Fahrzeugnetzwerk mit Datenraten bis 100 GBit/s

Automotive-Multi-Gigabit-Standard IEEE 802.3

| Autor / Redakteur: Hendrik Härter / Andreas Donner

Datenübertragung von bis zu 100 GBit/s im Fahrzeug: In der Industrie arbeitet man an der Standardisierung des optischen IEEE 802.3 Automotive-Multi-Gigabit-Standards.
Datenübertragung von bis zu 100 GBit/s im Fahrzeug: In der Industrie arbeitet man an der Standardisierung des optischen IEEE 802.3 Automotive-Multi-Gigabit-Standards. (Bild: KDPOF)

Infotainment, ADAS oder Autonomie im Fahrzeug: Busse im Fahrzeug müssen immer höhere Datenraten schaffen und gleichzeitig sicherer werden. Die Industrie will bis 2021 erste Prototypen eines verbesserten Standards 10GBASE-SR auf den Markt bringen.

Mit 10GBASE-SR lassen sich innerhalb der Spezifikation IEEE 802.3ae Daten mit 10 GBit/s über ein Multimode-Glasfaser bei Längen von bis zu 25 m übertragen. Doch die zunehmende Anzahl an Infotainment-Systemen, ADAS oder auch die Autonomie der Fahrzeuge lassen die Übertragungsraten innerhalb eines Fahrzeugs förmlich explodieren. Das sieht auch Carlos Pardo. Er ist CEO von KDPOF, einem Anbieter von Gigabit-Transceivern über Plastic Optical Fiber (POF). „100 MBit/s bis 1 GBit/s, 2,5; 5 und 10 GBit/s. Einige OEMs gehen sogar noch weiter: bis zu 25 und 50 GBit/s sollen in den nächsten Jahren möglich sein“, berichtet Pardo.

Für ihn ist der bestehende Standard 10GBASE-SR ideal geeignet, um auch künftige, hochvolumige Datenübertragungen im Automobil abfangen zu können. Doch ein Problem sieht er: Dieser erfüllt nicht die strengen Anforderungen der Automobilindustrie. In einem Team aus mehr als 15 Automobilherstellern wie PSA, Toyota und Volvo aber auch ihre Zulieferer (Tier 1) und Komponentenlieferanten wie KDPOF will man zusammenarbeiten, um die Bedürfnisse und Technologien zur Definition eines neuen Multi-Gigabit-Standards zu definieren.

Optischer IEEE 802.3 für Automotive-Multi-Gigabit

Die Gruppe leitete einen so genannten Call for Interest (CFI) mit Genehmigung durch IEEE ein, um die Standardisierung eines optischen IEEE 802.3 Automotive-Multi-Gigabit-Standards mit Unterstützung durch die Industrie zu initiieren. Start der Arbeitsgruppe unter der Leitung von Carlos Pardo ist im Sommer 2019, erste Prototypen sollen bis Ende 2021 projektiert werden. Der Arbeitskreis wird das Aufsetzen eines IEEE-Ethernet-Standards für die Automobilindustrie für Geschwindigkeiten ab 2,5 GBit/s und bis 50 GBit/s evaluieren.

Der aktuelle IEEE-Standard 10GBASE-SR wurde ursprünglich entwickelt, um die Anforderungen von Rechenzentren zu erfüllen, in denen Temperatur, Lebensdauer, Preis, Zuverlässigkeit und mechanische Robustheit sehr kontrolliert und überschaubar sind. Zusätzlich zu den Schlüsseleigenschaften Stromverbrauch und vor allem Kosten im Automobilbereich erfordert die raue Automobilumgebung dagegen ein neues Kommunikationskonzept.

Ziel ist eine größere Robustheit, damit sich diese automatisch an unterschiedliche Umgebungsbedingungen und Schwankungen im Fertigungsprozess anpassen. Darüber hinaus sollte die technische Grundlage des neuen Standards skalierbar sein, um in Zukunft noch höhere Datenraten wie 25, 50 und 100 GBit/s zu ermöglichen.

Ist schließlich der Standard optimiert, werde die einzelnen Teile zusammengeführt und es lässt sich ein gutes Gleichgewicht an Komplexität und Kosten zwischen allen Teilen wie CMOS-IC, VCSEL, PD, Aderendhülsen, Hülsen, Kabel, Inline-Verbindungstechnik, Optik oder Linsen erreichen.

Dieser Beitrag stammt von unserem Schwesterportal Elektronikpraxis.

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