ISO 21111-6:2021 道路車両—車載イーサネット—パート6:電気100 Mbit / sの物理エンティティ要件と適合性テスト計画 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令のPart 2 の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自発的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、技術委員会 ISO/TC 22, 道路車両、小委員会 SC 31, データ通信によって作成されました。

ISO 21111 シリーズのすべての部品のリストは、ISO Web サイトで見つけることができます。

序章

ISO 21111 シリーズには、他の国際規格で普及している車載イーサネット要件とテスト計画が含まれており、追加のテスト方法と要件でそれらを補完します。結果として得られる要件とテスト計画は、Open Systems Interconnection (OSI) 参照モデルに従い、使用される物理メディアとビット レートに応じてドキュメントをグループ化して、さまざまなドキュメントで構成されます。

一般に、イーサネット要件は ISO/IEC/IEEE 8802-3 で指定されています。 ISO 21111 シリーズは、車載イーサネット アプリケーションに必要な補足仕様 (ウェイクアップ、I/O 機能など) を提供します。道路車両では、異なるビット レートを必要とするさまざまな目的にイーサネット ネットワークが使用されます。現在、ISO 21111 シリーズは、1 ギガビット/秒の光および 100 メガビット/秒の電気物理層を指定しています。

ISO 21111 シリーズには、車載 Ethernet に関する要求仕様と試験方法が含まれています。これには、物理​​層エンティティ (コネクタ、物理層実装など) プロバイダ、デバイス (電子制御ユニット、ゲートウェイ ユニットなど) サプライヤ、およびシステム (ネットワーク システムなど) 設計者の要件仕様が含まれます。さらに、適合性テストと相互運用性テストのために指定されたテスト方法があります。

安全性 (電気安全、保護、火災など) および電磁両立性 (EMC) の要件は、ISO 21111 シリーズの範囲外です。

ISO 21111 シリーズで指定されている仕様の構造は、ISO/IEC 7498-1 [1]および ISO/IEC 10731 [3]で指定されている Open Systems Interconnection (OSI) 参照モデルに準拠しています。

ISO 21111-1 は、この一連の規格で使用される用語を定義し、ISO/IEC/IEEE 8802-3 との補完関係、修正、文書構造、タイプなど、車載イーサネットの規格の概要を提供します。物理エンティティ、車載イーサネット固有の機能など。

ISO 21111-2 は、リコンシリエーション サブレイヤーと物理エンティティ間のインターフェイスを指定します。これには、削減ギガビット メディア非依存インターフェイス (RGMII) が含まれます。また、物理メディアとビット レートから独立した、共通の物理エンティティのウェイクアップ機能と同期リンク スリープ機能が規定されています。

ISO 21111-3 は、ISO/IEC/IEEE 8802-3 に準拠したプラスチック光ファイバーを介して 1 ギガビット/秒を伝送できる物理層に対する補足要件を指定し、道路車両内の通信への特定のアプリケーション、および物理エンティティのテスト計画を指定します。適合性テスト。

ISO 21111-4 [3]は、1 Gbit/s 光車載イーサネットの光コンポーネント要件とテスト方法を規定しています。

ISO 21111-5 は、1 Gbit/s の光車載イーサネットについて、システム レベルでの物理層の要件、相互運用性テスト セットアップの要件、システムでの物理層の要件を確認する相互運用性テスト計画を規定しています。レベル、デバイス レベルの物理層コンフォーマンス テスト セットアップに関する要件、およびデバイス ベンダーに関連する OSI 物理層の一連の要件をチェックするデバイス レベルの物理層コンフォーマンス テスト計画。

このドキュメントは、ISO/IEC/IEEE 8802-3 車載イーサネット物理層 (しばしばトランシーバーとも呼ばれる) の高度な機能を、例えば車載イーサネット物理層の診断目的で指定します。高度な物理層機能、ウェイクアップおよびスリープ機能、物理層テスト スイート、物理層制御要件および適合性テスト計画、物理サブ層テスト スイート、および物理サブ層要件および適合性テスト計画を指定します。

ISO 21111-7 は、ISO/IEC/IEEE 8802-3 の実装を指定します。これは、このバス インターフェイス ネットワーク (BIN) を実現するために使用されるコンポーネントの要件とともに、自動車アプリケーションのインターフェイス実装を定義します。 ISO 21111-7 は、システム仕様に従って実装されたシステムの詳細なテストとシステム要件も定義しています。さらに、ISO 21111-7 は、さまざまな電気通信チャネルをシミュレートするテスト ワイヤリング ハーネスを使用してトランシーバーをテストするためのチャネルを定義しています。

ISO 21111-8 は、伝送メディア、チャネル パフォーマンス、および ISO/IEC/IEEE 8802-3 車載イーサネットのテストを規定しています。

ISO 21111-9 は、データ リンク層の要件と適合性テスト計画を規定しています。ブリッジ機能を備えたデバイスとシステムの要件とテスト計画を指定します。

ISO 21111-10 は、セッション層の要件と適合性テスト計画へのアプリケーションを指定します。これは、OSI レイヤー 7 ~ 5 に関連する機能を含むデバイスとシステムの要件と適合性テスト計画を指定します。

ISO 21111-11 は、トランスポートからネットワーク層への要件と適合性テスト計画を規定しています。これは、OSI レイヤー 4 および 3 に関連する機能を含むデバイスおよびシステムの要件および適合性テスト計画を指定します。

図 1 は、ISO 21111 シリーズのパーツと文書構造を示しています。

図 1 — OSI モデルに基づく車載イーサネット ドキュメント リファレンス

1 スコープ

このドキュメントは、ISO/IEC/IEEE 8802-3 車載イーサネット PHY (しばしばトランシーバーとも呼ばれます) の高度な機能 (車載イーサネット PHY の診断目的など) を規定しています。

このドキュメントは以下を指定します:

  • 高度な PHY 機能。
  • ウェイクアップおよびスリープ機能;
  • PHY テスト スイート。
  • PHY 制御 IUT 要件とコンフォーマンス テスト計画。
  • PCS テスト スイート。
  • PCS IUT 要件とコンフォーマンス テスト計画。
  • PMA テスト スイート。他の
  • PMA IUT 要件とコンフォーマンス テスト計画。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO/IEC 9646-1, 情報技術 — オープン システム相互接続 — 適合性テストの方法論とフレームワーク — Part 1: 一般概念
  • ISO 21111-1, 道路車両 — 車載イーサネット — Part 1: 一般情報と定義
  • ISO 21111-2, 道路車両 — 車載イーサネット — Part 2: 一般的な物理エンティティ要件
  • ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, テレコミュニケーションおよび情報技術システム間の交換 — ローカルおよびメトロポリタン エリア ネットワークの要件 — Part 3: イーサネットの標準

3 用語と定義

このドキュメントの目的のために、ISO 21111-1, ISO/IEC 9646-1, および以下に記載されている用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

自動車用ケーブル

ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, 96.7 物理層仕様および 1 本の平衡ツイスト ペア ケーブルでの 100 Mbit/s 動作の管理パラメータで定義された特性を持つ平衡 100 Ω 1 ペア ケーブル

3.2

短い自動車用ケーブル

自動車用ケーブル (3.1) に準拠し、テスト目的で使用され、IUT 送信機とテストおよび測定機器間の損失量を減らすために長さが制限されたケーブル。

3.3

PHY フレーム

ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, 96.3.3.3.7 で定義された SEND_N コード グループで構成され、有効なストリーム開始デリミタ (SSD) で始まり、有効なストリーム終了デリミタで終了する通常のデータ転送ストリーム区切り文字 (ESD)

3.4

モニター

IUTからの送信をキャプチャしてデコードするために使用されるテストシステム

注記 1: B.2 を参照。

参考文献

[1]ISO/IEC 7498-1:1996, 情報技術 - オープン システム相互接続 - 基本参照モデル: 基本モデル
[2]ISO/IEC 10731:1994, 情報技術 - オープン システム相互接続 - 基本参照モデル - OSI サービスの定義に関する規約
[3]ISO 21111-4:2020, 道路車両 — 車載イーサネット — Part 4: 光ギガビット イーサネット コンポーネントの一般的な要件とテスト方法

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 22, Road vehicles, Subcommittee SC 31, Data communication.

A list of all parts in the ISO 21111 series can be found on the ISO website.

Introduction

The ISO 21111 series includes in-vehicle Ethernet requirements and test plans that are disseminated in other International Standards and complements them with additional test methods and requirements. The resulting requirement and test plans are structured in different documents following the Open Systems Interconnection (OSI) reference model and grouping the documents that depend on the physical media and bit rate used.

In general, the Ethernet requirements are specified in ISO/IEC/IEEE 8802-3. The ISO 21111 series provides supplemental specifications (e.g. wake-up, I/O functionality), which are required for in-vehicle Ethernet applications. In road vehicles, Ethernet networks are used for different purposes requiring different bit-rates. Currently, the ISO 21111 series specifies the 1-Gbit/s optical and 100-Mbit/s electrical physical layer.

The ISO 21111 series contains requirement specifications and test methods related to the in-vehicle Ethernet. This includes requirement specifications for physical layer entity (e.g. connectors, physical layer implementations) providers, device (e.g. electronic control units, gateway units) suppliers, and system (e.g. network systems) designers. Additionally, there are test methods specified for conformance testing and for interoperability testing.

Safety (electrical safety, protection, fire, etc.) and electromagnetic compatibility (EMC) requirements are out of the scope of the ISO 21111 series.

The structure of the specifications given in the ISO 21111 series complies with the Open Systems Interconnection (OSI) reference model is specified in ISO/IEC 7498-1 [1] and ISO/IEC 10731 [3].

ISO 21111-1 defines the terms which are used in this series of standards and provides an overview of the standards for in-vehicle Ethernet including the complementary relations to ISO/IEC/IEEE 8802-3 and the amendments, the document structure, type of physical entities, in-vehicle Ethernet specific functionalities, and so on.

ISO 21111-2 specifies the interface between reconciliation sublayer and physical entity including reduced gigabit media independent interface (RGMII), and the common physical entity wake-up and synchronised link sleep functionalities, independent from physical media and bit rate.

ISO 21111-3 specifies supplemental requirements to a physical layer capable of transmitting 1-Gbit/s over plastic optical fibre compliant with ISO/IEC/IEEE 8802-3, with specific application to communications inside road vehicles, and a test plan for physical entity conformance testing.

ISO 21111-4 [3] specifies the optical components requirements and test methods for 1-Gbit/s optical in-vehicle Ethernet.

ISO 21111-5 specifies, for 1-Gbit/s optical in-vehicle Ethernet, requirements on the physical layer at system level, requirements on the interoperability test set-ups, the interoperability test plan that checks the requirements for the physical layer at system level, requirements on the device-level physical layer conformance test set-ups, and device-level physical layer conformance test plan that checks a set of requirements for the OSI physical layer that are relevant for device vendors.

This document specifies advanced features of an ISO/IEC/IEEE 8802-3 in-vehicle Ethernet physical layer (often also called transceiver), e.g. for diagnostic purposes for in-vehicle Ethernet physical layers. It specifies advanced physical layer features, wake-up and sleep features, physical layer test suite, physical layer control requirements and conformance test plan, physical sublayers test suite, and physical sublayers requirements and conformance test plan.

ISO 21111-7 specifies the implementation for ISO/IEC/IEEE 8802-3, which defines the interface implementation for automotive applications together with requirements on components used to realize this Bus Interface Network (BIN). ISO 21111-7 also defines further testing and system requirements for systems implemented according to the system specification. In addition, ISO 21111-7 defines the channels for tests of transceivers with a test wiring harness that simulates various electrical communication channels.

ISO 21111-8 specifies the transmission media, the channel performance, and the tests for an ISO/IEC/IEEE 8802-3 in-vehicle Ethernet.

ISO 21111-9 specifies the data link layer requirements and conformance test plan. It specifies the requirements and test plan for devices and systems with bridge functionality.

ISO 21111-10 specifies the application to session layer requirements and conformance test plan. It specifies the requirements and conformance test plan for devices and systems that include functionality related with OSI layers from 7 to 5.

ISO 21111-11 specifies the transport to network layer requirements and conformance test plan. It specifies the requirements and conformance test plan for devices and systems that include functionality related with OSI layers from 4 and 3.

Figure 1 shows the parts of the ISO 21111 series and the document structure.

Figure 1—In-vehicle Ethernet document reference according to OSI model

1 Scope

This document specifies advanced features of an ISO/IEC/IEEE 8802-3 automotive Ethernet PHY (often also called transceiver), e.g. for diagnostic purposes for automotive Ethernet PHYs.

This document specifies:

  • advanced PHY features;
  • wake-up and sleep features;
  • PHY test suite;
  • PHY control IUT requirements and conformance test plan;
  • PCS test suite;
  • PCS IUT requirements and conformance test plan;
  • PMA test suite; and
  • PMA IUT requirements and conformance test plan.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO/IEC 9646-1, Information technology — Open Systems Interconnection — Conformance testing methodology and framework — Part 1: General concepts
  • ISO 21111-1, Road vehicles — In-vehicle Ethernet — Part 1: General information and definitions
  • ISO 21111-2, Road vehicles — In-vehicle Ethernet — Part 2: Common physical entity requirements
  • ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, Telecommunications and exchange between information technology systems — Requirements for local and metropolitan area networks — Part 3: Standard for Ethernet

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 21111-1, ISO/IEC 9646-1 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

automotive cable

balanced 100-Ω one pair cable having characteristics defined in ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, 96.7 physical layer specifications and management parameters for 100-Mbit/s operation over a single balanced twisted pair cable

3.2

short automotive cable

cable complying with automotive cable (3.1) used for test purposes and limited in length to reduce the amount of loss between the IUT transmitter and test and measurement equipment

3.3

PHY frame

normal data transmission consisting of SEND_N code groups defined in ISO/IEC/IEEE 8802-3:2021, 96.3.3.3.7 and which begins with a valid start-of-stream delimiter (SSD) and ends with a valid end-of-stream delimiter (ESD)

3.4

monitor

test system used to capture and decode the transmissions from the IUT

Note 1 to entry: See B.2.

Bibliography

[1]ISO/IEC 7498-1:1996, Information technology – Open Systems Interconnection – Basic Reference Model: The Basic Model
[2]ISO/IEC 10731:1994, Information technology — Open Systems Interconnection — Basic Reference Model — Conventions for the definition of OSI services
[3]ISO 21111-4:2020, Road vehicles — In-vehicle Ethernet — Part 4: General requirements and test methods of optical gigabit Ethernet components