汽车制造商正积极推动车载高速以太网主干的发展，采用新兴技术趋势，例如以太网环形架构以实现冗余，以及时间敏感网络（TSN）和音频视频桥接（AVB），进而可靠地传输时间敏感型数据。
该行业正面临对更高带宽与更快速通信网络的迫切需求，以便在整车范围内传输安全关键型和时间敏感型数据。在下一代区域架构中，他们正研究以太网环形架构，以实现冗余设计。同时，他们也在尝试将更多类型的数据（包括音频）整合至以太网主干中，以减少线束。
区域架构通过区域控制模块（ZCM），将来自各类传感器与电子控制单元（ECU）的数据，传输至边缘节点通信网络。随后，如图1所示，这些ZCM会通过主干通信，将汇总后的传感器数据发送至中央计算单元（CCU)。
以太网环形架构是在现有的高带宽以太网主干基础上构建的，通过让每个节点同时与两个相邻节点相连，实现了网络冗余。由于数据可以在顺时针与逆时针两个方向同时传输，即使某一条以太网链路发生中断，CCU仍能与ZCM保持通信。
随着车载网络带宽的提升，主干以太网可传输更多类型的数据，例如音频、雷达和摄像头数据。在汽车制造商逐步过渡到区域架构的早期阶段，他们主要将车身功能整合进各个区域模块中。但理想的区域架构应当能够支持跨域应用。音频是主要目标，这是因为AVB标准能够为音频数据提供确定性的延迟。将音频播放功能移入ZCM后，由于音频数据可以通过以太网传输，因此可以无需单独的通信总线。
启用实时控制和时间敏感型数据
TSN可确保通过以太网网络中时间敏感型数据的同步。在车载网络中增加时间敏感型数据并启用实时控制，会提升系统对CCU与各区域间高速通信链路可靠性的要求。因此，以太网环形架构提供的冗余支持对TSN应用(包括以太网AVB)非常有利；但需要注意的是，环形架构并非TSN的必需条件，反之亦然。
定义TSN的几项协议包括：
·电气电子工程师学会(IEEE 802.1AS一通用精确时间协议(gPTP),提供具有确定性延时、低数据包延迟差异和低数据
包丢失的数据同步功能。
·IEEE 802.1Qbv一流量调度增强。
·IEEE 802.1Qav一支持AVB。
虽然以太网环形架构并非必须使用TSN,但TSN有助于保证低确定性延时。IEEE 802.1AS定义了一种数据同步方法，精度可达毫秒到纳秒级。这种精度水平对以太网环形架构有益，可在数据包处理与传输过程中，通过应用调整和时序补偿来抵消偏移延时。此外，IEEE 802.1Qbv还支持调度流量增强，这有助于对以太网主干数据进行优先级管理与调度。TSN对于音频数据是必需的，因为它能够确保即使路径延迟不同，车内各位置的音频播放依然保持同步。IEEE802.1Qav定义了AVB支持，用于通过以太网传输音频和视频数据。
以太网拓扑：环形与星形
许多第一代区域架构采用星形拓扑，其中CCU与每个ZCM通过点对点以太网直接连接。因此，每个ZCM之间的通信要么通过CCU转发，要么通过额外的点对点以太网连接，实现从右侧ZCM到左侧ZCM的直接区域间通信。另一种方式是环形拓扑，即将所有节点连接成闭环，使数据可以在环路中以顺时针和逆时针进行双向传输。图2中比较了环形拓扑与星形拓扑的差异。
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