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车载以太网AVB流整形技术CBS小课堂

上一期(3月14日小文章:车载以太网时间分析原来可以这么简单)大家简单的先容了RTaW这个车载网络时间分析App,今天大家继续大家的小课堂~先容一下RTaW是如何根据大家的要求来生成AVB中CBS整形所需要的参数的。

 

小编:

在开课之前,让大家先来简单了解一下,AVB这个新技术到底是什么样的呢~

 

大家知道,以太网区别于传统网络的其中一点就是它是一个交换式网络,在大家进行以太网通信系统的设计过程中,报文的传输延迟由线路的传输延迟以及交换机的转发延迟两个部分组成的。如图一所示,在一个交换机内部,如果恰好来自1.2两个端口的两组数据A和B都要向3端口转发,那么大家可以想象的到,这两组数据在端口3就会发生碰撞,最终的结果如果是数据A先被转发,那么数据B就会因为等待数据A转发而花费额外的时间,反之亦然。这就会造成大家通信系统中的报文延迟大大增加(图二)。想象一下,如果大家的数据B优先级特别低,亦或是高优先级的数据A一直在持续的发送中,那么最坏可能出现的情况,就是大家的数据B憋死在了交换机里,转发不出去了。

 

为了应对这一情况可采用AVB中的流整形CBS技术。CBS:Credit-based shaper是一个基于信用值的流整形技术。

 

小编:

那什么是信用值呢?让大家出发,一起来看看它在流整形中的作用。

 

在一个AVB网络中,每一个使用CBS整形技术的队列都会对应一个credit,也就是信用值。当有多个报文向同一个端口进行转发时,等待发送的报文相应队列的信用值就会按照一定的斜率开始上升(图三)。

 

大家可以看到,FrameA对应的信用值在它等待发送的过程中逐渐上升,在到达hiCredit后会一直保持,直到它获得了发送的机会。那么,在多条队列发送的过程中,每一个队列都有一个自己的信用值随着发送和等待这两个不同的状态上升或下降。在每个报文发送完成后,当前信用值为正的队列中优先级最高的队列就会得到新的发送机会,以此类推。

 

小编:

从上面的简单小先容里大家学习了在AVB网络中,CBS是如何运作并影响队列发送的。

 

可以发现,每个队列信用值上升的斜率(即Idle slope)就是保证大家系统在整形后是否可以满足大家功能需求的关键。可是在通信系统的设计中,流类数据乃至整个网络上的各类报文交互是非常复杂的,如果是采用手工计算的方式去计算和优化整个系统各个队列对应的合理Idle slope无疑是一个海量且不易验证结果的工作。

 

小编:

不要着急,这时候就请出大家的时间分析AppRTaW。它可以轻松的帮助大家完成这一工作。

 

根据用户的输入以及具体的功能端延迟需求。大家使用App自带的Design功能中的CBS选项,只用了2S大家就得到了一个简单系统中针对每条队列的Idle slope(图四),同时App会将每条队列对应的Idle slope清楚的展示给大家以便大家对实际交换机进行配置(图五)。

RTaW能完成的功能当然不止这些,除了最基本的对网络整体报文的延迟仿真与Buffer用量统计外,对于更前沿的TSN技术它也能给出很好的分析结果和优化建议,利用RTaWApp大家亦可以快速的得到对应每个交换机端口的TAS(Time aware shaper)门开关表。

 

小编:

好了,以上就是今天小编为您带来的车载以太网AVB流整形技术CBS小课堂全部内容啦!

如果您觉得课堂上讲的还是不够,想再深入了解下,可以通过以下方式联系大家呦~

 

1.在本文后留言您的联系方式以及想深入了解的内容,大家的工程师会在第一时间内和您联系;

2.大家即将于9月19日在上海召开“面向智能汽车的车载以太网技术研讨会”,经纬恒润携手Ruetz、Spirent、NXP、吉利等行业大咖,为您来带更多车载以太网相关前沿技术的探讨与案例分享。

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