博通BroadR-Reach汽车以太网解决方案

　　博通BroadR-Reach汽车以太网互连技术采用单对非屏蔽双绞线电缆和标准以太网PHY组件实现100Mbps速率数据传输，其互联成本可降低多达80%，为车内互连提供了创新的解决方案。

　　随着汽车电子产品的大量普及，车内安全、娱乐、诊断和辅助电子设备的数量在不断增加，设备之间的互连需求也越来越复杂。同时，车内的模拟系统也不断向数字系统迁移，包括ADAS（高级驾驶员辅助系统）中的摄像头由模拟转向数字、车载娱乐系统中蓝光、高清显示的需求等等都给车内互连网络系统的带宽带来了很大的挑战，大量的数据需要更大的带宽来传输。

　　另一方面，对汽车制造商而言，他们希望车内互连网络系统是开放和可扩展的，可以支持多种系统和设备，具有融合能力，这样当有新的应用和设备引进时就可以很容易地加入到系统中去。当然，越来越多设备的增加也导致了车内互连电缆数量的增多，成本也随之提升。汽车制造商亦希望在满足汽车严格的技术要求、保证连接可靠性和稳定性的前提下，找到更低成本的互连方案。

　　博通公司推出创新的BroadR-Reach汽车互连解决方案很好地满足了汽车制造商们的需求。这是该公司首次进军汽车市场后推出的业内第一个汽车以太网互连解决方案，该方案利用单对非屏蔽双绞线电缆和标准以太网PHY组件组成车内以太网互连网络，可实现100Mbps速率全双工数据传输，PHY与上层MAC之间连接采用标准的MII接口。此互连网络除可传输数据外，还支持POE功能，即双绞线在传输数据的同时还可以为连接终端供电，省去了终端外接电源，降低了供电的复杂度。

　　与传统的LVDS技术相比，BroadR-Reach互连方案优势显著。LVDS线缆为了满足汽车电磁辐射和温度的严格要求，需要有很厚的屏蔽层，同时连接器也比较大和复杂。而BroadR-Reach方案采用的单对非屏蔽双绞线较之LVDS线缆，不仅能实现同样的功能，且减少了互连成本。

　　BroadR-Reach汽车以太网产品系列包括五款芯片。其中两款是以太网PHY芯片，另外三款是嵌入了PHY的高集成度交换芯片。其中交换芯片 BCM89500和BCM89501的应用主要是将汽车网络中的多个终端互连，而交换芯片BCM89200主要用于互连汽车内的多个ECU。PHY芯片 BCM89610用于汽车熄火时的车内诊断系统，而同是PHY芯片的BCM89810则是针对车内多种设备之间的互连应用。

　　芯片资料：BCM89500 高集成度交换芯片

　　BCM89200 四端口交换芯片

　　BCM89610 用于车内诊断系统的PHY芯片

　　BCM89810 独立型物理层收发器

　　从BroadR-Reach解决方案在ADAS系统中的应用示意图中可以看到，带有PHY的摄像头将视频等数据信息通过单对双绞线传送到交换芯片上，交换芯片把各通道采集的信息汇聚到一起，通过电子控制单元中的CPU做一定的处理如编解码处理，然后将视频输出到显示器上。

　　在车载信息娱乐系统的应用上，目前主流的MOST技术的连接方式是将多个设备环形地连接在一起，设备间共享最大速率为150Mbps带宽，当某个设备占用很大带宽的时候，别的设备可能就没有带宽资源可以使用了。与MOST相比，基于标准以太网BroadR-Reach技术为每个设备提供专用的 100Mbps带宽，上行速率甚至可以达到1Gbps；同时它还具有链路汇聚功能，例如可以把两条不同的百兆物理链路汇聚成逻辑上可看作为一条的两百兆链路，这样可以简单地按链路数量线性扩展带宽，为要使用大带宽的设备提供快速的带宽增加。这种链路的汇聚还能提供冗余保护，当某条链路出错时，可以很快地转到另一条链路上，以确保数据的顺利传输。