Optisches Multi-Gigabit-Ethernet: ZF setzt auf Glasfaser

Glasfasertechnologie für die Automobilelektronik

ZF bringt Lichtgeschwindigkeit in die Bordnetze softwaredefinierter Fahrzeuge. Optische Datenübertragung nutzt Lichtsignale, die durch Glasfaser- oder Kunststofffaserkabel gesendet werden. Glasfaserkabel überzeugen dabei durch hohe Bandbreiten, geringe Verluste und eine hohe Zuverlässigkeit. Bereits vor rund 20 Jahren wurden optische Systeme wie „Media Oriented Systems Transport“ (MOST) eingeführt, die Polymerfasern als physikalische Übertragungsschicht nutzten. Die heutigen Standards – insbesondere das optische Multi-Gigabit-Ethernet nach IEEE 802.3cz-2023 – basieren hingegen auf leistungsfähigeren Glasfasern.

Schlüsseltechnologie für moderne Bordnetze

Bei ZF sieht man Glasfaser klar als Schlüsseltechnologie für zukünftige Bordnetze im Automobil. Deshalb wurde der ProAI-Hochleistungsrechner gezielt für optisches Multi-Gigabit-Ethernet weiterentwickelt. Durch neue Chips und Steckverbinder können Daten gemäß dem Standard IEEE 802.3cz über automobiltaugliche Glasfasern übertragen werden. Entwicklungspartner dabei sind der deutsche Automobilzulieferer MD Elektronik und das spanische Halbleiterunternehmen KD. Laut Oliver Briemle, Leiter Cross-Domain Computing bei ZF, erlaubt die Technologie sowohl Kurz- als auch Langstreckenübertragungen bis zu 40 Meter. Ein Serieneinsatz ist bereits für das kommende Jahr vorgesehen.

Starke Argumente für optisches Multi-Gigabit-Ethernet

Gerade im Hinblick auf das autonome Fahren sieht ZF zahlreiche Vorteile: Die Technologie unterstützt Datenraten von 2,5 Gbit/s, 5 Gbit/s, 10 Gbit/s, 25 Gbit/s und 50 Gbit/s – bei gleichzeitig deutlich höheren Übertragungsdistanzen von bis zu 40 Metern. Damit eignet sich das System sowohl für Kurz- als auch Langstreckenanwendungen in verschiedensten Fahrzeugtypen. Zudem sind Glasfaserkabel deutlich leichter als Kupferleitungen, was Gewicht spart. Auch in Sachen Zuverlässigkeit und Langlebigkeit punktet die Technik: Glasfasern sind unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und ermöglichen eine galvanisch getrennte Kommunikation zwischen unterschiedlichen Spannungsbereichen. Ein weiterer Vorteil ist die höhere Energieeffizienz im Vergleich zu kupferbasierten Systemen.

ZF betont außerdem die Zukunftssicherheit und Skalierbarkeit der Technologie: Hochleistungsrechner (HPCs), Steuergeräte (ECUs) und Multi-Domain-Controller (MDCs) lassen sich auf höhere Datenraten aufrüsten, ohne dass bestehende optische Verkabelung geändert werden muss. Die Verwendung weltweit verbreiteter und in großen Mengen produzierter OM3-Glasfasern – wie im Standard IEEE 802.3cz-2023 spezifiziert – senkt zudem die Systemkosten. Nicht zuletzt bietet optisches Multi-Gigabit-Ethernet nahezu ideale Kommunikationskanäle mit geringer Komplexität der physikalischen Schicht.