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时间敏感网络研究现状

与关键技术探析

802.1Qat，802.1Qav等协议，该标准通过采用预留带

0引言

宽、流量优先级和时间同步等技术来提供低传输时延

随着信息技术的不断发展，确定性的流量传输成的以太网服务。随着工业互联网（IndustrialInternet）

为传统以太网的一大挑战。传统以太网只注重解决对以太网实时通信需求的迅速增长，2012年AVB工作

非实时数据的传输，实时流量和传统TCP流量竞争资组更名为TSN（Time-SensitiveNetworking）工作组，

源将导致较大的传输时延和抖动，使得传统以太网无TSN工作组通过扩展AVB技术以统一解决网络传输

法满足实时音视频业务的数据传输需求［1］。为此，的时效性问题。例如，TSN在AVB基础上引入了时间

2006年成立的IEEEAVB（AudioVideoBridging）工作调度流量（Time-scheduledtraffic）和帧抢占（Frame-

组制定了一组802.1以太网标准，包含802.1AS，preemption）机制，并且允许采用不同协议的时间敏感

——————————数据流和非时间敏感数据流混合交错传输。此外，

收稿日期：2022-08-10TSN可以在数据源头获取精确的数据信息，快速诊断

［2］表1已发布的TSN标准

和及时修复网络中出现的各种传输异常。

时间敏感网络（Time-SensitiveNetworking，TSN）序号标准号标准名称时间

协议族的主体位于OSI网络模型的第2层，即数据链1IEEE802.1CBdb-2021FRER扩展流识别功能2022-03

路层，属于IEEE802.1协议体系。TSN在传统以太网2IEEE802.1CBcv-2021FRERYANG数据模型和2022-02

管理信息基础模块

的基础构架上重新定义了流量传输机制，利用以太网3IEEE802.1Qcr-2020异步流量整形2020-11

数据帧的包头进行数据传输，适用于任何以以太网为4IEEE802.1Cmde-2020前传时间敏感网络修正2020-10

传输媒介的应用场景，实现了现有工业网络的技术突时间敏感应用程序的定

5IEEE802.1AS-20202020-06

时和同步

破。具体而言，TSN引入的新技术主要包括时间同步、

6IEEE802.1Qcx-2020CFMYANG数据模型2020-06

时间感知调度、流量整形和调度以及冗余备份路径机

7IEEE802.1AX-2020链路聚合2020-05

制等。通过综合应用这些新技术实现的具有时间敏