9月10日,光博会 “2025车载光通信技术创新应用论坛”在深圳举办,汇聚北京科技大学通信工程系主任周娴、鹏瞰半导体首席市场营销官江晓锋、烽火通信公司战略MKT首席专家詹翊春、中兴通讯光接入规划总工李明生和长安汽车的高管等众多专家,他们对车载光通信领域的趋势进行了精彩的分析,同时我们也看到车载光通信领域芯片、光模块等一些新品展示。
光纤与铜缆传输性能对比优势明显,车载光通信技术进入产业化落地
为什么车载光通信进入强需求周期?中兴通讯光接入规划总工李明生介绍,一方面随着汽车智能化高速发展,自动驾驶等级正在从L2向L3+级别过渡,自动驾驶传感器的升级迭代、智能座舱的迅速兴起以及车路云星协同发展,对数据传输提出了极高要求;另一方面,汽车电子电气架构逐渐由“分散式”向“集中式”迈进,传统的车载通信系统架构,难以满足智能驾驶汽车的需求。
图:光纤与铜缆性能对比 电子发烧友拍摄
北京科技大学通信工程系主任周娴指出,传统铜缆在面临整车10Gbps以上带宽需求时已经力不从心,未来车载网络带宽需求将大大增加,当面临整车100Gbps的带宽需求时,就是光进铜退的分水岭。此外智能汽车多传感器融合,铜缆还有电磁兼容性(EMC)难题与高昂成本的问题。
“智能网联汽车深度改革了汽车的发展趋势,汽车智能化发展到ADAS L4/L5阶段,网络总带宽需求将超过100Gbps,铜缆通信已经遭遇了瓶颈,光纤具备高带宽、免疫EMC、重量轻和低成本的优势。现在一台纯电动汽车线束达到52.3kg,其中高速线束8kg且持续增加,未来光纤替代一部分电缆,可以有效减轻载重,明显提高传输效率。”天津科谱技术规划总工张赟指出。
智能汽车从分布式架构向中央集中式架构演进,伴随着高性能车载算力芯片和车用操作系统的演进,EE架构将进一步向中央集中式架构迈进。业内专家认为,汽车通信网络将向全业务通信、全光座为最终目标,建立从光铜共存至全光承载的演进路径。
此前,5月份中国联通研究院高级工程师沈世奎表示,从车载光通信系统主要组成来看,一个完整的车载光通信系统主要包括光纤线束、光模块、连接器。光纤线束是当前技术成熟度最高、产业链参与单位最多的部分,也是最早实现从纯电向光纤演进的关键组件之一。
车载光模块工作环境恶劣,因此对于光模块有着更苛刻的要求,包括宽温域适应能力(-40℃至105℃以上)、超长使用寿命(15年以上)、高可靠性和各种极端环境适应能力。商用车因“长车身、重振动、降本敏感”三大特征,对车载光通信提出比乘用车更严苛的带宽、抗振和成本需求;周娴教授团队认为,只有“光缆抗振+集中温控+能信共传”三位一体,才能让光纤在商用车上率先实现规模替代。
长安汽车有限公司软件开发主任郭志涛指出,尽管光通信技术具备不受电磁干扰、物理层传输确定性高、线束重量轻、支持无源组网、可长期演进至10G/25G/50G甚至更高带宽等显著优势,但其在汽车领域的规模化应用仍面临多重挑战。他建议,应加快车载光PON技术在TC层(传输汇聚层)的标准立项,以促进PON MAC芯片的商业化。
车载光通信,从传感器到光模块、系统方案落地案例有哪些?
郭志涛表示,长安汽车公司已经使用光通信技术传输单个部件数据的技术可行性研究,2024年在长安汽车生态大会上发布了光接口传感器技术原型。
作为一家 2019 年成立的半导体设计公司,鹏瞰半导体用五年时间完成了从技术研发到市场落地的关键跨越。前两年专注 TS-PON SoC 研发,2022 年第一代 SoC 实现量产,2022年初TS-PON(时间敏感无源光网络)芯片一次性流片成功,而 2025 年即将流片的第二代 TS-PON Gen2 芯片,瞄准车载光通信、人形机器人、工业机器人等高端场景,打造 “软件定义的全光网解决方案”。
鹏瞰半导体首席市场营销官江晓锋表示,当前,ADAS和车载影音系统需要高速、低时延通信系统铜缆,越来越难以满足10G+的传输速率需求,光纤是最好的通信媒介。2023年12月15日,鹏瞰与著名车企在深圳大湾区大会上首次完成业界首个基于10G“光纤上车”方案公开演示。
图:鹏瞰半导体与车企10G光纤上车验证,电子发烧友拍摄
2025 年 5 月,鹏瞰半导体推出第二代 TS-PON 芯片 Gen2,鹏瞰半导体在车载光通信芯片领域已形成 “全球独家” 优势。这家公司TS-PON芯片的主要性能优势有六点:1、精确的网络同步,精度在10ms以内;2、超高带宽,当前支持单光纤双向10G通信,下一代50G;3、超低的延迟,上行达到50-60us,下行达到20-30us;4、功能安全和网络冗余,支持集中式OAM管理;5、网络架构灵活,支持软件定义网络,还支持光铜混合组网,支持菊花链组网;6、P2MP-点到多点的网络,高效。
值得关注的是,鹏瞰半导体TS-PON 第一代已实现 10Gbps 带宽,未来将向 25G、50G 升级,满足视觉传感器数据爆炸式增长的需求。除了硬件,鹏瞰还在同步完善软件生态。“鹏瞰不仅做芯片,开发 SDK(软件开发工具包),还开发完整的软件系统,为客户提供“芯片+软件”的全栈式解决方案,降低应用门槛。
烽火通信科技股份有限公司战略与市场部总师詹翊春认为,基于PON方案的车载光通信可以实现介质归一、承载归一,同时随着车载业务种类和数量的增多,成本优势日趋显著。
中国信科在光通信领域深耕多年,具备光纤、连接器、芯片、光模块、光系统和光通信场景方案设计等全产品链拉通能力,已能提供从 25G 激光器芯片、硅光收发芯粒、车规 MCU 到 V-PON 系统级方案的完整链条。以10G-PON/25G-PON 车规光模块为例,工业温 -40 ℃~105 ℃,抗振 30g,双通道 BiDi,插损 0.8 dB,已在东风商用车 18米大巴完成 4 万公里路试。
中兴通讯光接入总工李明生指出,PON具备“全光+光源”两大优势,赋能智能汽车通信,PON技术持续演进,产业链自主可控,电芯片、光芯片完成自定义和设计。PON光接入技术核心优势来自传输介质光纤化,网络架构无源化,为其大规模部署奠定了坚实基础。PON技术也将在车载通信网络应用场景发挥重要作用,成为赋能智能汽车通信的重要技术选择。
在技术层面,PON技术从GPON到10G-PON、再到50G-PON持续平滑演进。结合确定性技术,实现带宽确定性精准调度控制、低于100微秒超低时延、纳秒级抖动,以及不同业务之间的硬隔离。
图:中兴通讯车规PON产品规划 电子发烧友拍摄
李明生表示,在产品层面,中兴通讯已经进入车规PON产品研制阶段,OLT模组化和车规级ONU小型化,迈向车载PON商业化应用之路。
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