TC10以太網(wǎng)休眠喚醒測試詳細指南！

概述

        在上一篇文章中，我們了解了TC10規范的內容，并掌握了基于以太網(wǎng)鏈路的物理層休眠喚醒機制。為了確保不同廠(chǎng)商的設備在以太網(wǎng)休眠喚醒功能上的互操作性，OPEN Alliance制定了詳細的測試規范。

        · 測試規范

        針對以太網(wǎng)休眠喚醒機制的測試，包含在各個(gè)以太網(wǎng)速率下的IOP測試規范中，具體如下：

        · 《10BASE-T1S Interoperability Test Suite》

        · 《100BASE-T1 Interoperability Test Suite》

        · 《1000BASE-T1 Interoperability Test Suite》

        · 《MultiGBASE-T1 Interoperability Test Suite》(draft)

        本文仍以1000BASE-T1速率為示例，介紹休眠喚醒互操作性測試的相關(guān)內容，包括測試環(huán)境、測試用例以及典型測試用例舉例。

測試環(huán)境

        休眠喚醒測試需要在特定的測試環(huán)境下進(jìn)行，以確保測試結果的準確性和可重復性，休眠喚醒相關(guān)的測試拓撲如圖 1所示。測試環(huán)境通常包括以下幾個(gè)關(guān)鍵部分：

        · 被測設備（DUT）：即支持1000BASE-T1標準的設備，通常具有一個(gè)或多個(gè)以太網(wǎng)PHY芯片或模塊。DUT需要具備休眠喚醒功能，并且能夠通過(guò)軟件或硬件控制進(jìn)入休眠狀態(tài)或被喚醒。

        · 鏈路伙伴（LP，Link Partner）：與DUT連接的設備，通常也是一個(gè)支持1000BASE-T1標準的設備。LP用于模擬實(shí)際網(wǎng)絡(luò )中的通信伙伴，確保DUT在休眠喚醒過(guò)程中能夠正確響應。

        · 通信信道：DUT和LP之間的通信信道（Eth Link1和Eth Link2）需要符合1000BASE-T1標準的要求，通常使用雙絞線(xiàn)進(jìn)行連接。根據不同的測試用例和測試對象，可以配置其鏈路狀態(tài)為L(cháng)ink up或Link down。例如，當被測對象為非Switch節點(diǎn)時(shí)，只需要連接其中一條信道即可。

        · 控制信道：DUT和Link Partner均需要提供控制信道，使得PC可以通過(guò)控制信道控制DUT和Link Partner進(jìn)入休眠/喚醒狀態(tài)，同時(shí)獲取關(guān)鍵狀態(tài)的時(shí)刻（如：發(fā)出喚醒指令的時(shí)刻）。

圖 1 休眠/喚醒測試拓撲示意圖

       測試環(huán)境還需要滿(mǎn)足如下前提條件：

        · DUT可提供重啟或配置HPY的接口

        · DUT可提供控制PHY進(jìn)入休眠狀態(tài)的接口

        · 測試拓撲可反饋重要時(shí)間參數

測試用例

        休眠喚醒測試規范中定義了多個(gè)測試用例，涵蓋了休眠喚醒的諸多方面，主要分為以下幾類(lèi)：

        · 喚醒接收測試：測試DUT在接收到喚醒脈沖（WUP）或喚醒請求（WUR）后，能否正確喚醒并建立鏈路

        · 喚醒傳輸測試：測試DUT在本地或遠程觸發(fā)喚醒請求后，能否正確發(fā)送喚醒脈沖或喚醒請求

        · 喚醒轉發(fā)測試：測試DUT在接收到喚醒請求后，能否正確將喚醒請求轉發(fā)到其他鏈路伙伴

        · 休眠測試：測試DUT在接收到休眠請求后，能否正確進(jìn)入休眠狀態(tài)并保持該狀態(tài)

        具體測試用例見(jiàn)圖 2。

圖 2 1000BASE-T1 Sleep/Wake-up Test Cases

測試用例生成

        測試用例定義了詳細的測試步驟和通過(guò)標準，確保測試結果的準確性和一致性。本文將挑選典型測試用例進(jìn)行介紹。

        · 示例1：?jiǎn)拘呀邮諟y試（WAKE_IOP_03）

        測試目的：確保DUT能夠在接收到喚醒脈沖（WUP）后，正確喚醒并建立鏈路

        測試環(huán)境配置：如圖3所示

        測試步驟：

        1）將DUT連接到鏈路伙伴（LP），并確保DUT處于休眠狀態(tài)。

        2）在LP上觸發(fā)喚醒請求（WUP）。

        3）記錄DUT從接收到喚醒請求到信號化喚醒的時(shí)間（t_wkp_unpwrd）。

        4）記錄DUT從信號化喚醒到建立鏈路的時(shí)間（t_wkp_link-up）。

        5）監控鏈路狀態(tài)，確保鏈路在建立后保持穩定。

        通過(guò)標準：

        ?  t_wkp_unpwrd < 17ms

        ?  t_wkp_link-up ≤ 100ms

        ?  鏈路建立后無(wú)中斷

圖 3 WAKE_IOP_03測試環(huán)境配置示意圖

        · 示例2：?jiǎn)拘褌鬏敎y試（WAKE_IOP_07）

        測試目的：確保DUT能夠在本地觸發(fā)喚醒請求后，正確發(fā)送喚醒脈沖（WUP）

        測試環(huán)境配置：如圖 4所示

        測試步驟：

        1）將DUT連接到鏈路伙伴（LP），并確保DUT處于休眠狀態(tài)。

        2）在DUT上觸發(fā)本地喚醒請求。

        3）記錄DUT從觸發(fā)喚醒請求到LP信號化喚醒的時(shí)間（TWU_link_passive）。

        4）記錄DUT從信號化喚醒到建立鏈路的時(shí)間（t_wkp_link-up）。

        5）監控鏈路狀態(tài)，確保鏈路在建立后保持穩定。

        通過(guò)標準：

        ?  TWU_link_passive < 2ms

        ?  t_wkp_link-up ≤ 100ms

        ?  鏈路建立后無(wú)中斷

圖 4 WAKE_IOP_07測試環(huán)境配置示意圖

        · 示例3：?jiǎn)拘艳D發(fā)測試（WAKE_IOP_11）

        測試目的：確保DUT在接收到喚醒請求后，能夠正確將喚醒請求轉發(fā)到其他鏈路伙伴

        測試環(huán)境配置：如圖 5所示

        測試步驟：

        1）將DUT的兩個(gè)端口分別連接到兩個(gè)不同的端口，并確保DUT處于休眠狀態(tài)。

        2）LP控制在P2‘ 端口上觸發(fā)喚醒請求（WUR）。

        3）記錄DUT從接收到喚醒請求到LP1信號化喚醒的時(shí)間（t_wkp_fwd）。

        4）監控鏈路狀態(tài)，確保鏈路在建立后保持穩定。

        通過(guò)標準：

        ?  t_wkp_fwd < 5ms

        ?  鏈路建立后無(wú)中斷

圖 5 WAKE_IOP_11測試環(huán)境配置示意圖

        · 示例4：本地休眠測試（WAKE_IOP_17）

        測試目的：確保DUT在接收到休眠請求后，能夠正確進(jìn)入休眠狀態(tài)并保持該狀態(tài).

        測試環(huán)境配置：如圖 6所示

        測試步驟：

        1）將DUT連接到鏈路伙伴（LP），并確保鏈路處于活動(dòng)狀態(tài)。

        2）在DUT上觸發(fā)本地休眠請求。

        3）記錄DUT從觸發(fā)休眠請求到進(jìn)入休眠狀態(tài)的時(shí)間（t_sleep）。

        4）監控DUT和LP的休眠狀態(tài)，確保兩者在進(jìn)入休眠狀態(tài)后保持穩定。

        通過(guò)標準：

        ?  t_sleep < 16ms

        ?  DUT和LP在進(jìn)入休眠狀態(tài)后無(wú)中斷

圖 6 WAKE_IOP_17測試環(huán)境配置示意圖

        ModelBase-AD通過(guò)高精車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型模擬自車(chē)的軌跡和姿態(tài)，準確表征自車(chē)的行駛狀態(tài)，保障規控算法驗證更準確。

總結

        休眠喚醒互操作性測試是確保車(chē)載以太網(wǎng)設備在低功耗模式下正常工作的關(guān)鍵步驟。通過(guò)詳細的測試用例和嚴格的通過(guò)標準，OPEN Alliance的測試規范確保了不同廠(chǎng)商設備之間的互操作性。無(wú)論是設備制造商還是系統集成商，都可以通過(guò)這些測試用例來(lái)驗證設備的休眠喚醒功能，確保其在復雜的車(chē)載網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中能夠穩定運行。

        經(jīng)緯恒潤作為OPEN聯(lián)盟會(huì )員和AUTOSAR聯(lián)盟的高級合作伙伴，長(cháng)期為國內外各大OEM和供應商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術(shù)領(lǐng)域的設計和測試咨詢(xún)服務(wù)，積極研發(fā)和探索車(chē)載網(wǎng)絡(luò )前沿技術(shù)的工程應用。通過(guò)多個(gè)項目的實(shí)踐經(jīng)驗，已建立了高質(zhì)量、本土化的設計與測試一體化解決方案，為整車(chē)網(wǎng)絡(luò )架構提供可靠支持。

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