在IEEE标准协会(IEEE Standards Association)日前举办的车载乙太网路/IP技术大会(Ethernet & IP @ Automotive Technology Day)上，时效性网路(TSN)标准锋头正劲。多家车用晶片大厂纷纷展示最新TSN解决方案，并预期未来的车用网路将整合具TSN控制的乙太网路背板，甚至进一步融合微控制器(MCU)、安全模组与各种协议。
事实上，TSN并不是一个新的议题，但却是近来获得重大关注的热门领域，尤其是在车用市场。
TSN是IEEE标准协会目前的工作项目之一，目的在于为现有的802.1与802.3乙太网路(Ethernet)标准增加一系列的扩展功能，进一步确保其确定性效能。所有汽车OEM长久以来期盼的所谓「车用乙太网路」，事实上将会是一种经由TSN实现的802.3 Ethernet建置，不仅拥有新的实体层(PHY)标准100BASE-T1与Gb级PHY ，并可为车用乙太网路骨干使用较轻的非屏蔽双绞线(UTP)铜缆。
透过乙太网路实现的TSN架构由于能够增加产品的差异化、改善驾驶人的行车体验，已经吸引业界多家厂商与组织的兴趣。为了广泛布署这项重要的技术架构，业界标准组织正为此车用网路技术进行标准化。
目前正在进行标准化过程的TSN，其特性包括时间与同步、讯框优先适用(Frame Pre-emption)、流量调度(Scheduled Traffic)、增强串流保留协议(SRP)、逐一串流过滤与管理(Per -Stream Filtering and Policing)以及讯框复制与消除等功能。
根据IEEE，时间与同步(IEEE P802.1AS-REV)是对现有音讯-视讯桥接(AVB)标准的修订，从而增加支援多个时域。而讯框优先适用(IEEE P802.3br)机制则藉由将干扰讯框分成较小的「区段」，让传输中的关键资料封包拥有较非关键资料封包更优先处理的顺序。这意味着关键资料不必等待所有的非关键资料完成传送后才开始，从而确保更快速的传输路径。
流量调度(IEEE 802.1Qbv)选项则将乙太网路资料流量划分为不同的类型，每一种类型均保留至特定的时间存取网路，从而创造类型特定(class-specific)的保护「通道」 。以IEEE 802.1Qcc为基础的增强SRP与性能改善，则增加了使用者网路介面(UNI)，从而实现远端集中式的网路配置。
逐一串流过滤与管理(IEEE 802.1Qci)机制也称为流量控制，用于避免流量过载的情况(可能由于端点或交换机上的软体错误)影响接收节点或埠。流量管制也可能用于阻挡恶意的装置或攻击。
此外，有了「为可靠性进行讯框复制和消除」的TSN选项IEEE P802.1CB，无论发生链路故障、电缆断裂以及其他错误，均能强制实现可靠的通讯。此选项确保关键流量的复本在网路中能以不相交集的路径进行传送，只保留首先到达目的地的任何封包，从而实现无缝冗余。
最终，一旦这些新的确定性功能尘埃落定后，将使乙太网路成为更具可行性的选择，从而取代目前汽车中所使用的传统网路，如CAN、LIN、MOST和FlexRay，最终成为汽车的核心网路骨干。
而在此次展会现场，业界多家公司纷纷展示TSN就绪(TSN-ready)的车用乙太网路方案，瞄准执行乙太网路的即时控制任务、竞争频宽的非关键资料，如乘客娱乐音讯与视讯同步串流等。
晶片供应商Innovasic展示两款乙太网路解决方案，分别支援TSN以及非关键型数据。所展示的TSN闸道解决方案采用其fido5000即时乙太网路多协议(REM)交换器——这是该公司在大约三年前发布的可配置元件。
此外，Innovasic还推出一款预先安装的TSN评估套件，搭载成熟的TSN功能——802.1AS与802.1Qbv，同时也承诺在逐渐稳定后，将进一步透过软体更新支援其他选项。
Innovasic展示TSN交换机晶片 |
