一、汽車以太網簡介
隨着汽車日益智能化、網聯化和數字化，汽車中的智能手機連接系統、車載信息娛樂系統、導航系統、車載診斷系統（OBD）、高級駕駛輔助系統（ADAS）等各種軟件變得越來越複雜，而它們之間的聯繫也越來越緊密，所有這些軟件致使帶寬的需求迅速增加，對時延同步的精度要求也更高，此時基於BroadR-Reach的車載以太網應運而生，加上AVB/TSN協議在汽車以太網上的應用，可以更好的爲汽車提供大帶寬、高可靠、低時延、高精度時鐘同步的成熟以及標準化解決方案。
1.1汽車以太網標準組織
任何新技術的應用和發展，都離不開前期的測試和驗證，雖然汽車以太網從傳統以太網演化而來，但是測試工作與傳統以太網的測試有很大不同。爲此在汽車以太網的標準化方面（包括相關測試規範），以下6個標準化組織和聯盟起到了主要的推動作用：
OPEN Alliance:（One-Pair Ethernet，OPEN聯盟）於2011年由NXP、博通和寶馬攜手創建，目前已超340位成員，目標是將基於以太網的通信廣泛應用於汽車網絡。OPEN Alliance致力於制定和統一IEEE 100BASE-T1、1000BASE-T1 及1000BASE-RH等通信方式的物理層、協議一致性和互操作性等規範；同時通過制定線束、交換機、ECU和其他功能需求及測試規範，如TC8委員會制定的ECU級別物理層、數據鏈路層、TCP/IP協議層、SOME/IP測試規範，TC2制定的汽車線束和接插件的測試規範。
IEEE:（Institute of Electrical and Electronics Engineers，電氣和電子工程師協會）汽車行業已經成爲IEEE 802.3新的應用領域，IEEE成立了多個與汽車以太網相關的任務組，負責汽車以太網物理層相關技術的標準化工作。此外， IEEE 802.1工作組還制定了AVB/TSN技術規範，用於實現數據高可靠、低延遲及同步傳輸。
**AVnu Alliance：**成立於2009年，它的使命是推動AVB/TSN相關標準的應用，創建一個開放、安全、低延遲和高度可靠的網絡生態系統。AVnu專注於A/V、工業、消費電子和汽車行業，爲了保證AVB/TSN互操作性，AVnu聯盟專門爲相關領域創建了符合市場要求的合規性和互操作性（C&I)測試集。IEEE負責制定AVB/TSN標準，AVnu負責制定系列測試標準，如AVnu聯盟制定的gPTP、FQTSS和AVTP的測試規範，可以快速提高AVB技術在汽車網絡上的落地應用。
IETF：（The Internet Engineering Task Force，國際互聯網工程任務組）是負責互聯網相關技術規範研發和制定的主要組織。TCP/IP協議簇，就是由IETF制定的，通常汽車以太網不需要對TCP/IP協議簇進行修改，僅需要做適應性的配置和應用。
AUTOSAR：（Automotive Open System Architecture，汽車開放系統架構）聯盟致力於爲汽車工業制定標準化的軟件架構。AUTOSAR從4.0版本開始支持以太網通信，主要包括Ethernet驅動、Ethernet接口、TCP/IP、Socket Adaptor、DoIP、UDPNM、SOME/IP等軟件模塊,同時還規定了TCP、UDP和IPv4這三個通信協議的測試規範。
ISO:（International Organization for Standardization，國際標準化組織）在車載網絡領域非常重要，制定了衆多汽車相關的標準化協議，如ISO11898（CAN）、ISO14229（UDS）等，汽車以太網相關標準主要有ISO13400（DoIP）、ISO17215（VCIC）。
1.2 汽車以太網協議介紹
汽車以太網的協議內容主要有如下所示：
Ethernet：由OPEN聯盟倡議的BroadR-Reach標準得到了大多數的業界支持，IEEE根據BroadR-Reach標準發佈了“更通用的標準”，包括100Base-T1和1000Base-T1及尚未發佈的10GBase-T1S。BroadR-Reach技術是一種汽車專用的以太網標準，車載以太網使用了專用於汽車的PHY（收發器芯片）實現了在一對非屏蔽雙絞線（UTP）上能夠進行雙向傳輸，可以提供100M/1000M甚至更高的寬帶性能，並進行了優化處理以滿足車載EMC要求，同時保留了標準的IEEE MAC接口，用於支持AVB/TSN、TCP/IP、DoIP等多種協議；
TCP/IP協議簇：IP、ARP、ICMP、TCP、UDP、DHCP等；
TSN/AVB：AVB是Audio Video Bridging的縮寫，AVB協議對傳統的以太網協議進行了擴展，通過增加精確時鐘同步、帶寬預留等協議增強傳統以太網音視頻傳輸的實時性。IEEE 802.1任務組在2012年11月的時候正式更名爲TSN–Time Sensitive Network時間敏感網絡。TSN主要用於專業音視頻領域、汽車控制領域、商用電子領域以及所有需要實時監控或是實時通信的工業領域：
其中 AVB 標準包括：
IEEE802.1AS：精準時鐘定時和同步（gPTP）；
IEEE802.1Qat：流預留協議（SRP）；
IEEE802.1Qav：時間敏感流的轉發和排隊（FQTSS）；
IEEE802.1BA：音頻視頻橋接系統，定義 AVB 配置文件。
更名爲 TSN 後，對部分標準進行了修訂，增添了幾個性能改進標準，包括：
IEEE802.1ASbt：增強功能和性能改進，基於 IEEE802.1AS-2011 修訂定時和同步；
IEEE802.1Qbu：新增項目，基於 IEEE 802.1Qav 修訂框架搶佔切換；
IEEE802.1Qbv：新增項目，基於 IEEE 802.1Qav 修訂增強流量調度；
IEEE802.1Qca：支持路徑控制和登記冗餘網絡；
IEEE802.1Qcc：流預留協議（SRP）的增強功能和性能改進；
IEEE802.1CB：幀複製和消除的可靠性，支持無縫冗餘 IEEE802 網絡；
二、信而泰汽車以太網測試解決方案
2.1 汽車以太網測試規範
針對汽車以太網的測試，各標準組織制定了比較完整的開放的測試標準，比較重要的測試標準和規範如下所示：
2.2 信而泰汽車以太網測試平臺
2.2.1 測試儀機框
信而泰BigTao-V系列網絡測試儀是擁有全球領先架構的面向中低端路由器、交換機及同級別網絡轉發設備的研發類測試產品。它採用模塊化設計，由機箱、板卡和軟件三部分組成，提供2個或6個插槽，支持從10M到100G多種速率的測試模塊任意組合，同時也是支持新型100G多速接口（10G/25G/40G/100G）體積最小、功耗最低的測試儀。配合信而泰基於PCT架構的新一代測試軟件Renix，可實現針對網絡設備和網絡系統的Layer2-7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、實驗和質量控制等過程中的測試需求。
2.2.2 測試儀板卡
V6000系列板卡是信而泰擁有全球領先架構的新一代測試板卡，它可以滿足設備製造商從基本的功能測試、一致性測試到高密度端口的性能測試需求。同時它能夠在企業、運營商和數據中心部署網絡解決方案時， 驗證其網絡系統的是否能夠達到預想目標。
關鍵特性：
· 100/1000M SFP（光接口）
· 支持2-3層流量測試及協議仿真
· 基於FPGA的100%線速流量生成、統計與捕獲功能
· 支持RFC2544、RFC2889、RFC3918等基準測試套件
·支持100BASE-T1或1000BASE-T1光電轉換模塊
100BASE-T1在汽車上通過一對非屏蔽雙絞線可實現100Mb/s的全雙工數據傳輸，其物理層（PHY）的主要工作原理是將MAC層傳遞的數據，通過內部時鐘轉換（4B/3B），數據編碼（3B/2T）以及脈衝幅度調製（PAM3）轉換成雙絞線上傳遞的差分信號，以進行各種控制信號和數據的通信發送；接收過程反之。
2.2.3 L23測試軟件平臺
Renix 是用於測試路由器、交換機以及其它L2/3層（Firewall/IPS等）轉發設備功能、性能的測試工具：
· 協議仿真：支持IPv4/v6路由、用戶寬帶接入、組播、AVB/TSN等
· 網絡基準性能測試：支持RFC2544/RFC2889/RFC3918等標準測試套
· 支持運營商級別容量的高性能協議仿真和流量仿真
· 支持中英文操作界面
2.3 信而泰汽車以太網測試方案
信而泰通過專有的BigTao硬件測試平臺及協議和流量仿真軟件平臺Renix，可以針對汽車以太網中的ECU終端、車載網關進行全面的L2-7功能和性能測試，包括AVB/TSN協議測試，詳細的測試內容如下所示：
汽車智能化推動了汽車以太網技術的發展，汽車以太網技術的各種應用將逐漸滿足車聯網和汽車智能化的需求。而汽車以太網的測試方法也會隨着汽車以太網技術的完善，會更加成熟和標準化。
信而泰作爲國內唯一具備L2-7汽車以太網測試能力的儀表廠商，會緊隨汽車以太網行業最新標準，推出完整的汽車以太網測試解決方案，爲推動國內汽車以太網的發展貢獻自己的一份力量。