車用多媒體傳控網(wǎng)絡：MOST技術

前言

雖然目前已有許多種車用電子的傳控接口，如LIN Bus、CAN Bus、FlexRay等，但這些傳控接口的傳輸速率表現(xiàn)，都無法滿足車用多媒體信息的運載傳輸之需，其中LIN Bus只有20kbps，CAN Bus只有1Mbps，F(xiàn)lexRay一般而言也只有10Mbps，雙線并用才能達20Mbps，這些都不足以用來傳遞實時性的多媒體信息。

然而，隨著車內娛樂系統(tǒng)的發(fā)展、傳控技術的精進(如：倒車后方視訊畫面)，車用電子愈來愈需要使用多媒體式傳輸，最適合此方面的傳輸接口就屬MOST(Media Oriented Systems Transport，媒體導向系統(tǒng)運送)，其次才是今日盛行的藍牙(Bluetooth)。不過，Bluetooth絕對無法全然取代MOST在車用多媒體傳輸?shù)牡匚弧?/p>

首先，MOST是實線傳輸，而且是光纖線路傳輸，而且可以是塑料光纖(比較省成本)，使用光纖可以讓信息傳量加大，未來的傳輸提升潛力也較高，同時也較能堅穩(wěn)傳輸(因為沒有接地回路，也不受電磁干擾)，這些是Bluetooth的無線傳輸所不及的。

其次，Bluetooth的傳輸效能也不足，即便是強化傳輸率(Enhanced Data Rate;EDR)3倍的Bluetooth 2.0也都只有3Mbps，比CAN Bus還低，且Bluetooth在單一個Piconet區(qū)網(wǎng)內僅允許8個裝置相互聯(lián)系，節(jié)點裝置數(shù)也明顯不足。

所以，MOST依舊會是車用電子中的最佳多媒體傳控網(wǎng)絡，Bluetooth可以作為備用輔助，可以用來傳遞簡單的音訊(如：語音播報、娛樂音效)或GPS導航信息等，至于更實時性要求、更嚴苛性要求的音視訊傳輸還是需要使用MOST傳控網(wǎng)絡。

有鑒于此，本文將對MOST傳控網(wǎng)絡進行更多的說明與介紹，期望能為有心于車用電子傳控設計者帶來些許助益。

2003年MOST的傳控網(wǎng)絡技術逐步擴展，至少有10種的歐洲量產車采行了MOST技術，包括德國的保時捷、奧迪、朋馳、寶馬，瑞典的富豪、紳寶，意大利的飛雅特、蘭吉雅，法國的雪鐵龍、標致等。

MOST除了核心的主標準規(guī)范外，實體接線層面也允許在“電線”與“光纖”間替換運用，此外也有定義支持MOST傳輸?shù)膽眯蛻B(tài)(Profile)，如Tuner調諧器、CD播放機、放大器(也稱：擴大機)等。

一、MOST發(fā)展概述

MOST傳控網(wǎng)絡(也可稱：傳控接口)的發(fā)展可追溯到1997年，MOST的技術概念來自當時MOST Cooperation公司所發(fā)起的一項非正式合作，到了1998年該公司以之前的合作為基礎，結合17家國際級的汽車制造商(Carmaker)與超過50家的關鍵汽車組件供貨商(Key Component Supplier)，以共同研發(fā)MOST傳控技術。

MOST在制訂上完全合乎ISO/OSI的7層數(shù)據(jù)通訊協(xié)議參考模型，而在網(wǎng)線連接上MOST采行環(huán)狀拓樸，不過在更具嚴苛要求的傳控應用上，MOST也允許改采星狀(亦稱放射狀)或雙環(huán)狀的連接組態(tài)，此外每套MOST傳控網(wǎng)絡允許最多達64個的裝置(節(jié)點)連接。

MOST也支持隨插即用(Plug and Play;PnP)機制，如此就可在MOST傳控網(wǎng)絡運作時直接加插裝置或移除裝置，增加擴充、維修及使用等各方面的便利性。

再者，在MOST傳控網(wǎng)中有一個時序主控者(Timing Master)的節(jié)點，此節(jié)點會持續(xù)地將資料訊框送入環(huán)狀接線中，等于是在扮演一個資料閘門(The gate for data)的角色。此外，在傳輸?shù)挠嵖蛑?，其前段的預序(Preamble)部分，或稱封包檔頭(Packet Header)部分將會重復地發(fā)送，與休閑中的時序受控者(Timing Slave)保持同步性。

再來，MOST的總數(shù)據(jù)傳輸率為24.8Mbps，這已是將音視訊的串流資料與封包傳控資料一并列計，在24.8 Mbps的頻寬中還可區(qū)隔成60個傳輸信道、15個MPEG-1的視訊編碼信道，這些可由傳控設計者再行組態(tài)、規(guī)劃與調配。

值得一提的是，MOST在精省成本的努力不僅是在線路材質上，使用塑料光纖的精省法只是其一，傳輸方面也因為采行同步方式而不需要設置“收發(fā)緩沖”及進行“取樣率轉換”，如此也一樣有助于成本精省。

MOST分布規(guī)模(由于MOST有較重的歐規(guī)味道，以致美國車種的采用比例偏少，僅占9%，而歐洲車種采行最多，達58%，亞太車系則介于兩者間，為33%。)

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二、MOST機制概述

接著，我們更進一步地說明MOST的傳控細節(jié)，老實說MOST的傳輸技術近 似于公眾交換式電話網(wǎng)絡(Public Switched Telephone Network;PSTN)，有著數(shù)據(jù)信道(Data Channel)與控制信道(Control Channel)的設計定義，控制信道即用來設定如何使用與收發(fā)數(shù)據(jù)信道。

一旦設定完成，資料就會持續(xù)地從發(fā)送處流向接收處，過程中不用再有進一步的封包處理程序，將運作機制如此設計，最適合用于實時性音訊、視訊串流傳輸。

當然，不是所有的信息傳遞都要實時同步，例如Internet上網(wǎng)瀏覽、GPS導航信息等，這些資料的傳遞特性是不定時的短期突增，這類型的傳輸就不需要用上前述的同步機制，而可以使用較不講究時效性的異步收發(fā)，事實上MOST傳控網(wǎng)也支持這種傳遞方式，更簡單地說，MOST同時支持與提供時效性、同步的串流傳輸與非時效性、異步的數(shù)據(jù)傳輸。

在MOST傳控中其實存在著三種型態(tài)的傳輸：1.Control控制信息的傳輸;2.Packet非時效性的封包數(shù)據(jù)傳輸;3.Real-Time Information實時性的串流數(shù)據(jù)傳輸(即是指：音訊、視訊)。

若再具體說明些，其實同步性的影音傳遞最高允許達24Mbps的傳輸率，而控制傳遞與封包數(shù)據(jù)傳遞其實都被認定為異步傳遞，異步的傳遞最高可至14.4Mbps頻寬。

既然異步數(shù)據(jù)傳遞與控制傳遞共擠“異步頻寬”，那么哪一天封包數(shù)據(jù)傳量暴增時，不就會影響到控制信息的傳量、傳速?關于此其實不用擔心，MOST傳控設計上已經(jīng)考慮到此點，無論如此都會保留700kbps以上的頻寬給控制用傳遞，有余裕的頻寬才會配撥給資料數(shù)據(jù)傳遞，而控制性傳輸?shù)牟糠忠脖环Q為副信道(Sub-Channel)。

MOST傳控技術上的數(shù)種特性。包括：1.最多可連接64個節(jié)點、2.兩節(jié)點間最多可有8個接口接頭接位(連接器)、3.最長可達10公尺、4.最克簡(克難簡樸)的連接型態(tài)。

三、MOST的強悍支持者

本文最末，也要來了解一下MOST技術有哪些代表性的支持業(yè)者。

首先是車廠(汽車制造商)部分，此方面的支持業(yè)者主要有德國的BMW(寶馬)、美國的戴姆勒克萊斯勒(DaimlerChrysler，簡稱DC，今日已歸屬于德國BENZ朋馳集團之下)、美國的福特(Ford)、美國的通用汽車(General Motors;GM)等。

其次是一線(Tier-1)的車用電子供貨商，此方面大體有德國的Bosch(博世)、美國的Delco(GM通用汽車旗下的所屬部門)、日本的Denso(TOYOTA豐田汽車旗下的所屬部門)、德國的Infineon(英飛凌)等。

再來，車用影音設備的制造商也不容忽略，此方面包括英國蘇格蘭的Linn Products(精密音響設計公司)、美國的Motorola摩托羅拉、荷蘭的Philips飛利浦、日本的Sony新力索尼等業(yè)者都表態(tài)支持MOST技術。

現(xiàn)有的MOST的傳輸率為24.8Mbps，往后MOST將朝50Mbps與150Mbps的更高速化方向努力。圖為目前電線式MOST傳輸?shù)奶嵘龢嬒?，運用2組無屏蔽的雙絞線來達到50Mbps的高速傳輸，1組專注于傳送、另1組專注于接收，且接收與發(fā)送各有1組被動式模擬濾波器接應，更重要的是此作法不需用上任何新制程。