🚗 TSN 智能驾驶数据交换
课程目录
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30 章 · 完整版
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总章节
30
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低延迟 · 确定性通信
🎯
802.1 标准家族
🧩
车载以太网 · 域控
01
TSN概述
起源
时间敏感网络（TSN）的起源、发展历程以及在工业自动化与车载网络中的核心价值。
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02
智能驾驶数据交换需求
刚需
智能驾驶对低延迟、高可靠性、大带宽数据交换的刚性需求，以及传统以太网的局限性。
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03
TSN核心标准（IEEE 802.1）
协议
802.1AS（时钟同步）、802.1Qbv（时间感知整形）、802.1Qbu（帧抢占）等关键协议概览。
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04
时钟同步（802.1AS）
gPTP
gPTP协议原理、主从时钟选举、同步精度对智能驾驶的影响。
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05
时间感知整形（802.1Qbv）
GCL
门控列表（GCL）机制、如何保障关键控制流量的确定性延迟。
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06
帧抢占（802.1Qbu）与MAC合并
中断
低优先级帧被中断机制，保障紧急报文优先发送。
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07
流过滤与策略（802.1Qci）
Policing
入口 policing、带宽保障，防止异常流量冲击。
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08
TSN配置管理（802.1Qcc）
NETCONF
集中式、分布式、混合式配置模型，以及NETCONF/YANG在车载中的应用。
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09
TSN与AVB的关系
演进
AVB（音频视频桥接）作为TSN的前身，两者在车载中的协同与演进。
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10
车载网络架构演进
域控
从CAN/LIN到车载以太网，再到TSN融合的分区/域控架构。
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11
SOME/IP与TSN
服务
面向服务的通信（SOME/IP）如何运行在TSN网络上，实现服务发现与确定性通信。
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12
DDS与TSN
QoS
数据分发服务（DDS）在智能驾驶中的QoS策略，以及如何映射到TSN流。
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13
TSN交换机原理
转发
车载TSN交换机的转发机制、队列管理、以及硬件时间戳的实现。
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14
TSN端节点实现
SoC/MCU
端侧（SoC/MCU）如何集成TSN控制器，驱动与协议栈的适配。
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15
TSN流量规划与调度
算法
离线调度算法（如ILP、启发式算法）与在线调度在车载中的应用。
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16
TSN与功能安全（ISO 26262）
安全
TSN如何支持功能安全通信，冗余路径与故障恢复机制。
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17
TSN与信息安全
MACsec
MACsec（802.1AE）加密、防重放攻击，保障数据交换的机密性与完整性。
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18
TSN在感知系统中的应用
传感器
摄像头、激光雷达、毫米波雷达数据流的TSN调度实例。
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19
TSN在决策规划中的应用
域控
域控制器间的高可靠低延迟通信，端到端延迟预算分析。
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20
TSN在控制执行中的应用
线控
线控制动、线控转向等实时控制指令的TSN保障。
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21
TSN与时间触发以太网（TTE）对比
差异
两者在同步机制、调度策略、生态成熟度上的差异。
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22
TSN测试与验证
一致性
一致性测试（如AVnu联盟）、延迟抖动测量、压力测试方法。
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23
TSN仿真工具
OMNeT++
OMNeT++、INET框架、NeSTiNg等仿真平台的使用与案例。
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24
TSN芯片与方案
NXP/TI
NXP、TI、Marvell、Broadcom等主流TSN芯片特性对比。
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25
TSN在V2X中的应用
车路协同
车路协同场景下，TSN如何保障RSU与OBU之间的确定性通信。
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26
TSN与5G融合
URLLC
5G URLLC与TSN的桥接，混合网络下的端到端确定性。
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27
TSN在OTA升级中的应用
大文件
大文件分发如何利用TSN的带宽保障与时间窗口。
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28
TSN在数据记录与回放中的应用
时间戳
高精度时间戳与数据同步，支持自动驾驶路测数据闭环。
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29
TSN标准演进与未来趋势
802.1DP
802.1DP（车载TSN profile）、802.1AS-2020修订、以及AI辅助调度。
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30
综合案例：L4级自动驾驶数据交换
全流程
基于TSN的L4级自动驾驶数据交换系统设计，从需求分析到调度表生成的全流程。
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