[유비쿼터스네트워킹]FlexRay조사

소개글

유비쿼터스네트워킹이라는 과목에서 FlexRay조사한 조사자료입니다.

목차

1. FlexRay란?
2. FlexRay의 출현배경
3. FlexRay의 특징
4. FlexRay의 장단점
5. FlexRay의 응용분야
6. FlexRay의 적용분야
7. 차량네트워크비교
8. CAN vs FlexRay
9. 참고문헌

본문내용

1. FlexRay란?
FlexRay 는 TDMA 원칙(Time Division Multiple Access)에 따라 동작합니다. 구성 요소들 또는 메시지들이 그들이 독점적인 액세스를 갖는 고정된 시간 슬롯들에 할당됩니다. 시간 슬롯들은 정의된 간격으로 반복됩니다. 메시지가 버스 상에 있는 시간은 정확히 예측될 수 있으며 따라서 버스 액세스는 deterministic입니다.
그러나, 고정된 시간 슬롯에 의한 구성 요소들 또는 메시지들에 대한 버스 대역폭의 엄격한 할당은 대역폭이 최대로 활용되지 않는 단점이 있습니다. 그러므로 FlexRay 는 사이클을 정적인 파트와 동적인 파트로 분할합니다. 고정된 시간 슬롯들은 정적인 파트에 있습니다. 동적인 파트에서는 시간 슬롯들이 역동적으로 할당됩니다. 여기서 독점적인 버스 액세스는 단지 짧은 시간 (이른바 "minislots"으로 불리는) 동안만 enable 됩니다. 시간 슬롯은 minislot 내에서 버스 액세스가 발생할 때 요구되는 시간에 의해서만 확장될 뿐입니다. 따라서 대역폭은 단지 실제로 필요할 때만 사용되어집니다.
그림 1: FlexRay 통신 주기
시간 슬롯의 길이와 사이클에서의 정적 그리고 동적 파트들의 크기가 설정될 수 있습니다. 메시지 길이는 최대 246 바이트까지 될 수 있습니다. byteflight 에서는 오직 동적인 파트만이 있으며 메시지 길이는 12 바이트입니다.
byteflight 처럼, FlexRay 는 10 megabits/s의 데이터 속도이지만, 두 개 채널들에서 동작합니다. 두 개 채널들은 서로 다른 메시지들의 전송 또는 여분용으로 메시지의 오류-비상안전(error-tolerant) 전송을 위한 것으로 사용되며, 그런 경우 데이터 속도는 2개용입니다.
FlexRay 는 또한 더 낮은 데이터 속도들과 동작할 수 있습니다. 1megabit/s 미만의 데이터 속도에서는, 순수버스 구조가 허용됩니다. 1megabit/s 초과의 데이터 속도에서는, 구성요소들이 지점간 연결방식인 active star couplers 에 연결됩니다. 따라서 버스는 이상적으로 종결되고, 통신 네트워크는 확장될 수 있으며 오류는 관련된 분기(branch)에서 제한됩니다.
그림 2: FlexRay 하드웨어
FlexRay 하드웨어는 호스트 프로세서, FlexRay 컨트롤러와 버스 보호자(guardian)로 구성됩니다. 호스트 프로세서는 데이터를 공급하고 처리하며 FlexRay 컨트롤러는 그것들을 전송합니다.
버스 보호자는 버스 액세스들을 감시합니다. 호스트 프로세서는 버스 보호자에게 FlexRay가 어떤 시간 슬롯을 할당했는지 알려 줍니다. 버스 보호자만이 FlexRay 컨트롤러가 이러한 시간 슬롯들에서 액세스를 전송하게 합니다. 수신 액세스는 항상 존재합니다.
통신 네트워크에서 배분된 구성 요소들은 한 개의 공통적인 시간 토대(global time)를 필요로 하는데 이는 동기적 함수들을 실행하고 두 개 메시지들 간의 약간의 간격으로 대역폭을 최적화하기 위함입니다.

참고 자료

ⅰ. www.flexray.com
ⅱ. FlexRay Protocol Specification V2.1 Rev.A
ⅲ. www.vector-elearning.com
ⅳ. FlexRay: Overview and Current Status, Vector AUTOSAR / FlexRay Symposium 2008
ⅴ. Automotive Electronics Magazine 2008년2·3월호
ⅵ. 자동차IT 융합차량용 네트워크 기술동향, 임베디드 월드 2008년10월호