基于智能网关的车载以太网满载测试系统及方法与流程

本申请涉及新能源汽车，尤其涉及一种基于智能网关的车载以太网满载测试系统及方法。

背景技术：

1、随着整车电子电气架构向分布式控制、区域控制和中央控制方向的发展，车载以太网在整车架构中的使用范围日益广泛。相比传统的整车架构通信网络，车载以太网具备更高的数据传输速率、更低的传输延迟和更强的抗干扰能力，以适应汽车智能化、电动化、网联化的发展趋势。作为整车架构中车载以太网系统的数据通信交换中枢，车载智能网关需要提供稳定、安全、可靠的通信质量保障，这一点尤为重要。

2、在车载智能网关的硬件开发阶段，硬件测试人员需要对样件上所有的车载以太网端口进行通信数据满载测试(以太网吞吐量测试)，以验证车载以太网硬件端口的最大数据吞吐量是否达到硬件物理特性的标准，或者其吞吐量误差是否在产品功能需求的合理范围内。因此，在样件硬件测试或emc试验时，硬件测试人员通常使用以下两种测试方法来实现车载以太网满载测试。

3、第一种方法是将智能网关的车载以太网端口与同样规格的车载以太网端口的其他车载ecu产品(对口件)连接，多个对口件与智能网关共同构成车载以太网测试系统。在该系统中，对口件与其他对口件以固定大数据包形式周期性相互访问和通信，以测试物理带宽速率、丢包率和错误帧数等性能。

4、第二种方法是将智能网关的车载以太网端口与专业的测试吞吐量设备(打流仪)连接，设备与智能网关的每两个车载以太网端口相连，共同构成一个回环，每个回环内进行满载测试。

5、随着整车功能架构的日益复杂，智能网关所需的车载以太网百兆千兆端口数量不断增加。尽管上述两种测试方法能快速满足硬件测试人员的需求，但仍存在以下问题：

6、第一种方法中随着车载以太网端口数量增加，对口件数量也需增加，导致软件开发维护成本及复杂度成倍增加。测试类似于黑盒测试，硬件测试人员无法实时观测到满载测试时的各种指标数据信息。

7、第二种方法中随着车载以太网端口数量增加，所需的专业打流仪设备数量也可能增加，而该设备价格昂贵，设备成本高。车载以太网满载测试仅是打流仪设备的功能之一，若无其他测试需求使用该设备，会造成设备功能的巨大冗余。

技术实现思路

1、有鉴于此，本申请实施例提供了一种基于智能网关的车载以太网满载测试系统及方法，以解决现有技术存在的传统测试方法的数据观测性不高、设备成本高和功能冗余的问题。

2、本申请实施例的第一方面，提供了一种基于智能网关的车载以太网满载测试系统，包括：智能网关、车载交换机和测试主机；智能网关，包括微处理单元和路由芯片，微处理单元用于智能网关内部的非以太网协议与以太网协议之间的信号路由转发管理，路由芯片包括至少一种带宽规格的以太网接口；车载交换机，包括与路由芯片的以太网接口通过物理通路对应连接的以太网接口，车载交换机中还配置有与测试主机连接的网口；测试主机，用于根据测试程序构建测试主机与微处理单元之间的测试通信链路，并在每条测试通信链路上构建虚拟局域网，每个虚拟局域网对应一个网络协议地址，通过虚拟局域网及相应的网络协议地址进行数据收发测试，以测试智能网关中每个以太网接口的带宽性能。

3、本申请实施例的第二方面，提供了一种基于智能网关的车载以太网满载测试方法，包括：响应于测试请求，根据预定的测试程序构建测试主机与微处理单元之间的测试通信链路；在每条测试通信链路上构建虚拟局域网，每个虚拟局域网对应一个网络协议地址；通过虚拟局域网及相应的网络协议地址进行数据收发测试，以测试智能网关内的每个以太网接口的带宽性能；其中，智能网关包括微处理单元和路由芯片，微处理单元用于智能网关内部的非以太网协议与以太网协议之间的信号路由转发管理，路由芯片包括至少一种带宽规格的以太网接口；车载交换机包括与路由芯片的以太网接口通过物理通路对应连接的以太网接口，车载交换机中还配置有与测试主机连接的网口。

4、本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述方法的步骤。

5、本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。

6、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

7、通过智能网关、车载交换机和测试主机；智能网关，包括微处理单元和路由芯片，微处理单元用于智能网关内部的非以太网协议与以太网协议之间的信号路由转发管理，路由芯片包括至少一种带宽规格的以太网接口；车载交换机，包括与路由芯片的以太网接口通过物理通路对应连接的以太网接口，车载交换机中还配置有与测试主机连接的网口；测试主机，用于根据测试程序构建测试主机与微处理单元之间的测试通信链路，并在每条测试通信链路上构建虚拟局域网，每个虚拟局域网对应一个网络协议地址，通过虚拟局域网及相应的网络协议地址进行数据收发测试，以测试智能网关中每个以太网接口的带宽性能。本申请可以提高车载以太网满载测试的数据观测性，降低设备成本及软件的人力维护成本，同时避免功能冗余。

技术特征：

1.一种基于智能网关的车载以太网满载测试系统，其特征在于，包括：智能网关、车载交换机和测试主机；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述路由芯片用于：

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述路由芯片及所述车载交换机中均包括第一规格以太网接口和第二规格以太网接口，所述车载交换机用于：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述网口包括第一网口和第二网口，所述根据测试程序构建所述测试主机与所述微处理单元之间的测试通信链路，包括：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述在每条所述测试通信链路上构建虚拟局域网，每个所述虚拟局域网对应一个网络协议地址，包括：

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述通过所述虚拟局域网及相应的网络协议地址进行数据收发测试，包括：

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述测试主机还用于：

8.一种基于智能网关的车载以太网满载测试方法，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求8所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求8所述的方法。

技术总结本申请提供一种基于智能网关的车载以太网满载测试系统及方法。该系统包括：智能网关，包括微处理单元和路由芯片，微处理单元用于智能网关内部的非以太网协议与以太网协议之间的信号路由转发管理，路由芯片包括至少一种带宽规格的以太网接口；车载交换机，包括与路由芯片的以太网接口通过物理通路对应连接的以太网接口，车载交换机中还配置有与测试主机连接的网口；测试主机，用于根据测试程序构建测试主机与微处理单元之间的测试通信链路，并在每条测试通信链路上构建虚拟局域网，通过虚拟局域网及相应的网络协议地址进行数据收发测试。本申请可以提高车载以太网满载测试的数据观测性，降低设备成本及软件的人力维护成本，同时避免功能冗余。技术研发人员：陈刘,张硕,张人杰受保护的技术使用者：重庆赛力斯凤凰智创科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29