实时网络的仿真和配置工具 RTaW-Pegase
1.概述
随着汽车电子电气架构向域集中式、中央计算和区域控制演进，车载网络需要同时承载控制、感知、诊断及服务化通信等多类型业务。如何在设计阶段完成网络负载评估、时延验证与TSN参数配置，正成为保障系统实时性、可靠性与可扩展性的关键。
作为嵌入式实时网络仿真领域的专业工具，RTaW-Pegase将网络建模、仿真、最坏情况分析与配置算法整合在同一平台中，支持车载以太网、时间敏感网络（TSN）、CAN/CAN FD/CAN XL、DDS及SOME/IP等技术，帮助工程师在开发早期识别性能瓶颈并比较不同设计方案。
最新发布的RTaW-Pegase 2026.1版本从通用界面、Ethernet/TSN、CAN/PDU、DDS及Service等方面带来系统升级，进一步加强TSN安全与可靠性机制、J1939建模、DDS数据导入和服务化通信评估能力。本次更新既提升复杂模型的工程效率，也强化了从应用需求、网络设计到设备配置之间的数据衔接。
2. 2026.1版本更新内容
2.1. 通用界面与工程导航
1）AI文档助手与全局检索新增AI文档助手，用户可直接询问工具功能和操作步骤，获得分步指引及帮助文档链接；同时配合欢迎页与全局搜索，可快速定位信号、PDU、帧、流等模型对象，降低新用户上手成本。
图1 AI文档助手
2）项目树按工程工作流重组左侧项目树依据工程流程重新组织为硬件、应用（软件与服务）、通信（信号、PDU、帧与流）、配置、评估和报告等清晰类别；评估结果也加强了问题定位与对象跳转，便于工程师从分析结论快速返回相关配置。
图2 项目树重组视图
2.2. Ethernet（TSN）
2026.1围绕车载以太网和TSN设计流程带来多项增强：安全与可靠性方面新增MACsec，并完善FRER与PSFP配置；工程互操作方面加强ARXML/PREEvision、DDS over TSN和10BASE-T1S工作流，同时继续优化业务优先级、CBS整形及YANG-XML设备配置导出。
1）安全与可靠性机制更完整新增MACsec（IEEE 802.1AE）支持；FRER（IEEE 802.1CB）和PSFP（IEEE 802.1Qci）可配置Stream ID，并可自动生成FRER复制与PSFP流量监管配置，减少手工设置及由此引入的集成错误。
图3 MACsec可配置示意图
图4 Stream ID配置示意图
2）ARXML、DDS over TSN与T1S工作流进一步打通改进ARXML支持及与PREEvision的互操作，可将TSN参数导出至ARXML；DDS over TSN流程新增DDS-TSN XML导入；10BASE-T1S可从CAN网络自动迁移，帮助团队更快复用既有通信设计。
3）T1S与ASConfig加入CSV导入/导出10BASE-T1S配置和ASConfig现已纳入CSV导入/导出范围。工程团队可通过表格批量维护T1S参数及IEEE 802.1AS时间同步配置，并在不同模型、工具链或版本之间复用数据，减少重复录入。
该增强补齐了TSN工程流程中的数据交换环节：除传统以太网通信模型外，低成本多点总线和时间同步相关配置也能进入统一的数据管理流程。
4）YANG-XML导出更贴近标准化设备配置YANG-XML导出插件进一步优化了命名空间和别名处理，并引入IEEE 802.1DC端系统配置。生成的XML文件经过调整，可通过sysrepo进行对应YANG模型验证，从而提升从Pegase设计模型到交换机、端系统配置数据之间的衔接能力。
同时，2026.1补充了Advanced YANG-XML Export插件说明，并新增区域控制架构示例，便于用户基于典型汽车以太网拓扑开展TSN方案设计与验证。
图5 导入及导出示意图
5）既有业务等级可被保留，优先级优化更适合网络迭代“精简优先级”（Concise Priorities）算法现在允许指定不参与调整的现有流量类别。工程师可以将控制类、安全相关或已完成验证的业务等级设为“Non-changeable”，仅对其余类别重新优化，在减少配置层级的同时降低对既有设计的影响。
这一能力尤其适用于平台化和增量式开发：当新功能或新流量接入既有TSN网络时，可以延续关键业务的优先级约束，并针对新增业务重新计算更精简的流量类别方案。
6）CBS配置与信用统计增强，整形效果更直观针对IEEE 802.1Qav信用整形器（CBS），2026.1新增信用统计，并重组CBS配置界面，为不同流量类别提供更清晰的配置入口。用户可结合idleSlope、链路负载及信用变化观察整形行为，更直观地分析带宽保障与排队时延之间的关系。
对音频、视频和控制流量共存的网络，CBS增强有助于快速发现参数设置是否造成信用长期积累或恢复不足，并为后续最坏情况分析和仿真验证提供更明确的配置依据。
2.3. CAN/PDU
2026.1新增SAE J1939支持，将CAN通信模式与PDU层建模进一步结合，适用于商用车、工程机械及其他采用J1939的分布式控制系统。
1）支持J1939分段传输与PDU映射对经典CAN单帧无法承载的大尺寸消息，RTaW-Pegase可建模J1939传输协议中的RTS/CTS点对点通信和BAM广播通信。用户可以在CAN通信模式中定义握手、数据传输与确认过程，并在PDU Frame Map中将J1939PDU映射到对应传输机制。
图8 J1939 RTS/CTS点对点分段传输过程
图9 J1939 RTS/CTS通信模式配置
图10 PDU Frame Map中的J1939 RTS/CTS映射
2）CAN最坏情况分析纳入PDU偏移量CAN最坏情况分析现已考虑PDU偏移量。对于通过偏移量分散发送时刻的通信设计，分析结果能够更准确地反映PDU调度对总线竞争和响应时间的影响，便于工程师评估偏移配置的实际收益。
2.4. DDS
面向数据分发服务（DDS）应用，2026.1扩展了标准文件导入和表格化数据交换能力，帮助用户更快地把DDS应用模型映射到以太网及TSN通信模型。
1）IDL导入支持@topic标记当IDL文件中的数据类型使用@topic进行标注时，RTaW-Pegase可在导入过程中自动创建对应Topic；若标记中包含名称，也可直接沿用指定名称，减少手动建立DDS主题的工作量。
2）新增DDS-XML/TSN文件导入工具现支持导入DDS-XML中的Domain、Topic和Participant，也支持导入DDS-TSN中的端系统节点及Participant映射。应用层DDS实体与物理网络节点之间的对应关系可以更快建立，为后续帧映射、时延分析和TSN配置奠定基础，如图5所示。
3）CSV导入/导出范围进一步完善LocationMapping、FrameMap、ElaborationDelays和DDSTxTimingConfigs等对象已加入CSV导入/导出，便于批量编辑DDS部署关系、帧映射、处理时延及发送时序参数。
2.5. Services
在SOME/IP服务化通信方面，2026.1进一步打通了服务、可执行任务与网络性能评估之间的联系。
1）新增SOME/IP相关可执行任务负载评估工具可显示各服务在提供端和客户端产生的处理负载，并同时给出离线计算负载与仿真观测负载。工程师能够在同一模型中观察服务通信对处理器和网络资源的综合影响，更早识别服务部署方案中的资源瓶颈。
图12 SOME/IP服务相关可执行任务的计算负载与仿真观测负载
2）服务时延表新增Residual列服务使用时延表新增“Residual”（剩余约束）列，用于进一步说明方法调用、返回过程和端到端时延约束之间的关系。用户可更清楚地区分总约束、已消耗时延与剩余裕量，减少对约束含义的误读。
如何理解Residual：以Method“调用+返回”的往返约束为例，Constraint是两段合计的时延上限。调用行的Residual等于Constraint减去返回阶段时延上界，表示调用阶段可用额度；返回行反向计算。Slack等于Residual减去当前阶段时延上界，表示两段时延后的最终余量；Slack为负即代表总约束已被突破。
图13 服务使用时延表中的Constraint、Residual与Slack
3. 下一版本功能展望
下一版本计划新增PON模块，具体发布时间与功能范围请以正式发布为准。
1）PON网络建模与调度仿真面向无源光网络，计划支持GPON与XGS-PON（ITU-T G.9807），可建立OLT、光分路器和ONU拓扑，并覆盖10/25/50 Gbit/s链路；调度方面包含下行广播与FIFO，以及上行TDMA、FIFO、优先级和动态带宽分配（DBA）。
2）跨网络联合仿真计划在同一模型中支持PON、Ethernet与CAN之间的封装、解封装及精确时序仿真，便于在硬件前导设计阶段比较PON与TSN/Ethernet架构的时延、带宽及成本权衡。
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