車載以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識解析

1、車載以太網(wǎng)基礎(chǔ)知識解析1、以太網(wǎng)常見縮略語1）1TPCE = One (1) Twisted Pair 100 Megabit (C = century = 100) Ethernet1 對雙絞線 100M 以太網(wǎng)2）RTPGE= Reduced Twisted Pair Gigabit Ethernet簡化版雙絞線千兆以太網(wǎng)3）GEPOF = Gigabit Ethernet Over Plastic Optical Fiber基于塑料光纖的千兆以太網(wǎng)4）100BASE-T1 = 100 Megabit Baseband One Pair100M 以太網(wǎng)（1 對雙絞線）5）1000BASE-

2、T1 = 1 Gigabit Baseband One Pair1000M 以太網(wǎng)（1 對雙絞線）6）1000BASE-RH = Gigabit Ethernet Over Plastic Optical Fiber基于塑料光纖的千兆以太網(wǎng)7）OPEN / OPEN Alliance = One Pair Ethernet Network Alliance單對以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟8）OABR = (OPEN Alliance) BroadR-Reach100BASE-T1 的早期名稱，當(dāng)時(shí) IEEE 沒有參與，開放聯(lián)盟將 Broadcom 的 BroadR-Reach 技術(shù)引入汽車領(lǐng)域9） TSN

3、Time sensitive Network時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)10） AVB Audio/Video bridging音視頻橋接技術(shù)2、什么是 100BASE-T1100BASE-T1 是在現(xiàn)有的以太網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的整合。1） IEEE 100BASE-TX 雙單工通訊 MLT-3（多級傳輸）- 125Msps（百萬抽樣/秒）6580MHz 帶寬） 兩對雙絞線 無糾錯(cuò)編碼 DSP 中沒有回音和串?dāng)_消除技術(shù) 決策反饋均衡技術(shù)（DFE）2） IEEE 1000BASE-T 全雙工通訊 4D-PAM5 - 125Msps（百萬抽樣/秒）6580MHz 帶寬） 四對雙絞線 部分響應(yīng)傳輸濾波器 糾錯(cuò)編碼的附

4、加級別 DSP 中有回音和串?dāng)_消除技術(shù) 決策反饋均衡（DFE）3） IEEE 100BASE-T1 全雙工通訊 PAM3 - 66.7Msps（百萬抽樣/秒）27MHz 帶寬 單對雙絞線 回音消除技術(shù) 決策反饋均衡（DFE）3B2T: PAM3 :+1 V l-1-10-1lO-10ll- 1lOll，ov，I，一 I V - 11，I，IIII： 知手i望天：亙uuT, 勹3A,TA. TTA. Ta. TA, 111 T 處 ， TB, A, 飛 I Tl T。 。3B2T:-1 -1 -1a -11-1PAM3:11- 1111I+1 Vuu，ov， ，I，II，IIII,I-1 V,I

5、IIII： 知乎i望禿壓T 兒 TB, TA, TB, TA., TB, T/4,. 正TA, Tik T 凸 n 讓 T 氏 如T 心 TBo3、 以太網(wǎng) VS 傳統(tǒng)總線3.1 交換機(jī)式網(wǎng)絡(luò)通信圖：CAN 與以太網(wǎng)通信方式對比1） 傳統(tǒng)總線上所有節(jié)點(diǎn)都連接到同一個(gè)傳輸媒介中；例如一條 CAN 總線上就可以掛多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)（ECU），同時(shí)該 CAN 總線上的電信號還會影響到掛在此總線上的所有終端節(jié)點(diǎn)，我們一般會把 CAN 稱為 CAN Bus 或 CAN Network。2） 以太網(wǎng)是交換機(jī)式 (Switched Network) 通信方式，交換機(jī)式通信指的是所有的終端節(jié)點(diǎn)都要通過交換機(jī)才能連接

6、到一起，所有傳遞的信息都需要交換機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。交換機(jī)式通信中一條網(wǎng)線上只能在兩個(gè)端口相連，沒有分叉。所以我們一般不說以太網(wǎng)總線，而是說以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò) (Ethernet Network) 。3.2 連接網(wǎng)絡(luò)IP 與 MAC3.3 信號與PDU（協(xié)議數(shù)據(jù)單元）PDU # 1 IPDU #2IPDU #3Signal A, B, CSignal D, E, FSignal G, H, IPDU # 1 IPDU #2IPDU #3Signal A, B, CSignal D, E, FSignal G, H, IECU #AUnicas t or Gro upcast嘈ECU #AUnicas t or

7、- GrnupcastECU #BECU #AUnicast or Gro upcast嘈L昌POU #3IPDU #2IPOU #1Signal G, H, I I Signal D, E, F I Signal A, B, C.J扛P產(chǎn)砬望天涯ECU #AUnicast o Grn upcastECU #BPDU #3IPDU #2IPDU #1Signa l G, H, ISig nal D, E, FSignal A, B, C嘈.J芬偽 e 桽望矢涯ECU #AUnicast 0 1 Gm u pcastECU #BI昌 PDU # 3IIPDU # 1LSig n al G, H,

8、 ISigna l A, B, CECU #AUn icast o Gro u pca stECU #BIL昌PDLJ #3IPDU # 1S ig n a l G, H, I I Sig nal A, B, C咒平噬江望天涯4、車載以太網(wǎng)的應(yīng)用4.1 鳥瞰影像視圖 - 高速連接1） Broadcom BroadR-Reach，100 Mbit / s，全雙工，雙絞線 代替昂貴的屏蔽線束 雙向通訊2） 利用高帶寬3） 基于 MAC 的視頻流，且時(shí)序要求嚴(yán)格4） ADAS 功能增強(qiáng)（附加攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)等） 高分辨率和幀頻，壓縮少 需要 1000Mbit/s 及以上的傳輸速率以太網(wǎng)視

9、頻高速傳輸4.2 以太網(wǎng)作為車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)未來的汽車總線將由以太網(wǎng)將取代 CAN 總線成為主干網(wǎng)，而子網(wǎng)將是由若干域控制器（Domain Controller）組成。為每個(gè)功能域設(shè)置一個(gè)域控制器，各個(gè)域內(nèi)部的系統(tǒng)互聯(lián)仍可使用 CAN 和 FlexRay 通信總線。不同域控制器之間則通過更高性能的以太網(wǎng)作為主干網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，并通過以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，進(jìn)而共同構(gòu)成基于域控制器的 E/E 架構(gòu)。以太網(wǎng) - 車內(nèi)網(wǎng)絡(luò)主干網(wǎng)4.3 車載以太網(wǎng)用于電力傳輸以太網(wǎng)供電技術(shù) POE （Power Over Ethernet）是一種可在雙絞線傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)為連接的終端設(shè)備供電，省去了終端外接電源線，降低了供電的復(fù)雜度。POE 標(biāo)準(zhǔn)供電系統(tǒng)的主要供電特性參數(shù)為：1） 電壓在 4457V 之間，典型值為 48V。2） 允許最大電流為 550mA，最大啟動(dòng)電流為 500mA。3） 典型工作電流為 10350mA，超載檢測電流為 350500mA。4） 在空載條件下，最大需求電流為 5mA。5） 為 PD（Power device）設(shè)備提供 3.8412.95W 五個(gè)等級的電功率請求，最大不超過 13W。4.4 車載以太網(wǎng)無線功能無線功能是車載以太網(wǎng)的另一個(gè)優(yōu)勢，WiFi 也有專供汽車使用的變體 WAVE（汽車環(huán)境無線存取功能）；