C114讯 5月30日消息（岳明）本周，“2025车载光通信产业发展论坛”在上海成功举办，活动汇聚了车载光通信领域的专家学者和上下游全产业链厂商，共同深入探讨了车载光通信产业的标准体系、前沿技术、创新应用与未来发展战略。

苏州大学刘宁教授在期间发表了题为《车载光网络的新架构与技术》的演讲，并针对目前车载光网络的需求、技术挑战以及潜在解决方案进行了分享。作为国内最早进行车载光通信研究的学者之一，刘宁教授团队搭建了完备的光通信系统与硅光器件实验环境平台，并对面向未来L4/L5级自动驾驶所需的车载光网络新架构进行了深入研究。

他分析称，从需求方面来看，汽车智慧座舱需要更多的显示屏，这些显示屏的传输速率需求快速增长。同时，智能驾驶带来传感器的类型和数量大大增加，传感器融合技术需要未压缩的传感器数据。自动驾驶级别的提升也在推动车载摄像头像素升级，如特斯拉HW5计划采用800万像素，索尼1700万像素摄像头探测距离可达250米。高像素摄像头可部分替代激光雷达功能，但需超高带宽支持。通过将这些需求进行量化发现，全高清像素方案的带宽可能突破200Gbps，这成为推动新架构的主要原因。

如今，汽车电子电气架构（EEA）已从分布式架构向域集中式架构进行转变，未来则将进一步朝着区域集中式架构升级迁移。区域集中式架构将会类似现在通信网络一样分为骨干网+接入网两个部分，骨干网承载多摄像头/屏幕的汇聚流量，传统点对点线缆无法满足这样的超高带宽需求。

传统电缆如车载以太网最多只能支持10Gbps，屏蔽线缆存在弯折损坏和距离限制的问题。因此，光纤成为可行的替代方案，但车载环境相较于数据中心环境存在不同的挑战——高温（引擎舱可高达125℃）、振动、灰尘等。特别是激光器在高温下可能失效，连接器的灰尘问题会导致信号衰减。现有的IEEE 802.3cz标准支持50Gbps，面向未来L4/L5自动驾驶所需的更高带宽是明显不足的。

针对于此，刘宁教授团队提出了两种创新架构：一种是采用中央集中式处理架构，通过复用车载GPU算力替代专用DSP芯片，在接收端统一处理信号补偿，采用NRZ+FTN技术，避免高成本PAM4调制，降低成本并利用现有算力；另一种是远端集中式光源和硅光调制芯片搭配，将光源集中放置，激光器与调制器分离，激光器放在温度可控区域（如驾驶舱），调制器靠近摄像头，通过硅光技术实现高温耐受。同时采用单模光纤加分光器结构，兼容点对多点拓扑，减少MPN噪声，还支持激光器备份提高可靠性。据了解，刘宁教授团队已在光通信领域顶级期刊Journal of Lightwave Technology针对前述创新架构进行了论文发表。

值得注意的是，刘宁教授在演讲中给出了一组非常直观且令人印象深刻的数据：相关光模块市场规模增长预测，2020年至2025年期间，全球FTTx光模块市场出货量将从6289万只增长到9208万只；相比之下，潜在的汽车光模块市场空间非常巨大，如今全球每年机动车产量近亿台，仅按4对光模块/车进行计算，其规模已经是FTTx市场的4倍。

“利用车载网络上下行非对称带宽需求特性，采用中央节点集中信号处理可以使用低带宽器件实现上行信号的高速传输，提高光器件可靠性。”刘宁教授在对上述创新架构进行分析时指出，“通过将光源拉远到驾驶舱或电池处集中放置，区域节点引入硅光调制器，可提高宽温域下的光器件可靠性。同时，复用400G数据中心光模块中的硅光芯片产业链可以降低硅光器件成本。”

最后，他强调，光纤不只是一个良好的通信的载体，同时也是一个分布式传感的载体，因此未来可考虑将光通信和光纤传感融合在一起。另一方面则是光无线通感的融合，也即复用激光雷达光源实现V2X光无线通信，补充射频短板。此外还有车载网与车联网的融合，车载网内的信息提供给车联网，车联网指导车载网实现超视距信息辅助下的自动驾驶决策，提高道路安全和交通效率。