虹科技術|如何用TSN流識別技術破解航空電子網絡的傳輸難題？

航空航天業專用協議包括AFDX、ARINC等，這些協議帶寬較低且供應商稀少，而又由于多網絡的平行傳輸，因此沒有一個特定的協議能夠適用于一架飛機的所有子系統，組網成本高昂，系統布線也很復雜。航空航天網絡需要一個通用的網絡架構，布線簡單、供應商多、組網成本相對較低，同時滿足確定性傳輸、低延時、低抖動、冗余機制和高帶寬的要求。

在航空電子設備當中，通常由舊有應用、以及認證的專用網絡棧+端站（硬件-例如arinc664終端系統）組成航電設備，外部通過航空交換機進行數據通信。

應用1-1：將LRU與TSN交換機結合，對于航空交換機而言，采用TSN機進行替代。其中TSN交換機使用組播DMAC來執行流量監管和轉發，TSN交換機需要具備Null Stream Identification能力。

應用1-2：通過將TSN端點的功能集成到航電設備當中，外部依舊采用舊有航空交換機，終端系統使用組播DMAC執行流量整形和幀復制消除FRER，TSN端點須具備Null Stream Identification能力。

應用2-1：通過將專用網絡協議棧和TSN協議堆棧相結合，在航電設備當中添加TSN終端網卡MAC，實現TSN終端在航電設備中的集成，外部依舊采用航空交換機進行通信。此時交換機使用組播DMAC來執行流量監管和轉發，TSN端點需要具備Null Stream Identification能力。

應用2-2：通過操作系統和協議堆棧的方式，進行TSN端系統功能的添加，此時堆棧進行幀的產生。并且L2&L3的報文頭遵循尋址約定，以符合集成商網絡慣例，對于交換機需要具備Null Stream Identification能力，同時TSN端點需要具備IP + Active MAC Identification的能力。

應用3-1：通過操作系統和協議堆棧的方式，進行TSN端系統功能的添加，并且外部采用TSN網絡進行傳輸。此時系統以及堆棧進行幀的產生。L2&L3的報文頭遵循尋址約定，以符合集成商網絡慣例。堆棧進行幀的產生。L2和L3標頭遵循尋址約定，以符合集成商網絡慣例。

應用3-2：

虹科RELY-TSN交換機

在IEEE802.1CB中定義的TSN流識別（Stream Identification）是FRER中的一個關鍵步驟。它有兩個主要目標：

• 確定傳入的幀是否屬于TSN流。

• 為標識流中的數據包分配一個名為stream_handde的本地重要的整數值。

Switch支持各種流識別功能，包括空流識別、源MAC和VLAN流識別、主動目標MAC和VLAN流識別、掩碼和匹配流識別。這些函數決定了哪些參數用于計算流句柄值。

流標識可以是主動的，也可以是被動的。在被動模式下，識別參數在出口（輸出幀）中保持不變，而在主動模式下，則可以在出口期間覆蓋這些參數。Switch同時支持這兩種識別類型。

Swicth可以同時實現多個TSN流識別功能，最多4個。該功能允許通過不同的函數來識別不同的數據流。在流由多個函數標識的情況下，與流關聯的流句柄由根據GUI中配置的順序進行優先級的第一個流標識函數確定。

該交換機提供了基于每個端口的監控流識別的計數器。

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RELY-TSN交換機

虹科RELY-TSN交換機可用于無縫實施確定性以太網，該器件基于SoC-e的TSN技術在最苛刻的行業（鐵路、航空航天、汽車、工業自動化等）中使用的可靠且經過現場驗證的設計。該設備可用作提供4/12/20個多媒體千兆以太網端口和1個內部端口的TSN Bridge，可與市場上的其他產品互操作。虹科RELY-TSN交換機支持市場上數量最多的TSN標準，這使其適用于任何特定的配置文件。這些關鍵功能使虹科RELY-TSN交換機成為用于關鍵環境的最可靠和多功能的網絡設備。

通過合理的配置和優化，TSN流識別技術能夠為航空電子網絡提供高效、可靠的傳輸服務，滿足航空航天領域對于高帶寬、低延遲和確定性傳輸的需求。未來，隨著以太網技術的發展和普及，我們期待TSN流識別技術在航空電子網絡中發揮更大的作用。

虹科是一家在通訊領域，尤其是汽車電子和智能自動化領域擁有超過15年經驗的高科技公司，致力于為客戶提供CAN、TSN、HSR/PRP、同步IP核/板卡/交換機、IO-Link等全方位的一站式智能互聯解決方案。

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