Ethernet vs. herkömmlicher Bus

1） 1TPCE = Ein (1) Twisted Pair 100 Megabit (C = Century = 100) Ethernet 1 Twisted Pair-Kabel 100MEthernet

2) RTPGE = Reduziertes Twisted-Pair-Gigabit-Ethernet

3) GEPOF = Gigabit Ethernet über optische Kunststofffaser

4) 100BASE-T1 = 100 Megabit Baseband One Pair 100M Ethernet (1 Twisted Pair)

5) 1000BASE-T1 = 1 Gigabit Baseband One Pair 1000M Ethernet (1 Twisted Pair)

6) 1000BASE-RH = Gigabit-Ethernet über optische Kunststofffaser

7) OPEN/OPEN Alliance = One Pair Ethernet Network Alliance

8） OABR = (OPEN Alliance) BroadR-Reach

Ein früher Name für 100BASE-T1, als das IEEE noch nicht beteiligt war und die Open Alliance die BroadR-Reach-Technologie von Broadcom im Automobilsektor einführte

9) TSN – Zeitkritisches Netzwerk

10) AVB – Audio/Video-Bridging-Technologie

Was ist 100BASE-T1?

100BASE-T1 ist eine Integration, die auf bestehender Ethernet-Technologie basiert.

1） IEEE 100BASE-TX

- Duplex-Simplex-Kommunikation

- MLT-3 (mehrstufige Übertragung) – > 125 Msps (Millionen Samples/Sekunde) 65–80 MHz Bandbreite)

- Zwei verdrillte Paare – keine Fehlerkorrekturcodierung

- Keine Technologie zur Echo- und Übersprechunterdrückung im DSP

Entscheidungs-Feedback-Gleichgewicht (DFE)

2) IEEE 1000BASE-T – Vollduplex-Kommunikation

- 4D-PAM5 – > 125 Msps (Millionen Samples pro Sekunde) 65–80 MHz Bandbreite) – vier verdrillte Paare

- Partial-Response-Übertragungsfilter

- Zusätzliche Ebenen der Fehlerkorrekturcodierung

- DSP verfügt über Technologie zur Echo- und Übersprechunterdrückung

Entscheidungs-Feedback-Gleichgewicht (DFE)

3) IEEE 100BASE-T1 – Vollduplex-Kommunikation – PAM3 – 66,7 Msps (Millionen Samples pro Sekunde), 27 MHz Bandbreite – einzelnes Twisted Pair

—— Echounterdrückungstechnologie —— Decision Feedback Equilibrium (DFE)

3. Ethernet vs. herkömmlicher Bus

3.1 Switch-basierte Netzwerkkommunikation

1) Alle Knoten auf einem herkömmlichen Bus sind mit demselben Übertragungsmedium verbunden. Beispielsweise können mehrere Terminalknoten (ECUs) an einen einzelnen CAN-Bus angeschlossen werden, und elektrische Signale auf dem CAN-Bus können sich auf alle an den Bus angeschlossenen Terminals auswirken.

Im Allgemeinen bezeichnen wir CAN als CAN-Bus oder CAN-Netzwerk.

2) Ethernet ist eine geschaltete Netzwerkkommunikationsmethode, bei der alle Endknoten über Switches verbunden sein müssen und alle übertragenen Informationen über Switches weitergeleitet werden müssen. Bei der geschalteten Netzwerkkommunikation kann ein einzelnes Netzwerkkabel nur zwei Ports ohne Verzweigung verbinden. Daher haben wir im Allgemeinen beziehen sich nicht auf den Ethernet-Bus, sondern auf das Ethernet-Netzwerk.

4. Anwendung von On-Board-Ethernet

4.1 Luftbildansicht – Hochgeschwindigkeitsverbindung

1) Broadcom BroadR-Reach, 100 Mbit/s, Vollduplex, Twisted Pair – ersetzt teure abgeschirmte Kabelbäume

- Zwei-Wege-Kommunikation

2) Nutzen Sie eine hohe Bandbreite

3) MAC-basiertes Videostreaming mit strengen Timing-Anforderungen

4) Erweiterte ADAS-Funktionen (zusätzliche Kameras, Millimeterwellenradar, Laserradar usw.) – hohe Auflösung und Bildrate, weniger Komprimierung

- Erfordern eine Übertragungsrate von 1000 Mbit/s und mehr

4.2 Ethernet als Backbone-Netzwerk des Fahrzeuginnenraums

Der zukünftige Automobilbus wird den CAN-Bus durch Ethernet als Backbone-Netzwerk ersetzen, und die Subnetze werden aus mehreren Domänencontrollern bestehen. Jede Funktionsdomäne ist mit einem Domänencontroller ausgestattet, und die Verbindung von Systemen innerhalb jeder Domäne kann weiterhin CAN und verwenden FlexRay-Kommunikationsbusse. Verschiedene Domänencontroller werden über leistungsfähigeres Ethernet als Backbone-Netzwerk verbunden, der Datenaustausch erfolgt über Ethernet-Gateways und bilden so gemeinsam eine E/E-Architektur auf Basis von Domänencontrollern.

4.3 On-Board-Ethernet zur Energieübertragung

Power over Ethernet (POE) ist eine Technologie, die Daten über Twisted-Pair-Kabel übertragen und gleichzeitig angeschlossene Endgeräte mit Strom versorgen kann, wodurch externe Stromkabel für die Endgeräte überflüssig werden und die Komplexität der Stromversorgung reduziert wird.

Die wichtigsten Stromversorgungsmerkmale des POE-Standard-Stromversorgungssystems sind:

1) Die Spannung liegt zwischen 44 und 57 V, mit einem typischen Wert von 48 V.

2) Der maximal zulässige Strom beträgt 550 mA und der maximale Anlaufstrom beträgt 500 mA.

3) Der typische Betriebsstrom beträgt 10–350 mA und der Überlasterkennungsstrom beträgt 350–500 mA.

4) Im Leerlauf beträgt der maximale Bedarfsstrom 5 mA.

5) Bereitstellung von fünf Leistungsanforderungen für PD-Geräte (Power Device) im Bereich von 3,84 bis 12,95 W mit einem Maximum von 13 W.

4.4 Wireless-Funktion von On-Board-Ethernet Die Wireless-Funktion ist ein weiterer Vorteil von On-Board-Ethernet.WiFi hat auch eine Variante für den Einsatz im Automobilbereich – WAVE (Wireless Access in Vehicle Environments). Die Einführung von On-Board-Ethernet wird zweifellos der beste Katalysator für die Einführung der drahtlosen Kommunikationstechnologie WAVE im Automobilbereich sein, die eine physische Grundlage bietet für die Implementierung von Audio- und Video- und hochauflösenden Karten in Echtzeitkommunikation und bietet darüber hinaus mehr Fantasieraum für die Anwendung der V2X-Technologie.