用以太網(wǎng)提供車載連接,BroadR-Reach以太網(wǎng)勢(shì)不可擋
由于車載電子設(shè)備的數(shù)量和復(fù)雜性顯著增加,對(duì)低成本、高傳輸速率和高帶寬網(wǎng)絡(luò)解決方案的需求呈上升趨勢(shì)?,F(xiàn)有的汽車通訊技術(shù),如面向媒體的系統(tǒng)傳輸(MOST)和低電壓差分信號(hào)(LVDS)技術(shù)已不能滿足這些需求,因?yàn)檫@些技術(shù)沒有可擴(kuò)展性,不能為新增加的服務(wù)和應(yīng)用提供支持。而另一方面,基于以太網(wǎng)的通信技術(shù)則是一個(gè)符合成本效益和可擴(kuò)展的解決方案,能夠支持多個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備,提供高數(shù)據(jù)傳輸速率,并且每個(gè)端口都擁有自己專屬的帶寬。
單對(duì)絞線車載以太網(wǎng)使用非屏蔽雙絞線(UTP)電纜,數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到100Mbps。這是一種相對(duì)較新的以太網(wǎng)技術(shù),可以滿足車載網(wǎng)絡(luò)在高可靠性、低電磁輻射和低功耗方面的需求。使用單對(duì)非屏蔽電纜以及更小和更緊湊的連接器,可以減少高達(dá)80%的連接成本和高達(dá)30%的布線重量。
與100BASE-TX半雙工技術(shù)不同,單對(duì)絞線車載以太網(wǎng)可以在單對(duì)絞線上實(shí)現(xiàn)同時(shí)發(fā)送和接收(即全雙工)操作。為簡(jiǎn)單起見,單對(duì)絞線車載以太網(wǎng)以下稱為車載以太網(wǎng)。與100BASE-TX所使用的擾頻器相比,車載以太網(wǎng)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)采用了高度優(yōu)化的擾頻器,可以更好地分離信號(hào),為汽車應(yīng)用提供了強(qiáng)大和高效率的信令方案,比100BASE-TX系統(tǒng)的頻譜效率更高。這使得車載以太網(wǎng)的信號(hào)帶寬被限制在33.3MHz,只有100BASE-TX系統(tǒng)的一半。較低的信號(hào)帶寬可以改善回波損耗,減少串?dāng)_,并確保車載以太網(wǎng)符合汽車電磁輻射標(biāo)準(zhǔn)。
圖1 什么是BroadR-Reach?以太網(wǎng)?
圖1告訴我們什么是BroadR-Reach?以太網(wǎng),關(guān)于BroadR-Reach?以太網(wǎng),需要注意以下幾點(diǎn):
?。?)BroadR-Reach的物理層( PHY)已經(jīng)被單對(duì)絞線以太網(wǎng)開放聯(lián)盟(One-Pair Ethernet Alliance( OPEN))標(biāo)準(zhǔn)化,在一對(duì)非屏蔽雙絞線(UTP)上能夠進(jìn)行雙向傳輸。
?。?)BroadR-Reach車載網(wǎng)絡(luò)的物理層
利用了成熟的IEEE標(biāo)準(zhǔn)BASE-T PHYs技術(shù);支持車載網(wǎng)絡(luò)單對(duì)絞線布線;具有較短的信道到達(dá)目標(biāo)(在UTP上為15米);進(jìn)行了優(yōu)化處理以滿足車載EMC要求。
?。?)保持標(biāo)準(zhǔn)的IEEE MAC 接口:可以為更高層的以太網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)提供直接支持。
單對(duì)絞線車載以太網(wǎng)支持汽車電纜診斷(ACD)功能,這項(xiàng)功能對(duì)于車載以太網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)高度可靠至關(guān)重要。 ACD可以通過分析反射信號(hào)的幅度和延遲來檢測(cè)電纜的故障位置。由于車載設(shè)備是由電池供電,不需要進(jìn)行高電壓隔離,因而在輸出端采用了交流耦合電容,而不是像標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)應(yīng)用那樣采用變壓器。
隨著對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)需求的不斷增加,促使行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者加速以太網(wǎng)平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)化工作,盡早推出具有開放性和可以廣泛部署的技術(shù),以便在成本、性能、可用性以及技術(shù)集成等方面獲得收益。
2011年11月初,博通、飛思卡爾、哈曼集團(tuán)以及恩智浦半導(dǎo)體公司宣布成立一個(gè)特別興趣小組(SIG),以推動(dòng)單對(duì)非屏蔽絞線以太網(wǎng)車載連接技術(shù)的大規(guī)模采用。該興趣小組與寶馬和現(xiàn)代汽車公司合作,共同制定了單對(duì)絞線開放聯(lián)盟SIG標(biāo)準(zhǔn),以滿足汽車行業(yè)對(duì)安全性、舒適性和信息娛樂等方面的更高要求,同時(shí)大幅降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜性和布線成本。博通公司BroadR-Reach?技術(shù)的普及,為新制定的SIG開放標(biāo)準(zhǔn)奠定了基礎(chǔ)。
評(píng)論