什么是802.3cg
IEEE 802.3cg-2019是IEEE 802.3-2018标准的增补协议，标准正式发布于2019年，在汽车和工业应用场景下实现单对双绞线10Mb/s速率的以太网传输。
标准概述
802.3cg定义了两种PHY技术标准，技术特性如下：
汽车电子中，超过90%的通信链路低于10Mbps速率，而10BASE-T1S 多支路模式作为低速率的以太网通信解决方案，非常适合汽车电子中需要低带宽、长距离、低成本且高可靠性的应用。
PHY类型
在802.3cg标准中定义的PHY与控制器或交换机之间的接口仍然采用传统的MII。然而，MII物理接口是影响PHY芯片成本的主要因素。为了解决这一问题，OPENAlliance定义了两种新型式的PHY，以实现更低成本的解决方案。
MACPHY芯片集成了MAC与PHY的双重功能，对外提供OA-SPI通信接口，该接口由4个SPI引脚及1个中断请求引脚组成，因此无需任何改造，就能适配当前众多的微控制器。
CAN-like PHY芯片专注于实现物理层中的PMD（Physical Medium Dependent）子层功能，主要涉及电信号的处理，其功能与CAN收发器相仿。该类型芯片对外提供一个由三个引脚构成的OA-3P通信接口；PMD收发器需依赖处理器或交换器来实现MAC（Media Access Control）层及物理层的数字处理部分。
编码
10BASE-T1L采用4B3T编码，将4位二进制数据映射为3个三进制符号，然后利用PAM3编码，将这些符号转换为具有三个不同电平的信号进行传输，由于4B3T的编码效率是1.333，因此在传输线路上的符号速率为7.5MBd。
10BASE-T1S则采用4B/5B编码，将4比特数据映射为5比特符号，并结合DME（差分曼彻斯特）编码将这些符号转换为高低电平信号进行传输，由于4B/5B的编码效率是0.8，DME的编码效率为0.5，因此最终在传输线路上实现了25MBd的符号速率。
PLCA原理
PLCA（Physical Layer Collision Avoidance，物理层冲突避免）是一种在物理层应用的机制，旨在避免数据传输中的冲突问题。它与传统的 CSMA/CD 不同，CSMA/CD依赖于碰撞检测和回退机制，而PLCA则预先安排数据传输的时隙，避免冲突的发生。10BASE-T1S采用此技术实现多支路半双工通信。
PLCA的基本原理是，各设备按其节点ID（Node ID）的顺序，采用轮询（Round Robin）方式轮流获取传输机会。在这个过程中，节点ID为零的设备充当主节点。主节点通过一个信标 （BEACON）开始每个周期，这一物理层信号由协调子层处理（而非MAC层数据包），旨在通知总线上的所有节点重置其PLCA相关的计时器和计数器。
每个周期包含多个从0开始编号的传输机会（TO），各设备根据其节点ID决定是否利用它专属的传输机会进行数据传输。若某设备没有在其传输机会内发送数据包，则下一个节点ID的设备可以在前一个设备的传输机会结束后开始其传输。如果某个设备打算在其传输机会发送数据，则首先发送一个（COMMIT）信号通知其他节点即将进行数据传输。当一个周期完成后，主节点会发送新的信标，轮询过程重新开始。
示例：四个ECU参与PLCA网络，其中ECU0至ECU3分别对应于节点ID0至ID3，并且各自关联到传输机会TO0至TO3
场景一：没有任何节点传输数据，BEACON时长为20 bit，TO时长默认32 bit，因此最小周期为148 bit=14.8μs；
场景二：在第二个周期，ECU3在其传输机会内发送数据包；在第三周期内，ECU1和ECU3在各自传输机会内发送数据包；
场景三：所有节点都发送最大以太网帧长度的报文，以太网包最大长度为1538字节（IPG+PREAMBLE+SFD+FRAME)，因此最小周期为49216 bit=4.92ms。
应用优势
10BASE-T1S能够无缝融入现有的车载以太网为主干网的架构体系中，与诸如100BASE-T1及1000BASE-T1等高吞吐量以太网标准协同工作，实现高速与低速数据流的并行高效传输，极大地实现车载网络的整合，进而有效削减车载网络开发与维护的成本负担。另一方面，CAN XL标准作为新一代通信技术应运而生，旨在弥补百兆以太网与低速CAN(FD)之间的性能空缺。至于10BASE-T1S与CAN XL这两者之间，究竟谁能更胜一筹，让我们拭目以待。
