FlexRay에 대해서

FlexRay는 고속 데이터 통신을 위해 설계된 네트워크 프로토콜입니다.

 

FlexRay의 특징

• 10Mbps 속도를 지원한다.
• 이중 네트워크 구조를 가져 하나의 채널이 실패해도 다른 채널이 정상적으로 동작한다.
• 타임 트리거드 : 특정 시간에 데이터가 전송되는 구조이다.
• 이벤트 트리거드 : 이벤트 발생 시 데이터를 전송하는 방식이다.
• 고정된 시간 슬롯을 사용하여 대역폭을 효과적으로 활용할 수 있다.

FlexRay의 토폴로지

순서대로 멀티드롭 버스, 스타 네트워크, 하이브리드 네트워크이다.

1. 멀티드롭 버스
   • CAN, LIN과 동일하다.
   • 여러 ECU들이 단일 네트워크 케이블에 연결되어 있다.
   • 네트워크 끝엔 터미네이터 저항기가 있어서, 신호 반항 문제를 해결한다.
2. 스타 네트워크
   • FlexRay 표준은 중앙 활성 노드에 개별 연결되는 스타구성을 지원한다.
   • 장거리 실행이 가능하며, 네트워크 한 부분에서 오류가 발생해도 신뢰할 수 있다.
3. 하이브리드 네트워크
   • 멀티드롭 버스와 스타 네트워크가 합쳐진 것으로 편리한 사용과 버스 비용 절감을 위해 하이브리드를 사용한다.

 

FlexRay 버스 작동 원리

CAN protocol은 CSMA (Carrier Sense Multiple Access) 원칙에 따라 작동한다.

즉, 노드가 버스 상태를 보다가 버스가 사용 가능 상태면 메시지를 즉시 전송한다.

이렇게 되면, 메시지는 우선순위에 의해 충돌은 방지되지만 메시지가 버스 상에 있는 시간은 알 수 없다.

FlexRay는 TDMA (Time Division Multiple Access) 원칙에 따라 동작한다.

즉, 노드들이 정해진 시간에 메시지를 전송할 수 있는 것이다.

메시지 간 충돌은 당연히 예방되며, 메시지가 버스 상에 있는 시간 또한 알 수 있게 된다.

 

FlexRay 통신 사이클

정적(Static) 세그먼트는 타임 트리거 프레임을 스케쥴링하기 위한 영역이다.

동적(Dynamic) 세그먼트는 시간 슬롯이 역동적으로 할당된다.

심볼 윈도우 (Symbol Window)는 네트워크 유지와 시작을 위한 시그널링에서 사용된다.

 

 

FlexRay 프레임

프레임은 Header + Payload + CRC로 구성된다. Header = Status + Frame ID + Payload Length + Header CRC + Cycle Count로 구성된다.

프레임 ID는 정적 세그먼트에서는 전송해야 하는 패킷의 슬롯을 나타내며, 동적 세그먼트에서는 해당 패킷의 우선순위를 나타낸다.

페이로드 길이는 문자 개수를 의미, 최대 254Bytes까지 전송 가능하다.

헤더 CRC는 에러 검출용이다.

주기 카운트는 카운터 값이 포함된다.