A Real-time Ethernet Prototype Platform for Automotive Applications
TTEthernet[1]을 ARM9 SoC 기반 플랫폼에 소프트웨어로 구현하여 evaluation.
“RT Ethernet is a realistic candidate for next generation in-car backbones. Therefore, realistic prototypes of RT Ethernet based ECUs gain importance for both research and industry.”
· 실시간 이더넷 전략. (Real-time Ethernet Variants)
o Token-based
§ 토큰을 가지고 있는 노드가 보내는 구조
§ 트래픽 충돌이 일어나지 않음
§ 토큰을 잃어버리는 경우 처리가 문제 – 이 경우가 Worst case가 됨
§ EtherCat[2]이 있음 – Process Automation
o Bandwidth-limiting
§ Bandwidth를 제한하여 트래픽 충돌을 제한
§ 이론적인 최대 응답속도를 계산할 수 있음
§ AFDX[3]가 있음 – Avionics
o Time-Triggered
§ Coordinated TDMA
§ 노드들은 시간 동기됨
§ 오프라인 스케줄 – 노드들에 각자의 시간 할당
§ Profinet[4]이 있음
· TTEthernet - SAE AS6802[5]
o Time-Triggered 프로토콜
o TTTech와 Honeywell이 공동 개발
o Time-triggered, Rate-constrained, Best-effort 클래스 지원
§ Rate-constrained : 응답시간 요구사항이 낮은 경우
§ Best-effort : Priority가 가장 낮음. 기존 Ethernet 방식. Idle time에 전송
Figure 1 Message types 출처: 위키피디아
o 이더넷 스위치를 사용
o Redundancy는 extra 채널을 이용
o 시간 동기
§ Synchronization master가 동기화 시작
§ Compression master가 global time 계산
§ Synchronization client는 global time을 받음
§ PCF(Protocol Control Frame)
· 모든 synchronization master가 PCF를 보내서 동기화 시작
· Compression master가 이를 받아 global time을 계산
· Global time을 PCF로 broadcast
· 받은 PCF로 모든 client들이 시간 동기화
· 결론
o MCU로 TTEthernet을 구현 가능함을 보임
o Steer-by-wire와 카메라 기반 운전 보조 어플리케이션으로 테스트
o 앞으로의 방향
§ Real-time gateway 구현 – CAN, FlexRay
읽을꺼리
http://inet.cpt.haw-hamburg.de/ - Time-Triggered Ethernet 관련 연구자료가 있습니다.
예를 들어 http://inet.cpt.haw-hamburg.de/papers/s ··· e-12.pdf
- IEEE 802.1 AVB와 Time-Triggered Ethernet 비교 논문 – AVB는 미디어 데이터에 적합하고 TTEthernet은 predefined scheduling이므로 좀더 mission critical system에 적합하다는 결론.
http://inet.cpt.haw-hamburg.de/papers/sks-ctefe-10.pdf
- Time-Triggered Ethernet과 FlexRay 비교. 간단한 슬라이드가 이곳에 있음 http://inet.cpt.haw-hamburg.de/events/s ··· ides.pdf
AS6802 whitepaper (http://www.aviftech.com/igsbase/igstemplate.cfm/SRC=MD005/SRCN=index/GnavID=5/SnavID=26)
[1] W. Steiner, “TTEthernet Specification,” TTTech Computertechnik AG, Nov. 2008. [Online]. Available: http://www.tttech.com
[2] EtherCAT Technology Group, “EtherCAT.” [Online]. Available: http://www.ethercat.org
[3] Aeronautical Radio Incorporated, “Aircraft Data Network,” ARINC, Annapolis, Maryland, Standard 664, 2002.
[4] PROFIBUS & PROFINET International, “Profinet,” Karlsruhe. [Online]. Available: http://www.profibus.com/technology/profinet
[5] SAE - AS-2D Time Triggered Systems and Architecture Committee, “Time-Triggered Ethernet (AS 6802),” 2009. [Online]. Available: http://www.sae.org