虹科技术|如何用TSN流识别技术破解航空电子网络的传输难题？

航空航天业专用协议包括AFDX、ARINC等，这些协议带宽较低且供应商稀少，而又由于多网络的平行传输，因此没有一个特定的协议能够适用于一架飞机的所有子系统，组网成本高昂，系统布线也很复杂。航空航天网络需要一个通用的网络架构，布线简单、供应商多、组网成本相对较低，同时满足确定性传输、低延时、低抖动、冗余机制和高带宽的要求。

在航空电子设备当中，通常由旧有应用、以及认证的专用网络栈+端站（硬件-例如arinc664终端系统）组成航电设备，外部通过航空交换机进行数据通信。

应用1-1：将LRU与TSN交换机结合，对于航空交换机而言，采用TSN机进行替代。其中TSN交换机使用组播DMAC来执行流量监管和转发，TSN交换机需要具备Null Stream Identification能力。

应用1-2：通过将TSN端点的功能集成到航电设备当中，外部依旧采用旧有航空交换机，终端系统使用组播DMAC执行流量整形和帧复制消除FRER，TSN端点须具备Null Stream Identification能力。

应用2-1：通过将专用网络协议栈和TSN协议堆栈相结合，在航电设备当中添加TSN终端网卡MAC，实现TSN终端在航电设备中的集成，外部依旧采用航空交换机进行通信。此时交换机使用组播DMAC来执行流量监管和转发，TSN端点需要具备Null Stream Identification能力。

应用2-2：通过操作系统和协议堆栈的方式，进行TSN端系统功能的添加，此时堆栈进行帧的产生。并且L2&L3的报文头遵循寻址约定，以符合集成商网络惯例，对于交换机需要具备Null Stream Identification能力，同时TSN端点需要具备IP + Active MAC Identification的能力。

应用3-1：通过操作系统和协议堆栈的方式，进行TSN端系统功能的添加，并且外部采用TSN网络进行传输。此时系统以及堆栈进行帧的产生。L2&L3的报文头遵循寻址约定，以符合集成商网络惯例。堆栈进行帧的产生。L2和L3标头遵循寻址约定，以符合集成商网络惯例。

应用3-2：

虹科RELY-TSN交换机

在IEEE802.1CB中定义的TSN流识别（Stream Identification）是FRER中的一个关键步骤。它有两个主要目标：

• 确定传入的帧是否属于TSN流。

• 为标识流中的数据包分配一个名为stream_handde的本地重要的整数值。

Switch支持各种流识别功能，包括空流识别、源MAC和VLAN流识别、主动目标MAC和VLAN流识别、掩码和匹配流识别。这些函数决定了哪些参数用于计算流句柄值。

流标识可以是主动的，也可以是被动的。在被动模式下，识别参数在出口（输出帧）中保持不变，而在主动模式下，则可以在出口期间覆盖这些参数。Switch同时支持这两种识别类型。

Swicth可以同时实现多个TSN流识别功能，最多4个。该功能允许通过不同的函数来识别不同的数据流。在流由多个函数标识的情况下，与流关联的流句柄由根据GUI中配置的顺序进行优先级的第一个流标识函数确定。

该交换机提供了基于每个端口的监控流识别的计数器。

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RELY-TSN交换机

虹科RELY-TSN交换机可用于无缝实施确定性以太网，该器件基于SoC-e的TSN技术在最苛刻的行业（铁路、航空航天、汽车、工业自动化等）中使用的可靠且经过现场验证的设计。该设备可用作提供4/12/20个多媒体千兆以太网端口和1个内部端口的TSN Bridge，可与市场上的其他产品互操作。虹科RELY-TSN交换机支持市场上数量最多的TSN标准，这使其适用于任何特定的配置文件。这些关键功能使虹科RELY-TSN交换机成为用于关键环境的最可靠和多功能的网络设备。

通过合理的配置和优化，TSN流识别技术能够为航空电子网络提供高效、可靠的传输服务，满足航空航天领域对于高带宽、低延迟和确定性传输的需求。未来，随着以太网技术的发展和普及，我们期待TSN流识别技术在航空电子网络中发挥更大的作用。

虹科是一家在通讯领域，尤其是汽车电子和智能自动化领域拥有超过15年经验的高科技公司，致力于为客户提供CAN、TSN、HSR/PRP、同步IP核/板卡/交换机、IO-Link等全方位的一站式智能互联解决方案。

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