用以太网提供车载连接，BroadR-Reach以太网势不可挡

　　由于车载电子设备的数量和复杂性显著增加，对低成本、高传输速率和高带宽网络解决方案的需求呈上升趋势。现有的汽车通讯技术，如面向媒体的系统传输（MOST）和低电压差分信号（LVDS）技术已不能满足这些需求，因为这些技术没有可扩展性，不能为新增加的服务和应用提供支持。而另一方面，基于以太网的通信技术则是一个符合成本效益和可扩展的解决方案，能够支持多个系统和设备，提供高数据传输速率，并且每个端口都拥有自己专属的带宽。

　　单对绞线车载以太网使用非屏蔽双绞线（UTP）电缆，数据传输速率可以达到100Mbps。这是一种相对较新的以太网技术，可以满足车载网络在高可靠性、低电磁辐射和低功耗方面的需求。使用单对非屏蔽电缆以及更小和更紧凑的连接器，可以减少高达80％的连接成本和高达30％的布线重量。

　　与100BASE-TX半双工技术不同，单对绞线车载以太网可以在单对绞线上实现同时发送和接收（即全双工）操作。为简单起见，单对绞线车载以太网以下称为车载以太网。与100BASE-TX所使用的扰频器相比，车载以太网数字信号处理器（DSP）采用了高度优化的扰频器，可以更好地分离信号，为汽车应用提供了强大和高效率的信令方案，比100BASE-TX系统的频谱效率更高。这使得车载以太网的信号带宽被限制在33.3MHz，只有100BASE-TX系统的一半。较低的信号带宽可以改善回波损耗，减少串扰，并确保车载以太网符合汽车电磁辐射标准。

　　图1 什么是BroadR-Reach®以太网？

　　图1告诉我们什么是BroadR-Reach®以太网，关于BroadR-Reach®以太网，需要注意以下几点：

　　（1）BroadR-Reach的物理层（ PHY）已经被单对绞线以太网开放联盟（One-Pair Ethernet Alliance（ OPEN））标准化，在一对非屏蔽双绞线（UTP）上能够进行双向传输。

　　（2）BroadR-Reach车载网络的物理层

　　利用了成熟的IEEE标准BASE-T PHYs技术；支持车载网络单对绞线布线；具有较短的信道到达目标（在UTP上为15米）；进行了优化处理以满足车载EMC要求。

　　（3）保持标准的IEEE MAC 接口：可以为更高层的以太网生态系统提供直接支持。

　　单对绞线车载以太网支持汽车电缆诊断（ACD）功能，这项功能对于车载以太网连接实现高度可靠至关重要。 ACD可以通过分析反射信号的幅度和延迟来检测电缆的故障位置。由于车载设备是由电池供电，不需要进行高电压隔离，因而在输出端采用了交流耦合电容，而不是像标准以太网应用那样采用变压器。

　　随着对车载网络技术需求的不断增加，促使行业领导者加速以太网平台的标准化工作，尽早推出具有开放性和可以广泛部署的技术，以便在成本、性能、可用性以及技术集成等方面获得收益。

　　2011年11月初，博通、飞思卡尔、哈曼集团以及恩智浦半导体公司宣布成立一个特别兴趣小组（SIG），以推动单对非屏蔽绞线以太网车载连接技术的大规模采用。该兴趣小组与宝马和现代汽车公司合作，共同制定了单对绞线开放联盟SIG标准，以满足汽车行业对安全性、舒适性和信息娱乐等方面的更高要求，同时大幅降低网络复杂性和布线成本。博通公司BroadR-Reach®技术的普及，为新制定的SIG开放标准奠定了基础。

　　图2 以太网物理层（PHY）的演进：随着数据速率的增加，以太网物理层必须采用更加先进的技术，以便可以在无屏蔽双绞线上实现数据的高速正常传输