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北京经纬恒润科技股份有限公司
  • 车载以太网的未来:OPEN Alliance下17个技术委员会的最新进展与行业影响(上)  
  • 发布时间:2024/5/30 15:28:49   修改时间:2024/5/30 15:28:49 浏览次数:658
  • 车载以太网的未来:OPEN Alliance下17个技术委员会的最新进展与行业影响(上)
  •        OPEN Alliance SIG(One-Pair EtherNet Special Interest Group) 是一个非营利的、开放的行业联盟,成员主要是来自全世界的160多个汽车主机厂和供应商。迄今为止,OPEN Alliance成立了17个技术委员会(Tech committee, TC),各技术委员会通过解决车载以太网在不同方向的问题,合作推动以太网通信在汽车通信网络中成为标准的进程。本文分为上下两篇,分别介绍TC1-TC8和TC9-TC17的目标与2023年的重要进展,帮助大家了解各小组在推动行业标准制定、技术创新以及解决方案实施等方面的努力和成就。




    注:on hold表示项目被暂停或搁置,rescoped表示对项目范围的重新定义或调整,completed表示项目已完成,in Progress表示项目尚未完成


    TC1 Interoperability & Compliance Tests for 100BASE-T1 PHYs(on hold)


           TC1的目标是使100BASE-T1作为以太网物理层标准被广泛应用。因此,TC1帮助半导体制造商创建、审查和阐明相关规范,使基于100BASE-T1标准的设备能够相互兼容。除此之外,TC1负责定义互操作性测试、一致性测试、EMC要求和测试方法。


           截至目前,TC1发布的最新规范见下表。





    TC2 100BASE-T1 Ethernet Channel & Components (on hold)

           TC2负责使基于100BASE-T1标准的以太网通信通道及组成组件满足要求。相关组件有共模电感、电缆、连接器和线束制造等。不仅如此,TC2还需要确保具体方案在实际应用中的经济性和可行性。TC2与TC1的组合为100BASE-T1应用提供了完整的方案。


           截至目前,TC2发布的最新规范见下表。





    TC4 Tools (completed)

           TC4的目标是调查和提供基用以太网通信的设备所需的系列工具。TC4小组已于2013年9月结束了工作。在此之前,TC4的工作包括确定需要哪些工具来开发基于以太网通信的设备和开发、维护来自多个供应商的现有工具列表。


    TC5 Gap Identification (on hold)

           TC5的目标是识别和解决在实现基于以太网的汽车通信时可能遇到的问题和差距。首先,TC5需要确定所有协议层上待解决的开放问题,再提出解决解决这些问题的方法,同时确保OPEN活动与其他组织的活动之间没有不必要的重叠。


    TC6 Common Media Independent Interface Definitions for Automotive Purposes(in progress)

           TC6负责定义针对汽车应用的通用媒体独立接口(xMII),为车载以太网通信提供一套共通的接口规范,以确保不同制造商的设备能够兼容并有效地进行数据交换。所以TC6需要精确识别汽车行业对通信接口的需求,分析xMII标准以评估其适用性和性能,同时识别并解决不兼容性,提出增强功能的改进建议,确保汽车网络的性能和可靠性。

           目前,TC6的研究重心在2.5 G标准上, 5/10G的定义预计在2.5G规范完成后开展。2023年的会议中有以下几个重要的提案:

    • 2023年3月6日的会议上,Heiko Strohmeier对额外功能进行提议以增强诊断和错误处理能力,包括极性反转、链路质量诊断计数器以及可编程输出幅度设置。

    • 2023年5月22日的会议上,Bosch提出将1000BASE-X作为TC6 2.5GBASE-X接口的编码参考,在极性校正的实现细节方面进行讨论。

    • 2023年11月的会议上,成员对TX抖动规范达成共识。

           具体参数规格如下(信号抖动测量时,采用的具有1.875 MHz的3dB截止频率的高通滤波器HPF进行信号处理):




    注:①DJ:确定性抖动;②DCD:数据中心设计中产生的确定性抖动;③RJ:随机抖动;④Total Jitter:总抖动;⑤UI:Unit Interval


           2024年,TC6的进一步的工作包括:

    • 定义RX抖动容忍度,以及在容忍度测量期间应用于RX引脚的抖动和电压应力。

    • 将回波损耗的规格定为与频率相关的规格。

           截止目前,TC6发布的最新规范见下表。





    TC7 Gigabit Ethernet over Optical Fiber(in progress)

           TC7的目标是推动汽车多千兆以太网光纤技术的发展,满足车载网络对高速数据传输的需求。因此,TC7负责制定IEEE802.3cz/dh标准的补充文档,范围涵盖连接器接口、封装、测试套件等关键技术要素。为了确保全球技术标准的统一和协调,TC7小组还负责将提案提交至ISO 21111系列进行文档维护。

           注:ISO 21111系列标准包括车载以太网要求和测试计划。一般来说,以太网要求在ISO/IEC/IEEE 8802-3中进行规定。ISO 21111系列提供了补充规范(例如唤醒、I/O功能),这些规范是车载以太网应用所必需的。

           由于从2022年12月开始小组活动扩展广泛,为了更灵活地适应不断增长的工作需求TC7内部进行了一次重组。每个子组会根据活动情况每月召开1-4次会议,确保工作能够高效推进。目前,各子组不同程度的进展如下:



    TC7 PMD光学线束和组件子组

    PMD Optical Harness and components SG

    该子组成员包括OEM、线束供应商和设备供应商等,在2023年的第二和第四季度,讨论范围从物理层的通信通道符合光学通信要求到基于IEEE 802.3cz/dh标准定义的链路段符合多千兆以太网光纤,并计划将这些要求转化为ISO/IEC规范。尽管在第四季度由于IEEE 802.3dh的撤销,某些活动计划被撤回,但子组仍然在每月的第二个星期四定期举行会议,以推进文档的完善和标准化工作。


    2024年,子组成员将在确认目录和草案的基础上,继续开发《Channel and Components Requirements for Multi-Gigabit Optical Automotive Ethernet D0.2》。


    注:ISO/IEC是指国际标准化组织(ISO)和国际电工委员会(IEC)这两个组织的联合标准


    TC7互操作性与系统测试子组

    Interoperability & System Test SG

    自3月29日启动会议以来,该子组通过多次会议收集整理的ISO标准和TC15的测试要求,形成了测试要求的电子表格。成员们积极参与会议,平均每次有8-10人参与讨论。讨论范围有802.3cz PHY类型的系统级要求、互操作性测试环境的要求、检查802.3cz PHY类型的系统级要求的互操作性测试计划、设备级物理层一致性测试环境的要求,以及检查与设备供应商相关的OSI物理层要求的设备级物理层一致性测试计划。


    子组计划在Open Alliance成员中分发这些要求,收集反馈,并在2024年第三季度至第四季度进行D1.0审查,预计可以在2025年第三季度发布最终文档。


    TC7测试实验室子组

    Test Houses SG

    该子组成员数量在6-10名之间,包括线束和设备供应商,在每月的第二或第三个星期四举行会议。讨论范围包括测试实验室的功能,安装和准备测试环境的方法,要求测试设备符合 IEEE 802.3cz/dh 中多千兆车载以太网的标准,计量校准和维护的要求等。并且,子组成员会与 OPEN 和 ISO/IEC 的相关团队进行沟通,以识别和指定这些要求,确保测试实验室的活动和结果符合行业标准和要求。


    2023年第二季度,子组成员指定了测试实验室所需的设备规格,并寻找感兴趣的测试实验室参与评估;第三季度,子组成员几乎完成设备规格的所有要求,并开始起草基于IEEE 802.3cz的测试程序草案;第四季度,草案1.0版本发布,该版本除了有基于IEEE 802.3cz的测试外,还有一些通用可用性测试的示例程序,例如:光学线束的频率响应测量,在Tx端和传输过程中产生的模态噪声测量,光纤传输独立响应的测量等。


    TC7光学以太网收发器EMC评估子组

    Opt-EMC SG

    在2023年第三季度,该子组开展了多次会议,会议讨论了以太网收发器和光纤收发器在IEEE 802.3bv和IEEE 802.3cz/dh标准下进行电磁兼容性评估的测量方法,定义了测试配置,测试条件,测试信号,测试程序和测试环境。


    此外,该子组正在推进IEC 62228-5, Ed 2.0标准的修订工作,包括对1G/Opt. EMC的修订案AMD1的讨论和合并,以及对辐射测试的详细描述。尽管AMD1修订案因内容超出限制而被放弃,但组委会计划在下一次秋季全体会议上同意发布第二版。


    注:

    ①IEC 62228-5, Ed 2.0 是国际电工委员会(IEC)发布的一个标准,全称为 Integrated circuits – EMC evaluation of transceivers – Part 5: Ethernet transceivers。这个标准为以太网收发器集成电路提供电磁兼容性评估的测试方法、测试配置、测试条件、测试信号、测试程序和测试设置。

    ② “AMD1”指的是IEC标准IEC 62228-5的一个修订案,目的是更新和完善现有的EMC评估标准,以适应新的技术和应用需求。


           截止目前,TC7发布的最新规范见下表。





    TC8 Automotive Ethernet ECU Test Specification (on hold)

           TC8负责制定车载以太网ECU测试要求,定义基于这些要求的车载以太网中所有ECUs的测试规范。不仅如此,TC8还负责定义测试过程,支持可执行ECU测试的实验室的建立,定期审核测试规范,以提高车载以太网ECU和网络的通信质量。

           2023年,TC8与联盟内的其他技术委员会如TC9/12和TC14紧密合作,讨论改编针对1000BASE-T1和10BASE-T1的物理层一致性测试规范(IOP和PMA)。同时,TC8也在密切关注IPv6协议一致性的需求,积极收集测试用例,进行技术审查,特别是针对汽车适用性方面,预计这项工作将需要更多TC8成员的参与以达到启动项目所需的临界数量。

           按照计划,2024年的第一季度TC8将发布针对1000BASE-T1和10BASE-T1的一致性测试规范。

           截止目前,TC8发布的最新规范见下表。




           OPEN联盟TC9-TC17的目标与2023年的重要进展将会在下篇为大家介绍,敬请期待。


           经纬恒润作为OPEN联盟会员和AUTOSAR联盟的高级合作伙伴,长期为国内外各大OEM和供应商提供涵盖TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技术领域的设计和测试咨询服务,积极研发和探索车载网络前沿技术的工程应用。通过多个项目的实践经验,已建立了高质量、本土化的设计与测试一体化解决方案,为整车网络架构提供可靠支持。

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经纬恒润成立于2003年,股票代码688326。专注于为汽车、无人运输等领域的客户,提供电子产品、研发服务和高级别智能驾驶整体解决方案。公司总部位于北京,在天津、南通、马来西亚建有研发中心和现代化工厂,形成了完善的研发、生产、营销、服务…  更多>>
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