OPEN Alliance SIG(One-Pair EtherNet Special Interest Group) 是一個非營利的、開放的行業聯盟,成員主要是來自全世界的160多個汽車主機廠和供應商。迄今為止,OPEN Alliance成立了17個技術委員會(Tech committee, TC),各技術委員會通過解決車載以太網在不同方向的問題,合作推動以太網通信在汽車通信網絡中成為標準的進程。本文分為上下兩篇,分別介紹TC1-TC8和TC9-TC17的目標與2023年的重要進展,幫助大家了解各小組在推動行業標準制定、技術創新以及解決方案實施等方面的努力和成就。
注:on hold表示項目被暫停或擱置,rescoped表示對項目范圍的重新定義或調整,completed表示項目已完成,in Progress表示項目尚未完成
TC1 Interoperability & Compliance Tests for 100BASE-T1 PHYs(on hold)
TC1的目標是使100BASE-T1作為以太網物理層標準被廣泛應用。因此,TC1幫助半導體制造商創建、審查和闡明相關規范,使基于100BASE-T1標準的設備能夠相互兼容。除此之外,TC1負責定義互操作性測試、一致性測試、EMC要求和測試方法。
截至目前,TC1發布的最新規范見下表。
TC2 100BASE-T1 Ethernet Channel & Components (on hold) TC2負責使基于100BASE-T1標準的以太網通信通道及組成組件滿足要求。相關組件有共模電感、電纜、連接器和線束制造等。不僅如此,TC2還需要確保具體方案在實際應用中的經濟性和可行性。TC2與TC1的組合為100BASE-T1應用提供了完整的方案。
截至目前,TC2發布的最新規范見下表。
TC4的目標是調查和提供基用以太網通信的設備所需的系列工具。TC4小組已于2013年9月結束了工作。在此之前,TC4的工作包括確定需要哪些工具來開發基于以太網通信的設備和開發、維護來自多個供應商的現有工具列表。
TC5 Gap Identification (on hold)
TC5的目標是識別和解決在實現基于以太網的汽車通信時可能遇到的問題和差距。首先,TC5需要確定所有協議層上待解決的開放問題,再提出解決解決這些問題的方法,同時確保OPEN活動與其他組織的活動之間沒有不必要的重疊。
TC6 Common Media Independent Interface Definitions for Automotive Purposes(in progress)
TC6負責定義針對汽車應用的通用媒體獨立接口(xMII),為車載以太網通信提供一套共通的接口規范,以確保不同制造商的設備能夠兼容并有效地進行數據交換。所以TC6需要精確識別汽車行業對通信接口的需求,分析xMII標準以評估其適用性和性能,同時識別并解決不兼容性,提出增強功能的改進建議,確保汽車網絡的性能和可靠性。
目前,TC6的研究重心在2.5 G標準上, 5/10G的定義預計在2.5G規范完成后開展。2023年的會議中有以下幾個重要的提案:
2023年3月6日的會議上,Heiko Strohmeier對額外功能進行提議以增強診斷和錯誤處理能力,包括極性反轉、鏈路質量診斷計數器以及可編程輸出幅度設置。
2023年5月22日的會議上,Bosch提出將1000BASE-X作為TC6 2.5GBASE-X接口的編碼參考,在極性校正的實現細節方面進行討論。
2023年11月的會議上,成員對TX抖動規范達成共識。
具體參數規格如下(信號抖動測量時,采用的具有1.875 MHz的3dB截止頻率的高通濾波器HPF進行信號處理):
注:①DJ:確定性抖動;②DCD:數據中心設計中產生的確定性抖動;③RJ:隨機抖動;④Total Jitter:總抖動;⑤UI:Unit Interval
2024年,TC6的進一步的工作包括:
截止目前,TC6發布的最新規范見下表。
TC7 Gigabit Ethernet over Optical Fiber(in progress) TC7的目標是推動汽車多千兆以太網光纖技術的發展,滿足車載網絡對高速數據傳輸的需求。因此,TC7負責制定IEEE802.3cz/dh標準的補充文檔,范圍涵蓋連接器接口、封裝、測試套件等關鍵技術要素。為了確保全球技術標準的統一和協調,TC7小組還負責將提案提交至ISO 21111系列進行文檔維護。
注:ISO 21111系列標準包括車載以太網要求和測試計劃。一般來說,以太網要求在ISO/IEC/IEEE 8802-3中進行規定。ISO 21111系列提供了補充規范(例如喚醒、I/O功能),這些規范是車載以太網應用所必需的。
由于從2022年12月開始小組活動擴展廣泛,為了更靈活地適應不斷增長的工作需求TC7內部進行了一次重組。每個子組會根據活動情況每月召開1-4次會議,確保工作能夠高效推進。目前,各子組不同程度的進展如下:
TC7 PMD光學線束和組件子組
PMD Optical Harness and components SG
該子組成員包括OEM、線束供應商和設備供應商等,在2023年的第二和第四季度,討論范圍從物理層的通信通道符合光學通信要求到基于IEEE 802.3cz/dh標準定義的鏈路段符合多千兆以太網光纖,并計劃將這些要求轉化為ISO/IEC規范。盡管在第四季度由于IEEE 802.3dh的撤銷,某些活動計劃被撤回,但子組仍然在每月的第二個星期四定期舉行會議,以推進文檔的完善和標準化工作。
2024年,子組成員將在確認目錄和草案的基礎上,繼續開發《Channel and Components Requirements for Multi-Gigabit Optical Automotive Ethernet D0.2》。
注:ISO/IEC是指國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)這兩個組織的聯合標準
TC7互操作性與系統測試子組
Interoperability & System Test SG
自3月29日啟動會議以來,該子組通過多次會議收集整理的ISO標準和TC15的測試要求,形成了測試要求的電子表格。成員們積極參與會議,平均每次有8-10人參與討論。討論范圍有802.3cz PHY類型的系統級要求、互操作性測試環境的要求、檢查802.3cz PHY類型的系統級要求的互操作性測試計劃、設備級物理層一致性測試環境的要求,以及檢查與設備供應商相關的OSI物理層要求的設備級物理層一致性測試計劃。
子組計劃在Open Alliance成員中分發這些要求,收集反饋,并在2024年第三季度至第四季度進行D1.0審查,預計可以在2025年第三季度發布最終文檔。
該子組成員數量在6-10名之間,包括線束和設備供應商,在每月的第二或第三個星期四舉行會議。討論范圍包括測試實驗室的功能,安裝和準備測試環境的方法,要求測試設備符合 IEEE 802.3cz/dh 中多千兆車載以太網的標準,計量校準和維護的要求等。并且,子組成員會與 OPEN 和 ISO/IEC 的相關團隊進行溝通,以識別和指定這些要求,確保測試實驗室的活動和結果符合行業標準和要求。
2023年第二季度,子組成員指定了測試實驗室所需的設備規格,并尋找感興趣的測試實驗室參與評估;第三季度,子組成員幾乎完成設備規格的所有要求,并開始起草基于IEEE 802.3cz的測試程序草案;第四季度,草案1.0版本發布,該版本除了有基于IEEE 802.3cz的測試外,還有一些通用可用性測試的示例程序,例如:光學線束的頻率響應測量,在Tx端和傳輸過程中產生的模態噪聲測量,光纖傳輸獨立響應的測量等。
TC7光學以太網收發器EMC評估子組
Opt-EMC SG
在2023年第三季度,該子組開展了多次會議,會議討論了以太網收發器和光纖收發器在IEEE 802.3bv和IEEE 802.3cz/dh標準下進行電磁兼容性評估的測量方法,定義了測試配置,測試條件,測試信號,測試程序和測試環境。
此外,該子組正在推進IEC 62228-5, Ed 2.0標準的修訂工作,包括對1G/Opt. EMC的修訂案AMD1的討論和合并,以及對輻射測試的詳細描述。盡管AMD1修訂案因內容超出限制而被放棄,但組委會計劃在下一次秋季全體會議上同意發布第二版。
注:
①IEC 62228-5, Ed 2.0 是國際電工委員會(IEC)發布的一個標準,全稱為 Integrated circuits – EMC evaluation of transceivers – Part 5: Ethernet transceivers。這個標準為以太網收發器集成電路提供電磁兼容性評估的測試方法、測試配置、測試條件、測試信號、測試程序和測試設置。
② “AMD1”指的是IEC標準IEC 62228-5的一個修訂案,目的是更新和完善現有的EMC評估標準,以適應新的技術和應用需求。
截止目前,TC7發布的最新規范見下表。
TC8 Automotive Ethernet ECU Test Specification (on hold) TC8負責制定車載以太網ECU測試要求,定義基于這些要求的車載以太網中所有ECUs的測試規范。不僅如此,TC8還負責定義測試過程,支持可執行ECU測試的實驗室的建立,定期審核測試規范,以提高車載以太網ECU和網絡的通信質量。
2023年,TC8與聯盟內的其他技術委員會如TC9/12和TC14緊密合作,討論改編針對1000BASE-T1和10BASE-T1的物理層一致性測試規范(IOP和PMA)。同時,TC8也在密切關注IPv6協議一致性的需求,積極收集測試用例,進行技術審查,特別是針對汽車適用性方面,預計這項工作將需要更多TC8成員的參與以達到啟動項目所需的臨界數量。
按照計劃,2024年的第一季度TC8將發布針對1000BASE-T1和10BASE-T1的一致性測試規范。
截止目前,TC8發布的最新規范見下表。
OPEN聯盟TC9-TC17的目標與2023年的重要進展將會在下篇為大家介紹,敬請期待。
經緯恒潤作為OPEN聯盟會員和AUTOSAR聯盟的高級合作伙伴,長期為國內外各大OEM和供應商提供涵蓋TCP/IP、SOME/IP、DoIP、AVB、TSN、DDS等技術領域的設計和測試咨詢服務,積極研發和探索車載網絡前沿技術的工程應用。通過多個項目的實踐經驗,已建立了高質量、本土化的設計與測試一體化解決方案,為整車網絡架構提供可靠支持。