為了克服車載網絡速度的挑戰，下一代汽車正在轉向以太網通信。市場趨勢表明，絕大多數汽車制造商正計劃將所有類別的汽車轉向以太網，目前寶馬是較為激進者，此外現代汽車開始利用以太網開展信息娛樂系統開發，而大眾汽車則使用汽車以太網作為駕駛員輔助系統數據連接。

根據戰略分析報告，到2023年，汽車網絡中的以太網端口總數預計將近6億。

汽車以太網生態系統

以太網最初并未設計用于對時序要求嚴格的汽車應用，延遲和穩定性都需要進一步提升。而隨著新技術的發展，現有應用程序已經可以在基于以太網的新通信系統上穩健運行，音頻/視頻橋接（AVB）和時間敏感網絡（TSN）等新技術已經成熟并在汽車網絡中占據了一席之地，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議。

以太網有什么變化？

由于以太網是一種交換網絡，因此與傳統的汽車總線相比，它在網絡設計方面具有很大的靈活性。目前大多數汽車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發非常重要。

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

驗證策略和技術

有這么多新技術發揮作用 - 每個組件的一致性測試非常關鍵。在汽車以太網中，有四個高級區域需要驗證：

PHY或物理層 - PHY的信號完整性

ECU中的多個PHY - 經典以太網交換機的實現

實現ECU中使用的各種協議

網絡部署

測試TCP / IP堆棧是一項艱巨的任務

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

行業領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等聯盟內部努力使測試案例標準化。 Ixia將傳統網絡領域的頂級NEM的測試包庫貢獻出來，力求構建標準化的測試。

IxANVL廣泛覆蓋了最新的汽車以太網標準化一致性測試案例，這些測試經過現場驗證，并在過去20年中用于驗證眾多設備。

需要專門的硬件來測試AVB汽車配置文件

另一方面，引入AVB是為了允許交換機提供有關A / V流量的吞吐量和延遲的保證。驗證AVB生態系統協議 - gPTP，1722流量 - 需要準確的時間同步測量功能，特定配置和交換網絡運行的流量模式，汽車制造商和ECU供應商使用Ixia的IxNetwork，它具有構建到高性能硬件中的所有功能。

Avnu Alliance已經為汽車以太網AVB設備定義了互操作性和功能規范，該規范的目標是在汽車AVB設備上提供以太網AVB功能的基線規范。 Avnu認證測試計劃是ECU AVB堆棧一致性測試的優秀指南。

Ixia經過時間考驗的IxNetwork平臺通過預先打包的Avnu AVB一致性測試庫簡化了Avnu認證的準備工作。 該工具提供摘要報告，包括測試結果的圖形表示，以及位和字節級別的調試功能。

結論

Ixia的汽車測試解決方案正被領先的汽車制造商用于確保其ECU的穩健性和合規性。使用Ixia的IxNetwork和IxANVL產品，寶馬集團等客戶成功驗證了他們的汽車以太網工具鏈，了解集成在ECU中的開關的性能和穩健性。Ixia的L2-3測試解決方案幫助寶馬集團確保其車輛通信性能的穩健可靠。

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