IEEE 802.1AS是一個網絡時間同步協議，它是IEEE 802.1工作組的一部分，主要用于支持時間敏感的應用在橋接網絡中的時間同步。802.1AS協議專門為了滿足TSN網絡中設備的時間同步需求而設計。TSN是一種網絡技術，它可以提供精確的時間同步和低延遲，從而保障音視頻、傳感器、控制器和其他時間敏感的以太網數據的傳輸。相較于AS-2011版本中的單時鐘域，AS-2020版本則是提供了對多時鐘域的支持。當前很多國內知名OEM和供應商都對AS-2020表現出了濃厚的興趣，已經開始開發和設計基于AS-2020的車內時間同步網絡架構。

應用背景

單一的時鐘域在進行時間同步時，如果某條物理鏈路發生故障，影響了時間同步報文的傳輸，那么對于該物理鏈路所連接的下游節點以及依賴該節點參與時間同步的后續所有節點，它們的時間同步功能均會發生異常。

規范背景
針對上述異常情況，AS-2011采取BMCA重新選取主時鐘的方法，而BMCA重新生成時間同步樹是需要時間的，這段時間內整個網絡的時間可能會有較大波動。
車載以太網AVB規范中也規定了對于這種異常情況的處理行為，對于switch節點，如果上游鏈路故障，該switch節點會采取syncReceiptTimeout behavior，具體來講就是沿用上次儲存的GM時間，依賴本地時鐘向下游節點發送時間同步報文，而如果是與GM相鄰的switch節點采取了這種行為，就可能會發生外部授時時鐘源（如GPS）丟失的問題，這會影響整個網絡時鐘源的可靠性。對于終端slave節點，如果上游鏈路故障，該終端slave節點會采取Holdover behavior，具體來講就是只能靠本地時鐘和已知的自身和GM的頻率偏差來維持自身時間，而如果這種行為持續較長時間的話，該終端slave節點的時間就可能會與GM的時間偏差越來越大。
AS-2020則是通過實現時鐘域冗余來提高網絡可靠性，從而盡可能保障當前網絡在物理鏈路故障情況下的時間同步。下面介紹其中一種實現時鐘域冗余的方法 - 通過類似CB鏈路冗余機制的方式來實現時鐘域冗余。

在上述時間同步網絡拓撲中，以同一個GM為根節點，分別生成了藍色和紅色兩個時間同步樹（也就是兩個時鐘域），當其中一個時鐘域中的時間同步報文傳輸異常時，相鄰的下游節點可以使用另一個時間域中的時間同步報文來完成時間同步。
在這個網絡中所有的節點都要具備同時支持多個時鐘域的功能。
在實際環境中，終端節點（GM或者slave）與bridge之間藍色的時間同步樹和紅色的時間同步樹可以走兩條不同的物理鏈路，這樣在其中一條物理鏈路發生故障時，另一條物理鏈路上仍然搭載了有效的時間同步信息，整個網絡的時間同步性能得以保障。

TSN CoreSolution新功能

TSN Box作為TSN CoreSolution中的硬件工具，在原有AS-2011時間同步節點仿真的基礎上，增加了對AS-2020功能的支持。在上述時間同步網絡拓撲中，TSNBox可以作為GM或者slave，同時維持兩個時鐘域中的時間。對于那些想要進行時鐘域冗余的開發或測試，但又缺少相關設備支持的工程師來說，TSN Box無疑是一個優秀的選擇。

TSN CoreSolution AS-2020功能特性驗證
1）驗證TSN Box可以作為GM同時維持兩個不同的時鐘域
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??中間作為GM的TSNBox分別位于兩個不同的時鐘域中
抓取左側鏈路上的sync報文發現其domain number為0，抓取右側鏈路上的sync報文發現其domain number為2，且左右兩側鏈路上Pdelay_Req、Pdelay_Resp和Pdelay_Resp_Follow_Up 報文的domainNumber都是 0（與AS-2020規范相符）。
Domain0中作為slave的TSNBox顯示的同步結果如下：
Domain2中作為slave的TSNBox顯示的同步結果如下：可見兩個不同時鐘域中的slave均和GM達到時間同步，這說明中間的TSN Box作為GM在同時維持兩個不同的時鐘域。
2）驗證TSN Box可以作為slave同時維持兩個不同的時鐘域
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中間作為slave的TSNBox分別位于兩個不同的時鐘域中
抓取左側鏈路上的sync報文發現domain number為0，抓取右側鏈路上的sync報文發現domain number為2，且Pdelay_Req, Pdelay_Resp, and Pdelay_Resp_Follow_Up 報文的domainNumber是 0。
作為slave的TSNBox使能Reverse Sync功能，發送同步時間戳，并利用TSNBox對Reverse Sync的支持來計算GM與slave之間的同步誤差/精度。
Domain0中作為GM的TSNBox顯示的同步結果如下：Domain2中作為GM的TSNBox顯示的同步結果如下：
可見位于兩個不同時鐘域中的slave均和對應的GM達到時間同步，這說明中間的TSN Box作為slave在同時維持兩個不同的時鐘域。

典型應用場景示例在斷開綠色物理鏈路的情況下，不影響GM和slave之間的時鐘同步。在斷開紅色物理鏈路的情況下，不影響GM和slave之間的時鐘同步。

通過時鐘域冗余的功能，保證了在其中一條物理鏈路發生故障時，原時間同步網絡的所有節點仍然可以正常進行時間同步。

公司背景
TSN Syetems在TSN工具鏈產品領域已有長達十年的發展歷史，其公司內部有超過50位時間敏感網絡和汽車電子電器架構方面的專家。TSN Systems公司專注TSN技術研發，致力于提供專業的測量和分析工具來幫助汽車行業控制復雜度、降低風險，其TSN CoreSolution是該公司推出的最新產品，致力于輔助工程師進行復雜TSN網絡的研發和驗證。
北匯信息作為TSN Systems在中國的獨家合作伙伴，多年來一直致力于TSN設計與驗證的實踐工作，積累了豐富的TSN項目經驗。期間，參與多個國內TSN項目，擁有完整的TSN設計、仿真、原型搭建的開發經驗，同時為客戶提供齊備的TSN測試工具鏈與驗證方法。