AVB(Audio Video Bridging,音视频桥)/TSN(Time-Sensitive Networking,时间敏感网络)

背景

2012年,IEEE将“音视频桥工作组”重命名为“时间敏感网络工作组”。现有的协议标准继续扩展,并增加更多的功能。AVB/TSN支持低延迟和高质量的流数据(如摄像头数据)传输。由于数据不会跨网络边界传输,因此至少在汽车中,可以不使用IP、TCP和UDP协议,AVB/TSN协议直接基于以太网。

AVB/TSN协议所基于的标准可以通过IP使用,但由于上文所述,以及动态响应问题,因此在汽车内部,AVB/TSN追求更快的运行(即跳过IP,直接基于以太网)。因此,使用流预留协议的动态带宽预留协议一般不用于汽车。

组件

在AVB/TSN中,数据源被称为Talker,数据接收器被称为Listener。连接Talker和Listener的交换机被称为Bridge。从技术上来说这样描述并不精确,除了Talker和Listener之外,交换机也必须支持AVB/TSN功能,因为交换机要能够支持特殊的MAC 组播地址,支持“时间敏感网络的转发和排队”功能,以及更改PTP报文。

流数据

音视频传输协议(AVTP)在其有效负载区域传输数据,通常是视频,音频或控制数据。如果传输的是流媒体数据(音频/视频),那么AVTP 报头中始终会包含一个指向未来某一时刻的时间信息。此外,AVTP使用带VLAN标签的以太网帧,以便交换机可以对数据进行优先级排序。 AVB/TSN提出的另一个质量要求是低延迟抖动,Talker 和Listener 之间的延迟小于2ms。

当携带未来时间点的帧到达Listener之后, AVTP将帧交付给应用层(如Speaker)。为了使这个时间点(Presentation time,呈现时间)在所有接收节点中同时发生,需要对节点进行高度精确的同步。精确时间协议(PTP)负责此项工作,当前大多使用PTP 协议的简化版本,即gPTP协议。

最后修改: 2021年01月21日 Thursday 15:26