本文關(guān)鍵詞：車載Ethernet AVB節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：隨著智能移動(dòng)設(shè)備與車輛互聯(lián)、無人駕駛以及智能交通等技術(shù)越來越流行，高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、智能視覺安全應(yīng)用，及信息娛樂設(shè)備的新型信息平臺(tái)主導(dǎo)了新一代汽車電子的發(fā)展趨勢(shì)。由于高清攝像頭和多媒體娛樂等設(shè)備的大量應(yīng)用，不斷增加的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)交換對(duì)傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)帶寬提出了新的挑戰(zhàn)。 車載時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)（Time-Sensitive Networking, TSN）是介于時(shí)間觸發(fā)的實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)和異步數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)之間的網(wǎng)絡(luò)，在新興各種駕駛輔助系統(tǒng)和車載多媒體等方面有廣泛的應(yīng)用。車載時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)主要應(yīng)用音視頻橋接網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（Ethernet AVB）針對(duì)音視頻或多媒體等方面應(yīng)用的一類網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)橐纛l和視頻數(shù)據(jù)量比較大，但它又不同于一些控制信息對(duì)實(shí)時(shí)性有非常高的要求。EthernetAVB具有帶寬高，擴(kuò)展性強(qiáng)，成本低等優(yōu)點(diǎn)，2012年11月IEEE成立了“時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)工作組”，其前身就是音頻視頻橋接（AVB）工作組，所以EthernetAVB技術(shù)是車載時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)的主要內(nèi)容和關(guān)鍵技術(shù)。 Ethernet AVB技術(shù)是在傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，使用精準(zhǔn)時(shí)鐘同步，通過保障帶寬來限制傳輸延遲，提供高級(jí)別服務(wù)質(zhì)量以支持各種基于音視頻的媒體應(yīng)用。AVB技術(shù)以IEEE1588同步協(xié)議和Zeroconf零配置協(xié)議為基礎(chǔ)，可以將音視頻流數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)控制信號(hào)一起進(jìn)行傳輸。 Ethernet AVB網(wǎng)絡(luò)包括AVB終端節(jié)點(diǎn)和AVB網(wǎng)橋，各個(gè)AVB系統(tǒng)通過網(wǎng)橋橋接在一起，組成AVB網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各個(gè)節(jié)點(diǎn)都必須支持AVB協(xié)議族。為了實(shí)現(xiàn)同時(shí)傳輸音視頻流數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，，EthernetAVB技術(shù)融合了高層的通信解決方案，主要包括：IEEE802.1AS精準(zhǔn)時(shí)鐘定時(shí)和同步（Precision Time Protocol, PTP）、IEEE802.1Qat流預(yù)留協(xié)議(Stream Reservation Protocol, SRP)和IEEE802.1Qav：隊(duì)列及轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議(Queuing and Forwarding Protocol, Qav)，以及其他相應(yīng)協(xié)議。 本文首先將充分的調(diào)查和研究車載以太網(wǎng)的理論和發(fā)展情況，以及車載以太網(wǎng)的技術(shù)背景和意義。重點(diǎn)說明分析EthernetAVB技術(shù)協(xié)議棧的主要原理，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中的技術(shù)特點(diǎn)和性能進(jìn)行歸納總結(jié)。橫向比對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)的各項(xiàng)技術(shù)規(guī)范，結(jié)合具體的車載應(yīng)用，分析其適用情況和研發(fā)熱點(diǎn)。隨后設(shè)計(jì)了Ethernet AVB的解決方案，搭建了Ethernet AVB的硬件開發(fā)環(huán)境，選擇Freescale i.MX6Q為節(jié)點(diǎn)開發(fā)硬件，分析協(xié)議棧軟件實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)，并完成對(duì)Ethernet AVB協(xié)議棧的代碼修改，編譯能夠?qū)崿F(xiàn)AVB協(xié)議的內(nèi)核補(bǔ)丁，并用LTIB編譯生成內(nèi)核，完成對(duì)Ethernet AVB節(jié)點(diǎn)的搭建。最后，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)Ethernet AVB節(jié)點(diǎn)IEEE802.1AS定時(shí)和同步和IEEE802.1Qat流預(yù)留的功能。并且分析EthernetAVB技術(shù)面臨的問題和挑戰(zhàn)，并展望總結(jié)進(jìn)一步的研究方向。
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：U463.6;TP393.11

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 陳朝輝;;1588時(shí)間同步技術(shù)在現(xiàn)代通信網(wǎng)中的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用[J];信息通信;2010年06期

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本文編號(hào)：1172916