Open Alliance SIG作为一个非营利性的开放行业联盟,汇聚了全球各地的汽车主机厂与供应商,其成员的多样性和广泛性,使其成为推动汽车以太网技术发展的核心力量。
作为OPEN Alliance SIG的核心技术分支,TC8工作组在汽车以太网标准化进程中扮演双重角色:一方面,通过制定覆盖物理层至应用层的ECU测试规范与一致性标准,为行业建立统一的认证基准;另一方面,通过细化测试流程与技术要求,推动专业测试机构(Test House)的能力建设,确保测试服务的有效性和结果可信度,从而构建起完整的汽车以太网测试生态体系。
一、TC8规范现状:1000Base-T1测试规范缺失
TC8工作组的核心任务之一是协同其他工作组完善1000Base-T1和10Base-T1的物理层一致性测试规范。1000Base-T1广泛应用于车辆骨干网络,承担着大量关键数据的高速传输任务。10Base-T1则主要用于连接各类传感器,实现环境信息的实时采集。完善这两种标准的物理层测试规范,对于提升车载通信网络性能具有至关重要的意义。本文将重点聚焦1000Base-T1测试规范的进展。
目前TC8工作组正式发布的规范文档见下表1。从中可明显看出,1000Base-T1相关的测试规范存在缺失,尤其是物理层测试部分。虽然早在2020年3月,TC8工作组就已经在组织内公布了ECU物理层测试草稿版规范《OPEN Alliance Automotive Ethernet ECU Test Specification Layer1 1000Base-T1_1.0》,但至今未正式发布。目前行业内通常引用TC12工作组发布的IOP和PMA测试规范进行相应测试。然而,这些规范对被测ECU的要求不够全面,在实施过程中给测试工程师带来了诸多困扰,如对测试次数、测试温度、判定依据等的描述较为分散,不易理解。
表1:TC8工作组已发布规范
二、TC8新规审查,曙光初现
今年1月,OPEN Alliance向组织成员发送的邮件显示,TC8工作组已完成《Open Alliance-Specification 1000BASE-T1 Layer1》测试规范(以下简称新规范)的编写工作。怿星科技作为OPEN Alliance成员之一,参与了规范文档的审查过程。该规范已于今年3月10日顺利完成评审,预计在不久的将来正式发布。接下来,让我们一同详细梳理新规范中的测试内容及关键变化点。
TC8新规的具体改变,主要体现在IOP和PMA的测试上:
IOP测试:适应更高要求
与TC8 V3.0(100BASE-T1)相比,1000Base-T1 IOP的测试项目总体保持一致,但Signal Quality的测试条件发生了显著变化。鉴于1000Base-T1信道对抗干扰要求更高,通信时受外部干扰噪声强度低于100BASE-T1,ECU对外部噪声的识别需更为敏感。
EPT Labs测试数据库表明,若外部高斯噪声幅度仍按100mVpp步进,1000BASE-T1的IOP测试结果可能呈现出下图中右图所示状况,即外部高斯噪声幅度变化过快,致使ECU反馈的SQI值颗粒度不足,在噪声幅度递增或递减过程中,测得的SQI值易出现断档分布,无法准确评估ECU性能。为此,新规范在1000Base-T1 Signal Quality测试方法中针对此情况作出了详细补充说明。
划重点!
新规范在Signal Quality测试用例中增添了相关描述,提出了一种增加测试噪声等级的测试方法,将每次递增或递减的噪声幅度由原来的100mVpp降至25mVpp,使噪声等级从原来的50个增至200个。通过这种方式,可有效避免上述现象,更精准地测试出ECU对不同噪声等级的识别能力。这一变化意味着未来IOP测试设备需进行相应调整,使高斯噪声步进幅度能满足25mVpp或其他小于100mVpp 的范围要求。
PMA测试:细化与完善
TC8 V3.0(100Base-T1)规范对测试次数的描述为:“Accumulate min. 10 Samples to increase the Accuracy”,这一表述容易被误解为用10个ECU进行测试,在实际操作中并不现实。新规范对此进行了明确更新,表述为:“Accumulate min. 10 measurement to increase the Accuracy at one sample”,即测试过程使用同一ECU,重复测试10次,涉及的测试用例详见表2。
在测试用例 “CT_OABR_PMA_TX_03 – Check the transmit clock frequency” 中,新规范明确要求ECU供应商必须提供测试温度参数。在以往测试中,绝大部分ECU仅在常温23℃下进行测试,主要原因有两点:一是ECU供应商未提供测试温度;二是高温或低温的测试拓扑会引入更多干扰,对Test House的测试能力要求更高。
新规范在 “Check MDI return loss” 和 “Check MDI mode conversion” 两个测试用例中,将测试夹具分为非屏蔽 (UTP) 和屏蔽 (STP),明确了两种测试夹具的性能要求和使用方法,为Test House对测试夹具的质量控制提供了有力依据。
新规范增加了一个测试用例 “Check the transmitter Link Sync Pulse Amplitude”,旨在验证ECU传输同步脉冲信号的差分电压是否符合要求,确保ECU信号同步机制的可靠性。
划重点!
从这些变化可以明显看出,新规范在测试有效性方面进行了细化规定,要求ECU供应商和Test House在测试实施过程中更加严格地遵循规范要求。