如何使用網絡測試儀對車載終端進行時間同步測試

11/02/2023，光纖在線訊，車載以太網概述:車載以太網是一種用以太網連接車內電子單元的新型局域網技術，與傳統以太網使用4對非屏蔽雙絞線電纜不同，車載以太網在單對非屏蔽雙絞線上可實現100Mbit/s，甚至1Gbit/s的傳輸速率，同時還滿足汽車行業對高可靠性、低電磁輻射、低功耗、帶寬分配、低延遲以及同步實時性等方面的要求�，F代汽車的電子控制單元很多，達到幾十塊或上百塊，不同的車載終端控制器、TSN交換機等組件共同構成龐大的車載以太網，電子控制單元通過傳感器不斷接收外界信號，然后發出指令去控制執行器的動作，不同的ECU之間的數據通過CAN總線進行轉發。

車載終端和TSN交換設備

· 車載終端模塊是車輛監控管理系統的前端設備，一般隱秘地安裝在各種車輛內，車載終端設備主要由車載視頻服務器、LCD觸摸屏、外接攝像機、通話手柄、汽車防盜器等各種外圍設備組成。

· TSN交換機能夠實現各類型網絡終端的互聯互通，與傳統交換機相比，其具有體量小、功耗低、延遲低、可靠性高、抖動頻率低、數據傳輸能力強、適用端口多等優點，可在工業網絡、車聯網以及航空航天、鐵路、軍工裝備的機載網絡互聯互通中發揮出重要作用。



圖一 TSN交換機


圖二 車載終端

信而泰TSN測試儀

     信而泰BigTao220便攜式機框是擁有全球領先架構的新一代研發類測試機框。它采用模塊化設計，提供2個插槽，支持從10M到400G多種速率的測試模塊任意組合，同時也是支持信而泰新型100G多速卡（10G/25G/40G/100G）體積最小的機框。

   BigTao6200機框具有高效的硬件架構，獨有的風扇/噪音控制和節能技術，在提供高效率運行的同時，能夠有效地減低噪音和功耗，為企業節省成本。BigTao6200機框不僅提供6個插槽還能夠運行現有的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，對客戶的資產提供最大能力的保護。

     兩者配合信而泰基于PCT架構的新一代測試軟件RENIX以及V系列測試模塊， BigTao220/6200可實現針對網絡設備和網絡系統的Layer2-3流量測試及協議仿真，在功能、性能及安全性方面提供全面測試解決方案，滿足研發設計、驗證和質量控制等過程中的測試需求。

·  BigTao機箱


圖一 BigTao220機箱


圖二 BigTao6200機箱

·  V2-1G-8M-TSN測試板卡



    信而泰自主研發的滿足TSN測試標準的測試模塊，支持10/100/1000M RJ45 自協商（電接口）、 100/1000M SFP（光接口）；其基于FPGA的100%線速流量生成、統計與捕獲功能，搭配信而泰BigTao6200/220機箱，可對TSN交換機進行RFC2544、RFC2889、RFC3918等性能壓力測試，同時也支持TSN協議族802.1AS、QAV、QBV、QBU、CB等協議測試套件。信而泰TSN測試儀板卡可以針對汽車以太網和工業以太網等提供TSN協議測試解決方案。

車載終端與TSN交換機測試儀的差異

-  角色不同：TSN交換機在車載以太網中承擔的是轉發角色，將收到的數據根據TSN交換機各協議配置進行轉發；車載終端模塊則為Listener/Talker角色，對收到的不同類型的數據進行相應動作。

-  測試內容不同：TSN交換機大多測試內容為基于TSN協議族的功能性測試，例如：802.1AS、Qbv、Qav、CB等協議的測試；而車載終端模塊關注的標準更多為GPTP、CBS、FQTSS、1722

-  測試拓撲不同：

·  常見的TSN交換機測試拓撲為雙端口一進一出，使用兩個RJ45口，網絡測試儀通過分析接收到的數據判斷TSN交換機功能是否完善，如圖一：
·  車載終端模塊測試拓撲則為單端口，且大多為單個T1接口，網絡測試儀通過運行某協議發送特定報文至車載終端模塊，在車載終端模塊上評估模塊狀態，如圖二：


圖一 TSN交換機常見測試拓撲


圖二 車載終端模塊常見測試拓撲

熱點話題:#如何使用網絡測試儀對車載終端進行時間同步測試？#

     信而泰BigTao220/6200網絡測試儀搭配V2-1G-8M-TSN測試板卡配合光轉T1模塊可實現對車載終端模塊進行GPTP、CBS等協議測試，測試拓撲見上圖二。

該文章主要演示對大連東軟某車載終端模塊進行GPTP測試過程：

·  信而泰網絡測試儀，根據被測設備角色選擇本端T1接口主從角色。



·  配置GPTP協議，根據被測設備GPTP角色設置網絡測試儀本端優先級，此用例中測試儀做Slave。



· 啟動GPTP協議在網絡測試儀上查看時鐘同步報文交互結果。



· 在提前配置好程序的車載終端模塊上啟動GPTP。



· 查看網絡測試儀未啟動GPTP協議時車載終端的狀態。



·  啟動網絡測試儀GPTP協議查看車載終端的狀態。

車載終端模塊成功與網絡測試儀完成GPTP時鐘同步。



·  在車載終端模塊上查看GPTP各報文接收發送情況。



·  在網絡測試儀上查看時鐘同步結果。