Ethernet AVBソリューション

次世代のクルマには、Ethernet、さらにはIP（Internet Protocol）が載ることで、インターネットとクルマがシームレス

につながり、安全・快適な新しいICTサービスの創出が期待されています。

NEC通信システムは、信頼性の高いプロトコル実装技術、組込技術で、安全かつ低遅延、大容量ネットワーク環境構築及び、

その環境で提供される様々なサービスへ柔軟に適用が可能な次世代車載ソフトウェアを通じて、人々が安心して快適に移動

できるクルマの未来を創造していきます。車載IoTに関しては、NEC通信システムを是非ご用命下さい。

Ethernet Audio Video Bridging Solution

次世代車載ネットワークのキーテクノロジ

お問い合わせは、下記へ

NEC通信システム

システム営業本部

〒108-0073 東京都港区三田一丁目4-28（三田国際ビル）

URL: http://www.ncos.co.jp/

●本製品（ソフトウェアを含む）が外国為替および外国貿易法の規定により、輸出既製品に該当する場合は、日本国外に持ち出す際に

日本国政府の輸出許可申請書等必要な手続きをおとり下さい。ご不明な場合は、上記問合せ先へご相談ください。

●記載の製品名および会社名は、各社商標または登録商標です。

●このカタログの内容は改良のために予告なしに仕様・デザインを変更することがありますのでご了承ください。

2017年 ７月現在 No.08-12-E1-01

NEC通信システム

製品提供形態

Ethernet AVBソリューション

提案段階から導入後まで幅広く、お客様にとって最適なサポートを提供します。

Netlistライセンス契約

○お客様のデバイスに合わせたNetlist*1とマニュアルの提供

IPコア 諸元

*1：Netlistは、電子回路における端子間の接続情報のデータのことで、プリント基板の配線の設計などに使用されます。*2：RTL(Register Transfer Level)は、 論理回路をハードウェア記述言語(VHDL:VHSIC Hardware Description Language)で記述する際の手法です。

VHSIC:Very High Speed Integrated Circuits(超高速集積回路)

RTLライセンス契約

○回線情報としてRTL*2（VHDL）とマニュアルの提供

サポート契約

○ライセンス締結のお客様に対する組込方法などの技術サポート

カスタマイズ契約

○本製品のカスタマイズ、周辺回路設計、検証などの開発請負契約

無償評価版

○一か月間、無償でお試し頂けるサービスの提供

IEEE 802.1AS IPコア諸元

インタフェース ASメッセージDrop/Insertインタフェース、その他各種制御インタフェース

内部動作周波数 50～125MHz（FPGAでの弊社実績）

ネットワーク種別 IEEE Std.802.3 full-duplex

主要機能IEEE Std.802.1ASに準拠の・対抗遅延測定機能、・Best Master Clock Selection機能、・時刻同期機能

回路規模（目安） 約370k Gate/port

IEEE 802.1Qav IPコア諸元

インタフェース MACインタフェース、L2 Switchインタフェース

内部動作周波数 100MHz（FPGAでの弊社実績）

ネットワーク種別 IEEE Std.802.3 full-duplex

主要機能IEEE Std.802.1Qavに準拠の・Priority Regeneration、・Traffic Class Mapping、・Transmission Selection、・Credit Based Shaper

回路規模（目安） 約90k Gate/port

IEEE 802.1Qat IPコア諸元

インタフェース QatメッセージDrop/Insertインタフェース、その他各種制御インタフェース

内部動作周波数 100MHz (FPGAでの弊社実績)

ネットワーク種別 IEEE Std.802.3 full-duplex

主要機能IEEE Std.802.1Qatに準拠の・MSRPによる帯域予約機能

回路規模（目安） 約290k Gate/port

Ethernet Audio Video Bridging (AVB)SolutionAudio Video Bridging (AVB) is a common name for the set of technical standards developed by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) Audio Video Bridging Task Group of the IEEE 802.1 standards committee.

Ethernet AVBソリューションEthernet Audio Video Bridging Solution

Ethernet AVBとは、ベストエフォートのEthernet 通信を高信頼化する技術です。複数ノード間の時刻同期、通信帯域保証、遅延保障が可能で、「車載Ethernet」の要素技術として高い注目を集めています。

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領域と構成技術

※1 IPコア（intellectual property core）： LSIを構成するための部分的な回路情報で、特に機能単位でまとめられているものを指します。

標準 技術内容 効果

IEEE 802.1AS 時刻同期 センサ、アクチュエータ、中継器が時刻同期することで、制御時刻等を高精度で一致させることができます。（許容誤差＜1μsec）

IEEE 802.1Qav QoS 遅延にセンシティブなデータを優先的に転送する技術。End to Endの遅延を2msec以内に保証します。（～7hop、＠100Mbps）

IEEE 802.1Qat 帯域予約 高優先データの帯域を確保する技術。他のデータの通信に起因する干渉を排除できます。（システム上、オーバフローの可能性がなければ不要）

IEEE 1722 拡張フレームフォーマット

データと共に、データの識別子や時刻情報を紐づけて伝送できるEthernetの拡張フレームフォーマットです。

Control Applications（UpｎP/ DLNA,A/VC,HiQnet,etc）

IEEE 802 Ethernet Driver

Grand MasterClock

Selection

IEEE 802.1AS

PrecisionTime Protocol

IEEE80.1Qat

BandwidthReservation IEEE 802.1Qav

Sharping

IEEE 1722Layer２AVBTransportProtocol

Streaming Media API

TCP/IPProtocolStack

『つながるクルマ』を実現するNEC通信システムの通信技術

Ethernetの特長・廉価・豊富な実績・高速通信

車載システムの要件・低遅延での伝送・ECU間の同期・高信頼性

AVB

高い品質での「IPコア」※1で提供いたします。

IEEE 802.1AS IEEE 802.1QavIEEE 802.1Qat

Ethernet AVBプロトコルスタック イメージ図

■ エンドポイント・スイッチ兼用時刻同期機能

車載Ethernetでは、ECUやセンサ、カメラ（エンドポイント）が中継装置であるスイッチを介して時刻同期することで、センサ情報やカメラ映像、アクチュエータの制御時刻など、共通の時間軸で異種データを取り扱うことが可能となります。弊社では、エンドポイント、スイッチ双方に対応可能です。

■ QoS（Quality of Service）3クラス（AVトラフィック／制御データ／Best Effort）のフレームに選別して、優先制御します。

■ Credit Based Shaper最高優先のAVトラフィックの出力レートは、伝送レートの1％単位できめ細かく設定できます。

■車載Top Viewカメラシステム車両の前後左右に設置されたカメラの時刻を同期し、同時刻に撮影された映像データを元に正確なTop Viewを合成できます。

■ドメインゲートウェイへの適用将来的には、異種ドメイン間の時刻を同期することで、同一のシステムのような協調制御が期待されています。

Time SynchronizedNetwork

Domain G/W Domain G/W

Camera/RadarTime SynchronizedNetwork

Top ViewTime Sync. IP

■ALLハードウェアロジックで実現高い経済性が求められる車載機に適用するためには、CPUのリソースはアプリケーションで優先的に使用し、通信部分は極力ハードウェアで実現すべきと考えます。 IEEE802.1AS、 IEEE802.1Qav、 IEEE802.1Qat の各IPコアは、ソフトウェア処理を介さず、全てハードウェアロジックで実現しています。

Time Sync. IP

Time Sync. IP

Time Sync. IP

Time Sync. IPTime Sync. IP

IEEE802.1AS IPコア /時刻同期

IEEE802.1Qav IPコア /QoS

IEEE802.1Qat IPコア /帯域予約

Ethernet AVB対応 L2 Switch IPコア構成イメージ図

GMII/MII

GMII/MII

FPGAMAC

AS IP（時刻同期）

PHY Qav IP

Qav IP

REGISTER（含むMIBカウンタ）Mng. IF

MACPHY

MACPHY

MACPHY

PHY

PHY

Qav IP

Qav IP

MAC

MAC

Qav IP

Qav IP

L2 SwitchFabric

Qat IP（帯域予約）

GMII/MII

GMII/MII

GMII/MII

UART

GMII/MII

：弊社製品

：サンプル提供

弊社提供可能IP

：弊社製品

：弊社製品

Multi PortsTime Sync. IP

■ ストリーム単位で必要な帯域情報をネットワーク全体へ通知・管理する機能

アプリケーション通信におけるトラヒック経路(ストリーム)単位に、必要とされる帯域情報をネットワーク全体に通知して管理します。

■ ネットワーク全体でアプリケーション通信に必要な帯域を動的に管理する機能

ネットワーク全体のアプリケーション通信のリクエスト状況を確認し、ストリーム毎に帯域確保の可否を動的に確認して通知します。また、ストリーム毎にトラヒック優先度が設定できるため、アプリケーション通信の優先度に応じて、帯域確保の確認を行うことが可能です。

■ ストリーム単位でアプリケーション通信のトラヒックを通過/停止する機能

ストリーム毎に帯域確保の可否確認結果に応じて、帯域確保が不可能と判断されたストリームに対し、Talker部でアプリケーション通信の停止させることが可能です。この機能で、通信経路の帯域不足による高優先アプリケーション通信のトラヒック劣化を未然に防ぎます。なお、停止したアプリケーション通信でもその後の動的な確認で、帯域確保が可能と判断された場合には、Talker部でアプリケーション通信を再開できます。

■ AVB IPコアと併用可能

Ethernetを介するセンサ情報やカメラ映像の集約には、L2 Switchが必要です。各種Ethernet AVB IPと併用できるL2 Switch IPコアも用意します。

■ 車載に特化した使い易い実装車載ユースケースに必要とされる機能のみを抽出して実装しているため、複雑な設定は不要です。簡単に車載Ethernetシステムを構築できます。（詳細はお問い合わせください）

■Ethernet AVB は利用する機能により以下の役割をもちますController：AVB機器の構成 (機器間の接続等）を管理する機能Talker：AVBネットワーク上でAVデータを配信する機能Listener：AVBネットワーク上でAVデータを受信する機Bridge：AVBネットワークを管理する機能

Pre-Crash Safety

■L2 Switch IPコアの提供