车载以太网基础知识解析

1、车载以太网基础知识解析1、以太网常见缩略语1）1TPCE = One (1) Twisted Pair 100 Megabit (C = century = 100) Ethernet1 对双绞线 100M 以太网2）RTPGE= Reduced Twisted Pair Gigabit Ethernet简化版双绞线千兆以太网3）GEPOF = Gigabit Ethernet Over Plastic Optical Fiber基于塑料光纤的千兆以太网4）100BASE-T1 = 100 Megabit Baseband One Pair100M 以太网（1 对双绞线）5）1000BASE-

2、T1 = 1 Gigabit Baseband One Pair1000M 以太网（1 对双绞线）6）1000BASE-RH = Gigabit Ethernet Over Plastic Optical Fiber基于塑料光纤的千兆以太网7）OPEN / OPEN Alliance = One Pair Ethernet Network Alliance单对以太网网络联盟8）OABR = (OPEN Alliance) BroadR-Reach100BASE-T1 的早期名称，当时 IEEE 没有参与，开放联盟将 Broadcom 的 BroadR-Reach 技术引入汽车领域9） TSN

3、Time sensitive Network时间敏感网络10） AVB Audio/Video bridging音视频桥接技术2、什么是 100BASE-T1100BASE-T1 是在现有的以太网技术基础上进行的整合。1） IEEE 100BASE-TX 双单工通讯 MLT-3（多级传输）- 125Msps（百万抽样/秒）6580MHz 带宽） 两对双绞线 无纠错编码 DSP 中没有回音和串扰消除技术 决策反馈均衡技术（DFE）2） IEEE 1000BASE-T 全双工通讯 4D-PAM5 - 125Msps（百万抽样/秒）6580MHz 带宽） 四对双绞线 部分响应传输滤波器 纠错编码的附

4、加级别 DSP 中有回音和串扰消除技术 决策反馈均衡（DFE）3） IEEE 100BASE-T1 全双工通讯 PAM3 - 66.7Msps（百万抽样/秒）27MHz 带宽 单对双绞线 回音消除技术 决策反馈均衡（DFE）3B2T: PAM3 :+1 V l-1-10-1lO-10ll- 1lOll，ov，I，一 I V - 11，I，IIII： 知手i望天：亘uuT, 勹3A,TA. TTA. Ta. TA, 111 T 处 ， TB, A, 飞 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望秃压T 儿 TB, TA, TB, TA., TB, T/4,. 正TA, Tik T 凸 n 让 T 氏 如T 心 TBo3、 以太网 VS 传统总线3.1 交换机式网络通信图：CAN 与以太网通信方式对比1） 传统总线上所有节点都连接到同一个传输媒介中；例如一条 CAN 总线上就可以挂多个终端节点（ECU），同时该 CAN 总线上的电信号还会影响到挂在此总线上的所有终端节点，我们一般会把 CAN 称为 CAN Bus 或 CAN Network。2） 以太网是交换机式 (Switched Network) 通信方式，交换机式通信指的是所有的终端节点都要通过交换机才能连接

6、到一起，所有传递的信息都需要交换机进行转发。交换机式通信中一条网线上只能在两个端口相连，没有分叉。所以我们一般不说以太网总线，而是说以太网网络 (Ethernet Network) 。3.2 连接网络IP 与 MAC3.3 信号与PDU（协议数据单元）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产砬望天涯ECU #AUnicast o Grn upcastECU #BPDU #3IPDU #2IPDU #1Signa l G, H, ISig nal D, E, FSignal A, B, C嘈.J芬伪 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、车载以太网的应用4.1 鸟瞰影像视图 - 高速连接1） Broadcom BroadR-Reach，100 Mbit / s，全双工，双绞线 代替昂贵的屏蔽线束 双向通讯2） 利用高带宽3） 基于 MAC 的视频流，且时序要求严格4） ADAS 功能增强（附加摄像头、毫米波雷达、激光雷达等） 高分辨率和帧频，压缩少 需要 1000Mbit/s 及以上的传输速率以太网视

9、频高速传输4.2 以太网作为车内网络主干网未来的汽车总线将由以太网将取代 CAN 总线成为主干网，而子网将是由若干域控制器（Domain Controller）组成。为每个功能域设置一个域控制器，各个域内部的系统互联仍可使用 CAN 和 FlexRay 通信总线。不同域控制器之间则通过更高性能的以太网作为主干网络进行连接，并通过以太网网关实现数据交换，进而共同构成基于域控制器的 E/E 架构。以太网 - 车内网络主干网4.3 车载以太网用于电力传输以太网供电技术 POE （Power Over Ethernet）是一种可在双绞线传输数据的同时为连接的终端设备供电，省去了终端外接电源线，降低了供电的复杂度。POE 标准供电系统的主要供电特性参数为：1） 电压在 4457V 之间，典型值为 48V。2） 允许最大电流为 550mA，最大启动电流为 500mA。3） 典型工作电流为 10350mA，超载检测电流为 350500mA。4） 在空载条件下，最大需求电流为 5mA。5） 为 PD（Power device）设备提供 3.8412.95W 五个等级的电功率请求，最大不超过 13W。4.4 车载以太网无线功能无线功能是车载以太网的另一个优势，WiFi 也有专供汽车使用的变体 WAVE（汽车环境无线存取功能）；