芯准TSN系统的测试与验证（4）——1k条ST流测试案例

芯准TSN系统1k条ST流测试案例介绍
原创 已于 2022-06-30 10:39:42 修改 · 1k 阅读 · 2 ·
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于 2022-06-30 09:16:48 首次发布
本文详细介绍了如何使用芯准T3000网络测试仪进行1k条ST流测试，涉及测试环境拓扑、软件工具链及操作步骤。测试结果显示，在启用QBV能力时，1K条ST流的端到端延时和抖动表现优秀，符合预期。

        本篇文章介绍的是第三个演示案例——1k条ST流测试案例，该案例主要主要利用芯准T3000网络测试仪向被测网络（两台芯准TSN交换机和两台TSN端系统）发送1K条被规划的ST流的网络传输情况。

详细步骤运行见视频:

对TSN系统的测试与验证（4)--1K条ST流测试

一、测试环境拓扑与实物连接

（1）本次测试采用雪花型拓扑：

其中包括：

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在汽车领域内，近几年车内网络通讯方式的变革诉求，期望能够有更高的数据传输速率，以及保证实时性的通讯方式引入。例如对于自动驾驶而言，传统的CAN总线已经远远不能满足其对通讯的要求，而基于以太网的TSN网络是一个更好的解决方案。 虽然TSN网络技术还正在为汽车领域的应用在不断完善中，只有全球领先的企业在最新的车型中开始使用，TSN Systems作为全球领先的TSN仿真测试工具提供商，已经在短短的几年时间内，持续升级软硬件，现已提供3.1版本的产品。
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TSN概述 在汽车领域内，近几年车内网络通讯方式的变革诉求，期望能够有更高的数据传输速率，以及更好的实时性。例如对于ADAS而言，传统的CAN总线已经远远不能满足其对通讯的要求，而基于以太网的TSN网络是一个更好的解决方案。 TSN Systems公司成立于2016年，总部位于德国斯图加特，创始人为来自UMEN的时间敏感网络和汽车E/E开发专家。TSN Systems公司专注TSN技术研发，致力于提供专业的测量和分析工具来帮助汽车行业控制复杂度、降低风险。北汇信息作为TSN Systems公司的中国独家合作
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芯准TSN是湖南华芯通网络科技有限公司设计研发的时间敏感以太网的解决方案。它在标准以太网基础上，增加了对时间确定性传输的支持，能允许周期性与非周期性数据在同一网络中传输 [^1]。 时间敏感网络（TSN）是负责数据链路层标准的IEEE 802.1任务组的名称，是一种用于满足实时通信需求的新型网络技术，旨在提升以太网的性能，使其更具备确定性、鲁棒性、可靠性。TSN通过为不同类型的通信流分配不同的优先级和带宽，确保实时性需求较高的数据能够准时传输，其协议包括时间同步、流量整形、流量管理等多种技术 [^2][^3]。 TSN由一系列技术标准构成，主要分为时钟同步、数据流调度策略（即整形器）以及TSN网络与用户配置3个部分相关标准。它通过IEEE802.1AS（时钟同步）、IEEE802.1Qbv（时隙控制）、IEEE802.1Qbu & IEEE802.3br（帧抢占）、IEEE802.1CB（冗余数据传输）等技术保证二层局域网络端到端的确定性时延、抖动和带宽，能达到10μs级的周期传输，在以太网技术基础上，通过时钟同步、数据调度、网络配置等机制，提供局域网内的确定性数据传输能力 [^4]。 引入TSN技术，可确保网络中所有设备在纳秒级精度内实现时间同步，这对需要高度协同工作的工业系统至关重要，能让生产线上的机器人协同作业、智能交通系统的信号灯控制等获得更流畅和高效的运行体验 [^5]。 ```python # 这里简单示例一个模拟芯准TSN实现数据传输优先级分配的伪代码 # 假设不同类型数据有不同的优先级 data_types = { "periodic": 1, # 周期性数据优先级 "non_periodic": 2 # 非周期性数据优先级 } # 模拟数据队列 data_queue = [ {"type": "periodic", "data": "周期数据1"}, {"type": "non_periodic", "data": "非周期数据1"}, {"type": "periodic", "data": "周期数据2"} ] # 根据优先级排序数据队列 sorted_queue = sorted(data_queue, key=lambda x: data_types[x["type"]]) # 模拟传输数据 for data in sorted_queue: print(f"传输数据: {data['data']}") ```
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