„Wir freuen uns, dass der Entwurf des IEEE 802.3-Standards für optische Multigigabit-Verbindungen im Fahrzeug in die abschließende Prüfungsphase zur Veröffentlichung eingetreten ist“, erläutert Carlos Pardo, CEO von KDPOF und aktiver Teilnehmer der IEEE 802.3-Arbeitsgruppe. „Wir haben unter der Leitung von OEMs in Europa, Asien und Nordamerika mit der Entwicklung von Prototypen für den Proof-of-Concept (POC) von optischen 10GBASE-AU-Verbindungen für Backbone-, Kamera-, Radarsensor- und Display-Anwendungsfälle begonnen.“

Der Entwurf des automotive 802.3cz-Standards spezifiziert Geschwindigkeiten von 2,5 Gbit/s bis 50 Gbit/s (nGBASE-AU). Zu den Mitgliedern der 802.3 Task Force gehören zahlreiche Personen, die mit bedeutenden Automobilherstellern, wie PSA, Toyota, BMW, Ford, GM und Volvo; Tier-1-Zulieferern und Komponentenlieferanten verbunden sind. Die Branchenführer arbeiten gemeinsam an einem optischen Multigigabit-System für automotive Ethernet, das die Anforderungen zukünftiger vernetzter und automatisierter Fahrzeuge erfüllt. „Wir sind sehr erfreut und dankbar für die starke Unterstützung durch die Industrie“, ergänzt Carlos Pardo.

Zukunftsfähige optische Multigigabit-Vernetzung für Fahrzeuge

Der empfohlene Entwurf des IEEE 802.3-Standards für optische Multigigabit-Konnektivität im Auto spezifiziert 2.5GBASE-AU, 5GBASE-AU, 10GBASE-AU, 25GBASE-AU und 50GBASE-AU unter Verwendung von biegeunempfindlichen OM3-Glasfasern. Der Entwurf der optischen Standardspezifikationen ermöglicht den Einsatz zuverlässiger Lichtquellen, die auf bewährter Technologie basieren. Der Normentwurf sieht die Multigigabit-Fähigkeiten vor, die auch für die weitere Entwicklung von Fahrerassistenzsystemen und schließlich den autonomen Betrieb von Fahrzeugen maßgeblich sind. Ein spezieller Betriebs-, Verwaltungs- und Wartungs-Seitenkanal (OAM: Operations, Administration, Maintenance) sorgt für Zuverlässigkeit und Link-Management. Der Entwurf umfasst zudem Fehlerkorrekturfunktionen, um Bitfehlerraten von mehr als 10-12 zu erreichen, was aufgrund der rauen elektromagnetischen Umgebung in Fahrzeugen von entscheidender Bedeutung – aber auch herausfordernd – ist. Das Fehlen von Weiterübertragungen sorgt für eine kontrollierte Latenzzeit bei der Videoverteilung.

Das vorgeschlagene Multigigabit-System wacht in weniger als 100 ms auf. Die Betriebstemperaturen in Automobilumgebungen, die von -40 °C bis zu 105 °C (AEC-Q100 Grad 2) reichen, stellen eine größere Herausforderung als bei herkömmlichen Netzwerkanwendungen dar, wie auch das Einhalten der OEM-Zuverlässigkeitsanforderungen (Betriebszeiten von mindestens 15 Jahren mit 10 FIT). Auch die anspruchsvolle EMV-Konformität ist zu erfüllen. Die in der Entwicklung befindliche Technologie basiert auf einer fortschrittlichen digitalen Signalverarbeitung, bei der Hochgeschwindigkeits-DAC und -ADC eingesetzt werden, um alle erforderlichen Algorithmen wie Entzerrung oder Vorcodierung zu implementieren.

KDPOF präsentiert das neueste Demo-Setup für automotive High-Speed-Links mit Steckverbindern von führenden Herstellern, wie MD Elektronik und Yazaki, gemeinsam mit Würth Elektronik am Stand 110 in Halle 2 auf der Embedded World am 14. März 2023 in Nürnberg. Zudem zeigt KDPOF die Demo auf dem Automotive Ethernet Congress vom 22. bis 23. März 2023 in München.