🚗 车载TSN网络规划 & 带宽计算实战

📘 30章 · 从入门到综合实战

01 车载网络概述

从CAN到TSN的演进
为什么需要TSN
TSN在自动驾驶中的角色

进入章节 → CAN·TSN

02 TSN核心标准族

IEEE 802.1Qbv (时间感知整形)
802.1Qbu (帧抢占)
802.1CB (冗余管理)

进入章节 → 标准族

03 网络拓扑设计

星型/环型/线型拓扑优劣
车载网络拓扑分析

进入章节 → 拓扑

04 带宽计算基础

以太网帧结构 & 前导码
IFG、帧间隙对带宽影响

进入章节 → 帧结构

05 流量模型分析

周期性 & 事件触发流量
流预留 (Stream Reservation)

进入章节 → 流量模型

06 802.1Qbv门控列表

门控列表原理 & 循环周期
时间槽分配策略

进入章节 → Qbv

07 帧抢占 (802.1Qbu)

快速帧 vs 可抢占帧
MAC合并子层操作

进入章节 → 抢占

08 冗余管理 (802.1CB)

序列号生成 & 冗余标签
单点故障消除

进入章节 → 冗余

09 时钟同步 (802.1AS)

gPTP协议 & 主时钟选举
链路延迟测量

进入章节 → gPTP

10 网络配置协议

NETCONF/YANG在TSN应用
CNC与CUC架构

进入章节 → 配置

11 带宽计算公式

有效带宽 = 帧长/(帧长+开销)×线速
前导码、IFG、CRC开销

进入章节 → 公式

12 ADAS摄像头带宽

800万像素、30fps、YUV422
带宽需求计算

进入章节 → 摄像头

13 激光雷达点云带宽

64线、10Hz、单圈200万点
带宽需求计算

进入章节 → 激光雷达

14 雷达/超声波带宽

CAN-FD转以太网网关场景
传感器数据流计算

进入章节 → 网关

15 骨干网带宽聚合

域控制器之间数据汇聚
车载以太网骨干设计

进入章节 → 骨干

16 QoS与优先级映射

802.1p优先级 & VLAN标签
流量类别 (TC) 映射

进入章节 → QoS

17 流预留协议 (SRP)

802.1Qat Talker & Listener
注册与撤销流程

进入章节 → SRP

18 时间同步精度分析

gPTP同步误差来源
硬件时间戳 vs 软件时间戳

进入章节 → 精度

19 网络延迟组成

传播/传输/处理/排队延迟
延迟分解

进入章节 → 延迟

20 最坏情况延迟分析

网络演算 (Network Calculus)
端到端延迟上界计算

进入章节 → 演算

21 TSN交换机内部架构

输入/输出端口 & 队列管理
门控调度器

进入章节 → 交换机

22 VLAN规划

VLAN划分原则
Trunk端口 & Access端口

进入章节 → VLAN

23 多播与单播流量管理

IGMP Snooping
多播MAC地址过滤

进入章节 → 多播

24 网络仿真工具介绍

OMNeT++ / INET框架
NeSTiNg (TSN仿真模型)

进入章节 → 仿真

25 仿真案例：3交换机4节点

搭建TSN网络仿真模型
配置与流量分析

进入章节 → 案例

26 带宽利用率优化

帧聚合 & 巨型帧 (Jumbo Frame)
车载场景适用性

进入章节 → 优化

27 安全考虑

TSN与网络安全 (802.1X, MACsec)
带宽预留攻击防范

进入章节 → 安全

28 测试与验证

TSN一致性测试
iPerf / Wireshark抓包分析

进入章节 → 测试

29 未来趋势

TSN与DDS融合 / 与SDN结合
车载TSN向Zonal架构演进

进入章节 → 趋势

30 综合实战项目

L3自动驾驶TSN网络设计
带宽计算 & 门控列表配置

进入章节 → 实战