為了克服車載網(wǎng)絡(luò)速度的挑戰(zhàn)，下一代汽車正在轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)通信。市場趨勢表明，絕大多數(shù)汽車制造商正計劃將所有類別的汽車轉(zhuǎn)向以太網(wǎng)，目前寶馬是較為激進(jìn)者，此外現(xiàn)代汽車開始利用以太網(wǎng)開展信息娛樂系統(tǒng)開發(fā)，而大眾汽車則使用汽車以太網(wǎng)作為駕駛員輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)連接。

根據(jù)戰(zhàn)略分析報告，到2023年，汽車網(wǎng)絡(luò)中的以太網(wǎng)端口總數(shù)預(yù)計將近6億。

汽車以太網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)

以太網(wǎng)最初并未設(shè)計用于對時序要求嚴(yán)格的汽車應(yīng)用，延遲和穩(wěn)定性都需要進(jìn)一步提升。而隨著新技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)有應(yīng)用程序已經(jīng)可以在基于以太網(wǎng)的新通信系統(tǒng)上穩(wěn)健運(yùn)行，音頻/視頻橋接（AVB）和時間敏感網(wǎng)絡(luò)（TSN）等新技術(shù)已經(jīng)成熟并在汽車網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)了一席之地，汽車電子控制單元（ECU）的第2-7層堆棧可能需要下圖提到的協(xié)議。

以太網(wǎng)有什么變化？

由于以太網(wǎng)是一種交換網(wǎng)絡(luò)，因此與傳統(tǒng)的汽車總線相比，它在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方面具有很大的靈活性。目前大多數(shù)汽車ECU都有多個端口，這使它們可以連接到其他ECU，對于這樣的ECU，在所有條件下驗證輸入幀是否可以在正確的端口上轉(zhuǎn)發(fā)非常重要。

除了測試交換功能外，還需要確保ECU正確實現(xiàn)傳統(tǒng)上通過以太網(wǎng)運(yùn)行的更高層（TCP / IP堆棧），適用于汽車用途的新協(xié)議，如AVB和TSN，以及新的汽車專用協(xié)議，如SOME / IP。

驗證策略和技術(shù)

有這么多新技術(shù)發(fā)揮作用 - 每個組件的一致性測試非常關(guān)鍵。在汽車以太網(wǎng)中，有四個高級區(qū)域需要驗證：

PHY或物理層 - PHY的信號完整性

ECU中的多個PHY - 經(jīng)典以太網(wǎng)交換機(jī)的實現(xiàn)

實現(xiàn)ECU中使用的各種協(xié)議

網(wǎng)絡(luò)部署

測試TCP / IP堆棧是一項艱巨的任務(wù)

測試像TCP這樣的協(xié)議要比其他汽車協(xié)議（如CAN或FlexRay）復(fù)雜得多。這不能僅使用“黑盒子”方法進(jìn)行全面測試，驗證工具需要使用稱為上層測試器的專用技術(shù)來顯示DUT協(xié)議棧與測試步驟同步響應(yīng)。

行業(yè)領(lǐng)先的一致性解決方案，如Ixia的IxANVL，將此方法集成到工具中，并提供樣本上層測試器代碼，供DUT隨時使用。

實施同類最佳方法的汽車制造商使用來自不同供應(yīng)商的組件，因此他們必須確保所有ECU使用完全相同的語言。因此，在AUTOSAR和OPEN Alliance等聯(lián)盟內(nèi)部努力使測試案例標(biāo)準(zhǔn)化。 Ixia將傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的頂級NEM的測試包庫貢獻(xiàn)出來，力求構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化的測試。

IxANVL廣泛覆蓋了最新的汽車以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化一致性測試案例，這些測試經(jīng)過現(xiàn)場驗證，并在過去20年中用于驗證眾多設(shè)備。

需要專門的硬件來測試AVB汽車配置文件

另一方面，引入AVB是為了允許交換機(jī)提供有關(guān)A / V流量的吞吐量和延遲的保證。驗證AVB生態(tài)系統(tǒng)協(xié)議 - gPTP，1722流量 - 需要準(zhǔn)確的時間同步測量功能，特定配置和交換網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的流量模式，汽車制造商和ECU供應(yīng)商使用Ixia的IxNetwork，它具有構(gòu)建到高性能硬件中的所有功能。

Avnu Alliance已經(jīng)為汽車以太網(wǎng)AVB設(shè)備定義了互操作性和功能規(guī)范，該規(guī)范的目標(biāo)是在汽車AVB設(shè)備上提供以太網(wǎng)AVB功能的基線規(guī)范。 Avnu認(rèn)證測試計劃是ECU AVB堆棧一致性測試的優(yōu)秀指南。

Ixia經(jīng)過時間考驗的IxNetwork平臺通過預(yù)先打包的Avnu AVB一致性測試庫簡化了Avnu認(rèn)證的準(zhǔn)備工作。 該工具提供摘要報告，包括測試結(jié)果的圖形表示，以及位和字節(jié)級別的調(diào)試功能。

結(jié)論

Ixia的汽車測試解決方案正被領(lǐng)先的汽車制造商用于確保其ECU的穩(wěn)健性和合規(guī)性。使用Ixia的IxNetwork和IxANVL產(chǎn)品，寶馬集團(tuán)等客戶成功驗證了他們的汽車以太網(wǎng)工具鏈，了解集成在ECU中的開關(guān)的性能和穩(wěn)健性。Ixia的L2-3測試解決方案幫助寶馬集團(tuán)確保其車輛通信性能的穩(wěn)健可靠。

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