車還配備了基于傳感器的安全系統(tǒng)，幾乎可以通過該傳感器來消除碰撞，可以顯著提高交通安全。而且我們還在更一步發(fā)展，那就是可以處理所有駕駛?cè)蝿?wù)的全自動車輛即將在市場上銷售。大多數(shù)的這些新功能和應(yīng)用都需要依賴昂貴且復雜的布線和需要較大帶寬的電子設(shè)備。這將會是增加汽車價格和重量的關(guān)鍵因素。

為了解決這個問題，新制定的BroadR-Reach?100 Mbit/s汽車以太網(wǎng)規(guī)范試試圖優(yōu)化車內(nèi)布線，在單根非屏蔽雙絞銅線上基于100Mbit/s運行。基于BroadR-Reach規(guī)范的車載通信網(wǎng)絡(luò)將顯著降低所需布線的成本和重量。測試BroadR-Reach以太網(wǎng)設(shè)備對驗證其質(zhì)量，功能和性能至關(guān)重要。虹科的供應(yīng)商XENA專門為車載以太網(wǎng)平臺提供的一款以太網(wǎng)測試解決方案，針對車聯(lián)網(wǎng)中的TC8, TC11和TSN等測試內(nèi)容進行了整合開發(fā)，為客戶提供一套完善的測試解決方案。

汽車以太網(wǎng)測試要求

測試以太網(wǎng)系統(tǒng)需要確保正確的功能和質(zhì)量。BroadR-Reach汽車以太網(wǎng)解決方案當然也適用于開發(fā)和部署。BroadR-Reach解決 方案包括芯片，ECU和汽車開關(guān)等子系統(tǒng)，以及最終完全組裝的汽車。測試將包括功能性以太網(wǎng)測試和以太網(wǎng)性能測試。

功能以太網(wǎng)測試可以涵蓋許多項目，取決于待測設(shè)備（DUT）和應(yīng)用程序。當DUT是汽車開關(guān)時，開發(fā)和QA驗證期間的功能以太 網(wǎng)實驗室測試通常包括：

• 使用單播，多播和廣播幀進行測試；
• MAC地址學習測試；
• VLAN 功能驗證：①使用不帶標簽的幀進行測試，使用帶有一個VLAN標簽的幀和帶有雙標簽的幀；②使用不同的VLAN優(yōu)先級進行測試；
• 壓力測試：①高流量負載測試；②測試不同的報文尺寸，包括尺寸過小和尺寸過大的報文；③使用不同的IFG設(shè)置進行測試；

在開發(fā)和QA驗證期間對DUT進行基本的以太網(wǎng)性能測試包括驗證：

• 吞吐量 - 可以通過DUT傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)速率
• 延遲 - 通過DUT傳輸數(shù)據(jù)所需的時間（也稱為幀傳輸延遲）
• 幀丟失 - 在通過DUT傳輸數(shù)據(jù)期間數(shù)據(jù)幀丟失
• 抖動 - 傳輸數(shù)據(jù)包延遲的變化（也稱為幀延遲變化）

通常根據(jù)IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）RFC 2544基于網(wǎng)絡(luò)互連設(shè)備的基準測試方法來完成測試，該方法規(guī)定了吞吐量，等待時間和幀丟失測試。大多數(shù)以太網(wǎng)測試儀還在其RFC2544測試套件中包含抖動測試。汽車以太網(wǎng)包括第2層交換機，為了驗證這些交換機的正確功能，除了RFC 2544之外，IETF還定義了RFC 2889局域網(wǎng)交換設(shè)備基 準測試方法。RFC 2889提供了一種交換設(shè)備基準測試方法，轉(zhuǎn)發(fā)性能，擁塞控制，延遲加地址處理和過濾。具有BroadR-Reach功能的汽車以太網(wǎng)交換機上的上行鏈路端口通常采用1千兆位/秒以太網(wǎng)光端口或電端口。這些端口還需要進行測試，以充分驗證交換機的功能。

為什么選擇Xena Automotive？

系統(tǒng)架構(gòu)圖

Xena Automotive將使用的是Valkyrie系列的產(chǎn)品硬件，在此硬件基礎(chǔ)上集成了針對車載以太網(wǎng)的測試功能。ValkyrieManager是根據(jù)OPEN Alliance所定制的TC8和TC11等一系列測試標準所開發(fā)的一款Windows桌面應(yīng)用，該應(yīng)用能夠幫助用戶在OPEN聯(lián)盟所制定的指導的測試內(nèi)容中設(shè)置測試，以及進行自動化測試。

Automotive支持車載以太網(wǎng)中的BroadR-Reach接口要求，包括物理端口設(shè)置的Master/Slave模式。包括并不限于以下測試內(nèi)容：

• BroadR-Reach網(wǎng)絡(luò)壓力測試：針對延時生成較高數(shù)據(jù)率、測量誤差率、鏈路層測試、鏈路狀態(tài)、CRC錯誤、丟包率、報文排序錯誤、延遲抖動、汽車以太網(wǎng)與現(xiàn)有總線系統(tǒng)的共存、汽車以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議運行、對各種應(yīng)用及其服務(wù)質(zhì)量的支持、網(wǎng)絡(luò)流量負載EMC測試；
• 數(shù)據(jù)處理能力測試：交換性能控制測試：動態(tài)流量支持、改變速率和幀尺寸、動態(tài)控制流量屬性；交換性能測試：四種延遲模式、延遲偏差（抖動）、到達間隔時間、序列檢驗、錯向封包、封包丟失持續(xù)時間、丟包率；

BroadR-Reach：OPEN Alliance BroadR-Reach（OABR）規(guī)范定義了一個單一的雙絞線100Mbit/s 和接口。OABR將降低車載網(wǎng)絡(luò)的成本和重量，因為只使用一根線。信號均在雙 絞線上發(fā)送。

BroadR-Reach規(guī)范的目標是：

• 通過一對非屏蔽雙絞線（UTP）或更好的電纜提供支持100 Mbit / s全雙工操 作的PHY。
• 提供與MII（IEEE 802.3第22條）和IEEE 802.3 MAC在100 Mb / s下運行的兼容性。
• 標稱通道上的誤碼率小于或等于1e-10（通過一對UTP電纜）。

IEEE在2015年10月的IEEE 802.3bw-2015第96條中將BroadR-Reach規(guī)范等效為100BASE-T1。IEEE還在IEEE P802.3bp 1000BASE-T1 PHY工作組中研究了更高速的汽車以太網(wǎng)。該工作小組將1千兆位汽車以太網(wǎng)定義為雙絞線千兆以太網(wǎng)（RTPGE），現(xiàn)在已經(jīng)完成 了IEEE 802.3bp標準，通過單根雙絞線銅纜實現(xiàn)1千兆位/秒的運行。IEEE 802.3bp于2016年6月獲得批準。

TC8&TC11：

OPEN Alliance是有許多汽車OEM，TIER1廠商和芯片制造商等組成的標準化聯(lián)盟。OPEN聯(lián)盟的許多技術(shù)委員會都在編寫相關(guān)技術(shù) 標準，以確保汽車以太網(wǎng)的互操作性和兼容性。而在技術(shù)委員會8（TC8）起草了“汽車以太網(wǎng)ECU測試規(guī)范”，這些技術(shù)規(guī)范文件 應(yīng)確保互操作性和與現(xiàn)有ECU標準的一致性。而技術(shù)委員會11（TC11）則起草了汽車以太網(wǎng)的測試案例集合。XENA的 Automotive產(chǎn)品則根據(jù)這兩個測試標準開發(fā)了一款簡單易用的自動化測試套件Automotive TC，以滿足汽車生產(chǎn)與汽車研發(fā)廠商的測試需求。

TSN時間同步測試：

BroadR-Reach TC8&TC11 2016年后OPEN Alliance認為AVB技術(shù)應(yīng)該不僅僅只是應(yīng)用在音頻文件中，AVB技術(shù)也可以應(yīng)用到工業(yè)和汽車以太網(wǎng)當中。根據(jù)原有的AVB技術(shù)標準，進一步研發(fā)了第2代AVB技術(shù)—時間敏感性網(wǎng)絡(luò)（TSN）技術(shù)，同時將AVB工作組更名為時間敏感性網(wǎng)絡(luò) （TSN）工作組，以滿足：

• 支持更多數(shù)據(jù)格式—除音頻視頻外，增加更多數(shù)據(jù)格式，新增控制數(shù)據(jù) ；
• 通過各種級別的冗余來實現(xiàn)極低的丟包率
• 實現(xiàn)工程網(wǎng)絡(luò)中理論上極低的時延
• 通過非工程網(wǎng)絡(luò)中的較低時延實現(xiàn)更好性能

TSN的使用標志著汽車以太網(wǎng)將取代包含CAN總線在內(nèi)的總線技術(shù)，實現(xiàn)汽車以太網(wǎng)技術(shù)的全覆蓋。

TSN時間敏感相關(guān)案例及遵循標準

• 定時和同步的魯棒性測試：追蹤各網(wǎng)元設(shè)備的主/從時鐘同步速率、時鐘保持穩(wěn)定性和漂移量 ——802.1AS –Timing and Synchronization
• 幀復制和可靠性消除測試：測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)對重復數(shù)據(jù)包的過濾規(guī)則執(zhí)行效率及性能開銷——802.1CB –Frame Replication and Elimination for Reliability
• 流過濾和管理：測試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對混合多種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)先級的多流數(shù)據(jù)處理能力——802.1Qci –Per-Stream Filtering and Policing
• 增強的計劃流功能測試：驗證高優(yōu)先級的數(shù)據(jù)流是否優(yōu)先處理交付——802.1Qbv –Enhancements for Scheduled Traffic
• 幀搶占/802.1BR：測試在搶占機制下的流量轉(zhuǎn)發(fā)效率及帶來的性能開銷評估——802.1Qbu –Frame preemption /802.1.BR –Bridge Port Extension

虹科是一家在汽車電子，特別是汽車總線行業(yè)經(jīng)驗超過10年的高科技公司，虹科與全球頂尖公司技術(shù)合作，提供領(lǐng)域內(nèi)頂尖水平的CAN FD/CAN/LIN/TSN仿真分析工具，低成本的汽車數(shù)采和記錄方案。虹科自主研發(fā)的EOL測試軟硬件系統(tǒng)已經(jīng)在業(yè)內(nèi)完成多次安裝和測試，虹科工程師均受過國內(nèi)外專業(yè)培訓，并獲得專業(yè)資格認證，可靠優(yōu)質(zhì)的技術(shù)經(jīng)驗和水平一致贏得客戶極好口碑。
此外，我們積極參與行業(yè)協(xié)會的工作，為推廣先進技術(shù)的普及做出了重要貢獻。至今，全國領(lǐng)域內(nèi)主機廠以及零部件廠家和供應(yīng)商等客戶已達2600多家，虹科成為汽車行業(yè)內(nèi)知名的技術(shù)方案供應(yīng)商。