DraftingguidelinesmercialgradesstandardofChinesemedicinalmaterials 2020-XX-XX发布 中国汽车工程学会发布 20XX-XX-XX实施 T/CSAEXX－20XX 目次 前言............................................................................II1范围...............................................................................12规范性引用文件.....................................................................13术语、定义和缩略语.................................................................1 3.1.
术语、定义.............................................................................................................................
13.1.1.节点.................................................................................................................................
13.1.2.桥节点.............................................................................................................................
13.1.3.源节点.............................................................................................................................
23.1.4.目标节点.........................................................................................................................
23.1.5.端节点.............................................................................................................................
23.1.6.信道.................................................................................................................................
23.1.7.车载音视频网络.............................................................................................................
23.1.8.域.....................................................................................................................................
2 3.2.缩略语.....................................................................................................................................
24车载AVB网络架构...................................................................35功能要求...........................................................................4 5.1.以太传输.................................................................................................................................
45.2.时钟同步.................................................................................................................................
4 5.2.1.同步精度.........................................................................................................................
45.2.2.节点和端口时钟类型.....................................................................................................
45.2.3.邻节点传输延迟.............................................................................................................
55.2.4.同步信息发送间隔.........................................................................................................
55.3.传输调度.................................................................................................................................
65.3.1.带宽预留.........................................................................................................................
65.3.2.调度机制.........................................................................................................................
65.4.流过滤和管控.........................................................................................................................
65.5.业务封装.................................................................................................................................
65.6.数据加密和完整性保护.........................................................................................................
75.7.链路冗余.................................................................................................................................
76网元要求...........................................................................76.1.桥节点.....................................................................................................................................
76.2.源节点.....................................................................................................................................
76.3.目标节点.................................................................................................................................
8参考文献.........................................................................9I T/CSAEXX－20XX 前言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。
请注意本标准的某些内容可能涉及专利，本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本标准由中国智能网联汽车产业创新联盟提出。
本标准起草单位：华为技术有限公司、中国信息通信研究院、国汽（北京）智能网联研究院有限公司、浙江吉利汽车研究院有限公司、长城汽车股份有限公司、帝亚一维新能源汽车有限公司、广州小鹏汽车科技有限公司、苏州裕太车通电子科技有限公司、是德科技（中国）有限公司、东软集团（大连）有限公司、上海博泰悦臻电子设备制造有限公司、杭州云动智能汽车技术有限公司。
本标准主要起草人：张兴新、李巍、常伟、王学寰、户亚松、傅强、李晨博、王意、李爽、严伟、周轩羽、李利平、李春林、郑洪江、全剑敏、朱正龙、王传鑫 II T/CSAEXX－20XX 车载音视频桥（AVB）技术要求 1范围 本技术要求规定了车载音视频应用对车载通信网络的要求和性能指标。
本技术要求适用于车载音视频通信网络，其他车载通信网络应用也可参考使用。
2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEEE
802.1BA IEEE局域和城域网标准—音视频桥接系统（IEEEStandardforLocaland metropolitanworks--AudioVideoBridging(AVB)Systems） IEEE802.1AS IEEE局域和城域网标准—桥接局域网时间敏感应用的定时和同步（IEEE StandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—Timingand IEEE802.1Qav SynchronizationforTime-SensitiveApplicationsinBridgedLocalAreaNetworks）IEEE局域和城域网标准—虚拟桥接局域网补丁12：时间敏感业务流的转发与排队（IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks— VirtualBridgedLocalAreaNetworks—Amendment14:Forwardingand IEEE802.1QatIEEE1722 QueuingforTime-SensitiveStreams(FQTSS)IEEE局域和城域网标准—虚拟桥接局域网补丁14：流预留协议（IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—VirtualBridgedLocalAreaNetworks—Amendment14:StreamReservationProtocol）IEEE桥接局域网时间敏感应用的传输协议（IEEEStandardforaTransportProtocolforTime-SensitiveApplicationsinBridgedLocalAreaNetworks） 3术语、定义和缩略语 下列术语、定义和缩略语适用于本文件。
3.1.术语、定义 下列术语、定义适用于本文件。
3.1.1.节点车载音视频网络中，桥节点、端节点的统称。
3.1.2.桥节点车载音视频网络中，中转音视频流的桥接设备。
1 T/CSAEXX－20XX 3.1.3.源节点车载音视频网络中，音视频流的源终端设备。
3.1.4.目标节点车载音视频网络中，音视频流的目标终端设备。
3.1.5.端节点源节点、目标节点的统称。
3.1.6.信道车载音视频网络中，连接端节点和桥节点的有线以太线缆。
3.1.7.车载音视频网络端节点、桥节点、信道共同构成的连续集合。
3.1.8.域 车载音视频网络中，支持相同流预留类别(SRClass)的节点构成的逻辑集合。
对于一个车载音视频网络有多个车载音视频域的情况，用“域+数字”的方式区分不同域。
3.2.缩略语 下列缩略语适用于本文件。
AAFANAVAVBAVTPBMCACBSCVFC-VLANEEE AVTPAudioFormatAuto-negotiationAudio/VideoAudio/VideoBridgingAudioVideoTransportProtocolBestMasterClockAlgorithmCredit-BasedShapingCompressedVideoFormatCustomerVLANEnergyEfficient AVTP音频格式自动协商音视频音视频桥接音视频传输协议最佳主时钟算法基于信用的整形压缩视频格式用户虚拟局域网高效以太
2 T/CSAEXX－20XX GMIECIEEELANLPIMACPSFPQoSSRClassSRPVLANVID GrandMasterInternationalElectrotechnicalCommissionInstituteofElectricalandElectronicsEngineersLocalAreaNetworkLowPowerIdleMediaessControlPerStreamFilterandPolicingQualityofServiceStreamReservationClassStreamReservationProtocolVirtualLocalAreaNetworkVLANidentifier 时钟源国际电工委员会电气电子工程师协会局域网低功耗空闲模式媒质接入控制基于流的过滤策略服务质量流预留类别流预留协议虚拟局域网虚拟局域网标识 4车载AVB网络架构 本技术要求约束车载音视频桥(AVB)网络的层2传输。
车载AVB网络可能包括以下网元：a)源节点b)目标节点c)同时作为源和目标的节点d)桥节点b)信道车载AVB网络的一个架构示例，如下图
1。
图1：车载AVB网络架构示例 端节点1~7与桥节点1~
2，通过符合IEEE802.3bw(100base-T1)要求的单对双绞线连接，形成一个车载AVB网络。
3 T/CSAEXX－20XX车载AVB网络中，由于节点配置的SRClass参数不同，可能形成2个或多个AVB域。
如图2所示，域1由端节点1~
4、桥节点1构成，在域1内，音视频业务使用SRClassA，优先级3进行传输。
域2由端节点5~
7、桥节点2构成，在域2内，音视频业务使用SRClassA，优先级2进行传输。
图2：包含2个域的车载以太AVB网络架构示例AVB域为时钟同步域和SRP域的交集，时钟同步域和SRP域的定义参考5.2和5.3。
本技术要求适用于音视频等时延敏感业务在车载AVB域内的QoS传输保障。
跨AVB域的业务传输QoS不在本技术要求范围内。
5功能要求本章节从功能层面，细化保障AVB域内业务传输QoS的特定要求。
5.1.以太传输芯片&信道：支持至少100Mbps传输速率，符合车载以太传输标准，如IEEE802.3bw、IEEE802.3bp。
自动协商AN：承载音视频端口对应的PHY使用IEEE802.3bp以太传输标准时，建议不开启AN。
高效以太EEE：承载音视频的端口建议不启用EEE。
包长约束：建议以太包净荷不超过1500字节，保持更好的前向兼容。
5.2.时钟同步符合5.2下述要求的连续节点构成时钟同步域。
同一车载音视频域内的所有节点，属于同一个时钟同步域。
5.2.1.同步精度本技术要求采用IEEE802.1as定义的时钟同步机制，为车载音视频应用的对口型、多屏同步播放等需求提供时钟同步基础。
在支持802.1as的不超过7跳的车载网络中，任意两个节点间的时钟误差不超过1μs。
5.2.2.节点和端口时钟类型为了更好地支持快速启动，建议不启用BMCA，使用预配置方式确定端节点和桥节点在同步域中的角色，以及音视频端口时钟类型。
在车内封闭环境中，时钟域内有且只有一个节点作为GM，其余
4 T/CSAEXX－20XX 节点均为Slave。
如图3所示，端节点1位GM，对接桥节点1的端口为时钟Master端口，桥节点与端节点1对接的端口为时钟Slave端口。
图3：包车载以太同步域示例 5.2.3.邻节点传输延迟 为了更好的支持快速启动需求，可以根据信道长度等信息，预先计算出与相邻节点间的邻节点传输延迟，并存储在相应的Slave节点的不可破坏存储中。
在启动阶段，直接使用该参数修正Slave节点的本地时钟。
完成启动后，切换到802.1as定义的标准模式下工作。
标准模式下获得稳定的测量值，可以用于刷新邻节点传输延迟。
当测量值与邻节点传输延迟差异超过预设的阈值时，如100ns，将测量值赋给邻节点传输延迟。
多种滤波方法可以用于获得“稳定”的测量值，本技术要求不做限定。
802.1as中，邻节点传输延迟超过邻节点传输延门限范围时，会导致该端口同步失败。
本技术协议不允许该行为发生。
预先配置节点本地时钟间的频率差异也可能有助于加速同步，但由于这个值随时间（时飘）和温度（温飘）变化较大，作用可能有限。
5.2.4.同步信息发送间隔 在同步的不同阶段，灵活调整时间同步消息的发送间隔，有利于平衡快速启动、低功耗、低带宽 占用。
初始同步阶段，配置较短的发送间隔，加快同步收敛，支持快速启动。
同步维持阶段，配置较 长的发送间隔，降低设备负载，减少带宽占用。
推荐的时钟同步信息发送间隔如表
1所示。
消息类型 初始同步阶段 正常维持阶段 Sync 31.25ms~125ms 125ms~1s PdelayReq 1s 1s~8s 表1：推荐的时钟同步信息发送间隔配置 同步信息发送间隔调整由Slave节点触发。
Slave节点应在完成时钟同步后60s内发送该调整信息，该调整信息携带希望使用的Sync/PdelayReq消息发送间隔。
Slave桥节点应该选择所有活跃时钟Master端口上的调整信息携带的最大间隔，调整Sync/PdelayReq消息发送间隔。
5 T/CSAEXX－20XX 5.3.传输调度 车载以太视频网络中，通过带宽预留+基于信用的调度机制，保证时间敏感业务的传输QoS。
符合5.3下述要求的连续节点构成SRP域。
同一车载音视频域内的所有节点，属于同一个SRP域。
5.3.1.带宽预留 通过预配置方式实现传输带宽预留。
任一支持时延敏感业务的端口上，建议所有时延敏感业务的预留带宽和占比不超过端口总带宽的75%。
5.3.2.调度机制 车载以太音视频节点支持绝对优先级和CBS调度机制，时延敏感音视频业务优先级高于非时延敏 感业务。
优先级的定义，参考IEEE802.1Q。
根据预留带宽，使用基于信道的调度机制，在满足时延敏感业务带宽需求的基础上，平滑时延敏 感业务在整个系统中的传输，减少网络拥塞，确保时延上界在该业务所在QoS类型对应的范围内。
具 体细节，参考IEEE802.1Qat。
针对时延敏感的音视频业务，本技术要求定义了4类SRClass模板，如表2所示。
SRClass模板 Temple1 Temple2 Temple3 Temple4 带宽占用测量周期125.00us 250.00us 1333.33us 1451.25us 最大传输时延 2ms 10ms 15ms 15ms 表2SRClass模板 建议实际应用中选择其中最多2种用于传输时延敏感的音视频业务，分别对应SRClassA和SRClassB。
其中SRClassA对应时延要求较高的SRClass模板，在传输中使用优先级
3，SRClassB对应时延要求较低的SRClass模板，在传输中使用优先级
2。
SRP域由满足以下条件的相互连接的节点组成：1）支持SRClass模板相同2）SRClass模板与优先级的映射关系相同 IEEE802.3定义的MACcontrolPAUSE、Priority-basedflowcontrol可能影响音视频传输的QoS性能，建议在传输音视频的端口上不启用上述两个功能。
5.4.流过滤和管控 使用同一SRClass的多条流，共用该SRClass预留的传输带宽。
当某一个流出现异常突发时，可能挤占对其他正常流的带宽。
为了应对上述情况，可参考IEEEStd802.1QciPSFP特性，对异常流进行过滤，避免对其他正常流的影响。
5.5.业务封装 本技术要求中，音视频业务通过IEEE1722协议进行封装传输。
1722帧头中的PresentationTime、MaximumTimingUncertainty与SRClass的对应关系如下表
3。
SRClass模板 Temple1 Temple2 Temple3 Temple4 带宽占用测量周期 125.00us 250.00 1333.33us1451.25us PresentationTime 2ms 10ms 15ms 15ms MaximumTimingUncertainty125us 1000us 500us 500us
6 T/CSAEXX－20XX 表31722PresentationTime、MaximumTimingUncertainty与SRClass的对应关系 建议支持的1722业务类型：a)AAF(AVTPAudioFormat) 16bit/24bitPCM量化、48Khz/44.1Khz采样率、正常/稀疏的时间戳模式。
当目标节点支持的声道数低于源节点时，目标节点仅播放其声道数对应的音频采用。
当源节点音源的声道数变化时，源节点通过AAF帧头的Event域指示声道变化。
更多细节，参考IEEE1722-2016第7章。
b)CVF(CompressedVideoFormat)H.264，MJPEG（MotionJPEG）c)IEC61883/IIDCFormatMPEG2-TS 5.6.数据加密和完整性保护 本技术要求暂不设计对车载音视频的数据加密和完整性保护约束。
5.7.链路冗余 链路冗余有助于进一步提升音视频业务传输的可靠性。
当源节点和目标节点之间存在多条传输路径，通过数据拷贝，使用不同的径传输，可以避免某条链路被干扰或失效导致的业务丢包或中断问题。
源节点数据拷贝、目标节点重复丢弃的具体细节，参考IEEE802.1CB-2017。
6网元要求 本章节从网元层面，拆解车载AVB网络中对各网元的要求。
其中基本要求为必选特性，附加要求为可选特性。
6.1.桥节点 桥节点中，至少两个端口需要满足以下要求。
基本要求：a)支持gPTP时钟同步b)支持端口时钟角色、邻节点传输延迟配置c)支持Sync/PdelayReq传输周期调整d)支持静态带宽预留，所有AVB业务总带宽占该端口带宽的比例不超过75%e)至少支持2类优先级，其中至少一种用于音视频业务，至少一种用于非音视频业务f)至少支持一种SRClass模板，且该SRClass模本与FQTSS支持的优先级关联g)支持SRClassB附加要求：h)支持IEEEStd802.1QciPSFPi)支持IEEE802.1CB-2017 6.2.源节点 源节点设备需要满足以下要求。
基本要求： a)支持gPTP时钟同步 b)支持端口时钟角色、邻节点传输延迟配置 c)支持Sync/PdelayReq传输周期调整 d)支持至少1条音视频流发送
7 T/CSAEXX－20XXe)支持静态带宽预留，所有AVB业务总带宽占该端口带宽的比例不超过75%f)支持5.5中PresentationTime、MaximumTimingUncertainty的填写g)支持5.5中至少一种1722业务封装h)至少支持一种SRClass模板，且该SRClass模本与FQTSS支持的优先级关联i)支持SRClassB附加要求：j)支持IEEE802.1CB-20176.3.目标节点目标节点设备需要满足以下要求。
基本要求：a)支持gPTP时钟同步b)支持端口时钟角色、邻节点传输延迟配置c)支持Sync/PdelayReq传输周期调整d)支持至少1条音视频流接收e)支持5.5中PresentationTime、MaximumTimingUncertainty的读取f)支持5.5中的所有1722业务封装附加要求：g)支持IEEE802.1CB-2017
8 T/CSAEXX－20XX参考文献[1]AutomotiveAVBFunctionalandInteroperabilitySpecificationRevision1.5-2016[2]802.3bp-IEEEStandardforAmendment1:PhysicalLayerSpecificationsandManagementParametersfor100Mb/sOperationoveraSingleBalancedTwisted-PairCable[3]802.3bw-IEEEStandardforAmendment4:PhysicalLayerSpecificationsandManagementParametersfor1Gb/sOperationoveraSingleTwisted-PairCopperCable[4]802.1Q-IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—BridgesandBridgedNetworks
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