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车载多吉比特(multigigabit)光通信网络协议对比


速读:面对这样的带宽需求,人们很容易想到直接沿用成熟的以太网标准,例如原本为高性能计算与数据中心设计的25GBASE-SR。 但汽车应用环境存在极端温度、持续振动、成本与重量严格限制、长使用寿命、高可靠性要求等独特挑战,这些都是25GBASE-SR从未针对设计的场景(Pardo、Martínez、Rodríguez,2019; 与25GBASE-SR的850nmVCSEL不同,25GBASE-AU工作在980nm,具备更优的热稳定性与激光器寿命。 25GBASE-AU是面向车规级多吉比特光通信的新一代物理层(PHY)方案。
2026年04月20日 15:54

汽车技术正朝着更高数据速率快速演进,以支撑高级驾驶辅助系统(ADAS)、高分辨率传感器与车载信息娱乐系统。当前趋势显示,车内网络速率正从 100Mb/s 提升至 1Gb/s,再到 10Gb/s,最终将达到 25Gb/s 及以上(KDPOF,2021)。

面对这样的带宽需求,人们很容易想到直接沿用成熟的以太网标准,例如原本为高性能计算与数据中心设计的 25GBASE-SR 。但汽车应用环境存在 极端温度、持续振动、成本与重量严格限制、长使用寿命、高可靠性要求 等独特挑战,这些都是 25GBASE-SR 从未针对设计的场景(Pardo、Martínez、Rodríguez,2019;Gorski,2023)。

为应对这些挑战, IEEE 802.3 工作组 制定了 25GBASE-AU —— 它是 IEEE 802.3cz-2023 标准下,车载 多吉比特 以太网家族的全新成员,弥补了 25GBASE-SR 的不足,并加入面向严苛车载环境的定制化特性。 

25GBASE-SR:为数据中心优化

25GBASE-SR 基于 IEEE 802.3by 标准推出,用于在数据中心多模光纤上实现 25Gb/s 以太网连接,主要面向短距链路:OM3 光纤通常可达 70 米,优化型 OM4 光纤可达 100 米,且需在严格受控环境下运行(IEEE,2016)。其优势包括低时延、每吉比特成本低,以及复用成熟的 850nm VCSEL 技术。

图1 技术对比:为何车载场景下 25GBASE-AU 性能优于 25GBASE-SR(从链路预算、耐热性能、连接器适配能力及长期可靠性等维度对比,二者差距尤为显著。来源:KD)

尽管 25GBASE-SR 在数据中心机架内高速通信中久经考验,但它 从未针对车载部署场景设计 。它依赖洁净光纤通道、短距离与低连接器损耗,在温度剧烈波动、机械振动、电磁干扰频发的环境中极易失效。

此外,25GBASE-SR 的链路预算非常紧张, 通道插入损耗仅允许 1.8dB ,严重限制其在车载领域的实用性。哪怕单个连接器对准偏差或污染,就可能让链路超出损耗阈值。而一辆车的单条光通路中往往会有 3–4 个连接器 ,每个都会引入损耗、反射与模式变化。

综上,25GBASE-SR 极不适合车载环境 ,若要适配车辆使用,不仅需要加固,更需彻底重新设计 —— 而这正是 25GBASE-AU 已经完成的工作。 

25GBASE-AU:专为车载网络量身打造

25GBASE-AU 定义于 IEEE 802.3cz-2023 ,是面向 车规级 多吉比特 光通信 的新一代物理层(PHY)方案。它并非改造 25GBASE-SR 这类数据中心技术,而是 从零开始设计 ,可应对车辆内恶劣的物理、电气与环境条件,同时以高可靠性提供 25Gb/s 全双工以太网。

25GBASE-AU 核心技术特性

光传输介质

采用 OM3 多模光纤,为车载做加固型结构设计。光纤通常为紧套、抗弯曲结构,外护套具备耐磨、耐温特性。支持 至少 40 米链路长度 ,可容纳 多达 4 个串接连接器 ,并在车辆全生命周期内保持性能(IEEE,2023)。

工作波长

与 25GBASE-SR 的 850nm VCSEL 不同,25GBASE-AU 工作在 980nm ,具备更优的热稳定性与激光器寿命。该波长 VCSEL 对热衰减更不敏感,在最高 105℃环境下仍能维持光功率输出与调制性能(Pardo 等,2019),可在车辆持续温度循环中保持高可靠。

主题:25GBASE-SR|25GBASE-AU|车载多吉比特