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Elektronik automot ive 15 Bordnetze VerBindungstechnik bereits einen gut versorgten und wettbewerbsfähigen Markt mit allen neuen Komponenten die Multigigabit-Netzwerke im Auto benötigen Physical Layer PHY Fiber Optic Transceiver FOT Fasern Steckverbinder und Lichtquellen Die Technologie soll skalierbar sein um in Zukunft noch höhere Datenraten wie 50 und 100 Gbit s zu ermöglichen Sind alle Bereiche des neuen Standards optimiert und kombiniert man diese lässt sich ein gutes Gleichgewicht an Komplexität und Kosten zwischen allen Teilen wie CMOS-IC VCSEL PD Aderendhülsen Hülsen Kabeln Inline-Verbindungstechnik Optik und Linsen erreichen Der Automobilmarkt erhält damit die kostengünstigste zuverlässigste und am besten skalierbare Lösung Mit Zustimmung der IEEE-802 3-Arbeitsgruppe hat ein Team aus Mitstreitern mit beträchtlicher Unterstützung an der Standardisierung eines optischen IEEE-802 3-Automotive-Multigigabit-Standards gearbeitet Der 802 3 Task Force gehören zahlreiche Personen an die mit wichtigen Automobilherstellern wie PSA Toyota BMW Ford GM und Volvo Tier-1-Lieferanten und Komponentenlieferanten in Verbindung stehen Die Arbeitsgruppe unter der Leitung von Carlos Pardo KDPOF hat einen IEEE-Ethernet-Standard für die Automobilindustrie mit Geschwindigkeiten von 2 5 bis 25 oder 50 Gbit s evaluiert Als Ergebnis hat die IEEE Standards Association IEEE SA im Frühjahr 2023 den finalen IEEE 802 3cz-Standard »IEEE Standard for Ethernet Amendment 7 Physical Layer Specifications and Management Parameters for multigigabit glass optical fiber automotive Ethernet« veröffentlicht Diese Ergänzung zum IEEE-Standard 802 3-2022 fügt Physical-Layer-Spezifikationen und Management-Parameter für den Betrieb in der Automobilumgebung hinzu Zukunftssicher Robust niedriger Strombedarf skalierbar Die Norm IEEE 802 3cz-2023 nGBASE-AU für optische Multigigabit-Konnektivität im Auto wurde von Grund auf mit dem Ziel entwickelt die strengen Anforderungen der Automobilindustrie zu erfüllen Der Standard spezifiziert Geschwindigkeiten von 2 5 5 10 25 und 50 Gbit s pro Lane Er erfüllt die Temperaturanforderungen für den Automobilbereich von -40 °Cbis +105 °Cund die OEM-Zuverlässigkeitsanforderungen mit einer Mindestbetriebsdauer von 15 Jahren bei 10 FIT Der Standard spezifiziert 2 5GBASE-AU 5GBASE-AU 10GBASE-AU 25GBASE-AU und 50GBASE-AU unter Verwendung von biegeunempfindlichen OM3-Glasfasern Der Einsatz von Glasfaser verringert den Strombedarf Darüber hinaus ist Glasfaser widerstandsfähiger gegenüber Alterungsproblemen Sie ist absolut zukunftssicher da Steuergeräte unter Beibehaltung des gleichen Kabelbaums auf höhere Geschwindigkeiten aufgerüstet werden können Außerdem ist die OM3-Faser weit verbreitet Die optischen Standardspezifikationen ermöglichen den Einsatz zuverlässiger Lichtquellen die auf bewährter Technorubén Pérez de Aranda ist CTO und Mitgründer von KDPOF sowie IEEE-Seniormitglied und aktiver Teilnehmer der IEEE-802 3-Arbeitsgruppe Literatur [1] new ieee 802 cz standard multigigabit links for automotive https www kdpof com wpcontent uploads 2023 05 ieee 802 3czkoonstelreduce-V1 1 pdf [2] ieee 802 3cz-2023 standard https standards ieee org ieee 802 3cz 10918 logie basieren Die Norm 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-Verwaltungsund Wartungs-Seitenkanal Operations Administration Maintenance OAM sorgt für Zuverlässigkeit und Link-Management Die Norm 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 Die IEEE-802 3cz-Standardtechnologie ist derzeit die einzige existierende Lösung für 25-und 50-Gbit s-Single-Lane-Verbindungen mit vier Inline-Steckern und einer maximalen Länge von 40 Metern im Auto über OM3-Multimode-Faser Die Branchenführer arbeiten gemeinsam an einem entsprechenden optischen Multigigabit-System für Automotive Ethernet das die Anforderungen zukünftiger vernetzter und automatisierter Fahrzeuge erfüllt Die Lösung ist zu relativ niedrigen Kosten erhältlich da das höhere optische Leistungsbudget einfachere und billigere Steckverbinder ermöglicht Das vorgeschlagene Multigigabit-System wacht in weniger als 100 ms auf Auch die anspruchsvolle EMV-Konformität ist erfüllt Ein nahezu idealer Kommunikationskanal ermöglicht eine viel einfachere physikalische Schicht mit einer geringeren DSP Equalization-Komplexität und ohne Echokompensation was zu einem geringeren Strombedarf einer geringeren Latenzzeit einer kleineren Siliziumfläche und einer kostengünstigeren Lösung führt 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 hat unter der Leitung von OEMs in Europa Asien und Nordamerika mit der Entwicklung von Prototypen für den Proofof-Concept POC von optischen 10GBASE-AU-Verbindungen für Backbone-Kamera-Radarsensorund Display-Anwendungsfälle begonnen ih