在现今这个信息爆炸的科技时代，各种各样的数据在形形色色的设备间川流不息。车联网的横空出世，极大地推动了信息技术与传统汽车的深度融合。作为智能汽车的核心命脉与关键拼图，车联网见证着智驾系统持续迭代更新，以日新月异的面貌带给我们精彩纷呈的驾乘感受，重塑着出行的定义与想象。
车联网为传统汽车注入崭新灵魂，使其从单一的交通运输工具，逐步朝着智能移动空间转变。在这一变革进程中，“信息感知”与“决策控制”无疑是智能汽车的核心技术所在。然而，这一切的背后都离不开车载以太网通信技术的默默奉献与强劲支撑。车联网就像一座宏伟的桥梁，将汽车的各个部件与功能紧密相连，让信息得以高速流转，使汽车能够精准感知外界环境，迅速做出决策并执行控制指令，从而在智能化的浪潮中稳健前行，重塑了我们对汽车的认知与体验，开启了未来出行的崭新篇章。
在智能汽车赋予我们安全可靠的驾乘体验之前，车联网系统的可靠性必须得到切实保证。车载以太网作为车联网的重要组成部分，自动驾驶的网络支撑，针对它的测试工作对于车联网应用的稳定运行起着极为关键的作用，唯有通过严谨测试，方能使车联网系统在形形色色的复杂环境与条件下始终保持稳定运行的态势，为智能汽车的安全行驶保驾护航。
智能驾驶系统关乎交通安全和众多使用者的切身利益，只有经历全面且严格的测试，充分证明其安全性、可靠性、稳定性等各方面性能达标，方可获得公众的由衷认可，并得以在广泛范围内推广使用。
在车载以太网测试领域中，常常被提及的 Qav、Qci、Qbu、CB、Qbv 究竟是何种测试呢？思博伦在这一专业领域又能够施展怎样的身手呢？
我们隆重介绍思博伦汽车以太网解决方案中的拳头产品:
TTworkbench
TTworkbench 是一种具备完整特性的集成式测试开发和执行环境（IDE），适用于任意类型的测试自动化项目。这种功能强大且对用户非常友好的工具使您能够测试各类软件产品和服务，完全不需要担心技术、操作系统或实施领域所造成的隔阂。
TTworkbench 主要基于国际标准化测试语言 TTCN-3（Testing and Test Control Notation version 3），可以实现测试自动化和不受限制的扩充能力，采用国际通用的协议一致性测试脚本语言。您既可以从 TTworkbench 提供的各类现有插件和测试解决方案中做出选择，也可以启动您自己的全新测试自动化项目。
以下是关于 TTworkbench 的一些具体信息：
1. 功能特点：
• 测试规范：支持测试规范的定义，用户可以使用该工具方便地描述测试场景、测试用例以及预期的测试结果等，无论是文本形式还是图形形式的测试定义都可以实现。
• 测试执行：能够将定义好的测试用例编译成可执行的测试套件，并提供全面的测试管理和测试执行环境，允许用户对测试进行高效的管理、执行和分析。
• 测试自动化：支持测试自动化方法，可以显著降低测试成本，并确保整个测试周期的质量最优。高可重用性和易于扩展已定义的测试也是其优势之一，方便用户对已有测试进行复用和扩展。
2. 应用领域：TTworkbench 的应用领域非常广泛，可用于通信、汽车、航空航天、军事国防、互联网技术等多个行业的测试。例如在汽车行业中，可用于车载以太网的一致性测试、电子控制单元的验证等；在通信领域，可用于对移动通信、IP 通信、VoIP 等技术的测试。
3. 产品版本：TTworkbench 有多种产品版本，如Basic、Express、Professional 等，不同版本在功能和适用场景上可能会有所不同，用户可以根据自己的需求选择相应的版本。
TTworkbench 最主要的三个测试套：
TC8（Tech Committes 8）作为车用 ECU 标准测试方法，定义了车用设备商达成共识的协议一致性测试方法，以提高汽车系统中以太网 ECU 和网络的通信质量。测试例都来源于 OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification Layer 3-7 测试规范。
AVB（Audio Video Bridging），又称音频视频桥接技术，用于汽车多媒体传输，AVB 是基于车载以太网通信，处理音频和视频流比较常用的一种方式。AVNU 联盟为了确保供应商之间实现互操作性，为汽车领域制定了“以太网 AVB 功能和互操作性规范”，其中定义了每个设备中应实现的 AVB 子集和相关参数的基准。
TSN（Time-Sensitive Networking）是在非确定的以太网中实现确定性的最小时延协议族，是 IEEE 802.1 开发的一套新协议标准。TSN 技术的引入使得车载以太网可以满足车内通信系统服务质量的要求，包括时间同步、实时性和高可靠性。
TC8 测试
TC8 车载以太网测试规范是 Open Alliance 联盟发布的一份重要的技术文档，主要针对车载以太网技术在电子控制单元（ECU）中的应用进行详细规定。OPEN（http://www.opensig.org）[OPEN (One-Pair Ether-Net) Alliance Special Interest Group (SIG)] 组织由全世界汽车工业和技术供应商组成，旨在推广以太网技术在车辆中的应用。这份规范的V3.0版本是最终修订版，涵盖了对物理层、接口操作（IOP）测试以及协议层 SOME/IP 测试的标准要求。
思博伦 TTworkbench 的 TC8包括以下测试套件，根据 TC8 的测试规范，确保车载以太网系统的互操作性和一致性，提高整体网络性能和可靠性。
TTsuite-OPEN-ARP
TTsuite-OPEN-DHCP
TTsuite-OPEN-IPv4
TTsuite-OPEN-IPv4-AUTOCONF
TTsuite-OPEN-ICMPv4
TTsuite-OPEN-TCP
TTsuite-OPEN-UDP
TTsuite-OPEN-ETM
TTsuite-OPEN-SomeIP
在 TC8 的测试中，我们需要用到一个 UpperTester，简称 UT。
UpperTester 是用于辅助 Tester 和被测设备 DUT 进行通信指令传输，并执行相应指令的代码或应用程序。作为 Tester 与 DUT 的被测核心功能模块之间的中介，辅助完成测试。
测试需要 UpperTester 的原因在于汽车以太网的通信是点对点通信，需要由客户端和服务端两者的交互行为来实现，而客户端和服务端的通信行为恰好是不一样的；如果仅将 DUT 作为服务端进行通信，那么 DUT 作为客户端的行为将无法进行覆盖测试；UpperTester 通过传输指令的方式触发了 DUT 作为客户端的行为，进而实现对 DUT 的协议栈进行完整的覆盖测试。
UpperTester 的主要功能包括：
与 Tester 就测试模式切换/请求响应等方面进行通信协商。
触发 DUT 内部相关测试行为，从而完成测试。
UpperTester 就是一个应用程序，安装在 Tester 和 DUT 中，负责触发DUT 执行测试用例的测试条件，和获取 DUT 的测试结果。UpperTester 的服务原语遵循 AUTOSAR 规范。
除了 TC8 的测试，还有 TC11 和 TC8-L2 这两个测试规范也被经常使用。
TC11 可以帮助客户验证车载网络中以太网交换机的一致性。OPEN Alliance 联盟的宗旨是促进基于以太网的车载通信技术。该委员会定义的 TC11 标准涉及的重点正是此类网络基础设施中的以太网交换机法规一致性。根据汽车领域中以太网交换机不同行为的适用要求，例如转发、过滤、服务质量（QoS）和授时行为等，TC11 测试套也被划分为不同的领域类别。
思博伦 TTworkbench 的 TC11是以下测试套件，根据 TC11 的测试规范，验证以太网交换机在车载网络中的各种能力。
TTsuite
-OPEN -EthernetSwitch
TC8-L2 是 TC8 数据链路层的测试规范，该规范包括了 VLAN、常规功能、地址学习、帧过滤、时间同步、服务质量和配置等方面的测试。
思博伦 TTworkbench 的 TC8-L2是以下测试套件，根据 TC8-L2 的测试规范，验证车载以太网数据链路层的各种功能。
TTsuite
-OPEN -Ethernet
AVB 测试
AVB 是由 IEEE 802.1 标准委员会的 IEEE AVB 任务组制定的一组技术标准，包括精确时钟同步、带宽预留和流量调度等协议规范，用于构建一个低延迟、高可靠的车载以太网网络。汽车以太网音视频桥（AVB）协议栈是一种用于实现车载音视频传输的协议栈。
IEEE 1722：音视频传输协议
IEEE 802.1AS：使用gPTP进行时间同步
IEEE 802.1Qav：调节交换机中帧的传输和中间缓冲
IEEE 802.1Qat：音频流和视频流的动态带宽分配
为确保 AVB 设备之间的互操作性，AVnu 联盟为汽车行业制定了车载 AVB 部件级一致性测试计划，用于验证 AVB 协议标准以及 AVnu 车载 AVB 互操作性规范中定义的特殊要求。
那么在 AVB 里面，Qav 是什么呢？
Qav（IEEE 802.1Qav）：基于信用的整形器测试（CBS），时间敏感流的转发和排队增强（FQTSS）。使用基于信用值的整形器时，每个以太网设备都会获得一个用于发送帧的信用值。只要信用值仍为正数，设备就可以继续发送帧。当信用值用完后，设备将无法再发送帧。必须等到补充信用值后才能再次开始发送。该策略可确保带宽的有效利用。其中没有预定义的时隙。如果端点需要间歇性地发送数据，则可以累积其信用值，然后一次全部用完。使用 CBS 配置 AVB 网络比较简单。
思博伦 TTworkbench 的 AVB包括以下测试套件，是 Avnu 联盟认证的汽车以太网协议一致性测试方案，按照 AVnu 联盟规定的最新版本测试规范要求执行。
TTsuite-AVB-1722（AVTP）
TTsuite-AVB-AS（gPTP）
TTsuite-AVB-FQTSS（IEEE 802.1Qav）
TTsuite-AVB-Diagnostic
TTsuite-AVB-Exceptions
TSN 测试
TSN 是关于以太网通讯协议模型中的数据链路层（MAC层）的协议标准。TSN 是一套协议标准，而不是一种协议，TSN 为 MAC 层提供一套通用的时间敏感机制，在确保以太网数据通讯的时间确定性的同时，为不同协议网络之间的互操作提供了可能性。
TSN 能实现时间敏感性（对实时性要求高）数据和非时间敏感性数据在同一网络的传输，即 TSN 可以与非 TSN 设备互操作，但确定性通信仅可在启用 TSN 的设备之间进行。
2012年11月，AVB 任务组变更为“TSN（Time-Sensitive Networking）——时间敏感网络”任务组。TSN 在 AVB 的基础上进一步延伸，从专业音视频领域扩展到工业自动化、移动通讯、汽车等领域。因此掌握 AVB 协议，可为理解 TSN 协议打好基础。下图为 TSN 对 AVB 的继承和扩展。
TSN 协议族包含了四个类别的子协议:
分别是时钟同步、数据调度及流量整形（低延迟）、可靠性和资源管理。
时钟同步
与 IEEE 802.3 的标准以太网相比，时钟在 TSN 网络中起着重要的作用。对于实时通信而言，端到端的传输延迟具有难以协商的时间界限，因此TSN 中的所有设备都需要具有共同的时间参考模型，因此需要彼此同步时钟。目前 TSN 采用 IEEE 1588 协议和 IEEE 802.1AS 协议来实现时间同步。
数据调度及流量整形
TSN用于数据调度和流量整形的协议有IEEE 802.1Qav、IEEE 802.1Qbv、IEEE 802.1Qbu、IEEE 802.1Qch及IEEE 802.1Qcr。通过各种协议实现对网络中不同流量的调度和优先级管理，确保高优先级的数据能够及时传输。
可靠性
对数据传输实时性要求高的应用除了需要保证数据传输的时效性，同时也需要高可靠的数据传输机制，以便应对网桥节点失效、线路断路和外部攻击带来的各种问题，来确保功能安全和网络安全。IEEE 802.1Qci、IEEE 802.1CB 及 IEEE 802.1Qca 用于实现 TSN 这方面的性能。
资源管理
在 TSN 网络中，每一种实时应用都有特定的网络性能需求。使能 TSN 网络的某个特性是对可用的网络资源进行配置和管理的过程，其允许在同一网络中通过配置一系列 TSN 子协议，来合理分配网络路径上的资源，以确保它们能够按照预期正常运行。TSN 资源管理子协议包括 IEEE 802.1Qat 协议和 IEEE 802.1Qcc 协议。
那么在 TSN 里面，下面几个都是什么测试？
Qci
Qci（IEEE 802.1Qci）：Per-Stream Filtering and Policing（简称PSFP），流过滤和切分测试。即对每个数据流采取过滤和控制策略，以确保输入流量符合规范，从而避免由故障或恶意攻击（如Dos攻击）引起的异常流量问题。
Qbu
Qbu（IEEE 802.1Qbu）：帧抢占测试。设计思想是将数据帧分成低优先级帧和高优先级帧，当某个低优先级帧正在发送的时候，更高优先级的帧来了，低优先级的帧被中断发送，先发送高优先级的帧，之后再发送剩下的低优先级帧，验证帧抢占机制是否能够正常工作。
CB
CB（IEEE 802.1CB）：Frame Replication and Elimination for Reliability（简称FRER），帧复制和消除测试。协议定义了车载以太网中实现冗余传输的方案，为以太网提供双链冗余特性，通过在网络的源端系统和中继系统中对每个数据帧进行序列编号和复制，并在目标端系统和其他中继系统中消除这些复制帧，确保仅有一份数据帧被接收。CB 可用来防止由于拥塞导致的丢包情况，也可以降低由于设备故障造成分组丢失的概率及故障恢复时间，提高网络可靠性。
Qbv
Qbv（IEEE 802.1Qbv）：时间感知整形器测试。定义了一种时间感知整形器（Time Aware Shaper），通过引入时间感知调度和多优先级机制优化实时流量传输，确保低延迟和高时序性。为实时应用程序提供了可靠的网络基础设施。采用非抢占式的的数据调度，流量调度方式通过时隙进行控制，需要实时传输的数据流优先传输，同时为best-effort数据及预留数据预留带宽，允许时间敏感流和非时间敏感流在同一个网络中传输，并确保数据的实时传输。
思博伦 TTworkbench 的 TSN包括以下测试套件，TSN 协议族本身具有很高的灵活性，用户可以根据应用的具体需求来选择相应的协议组合。
TTsuite-TSN-FilteringAndPolicing（IEEE 802.1Qci）
TTsuite-TSN-gPTP（TSN_802_1AS）
TTsuite-TSN-Preemption（IEEE 802.1Qbu）
TTsuite-TSN-Redundancy（IEEE 802.1CB）
TTsuite-TSN-TimeAwareShaper（IEEE 802.1Qbv）
综上所述，我们常说的 Qav、Qci、Qbu、CB、Qbv、gPTP、AVTP 等等都是可以用思博伦 TTworkbench 来测试的。思博伦在该领域具有诸多显著优势，其拥有高精度的测试模块，能够精准地检测出各项数据指标的细微差异，确保测试结果的准确性；丰富的测试案例库可提供大量的参考范例与经验数据，助力快速定制个性化测试方案；专业且高效的技术支持团队，随时响应客户需求，及时解决测试过程中遇到的疑难问题。使用TTworkbench，我们可以轻松地应对TC8，AVB，TSN的相关测试，对车载以太网设备进行完整高效的验证，助力智能汽车的安全发展，保障车联网的可靠运行。
希望通过上述的介绍内容，可以帮助您更好运用思博伦产品开展对应的测试工作。有关具体的测试方法，您可查阅我们公众号中的相关文档资料，为您的测试工作提供精准且有效的指引与参考，以便您在实际操作中能够更为顺畅地达成预期测试目标，收获可靠的测试成果，有效的推动相关工作进展与持续优化。
关键字：TTworkbench 车载以太网 OPEN TC8 AVB TSN Qav Qci Qbu CB Qbv
推荐阅读：
TTworkbench 使用指南（二）IEEE 802.1Qbv标准漫谈
TTworkbench 使用指南（三）如何保证车联网的可靠性
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