第四章 车上媒体网络【车载网络及信息技术】.pdf

第四章 车上媒体网络 MOST MOST(Media Oriented Systems Transport)是媒体信息传送网络的 一个标准 MOST网络技术以网络带宽为划分标准，分为三代网络第一代 网络最高数据速率为25Mbit/s，称为MOST25网络；第二代网络最 高数据速率为50Mbit/s，称为MOST50网络；第三代网络最高数据 速率为150Mbit/s，称为MOST150网络，它在支持同步视频传输的 基础上，还提供了以太网数据通道用于发送基于IP的数据包 2 MOST系统具有以下基本特征： 保证低成本的条件下，第一代网络即可达到24.8Mbps的数据传输 速度； 无论是否有主控计算机都可以工作； 使用POF（Plastic Optical Fiber）优化信息传送质量； 支持声音和压缩图像的实时处理； 支持数据的同步和异步传输； 3 MOST系统具有以下基本特征： 发送/接收器嵌有虚拟网络管理系统； 支持多种网络连接方式； 提供了MOST设备标准； 方便简洁的应用系统界面 4 第一节 MOST基本结构 一、MOST的一些概念 数据通道(Channel) 通道带宽（Bandwidth） MOST设备 (Device) MOST功能（Function）和功能块（Function Block） 从功能块（Slave）、控制功能块(Controller)和人机接口功能块 (Human-Machine Interface, HMI) 5 第一节 MOST基本结构 属性(Property) 方法（method） 事件（Event） 功能间的接口(Interface) 6 为连接到MOST网络上，一个MOST节点的硬件应具有以下功能： 第一节 MOST基本结构 二、 MOST 节点结构 MOST标准的节点结构模型如图4-1。

MOST网络可以连接基于不 同内部结构和内部实现技术的节点它的拓扑结构可以是环型网 或星形网或菊花链MOST网络上的设备分享不同的同步和异步 数据传输通道，不同类型的数据具有不同的访问机制 7 第一节 MOST基本结构 8 第一节 MOST基本结构 一个MOST网络系统由以下三个方面决定： MOST 连接机制 MOST 系统服务 MOST 设备 MOST网络启动时，为每一个网上设备分配一个地址；数据传输 时，通过同步位流实现各节点的同步 9 第一节 MOST基本结构 三、三、MOST 设备设备 连接到MOST 上的任何应用层部分都是MOST设备MOST网络中， 在网络管理系统的控制下，这些设备可以协同工作，它们之间可 以同时传送数据流、控制信息和数据报文 10 第一节 MOST基本结构 MOST设备应当在以下方面适应相同的标准： 物理接口 通讯机制 网络管理，包括复位状态和响应、配置方式、频道分配以及故障检测与 信令 如图4-2，逻辑上，一个MOST设备包括节点应用功能块（Net Block）、网 络服务接口(Net Services)、发送/接收器以及物理层接口 11 12 典型MOST设备的硬件结构如图4-3。

其中，RX表示输入信号，TX 表示发送信号，Ctrl表示控制信号 13 第一节 MOST基本结构 MOST设备传送的数据类型包括：控制数据、实时数据（声音、 图像等）和突发数据（Bulk data / Burst data）传输控制和管理 信息的控制数据与其它两类数据并行传送突发数据以异步数据 报方式传送为保证声音和图像等实时信号的质量，实时数据需 要足够的数据带宽；实时数据被送往网上所有节点 14 第一节 MOST基本结构 为连接到MOST网络上，一个MOST节点的硬件应具有以下功能： 时钟恢复 节点地址识别与解码 设备之间的协调控制与数据流管理 电源管理 初始化功能，即复位状态后运行初始化操作，获取必要的系统参 数和配置信息 15 第一节 MOST基本结构 连接到MOST网络上的节点，其软件须具有以下功能 数据传输控制 数据报传输控制 电源管理 同步通道定位 寻址与网络配置 系统监控和管理 16 第一节 MOST基本结构 四、MOST设备说明例 下面以一个例子给出MOST设备的说明过程例子中用ANSI C给出 了设备MyTuner、MyTuner功能块以及各功能块的操作方法和属 性的说明过程。

17 第一节 MOST基本结构 设备说明： Device TTuner Tuner; TNetBlockNetBlock; MyTuner 这里说明的设备MyTuner包含一个类型为Ttuner的功能快Tuner， 和一个类型为TnetBlock的功能快NetBlock 18 第一节 MOST基本结构 类型TTuner的说明如下： Object TStation pStation; TTraffic eTraffic; TSensitivity pSensitivity； TSearch mSearch; TTuner 19 第一节 MOST基本结构 功能块类型Ttuner中包含属性功能pStation、 pSensitivity、 方法 功能mSearch 和事件eTraffic 20 第一节 MOST基本结构 功能类型TStation的说明如下： Property LongFrequency; BoolTP; ByteQuality; TStation 21 第一节 MOST基本结构 这是pStation的类型，它具有Frequency、 TP 、Quality三个参数， 这是一些不同类型的数值参数。

22 第一节 MOST基本结构 功能类型mSearch的说明如下： Method BoolUp; LongStart; TSearch; 这是mSearch 的类型，它具有Up、Start二个参数Up是布尔型 参数，给出调节方向；Start为数值参数，给出频率 23 第一节 MOST基本结构 事件eTraffic的定义如下： Event BoolTA; TTraffic; Ttraffic是事件eTraffic的类型eTrafficde 的参数TA说明事件状态 24 第二节 MOST信息帧 一、简介 MOST25、MOST50、MOST150网络帧可分为控制通道、流数据通道 （同步数据）、包数据通道（异步数据），如图4-4所示 25 第二节 MOST信息帧 26 第二节 MOST信息帧 二、帧结构 1. MOST25 在MOST25网络系统中，从同步的角度看有两种节点，一种是发 送帧格式的时钟主节点（Timing Master）；另一种是从节点，它 们与时钟主节点保持同步如图4-5，MOST25网络传送信息时， 以16帧为一个块；每个MOST 25帧又由7个部分构成，共64个字节 512位。

一帧中各部分的长度及功能如表4-1 27 28 29 MOST帧的起始域用于MOST核和应用功能块与位流的同步，网 络上的节点根据这个信号进行时钟恢复 边界描述符用于调节同步传输和异步传输的频带宽度，它给出 的编码是同步区以4字节为单位的字节数 30 2. MOST50 MOST50的帧格式如图4-6所示，帧结构如表4-2所示 31 32 3. MOST150 MOST150的帧格式如图4-7所示，帧结构如表4-3所示 33 34 35 三、数据类型 在MOST网络中，传输的信息有同步数据、异步数据和控制数据三 种类型这三种类型的数据分别由一个信息帧的同步数据域、异步 数据域和控制数据域传送 从网络中传输的信息流角度看，包含有同步数据、异步数据和控制 数据三股信息的传送通道，所以，又把一帧中的这三个域分别看作 同步数据通道、异步数据通道和控制数据通道 36 1.同步数据同步数据 同步数据域用于传送实时的音视频流数据，数据的访问采用分 时多路复用（TDM，Time Division Multiplexing）方式 37 图4-8为一个有5个节点的MOST网络中音频同步信道传输过程的例 子。

38 2.异步数据异步数据 异步传输域用于传送大块的非实时性的信息异步数据传输域 以令牌环的方式访问异步数据传输域的格式如表4-4 39 3.控制数据控制数据 控制数据域传输媒体控制和其它控制功能使用的数据控制通道的 协议采用载波监听多路复用（CSMA，Carrier Sense Multiple Access） 访问方式控制数据帧的格式如表4-5，校验位用于错误检测和锁相 环操作 40 第三节 MOST应用层通信协议 MOST通信网络模型如图4-9底层以MOST发送/接收控制器为核 心，完成ISO的OSI模型中物理层和数据链路层的功能第二层为 网络服务层，完成OSI模型的网络层到表示层的功能第三层为 应用层MOST应用层协议的基本结构为： DeviceID.FBlockID.InstID.FktID.OPType.Length(Data) 41 42 一、DeviceID DeviceID给出的是一个物理设备或一个物理设备组的编码这个 字段长度为16位二进制数，在应用层中不必给予说明 43 二、FBlockID FBlockID字段是一个功能块的编码每一个功能块都定义了一些 不同的功能。

协议标准给出了一些共同遵守的功能块编码规定 表4-6是MOST标准中 FBlockID的规定 44 45 46 47 三、三、InstID 在一个系统中可能有多个相同的功能块，为了区分这些功能块， MOST协议中引入了InstID字段，以标识一次操作的具体功能块 48 四、FktID FktID是一个功能的标识码每一个FktID编码对应一个操作方法或一 个属性按着功能性质不同，FktID的地址空间分为六个区： 管理功能区（Coordination）：000H1FFH 必备功能区（Mandatory）：200H3FFH 扩充功能区（Extensions）：400H9FFH 统一功能区（Unique）：0A00H0BFFH 49 系统专用功能区（Proprietary/System specific）：0C00H0EFFH 生产商专用功能区（Proprietary/Supplier specific）：0F00H0FFEH 50 五、OPType OPType字段定义施加到FktID的操作如表4-7，同一个OPType编 码，对于属性类功能请求和操作方法请求含义不同。

51 52 六、Length(Data) Length(Data)字段用十六位二进制数定义数据域的长度，单位是 字节信息传送时并不带有这个字段，在接收到信息时，接收方 通过信息帧中的数据数重建这个字段 53 第四节 MOST NetService及网络服务 SMSC公司为MOST规范的协议栈提供了一个标准实现MOST NetService，此软件是以网络接口控制器（NIC和INIC）为硬件基 础实现，为MOST网络运行提供了很多的接口，为开发者实现了 各种MOST的网络模块，开发者将此软件定制编写编译，烧写到 外部控制器的ROM中，以实现对MOST的网络控制接口（NIC和 INIC）的控制 54 如图4-10，MOST NetService分为第一层基础层（The Basic Layer） 和第二层应用套接字层（The Application Socket Layer）两层，以 及一些在这之外的模块，如MOST高层协议（MOST High Protocol） 55 56 一. 基础层 MOST NetService第一层基础层提供了网络的基础服务功能，如 异步数据的传输，MOST网络的控制，应用消息的传输等等功 能。

基础层主要是控制INIC的功能封装 57 MOST NetSe。