TSN突發(fā)限制整形器的正式時(shí)序分析

TSN突發(fā)限制整形器的正式時(shí)序分析

未來汽車網(wǎng)絡(luò)的通信將基于以太網(wǎng)而實(shí)現(xiàn)。以太網(wǎng)提供比傳統(tǒng)總線更寬的帶寬，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的總線如CAN或FlexRay難以滿足高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng)和信息娛樂系統(tǒng)日益增長的帶寬需求。以太網(wǎng)還支持可擴(kuò)展的通信基礎(chǔ)設(shè)施。由于以太網(wǎng)具有復(fù)雜的定時(shí)功能（所有開關(guān)輸出端口都是仲裁點(diǎn)），因此在將其用于網(wǎng)絡(luò)安全等關(guān)鍵系統(tǒng)之前，需要進(jìn)行完整的定時(shí)驗(yàn)證。

以太網(wǎng)時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）標(biāo)準(zhǔn)提出了新的機(jī)制來為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)提供確定性的延遲時(shí)間。由于許多汽車應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)延遲敏感且具有嚴(yán)格的實(shí)時(shí)要求，因此汽車網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)幀的確定性低延遲傳輸。TSN通過不同流量整形器來制定新的服務(wù)質(zhì)量機(jī)制以滿足上述要求。其中，突發(fā)限制整形器（BLS）是這些流量整形器中的一種，對(duì)其進(jìn)行了評(píng)估。為BLS提出一個(gè)正式的時(shí)序分析，以便計(jì)算最壞情況的延遲范圍。用現(xiàn)實(shí)的汽車以太網(wǎng)設(shè)置來比較BLS與以太網(wǎng)AVB（音頻視頻橋接）和以太網(wǎng)IEEE802.1Q。

所提出的時(shí)序分析方法用以推導(dǎo)出以太網(wǎng)TSN標(biāo)準(zhǔn)的BLS在最壞情況下時(shí)序。與其它工作不同的是，分析考慮了這種整形器的所有阻塞效應(yīng)，能夠?qū)λ袠I(yè)務(wù)流進(jìn)行的時(shí)序分析。使用典型的汽車網(wǎng)絡(luò)來評(píng)估分析結(jié)果，并將結(jié)果與以太網(wǎng)AVB和以太網(wǎng)IEEE802.1Q進(jìn)行比較。還評(píng)估了TSN/BLS對(duì)未整形低優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)流的影響。試驗(yàn)表明，通過TSN/ BLS方法可以給出主要信用增級(jí)。

Daniel Thiele et al.2016 Design,Automation&Test in Europe Conference& Exhibition(DATE),Dresden, Germany,2016.

編譯：趙前