车载以太网与TSN核心协议精讲 · 课程目录

01

车载网络演进：从CAN/LIN到车载以太网的必然趋势，为什么需要TSN？

📡 趋势CAN/LIN

02

车载以太网物理层：100BASE-T1与1000BASE-T1技术详解，单对差分线传输原理。

⚡ 物理层1000BASE-T1

03

车载以太网数据链路层：MAC地址、VLAN标签、以太网帧结构在车载环境下的特殊处理。

🔗 链路层VLAN

04

AVB协议族概览：IEEE 802.1BA、802.1Qat、802.1Qav，音视频传输的基石。

🎵 AVB802.1BA

05

gPTP精确时间同步：IEEE 802.1AS协议，主从时钟同步机制，如何达到亚微秒级精度。

⏱️ 时间同步gPTP

06

时间感知整形器TAS：IEEE 802.1Qbv，门控列表GCL，时分复用如何保证确定性延迟。

⏰ TASQbv

07

帧抢占机制：IEEE 802.1Qbu与802.3br，低优先级帧如何被打断，减少高优先级帧等待时间。

⚡ 抢占Qbu

08

基于信用的整形器CBS：IEEE 802.1Qav，音视频流量的带宽分配与平滑传输。

💳 CBSQav

09

循环排队转发CQF：IEEE 802.1Qch，零抖动转发原理，适用于最严格的运动控制场景。

🔄 CQF零抖动

10

流过滤与策略：IEEE 802.1Qci，入口带宽 policing，防止异常流量冲击网络。

🛡️ 过滤Qci

11

SRP流预留协议：IEEE 802.1Qat，Talker与Listener的对话，端到端带宽预留。

📞 SRPQat

12

QoS与优先级：IEEE 802.1Q，PCP优先级映射，8个流量等级在车载场景下的典型分配。

📊 QoSPCP

13

SOME/IP协议：基于车载以太网的服务发现与远程过程调用，与TSN的协同工作。

🔌 SOME/IP服务发现

14

DDS协议：数据分发服务，发布/订阅模型，在自动驾驶传感器融合中的应用。

📡 DDS传感器融合

15

DoIP协议：基于IP的诊断协议，诊断通信在TSN网络中的时间关键性考量。

🩺 DoIP诊断

16

TSN配置管理：IEEE 802.1Qcc，集中式与分布式配置模型，YANG模型与NETCONF。

⚙️ 配置Qcc

17

TSN与时间触发以太网TTE：两者对比，SAE AS6802与IEEE TSN的异同与融合。

🔄 TTEAS6802

18

车载TSN交换机架构：端口队列设计，硬件时间戳，线速转发与调度引擎。

🔧 交换机硬件时间戳

19

TSN端节点实现：Linux下的TSN支持，RT-Linux与PREEMPT_RT，套接字选项。

🐧 LinuxPREEMPT_RT

20

TSN测试与验证：延迟测量、抖动测量、同步精度测试，常见的测试仪表与方法。

📏 测试抖动

21

车载网络拓扑设计：Zone架构与Domain架构，TSN交换机如何连接域控制器。

🏗️ 拓扑Zone

22

TSN与功能安全：ISO 26262，TSN如何支持时间确定性以保障ASIL等级要求。

🛡️ 功能安全ASIL

23

TSN与信息安全：IEEE 802.1AE MACsec，加密与完整性保护，防止时间同步攻击。

🔐 MACsec信息安全

24

TSN在ADAS/自动驾驶中的应用：传感器数据融合的时间同步，感知与控制环路。

🚗 ADAS自动驾驶

25

TSN在智能座舱中的应用：多屏互动、音视频同步，AVB与TSN的协同。

🖥️ 座舱多屏

26

TSN在车身控制中的应用：灯光、车门等实时控制，低带宽高可靠性需求。

💡 车身实时控制

27

TSN与5G-V2X协同：移动网络与有线TSN的桥接，时间同步的跨域扩展。

📶 5G-V2X桥接

28

TSN在工业与车载的差异：工业TSN与车载TSN的profile区别，成本与可靠性权衡。

🏭 工业vs车载Profile

29

未来演进：IEEE 802.1Qdv、802.1Qdw，TSN在软件定义汽车中的新角色。

🚀 演进Qdv

30

综合实战案例：设计一个包含ADAS、座舱、车身控制的TSN网络，从需求分析到配置验证。

🧪 实战综合案例