未來車載網絡GBit以太網

未來車載網絡GBit以太網

汽車電子化程度的快速發展，使車內電子產品數量逐年增加。隨著對車載通信系統數據傳輸能力的要求日益增長，早期開發的MOST150車載網絡協議、FlexRay車載網絡協議和控制器局域網總線協議已經不能滿足需求。為此，開發出了具有較高傳輸能力的快速以太網協議，該協議已經在車載診斷系統中應用。但是，快速以太網協議不能滿足駕駛輔助系統、車載信息娛樂系統、底盤控制系統和區域控制器通信系統之間的數據傳輸要求。對此，本研究介紹了GBit以太網協議，該協議能夠實現1GBit/s的傳輸速度，若能將其應用在車載網絡中，將能夠滿足未來車載網絡對數據傳輸能力的需求。

在GBit以太網中，其網絡模型與國際標準化組織制定的開放式系統互聯網模型不同，網絡模型分為物理層、數據鏈路層、基礎網絡服務層、上層服務接口層和應用層。該網絡模型支持3種不同的數據傳輸方式：控制數據傳輸、同步數據傳輸和異步數據傳輸。控制數據傳輸的數據主要包括底盤控制系統和各控制器之間通信的數據，由于這種通信數據較少，在通信數據禎的禎頭報文中使用4個字節來區分。同步數據傳輸的數據主要包括車載娛樂系統產生的音頻或視頻數據，這種數據傳輸時不用路由，而是在流媒體端與網絡端之間直接建立通道。異步數據傳輸的數據是非實時性的、體積流量大的數據，如互聯網信息、車載導航系統信息，這種數據傳輸時通過令牌環的方式在網絡中以非固定周期進行傳輸，接收時通過循環冗余編碼校驗的方式，確保數據傳輸的準確性。這3種不同類型的數據流能夠同時傳送，并且相互之間不受影響，因而保證了GBit以太網的數據傳輸能力。

但是，在將GBit以太網協議用在車載網絡中，還需要對其成本（如電纜和連接器）效益、功能安全、延遲特性和電磁兼容特性進行分析，同時還必須保證其能被廣泛采用，且具有改進的空間。

Karsten Schmidt et al.SAE 2015-01-0200.

編譯：王祥