모스트 버스

모스트 버스(MOST, Media Oriented Systems Transport)는 자동차 산업을 위한 고속 멀티미디어 네트워크 기술이다. 자동차 내부 또는 외부 응용 분야에 사용할 수 있다. 직렬 MOST 버스는 데이지 체인 토폴로지 또는 링 토폴로지와 동기식 직렬 통신을 사용하여 POF(플라스틱 광섬유)(MOST25, MOST150) 또는 전기 전도체(MOST50, MOST150) 물리 계층을 통해 오디오, 비디오, 음성 및 데이터 신호를 전송한다.

모스트 기술은 아우디, BMW, 제너럴 모터스, 혼다, 현대자동차, 재규어 자동차, 란차, 랜드로버, 메르세데스-벤츠, 포르쉐, 토요타 자동차, 폭스바겐, 사브 오토모빌, 스코다, 세아트, 볼보를 포함한 전 세계 자동차 브랜드에 사용된다.

모스트는 현재 마이크로칩 테크놀로지가 소유한 SMSC(Standard Microsystems Corporation)의 등록 상표이다.

통신 원리

MOST 규격은 데이터 전송을 위한 OSI 모형의 7계층 전체뿐만 아니라 물리 및 데이터 링크 계층을 정의한다. 시스템 개발자에게 MOST는 기본적으로 프로토콜 정의이다. 이는 사용자에게 장치 기능에 액세스할 수 있는 표준화된 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)를 제공한다. 통신 기능은 MOST 네트워크 서비스(MOST Network Services)라고 알려진 드라이버 소프트웨어에 의해 제공된다. MOST 네트워크 서비스에는 기본 계층 시스템 서비스(3, 4, 5계층)와 애플리케이션 소켓 서비스(6계층)가 포함된다. 이들은 MOST 네트워크 인터페이스 컨트롤러(NIC)와 API 사이에서 MOST 프로토콜을 처리한다.

MOST 네트워크

MOST 네트워크는 링 구성에서 최대 64개의 MOST 장치를 관리할 수 있다. 플러그 앤 플레이 기능을 통해 MOST 장치를 쉽게 연결하고 제거할 수 있다. MOST 네트워크는 가상 스타 네트워크 또는 기타 토폴로지로도 설정할 수 있다. 안전이 중요한 애플리케이션에는 이중화된 더블 링 구성을 사용한다.

MOST 네트워크에서 한 장치는 타이밍 마스터(timing master)로 지정된다. 이 장치의 역할은 링에 MOST 프레임을 지속적으로 공급하는 것이다. 프레임 전송 시작 시 프리앰블이 전송된다. 타이밍 팔로워(timing follower)라고 불리는 다른 장치들은 동기화를 위해 프리앰블을 사용한다.

MOST25

MOST25는 광학 물리 계층을 통해 스트리밍(동기식) 및 패키지(비동기식) 데이터 전송을 위해 약 23 메가보드의 대역폭을 제공한다. 이는 60개의 물리 채널로 분리되어 있다. 사용자는 채널을 선택하고 4개씩 그룹으로 구성할 수 있다. MOST25는 물리 채널의 할당(및 해제)을 위한 서비스와 방법을 제공한다.

MOST25는 CD 음질의 비압축 오디오 스테레오 채널을 최대 15개까지, 또는 오디오 및 비디오 전송을 위한 MPEG-1 채널을 최대 15개까지 지원하며, 각 채널은 4개의 물리 채널을 사용한다.

MOST는 제어 정보를 전송하기 위한 채널도 제공한다. 44.1 kHz의 시스템 주파수는 705.6 kbit/s의 대역폭을 허용하여 초당 2670개의 제어 메시지를 전송할 수 있게 한다. 제한 사항으로 인해 유효 데이터 전송 속도는 약 10 kB/s (80 kbit/s)로 제한된다. 제어 메시지는 MOST 장치를 구성하고 동기 및 비동기 데이터 전송을 설정하는 데 사용된다. 참조 데이터 역시 제어 채널을 통해 전송될 수 있다.

MOST50

MOST50은 MOST25 시스템의 대역폭을 두 배로 늘리고 프레임 길이를 1024비트로 증가시킨다. MOST25의 세 가지 기설정된 채널(제어 메시지 채널, 스트리밍 데이터 채널, 패킷 데이터 채널)은 동일하게 유지되지만, 제어 채널의 길이와 동기 및 비동기 채널 간의 구획은 유연하게 조정 가능하다. MOST50은 광학 및 전기 물리 계층을 모두 지원하도록 규격화되어 있지만, 사용 가능한 MOST50 지능형 네트워크 인터페이스 컨트롤러(INIC)는 비차폐 연선(UTP) 세트와 하나의 추가 제어선으로 구성된 3개 구리 도체 구성을 통한 전기적 데이터 전송만 지원한다. 추가 제어선은 병렬 단일 공유 버스 구성으로 각 MOST50 네트워크 장치에 연결된다. 이 구성에서 각 MOST50 장치는 5개의 구리선 연결을 포함하게 된다: 제어선(마스터에서 보낸 신호용)과 두 개의 UTP 세트(각각 D+ D- 포함). 한 세트는 데이터 입력(네트워크 링의 이전 장치에서 출력됨)에 사용되고, 다른 한 세트는 링의 다음 장치로 데이터를 출력하는 데 사용된다. 광섬유 버전과 마찬가지로, 모든 네트워크 작동을 위해서는 링을 닫거나 완성(시작 장치에서의 터미네이션)하는 것이 필수적이다.

MOST150

MOST150은 2007년 10월에 도입되었다. 이는 프레임 길이를 최대 3072비트로 늘린다. 다른 등급의 MOST에 있는 세 가지 기설정된 채널(제어 메시지 채널, 스트리밍 데이터 채널, 패킷 데이터 채널) 외에도 대역폭 조절이 가능한 이더넷 채널을 포함한다. MOST150은 동기 채널에서의 등시성 전송도 허용한다.

물리 계층

MOST는 코어 직경 1 mm의 플라스틱 광섬유(POF)를 전송 매체로 사용하며, 송신기로는 적색 파장 대역의 발광 다이오드(LED)를 함께 사용한다. MOST25는 광학 물리 계층만 사용한다. MOST50과 MOST150은 광학 및 전기 물리 계층을 모두 지원한다.

MOST Cooperation

자동차 제조사, AV 장비 설계자, 시스템 설계자 및 주요 부품 공급업체들의 파트너십인 MOST Cooperation은 1998년에 설립되었다. 이들의 목표는 공통의 멀티미디어 네트워크 프로토콜과 애플리케이션 객체 모델을 정의하고 채택하는 것이었다.

인프라

MOST Cooperation은 수년 동안 MOST 버스에 대한 사양을 발표해 왔다. 그러나 이러한 사양에는 데이터 링크 계층에 대한 세부 정보가 포함되어 있지 않다. 2008년 3월, 첫 번째 MOST NIC의 발명자인 SMSC(이전의 OASIS SiliconSystems)와 하만/베커(Harman/Becker)는 자신들의 독점적인 데이터 링크 계층 지적 재산을 로열티 지급 방식으로 다른 반도체 기업들에 개방하고 라이선스를 제공하겠다고 발표했다.

현재 MOST 칩 솔루션은 SMSC, 아날로그 디바이스 및 일부 FPGA 지적 재산권 업체에서 제공하고 있다. 개발 도구는 K2L, Ruetz System Solutions, SMSC, Vector Informatik GmbH 및 Telemotive AG에서 제공한다.

경쟁 표준

• BroadR-Reach는 인포테인먼트용 자동차 통신 버스 네트워크의 상당 부분을 차지했다. 처음에는 100 Mbit/s로 시작하여 1 Gbit/s, 현재는 도메인 컨트롤러 백본 링크를 위해 10 Gbit/s까지 발전했다.
• IEEE는 최대 10 Gbit/s 속도의 싱글 페어 이더넷 변형들을 표준화했다.
• IEEE 1355는 200 Mbit/s로 작동하는 고분자 광섬유를 위한 TS-FO-02 슬라이스(네트워크 매체와 속도의 조합)를 보유하고 있다. 이 규격은 MOST보다 빠르고 충분히 검증되었으며 개방되어 있다. 그러나 산업계의 지지자가 부족하다.
• 이더넷은 차동 방식이며 변압기에 의해 절연되어 있어 더 표준적이고 속도가 빠르며 노이즈 면역력이 동일하다. 그러나 Cat 5 케이블은 자동차 애플리케이션에 너무 비싸거나 무거울 수 있다. 또한 표준 Cat 5 플러그는 진동에 견디지 못한다. 얇은 금 도금층이 빠르게 마모되고 부식되어 고장을 일으킨다. 커넥터를 안정적으로 고정하는 표준 강화 커넥터가 존재하지만 더 비싸다.
• CAN(CAN 버스), LIN(로컬 인터커넥트 네트워크) 및 기타 자동차 OBD 표준은 비디오를 전송하기에 너무 느리기 때문에 적합하지 않다.
• FlexRay 역시 자동차 버스 표준이며 CAN보다 빠르지만, 미디어보다는 드라이브 바이 와이어와 같은 타이밍이 중요한 애플리케이션을 위해 제작되었다.

외부 링크

• MOST cooperation specifications