Zulieferer ZF bringt Lichtgeschwindigkeit in die Bordnetze software-definierter Fahrzeuge. (Bild: ZF)
Optische Datenübertragung basiert auf der Übertragung von Lichtsignalen durch Glasfaser- oder Kunststofffaserkabel. Glasfaserkabel bieten dabei eine hohe Bandbreite und geringe Verluste. Ihre Vorteile liegen in hohen Datenübertragungsraten und der Zuverlässigkeit. Bereits vor 20 Jahren wurden optische Systeme wie „Media Oriented Systems Transport“, kurz MOST, eingeführt, die Polymerfasern als physikalische Schicht zur Datenübertragung nutzten. Die neuen Standards, wie das optische Multi-Gigabit-Ethernet nach IEEE 802.3cz-2023, basieren hingegen auf Glasfasern, die eine höhere Bandbreite und geringere Verluste bieten.
Beim Zulieferer sieht man Glasfaser daher auch als Schlüsseltechnologie für künftige Bordnetze im Automobil. Der Technologiekonzern hat seinen Hochleistungsrechner ProAI daher für optisches Multi-Gigabit-Ethernet in Automobilanwendungen weiterentwickelt. Mit neu entwickelten Chips und Steckern können Daten ZF zufolge über automobiltaugliche Glasfasern nach Standard IEEE 802.3cz übertragen werden. Entwicklungspartner sind der deutsche Automobilzulieferer MD Elektronik sowie das spanische Halbleiterunternehmen KD. Wie Oliver Briemle, Leiter Cross-Domain Computing bei ZF erklärt, ermöglicht die Technologie sowohl Kurz- als auch Langstreckenübertragungen von bis zu 40 Metern. Ein Serieneinsatz ist dem Unternehmen zufolge bereits im kommenden Jahr möglich.
ZF sieht Vorteile im optischen Multi-Gigabit Ethernet
Zu den Argumenten für Multi-Gigabit-Ethernet zählt man bei ZF gerade mit Blick auf das autonome Fahren die unterstützten Datenübertragungsraten von 2,5 Gbit/s, 5 Gbit/s, 10 Gbit/s, 25 Gbit/s und 50 Gbit/s. Ein Argument sind die erhöhten Übertragungsdistanzen: Optisches Multi-Gigabit-Ethernet kann Daten über Entfernungen von bis zu 40 Metern übertragen, was sowohl für Kurz- als auch für Langstreckenanwendungen in aller Art von Fahrzeugen geeignet ist. Glasfasern sind leicht und sparen im Vergleich zu Kupfer Gewicht. Wichtige Kernpunkte sind zudem die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit. So sind Glasfasern nicht anfällig für elektromagnetische Störungen und es lässt sich eine galvanisch getrennte Datenkommunikation zwischen verschiedenen Spannungsniveaus umsetzen. Zudem sind die Systeme energieeffizienter als Systeme auf Kupferbasis.
Optisches Multi-Gigabit-Ethernet ist ZF zufolge zukunftssicher und skalierbar, denn es ist möglich, neue Hochleistungsrechner (High-Performance Computer, HPCs), elektronische Steuergeräte (Electronic Control Units, ECUs) und Multi-Domain-Rechner (MDCs) auf höhere Datenübertragungsgeschwindigkeiten aufzurüsten, ohne dass die bestehenden optischen Verkabelungskomponenten geändert werden müssen. Laut ZF stehen die Systeme für geringere Kosten durch hohe Produktionsvolumen - die im Standard IEEE 802.3cz-2023 spezifizierten OM3-Glasfasern sind weltweit verbreitet und werden bereits in großen Mengen produziert. Last not least nennt der Zulieferer, dass optisches Multi-Gigabit-Ethernet nahezu ideale Kommunikationskanäle mit geringer Komplexität der physikalischen Schicht bietet.