用以太網提供車載連接,BroadR-Reach以太網勢不可擋
由于車載電子設備的數量和復雜性顯著增加,對低成本、高傳輸速率和高帶寬網絡解決方案的需求呈上升趨勢。現有的汽車通訊技術,如面向媒體的系統傳輸(MOST)和低電壓差分信號(LVDS)技術已不能滿足這些需求,因為這些技術沒有可擴展性,不能為新增加的服務和應用提供支持。而另一方面,基于以太網的通信技術則是一個符合成本效益和可擴展的解決方案,能夠支持多個系統和設備,提供高數據傳輸速率,并且每個端口都擁有自己專屬的帶寬。
單對絞線車載以太網使用非屏蔽雙絞線(UTP)電纜,數據傳輸速率可以達到100Mbps。這是一種相對較新的以太網技術,可以滿足車載網絡在高可靠性、低電磁輻射和低功耗方面的需求。使用單對非屏蔽電纜以及更小和更緊湊的連接器,可以減少高達80%的連接成本和高達30%的布線重量。
與100BASE-TX半雙工技術不同,單對絞線車載以太網可以在單對絞線上實現同時發送和接收(即全雙工)操作。為簡單起見,單對絞線車載以太網以下稱為車載以太網。與100BASE-TX所使用的擾頻器相比,車載以太網數字信號處理器(DSP)采用了高度優化的擾頻器,可以更好地分離信號,為汽車應用提供了強大和高效率的信令方案,比100BASE-TX系統的頻譜效率更高。這使得車載以太網的信號帶寬被限制在33.3MHz,只有100BASE-TX系統的一半。較低的信號帶寬可以改善回波損耗,減少串擾,并確保車載以太網符合汽車電磁輻射標準。
圖1 什么是BroadR-Reach?以太網?
圖1告訴我們什么是BroadR-Reach?以太網,關于BroadR-Reach?以太網,需要注意以下幾點:
(1)BroadR-Reach的物理層( PHY)已經被單對絞線以太網開放聯盟(One-Pair Ethernet Alliance( OPEN))標準化,在一對非屏蔽雙絞線(UTP)上能夠進行雙向傳輸。
(2)BroadR-Reach車載網絡的物理層
利用了成熟的IEEE標準BASE-T PHYs技術;支持車載網絡單對絞線布線;具有較短的信道到達目標(在UTP上為15米);進行了優化處理以滿足車載EMC要求。
(3)保持標準的IEEE MAC 接口:可以為更高層的以太網生態系統提供直接支持。
單對絞線車載以太網支持汽車電纜診斷(ACD)功能,這項功能對于車載以太網連接實現高度可靠至關重要。 ACD可以通過分析反射信號的幅度和延遲來檢測電纜的故障位置。由于車載設備是由電池供電,不需要進行高電壓隔離,因而在輸出端采用了交流耦合電容,而不是像標準以太網應用那樣采用變壓器。
隨著對車載網絡技術需求的不斷增加,促使行業領導者加速以太網平臺的標準化工作,盡早推出具有開放性和可以廣泛部署的技術,以便在成本、性能、可用性以及技術集成等方面獲得收益。
2011年11月初,博通、飛思卡爾、哈曼集團以及恩智浦半導體公司宣布成立一個特別興趣小組(SIG),以推動單對非屏蔽絞線以太網車載連接技術的大規模采用。該興趣小組與寶馬和現代汽車公司合作,共同制定了單對絞線開放聯盟SIG標準,以滿足汽車行業對安全性、舒適性和信息娛樂等方面的更高要求,同時大幅降低網絡復雜性和布線成本。博通公司BroadR-Reach?技術的普及,為新制定的SIG開放標準奠定了基礎。

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