随着智能汽车车载数据量剧增,传统车载网络架构面临越来越大的压力。LIN、CAN等总线带宽很小,而LVDS和MOST又用途单一,不够通用和开放。将以太网引入车载应用,并作为车载网络骨干,连接不同子系统,并在新型的高速率或时间敏感数据引入时优先采用车载以太网传输,将能简化系统拓展复杂度、降低成本,并有效应对车载带宽快速增长压力。汽车以太网凭借诸多优势,其使用已经成为汽车产业的大势所趋,今年已经有不少以太网技术开始实现量产落地。在每年的产业圈聚会-AES中国国际汽车以太网峰会中,业内同仁也都会非常关注汽车太网中的核心技术之一-TSN技术,并进行热烈讨论。那么,什么是TSN车载时间敏感网络技术呢?
TSN指的是在IEEE802.1标准框架下,基于特定应用需求制定的一组“子标准”,旨在为以太网协议建立“通用”的时间敏感机制,以确保网络数据传输的时间确定性。同时利用数据整形,确保延迟达到微秒级(一般每桥不超过250微秒),利用Frame Replication and Elimination帧复制和消除,确保无论发生链路故障、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,达到超高的可靠性,这对无人驾驶尤其重要。
新型汽车的网络架构一直处在不断演变之中,使用以太网作为骨干网络,带宽可达1000M,同时灵活的组网方案将汽车分为若干个拓扑区域,可拓展性强。TSN作为骨干网似乎满足了所有需求:简单的网络部署、完全可扩展的网络理念、可兼容现有的传统网络架构进行升级、全连接以及高带宽(整合数据流可达950Mbps)、实时和确定性数据(高优先级的流总是可以在传输的窗口中)、不同的数据流混合传输(基于优先级的TSN数据流混合传输能力)、高可靠性(双链路冗余、切换恢复零延时)。
然而,随着汽车越来越智能,自动驾驶从L2-L3升级为L4,甚至L5级别,那么面对高级别的无人驾驶电子电器架构,车载网络需要满足哪些新需求呢?如何基于车载TSN突破新型电子电气架构设计? 车载TSN关键核心技术具体有哪些?TSN技术的未来发展如何探索?具体又有哪些实践经验呢?
第27期AutoSec汽车安全直播课
朱海龙
北京邮电大学 副教授
网络通信与安全紫金山实验室
TSN子课题负责人
工学博士,毕业于清华大学自动化系,现就职于北京邮电大学信息通信工程学院,网络通信与安全紫金山实验室时间敏感网络子课题负责人,担任电动汽车产业技术创新联盟电子电气架构工作组委员。主要从事新一代通信网络技术研究,主要涉及确定性网络、软件定义网络、时间敏感网络以及智能网联汽车网络。承担以及参与科技部重点研发计划3项,国家863课题10余项,省部级课题10余项,已在国内外顶级期刊和国际学术会议上发表SCI/EI学术论文20余篇,专利20多项,主持和参与国内工业互联网相关的国家或者行业标准10多项。
演讲主题
AutoSec Webinar
车载时间敏感网络技术探索与实践
关键话题
AutoSec Webinar
1. 高级别无人驾驶电子电气架构对车载网络有哪些新需求?
2. 车载TSN关键技术解析
3. 如何基于车载TSN突破新型电子电气架构设计?
4. 课题组在TSN方面的技术探索和实践经验分享
直播时间
AutoSec Webinar
2022年4月26日19:30-20:30
参与方式
AutoSec Webinar
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