Sauber getrennt: Analyse des Physical Layer im Fahrzeugkabelbaum

Die Visualisierung von Automotive-Ethernet-Datenströmen auf einem BroadR-Reach Link ist keine einfache Aufgabe, da sich Hin- und Rückkanal ein Leiterpaar im Vollduplex-Betrieb teilen. Mit Hilfe eines speziellen Messkopplers sind dennoch konventionelle Untersuchungen etwa mittels Augendiagrammen möglich.

Zur Kommunikation zwischen den Steuergeräten wird als Ergänzung zu bestehenden Bussystemen mit geringen Datenraten wie CAN, LIN und FlexRay sowie schnellen Punkt-zu-Punkt-Pixel-Links über LVDS zunehmend auch das Ethernet-Protokoll ins Fahrzeug implementiert. Im Rahmen des IEEE werden speziell für die Anforderungen im Automobilbereich optimierte Ethernet-Varianten – 100BASE-T1 und 1000BASE-T1 – standardisiert, die Datenraten von 100 Mbit/s und 1 Gbit/s über ein differenzielles Adernpaar ermöglichen. Hierzu hat die Normung innerhalb der OPEN Alliance bereits eine Reihe von Spezifikationen verabschiedet, die u.a. Kanal- und Komponentengrenzwerte sowie verschiedene Tests zur Interoperabilität definieren.

Ein entscheidender Schritt bei der Einführung neuer Bussysteme ins Fahrzeug ist die Systemintegration. Da es hier um ungeschirmte Ethernet-Übertragungskanäle geht, spielen sogenannte Koexistenz-Analysen eine wichtige Rolle. Dabei wird das Zusammenwirken von Ethernet-Verbindungen mit allen anderen Bordnetzteilnehmern und dem Hochvoltantriebsstrang überprüft. Dementsprechend rückt die Evaluierung und Verifikation der Ethernet-Systeme im verbauten Kabelbaum zunehmend in den Vordergrund – auch
wenn dies nach heutigem Stand noch in keiner der oben genannten Normen zwingend vorgeschrieben ist.